СОСТАВ ДЛЯ ТЕРМОСТОЙКОГО АНТИКОРРОЗИОННОГО ПОКРЫТИЯ Российский патент 2007 года по МПК C09D183/06 C09D5/08 

Изобретение относится к лакокрасочным материалам и может быть использовано для защиты и декоративной окраски металлических поверхностей, работающих при повышенных температурах, в условиях высокой коррозионной агрессивности среды.

Известна термостойкая эмаль КО-814, содержащая полифенилсилоксановую смолу, полибутилметакрилат, алюминиевую пудру и органический растворитель (М.Л.Лившиц, Б.И.Пшиялковский «Лакокрасочные материалы», М., «Химия», 1982, с.132).

Известна композиция для термостойкого антикоррозионного покрытия, содержащая полифенилсилоксановую смолу, акрилатный сополимер, алюминиевую пудру, микротальк или аэросил в качестве наполнителя, реологическую добавку типа монтмориллонита и органический растворитель (RU 2137793, кл. С09D 183/06, 5/08, опубл. 20.09.1999).

Наиболее близкой по составу и свойствам к предлагаемому изобретению является композиция для термостойкого антикоррозионного покрытия, включающая полифенилсилоксановую смолу, акрилатный сополимер - сополимер бутилметакрилата и акриловой кислоты (БМК-5), молотую слюду (алюмосиликат калия) или смесь молотой слюды с микротальком или порошком железокремниевым, пигмент термостойкий, реологическую добавку и органический растворитель (RU 2182582, кл. С09D 183/06, 5/08, опубл. 20.05.2002).

Покрытия на основе указанных композиций обладают хорошими защитными свойствами, адгезией к металлическим поверхностям, высокой термостойкостью, выдерживают воздействие воды, минерального масла, бензина, соляного тумана. Однако недостатком указанных композиций является низкая стойкость покрытия к агрессивным средам (соль, нефтепродукты), кроме того, антикоррозионная стойкость покрытия достигается при толщине пленки 40 мкм, однако при такой толщине покрытие не выдерживает воздействие температуры 600°С, также указанные композиции имеют ограниченный срок годности состава вследствие желатинизации в процессе хранения.

Технической задачей предлагаемого изобретения является улучшение эксплуатационных, потребительских свойств и продление срока годности лакокрасочной композиции.

Указанная техническая задача достигается тем, что состав для термостойкого антикоррозионного покрытия, включающий полифенилсилоксановую смолу, сополимер бутилметакрилата и метакриловой кислоты - БМК-5, пигмент термостойкий, наполнитель, реологическую добавку и органический растворитель, дополнительно содержит адсорбент - синтетический цеолит со структурой алюмосиликатного комплекса с щелочными металлами при следующем соотношении компонентов, мас.%:

полифенилсилоксановая смола25,0-35,0БМК-54,0-8,0пигмент термостойкий10,0-30,0наполнитель3,0-7,0реологическая добавка0,5-4,0адсорбент1,0-10,0растворительостальное

Состав получают следующим образом: в раствор полифенилсилоксана загружают раствор акрилового сополимера в растворителе, перемешивают в течение 0,5 часа при температуре не выше 50°С, затем загружают реологическую добавку и перемешивают суспензию в течение 1,0-1,5 часа при температуре не выше 50°С. Далее загружают пигмент термостойкий, наполнитель, адсорбент и полученную суспензию перемешивают в диссольвере в течение 0,5-1,0 часа при температуре не выше 35°С, затем полученную однородную массу пропускают через бисерную мельницу и передают на расфасовку.

В качестве полифенилсилоксановой смолы используют 60%-ный раствор полифенилсилоксана в ксилоле или толуоле (КО смола 139-297)

{(C₆H₅SiO_1.5)₀₄·[C₆H₅SiO(i-BuO)]_0,25·[C₆H₅SiO(OH)]_0,35}_n

В качестве наполнителя используют смесь микронизированной слюды-мусковита К₂О·3Al₂О₃·6SiO₂·2H₂O - алюмосиликата калия или микронизированного волластонита - метасиликата кальция CaSiO₃ с микронизированным тальком - силикатом магния MgSiO₃ или смесь слюды, волластонита и талька.

В качестве реологической добавки используют модифицированные неорганические вещества, содержащие монтмориллонит (бентонитовые глины формулы Al₂О₃·4SiO₂·2Н₂О) - бентон-34.

В качестве пигмента термостойкого используют черный пигмент, представляющий собой синтетический железо-марганец смешанный оксид (Fe, Mn)₂O₃, оксид железа красный Fe₂О₃, оксид хрома Cr₂О₃, алюминиевую пудру, коричневый пигмент, представляющий собой хромит железа (Fe,Cr)₂O₃, пигмент белый - диоксид титана - TiO₂.

В качестве адсорбента используют синтетический цеолит со структурой алюмосиликатного комплекса со щелочными металлами:

алюмосиликат натрия - Na₂О·2SiO₂·Al₂О₃·nH₂O - цеолит 4А (NaA)

алюмосиликат калия - К₂O·2SiO₂·Al₂O₃·nH₂O - цеолит 3А (КА)

алюмосиликат кальция - СаО·2SiO₂·Al₂О₃·nH₂O) - цеолит 5А (СаА)

В качестве растворителя используют ксилол (ГОСТ 9949-76), сольвент (ГОСТ 10214-78), ацетон (ГОСТ 2768-84), бутилацетат (ГОСТ 8981-78).

Изобретение иллюстрируется примерами 1-11 (пример 11 - протопип). Составы эмалей приведены в табл.1.

Для проведения испытаний состав нанесли на металлические пластинки с помощью пневматического краскораспылителя и сушили при комнатной температуре и при температуре (150±2)°С.

Результаты испытаний полученных покрытий приведены в табл.2.

Результаты испытаний покрытий показывают, что покрытия на основе предложенной композиции по сравнению с известной композицией обладают лучшими физико-механическими и защитными свойствами: выдерживают попеременное воздействие температуры 500°С и воды, увеличивается прочность пленки при ударе, повышаются адгезия и стойкость пленки к статическому воздействию воды, масла, бензина, увеличивается срок годности до 18 месяцев.

Таблица 1Наименование компонентовМассовая доля компонентов, в вес.%, в составах123456789Прототип1234567891011Полифенилсилоксановая смола:          - КО смола 139-29730,025,035,032,025,028,030,025,028,030,0Акриловый сополимер:          - сополимер БМК-55,84,06,05,24,48,07,06,56,87,5Реологическая добавка:          - бентон-343,00,52,03,51,04,01,32,51,51,2Пигмент термостойкий:          - черный16---28------ красный-30---10----- зеленый--20---20---- белый---12---13--- алюминиевая пудра--------2210,5Наполнитель:          - микрослюда5,02,01,02,0-3,0 2,0-3,8- микроволластонит--1,03,03,01,03,5-2,0-- микротальк2,02,01,02,03,02,01,52,02,0-Адсорбент:          - цеолит 4А (NaA)-1,0---10,0-14,0--- цеолит 3А (КА)--0,88,02,0---3,0-- цеолит 5А (СаА)6,0-----4,0---Органический растворитель:          - ксилол22,020,017,018,816,017,222,020,011,237,0- ацетон10,0-8,020,312,0-10,0-24,710,0- бутилацетат-15,522,0-15,629,612,713,0--- сольвент12,210,0-12,0-8,0-12,010,0-

Таблица 2Наименование показателейНомер композиции123456789101234567891011Цвет пленки композициичерныйкрасныйзеленыйбелыйчерныйкрасныйзеленыйбелыйСеребристо-серыйСеребристо-серыйУсловная вязкость по вискозиметру ВЗ-246 с диаметром сопла 4 мм при температуре (20±0,5)°С, с26363625322428223225Адгезия при толщине пленки более 4 мкм, балл1111111112Прочность пленки при ударе на приборе У-1, см50505050505050505040Термостойкость пленки при толщине пленки более 40 мкм, °С600500500500600500500500620600Стойкость пленки к статическому воздействию бензина при температуре (20±2)°С в течение 24 ч без предварительной термозакалки покрытиявыдерживаетвыдерживаетвыдерживаетвыдерживаетвыдерживаетвыдерживаетвыдерживаетвыдерживаетвыдерживаетне выдерживаетСтойкость пленки при температуре (20±2)°С к статическому воздействию          - воды12012012012012012012012012096- масла72727272727272727248- бензина72727272727272727248Стойкость пленки к попеременному воздействию нагрева и воды, циклы          - при 400°С1010101010101010105- при 500°С555555555не выдерживаетСтойкость пленки к соляному туману, ч10010010010010010010010010096 точечная коррозияСрок годности, мес.18141216181818181812

Состав может быть использован для защиты и декоративной окраски металлических поверхностей, работающих при повышенных температурах, в условиях высокой коррозионной агрессивности среды, и содержит, мас.%: полифенилсилоксановую смолу 25,0-35,0, сополимер бутилметакрилата и метакриловой кислоты - БМК-5 4,0-8,0, пигмент термостойкий 10,0-30,0, наполнитель 3,0-7,0, реологическую добавку 0,5-4,0, синтетический цеолит со структурой алюмосиликатного комплекса со щелочными металлами в качестве адсорбента 1,0-10,0, органический растворитель остальное. Покрытия на основе состава выдерживают попеременное воздействие температуры 500°С и воды, срок годности не менее 18 месяцев, имеют улучшенные показатели по прочности пленки при ударе, адгезии и стойкости пленки к статическому воздействию воды, масла, бензина. 2 табл.

Состав для термостойкого антикоррозионного покрытия, включающий полифенилсилоксановую смолу, сополимер бутилметакрилата и метакриловой кислоты - БМК-5, пигмент термостойкий, наполнитель, реологическую добавку и органический растворитель, отличающийся тем, что дополнительно содержит адсорбент - синтетический цеолит со структурой алюмосиликатного комплекса со щелочными металлами при следующем соотношении компонентов, мас.%:

полифенилсилоксановая смола25,0-35,0БМК-54,0-8,0пигмент термостойкий10,0-30,0наполнитель3,0-7,0реологическая добавка0,5-4,0адсорбент1,0-10,0органический растворительостальное