ВОДНО-ДИСПЕРСИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 2009 года по МПК C09D5/02 C09D133/04 C09D133/08 

Изобретение относится к области производства лакокрасочных композиций, а именно водно-дисперсионных красок, предназначенных для внутренней и наружной окраски зданий и сооружений по кирпичным, бетонным, оштукатуренным, деревянным и другим пористым строительным материалам по старым покрытиям.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков и достигаемому результату к заявляемому изобретению является «Водно-дисперсионная композиция для покрытия» по патенту РФ №2212423, МПК С09D 5/02, содержащая, мас.%:

Пленкообразующее

50%-ная водная акрилстирольная дисперсия «Финндисп А-10» 6-10

Загуститель

Двуокись кремния «Аэросил А-300» 0,1-0,5 Органическое производное смектитовой глины «Бентон LT» 0,4-0,7 Гидроксиэтиловый эфир целлюлозы «Натросол 250» 0,3-0,5 40%-ный акриловый латекс «Полифорб TR-117» 0,3-0,5 Пигменты 25-40

Наполнитель

Карбонат кальция кристаллический или мел 5-13

Пеногасящая добавка

Минеральное масло - смесь эфиров ненасыщенных жирных кислот   с гидрофобным кремнеземом «Фоамекс К-3» 0,3-0,5

Коалесцирующая добавка

Сложный эфироспирт 2,2,4-триметил-1,3-пентадиол моноизобутират «Тексанол» 0,3-0,5

Диспергирующая добавка

Полифосфат натрия 0,3-2,0 Пигментный диспергатор «Оротан 731К» 0,3-2,0

Консервирующая добавка

Тиурам «Д» 0,2-0,3 Раствор производных изотиазолинона:   12-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис(гидроксиметил)-мочевины,   1,6-гидрокси-2,5-диоксагексана «Парметол А-26» 0,03-0,20

Регулятор рН среды

Гидроокись натрия или аммиак водный 25%-ный 0,1-1,0

Антифриз

Этиленгликоль 2-6 Ди-(этилгексил)-себацинат ДОС 1-5

Пластификатор

Трибутилфосфат 0,5-1,0

Поверхностно-активное вещество

Полиоксиэтиленовый эфир алкилфенола ОП-7 или ОП-10 0,1-0,2 Скипидар 0,3-0,5

Растворитель

Вода 0,3-0,5

Недостатком этой водно-дисперсионной композиции для покрытия является высокая смываемость пленки (3,0-3,5 г/м²).

Задачей изобретения является создание водно-дисперсионной композиции для покрытия с низкой смываемостью пленки при сохранении значений остальных показателей на том же уровне.

Поставленная задача решается за счет того, что водно-дисперсионная композиция для покрытия, включающая акриловый пленкообразователь - 47-49%-ную водную акриловую дисперсию, стабилизированную анионной системой эмульгатора «Финндисп», загуститель - двуокись кремния «Аэросил А-300», органическое производное смектитовой глины «Бентон LT» и 40%-ный акриловый латекс «Полифорб TR-117», пигменты, кальцитовый наполнитель, пеногасящую добавку, коалесцирующую добавку - сложный эфироспирт 2,2,4-триметил-1,3-пентадиол моноизобутират «Тексанол», диспергирующую добавку - пигментный диспергатор «Оротан 731К», консервирующую добавку - раствор производных изотиазолинона: 12-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис(гидроксиметил)-мочевины, 1,6-гидрокси-2,5-диоксагексана «Парметол А-26», регулятор рН среды - аммиак водный 25%-ный, антифриз - этиленгликоль, поверхностно-активное вещество - полиоксиэтиленовый эфир алкилфенола, растворитель - воду, в качестве пеногасящей добавки содержит минеральное масло - смесь эфиров ненасыщенных жирных кислот с гидрофобным кремнеземом «Фоамекс К-3» или дисперсию гидрофобного воска и сложного эфира в минеральном масле «Сердас 7005», в качестве колесцирующей добавки дополнительно содержит бутилдигликоль, в качестве поверхностно-активного вещества дополнительно содержит 75%-ный водный раствор анионного поверхностно-активного смачивателя «Нуосперсе 2006», кроме того, композиция дополнительно содержит гидрофобную добавку - 29-31%-ную восковую эмульсию «Аквацер-535» при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Пленкообразующее

47-49%-ная водная акриловая дисперсия, стабилизированная   анионной системой эмульгатора «Финндисп» 30-60

Загуститель

Двуокись кремния «Аэросил А-300» 0,1-0,5 Органическое производное смектитовой глины «Бентон LT» 0,05-0,7 40%-ный акриловый латекс «Полифорб TR-117» 0,05-0,4 Пигменты 5-40

Наполнитель

Кальцитовый наполнитель 4-40

Пеногасящая добавка

Минеральное масло - смесь эфиров ненасыщенных жирных кислот   с гидрофобным кремнеземом «Фоамекс К-3» или дисперсия гидрофобного воска   и сложного эфира в минеральном масле «Сердас 7005» 0,3-1,5

Коалесцирующая добавка

Сложный эфироспирт 2,2,4-триметил-1,3-пентадиол моноизобутират «Тексанол» 0,5-2,5 Бутилдигликоль 1,0-2,5

Диспергирующая добавка

Пигментный диспергатор «Оротан 731К» 0,3-2,0

Консервирующая добавка

Раствор производных изотиазолинона:   12-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис(гидроксиметил)-мочевины,   1,6-гидрокси-2,5-диоксагексана «Парметол А-26» 0,03-0,3

Регулятор рН среды

Аммиак водный 25%-ный 0,1-0,5

Антифриз

Этиленгликоль 3-7

Поверхностно-активное вещество

Полиоксиэтиленовый эфир алкилфенола 0,1-0,2 75%-ный водный раствор анионного поверхностно-активного смачивателя «Нуосперсе 2006» 0,3-1,0

Гидрофобная добавка

29-31%-ная восковая эмульсия «Аквацер-535» 1-4

Растворитель

Вода 9-25

В водно-дисперсионной композиции для покрытия в качестве акрилового пленкообразователя используется 47-49%-ная водная акриловая дисперсия, стабилизированная анионной системой эмульгатора «Финндисп А2001», «Финндисп А2002» (приложение: лист спецификации).

Физико-механические характеристики Финндисп А2001 Финндисп А2002 Массовая доля нелетучих веществ, % 48±1 48±1 Вязкость при 23°С по Брукфильду, мПа·с 500-1500 500-1500 рН среды 8-9 8-9 Плотность, г/см³ 1,04 1,07

В качестве загустителя используются:

органическое производное смектитовой глины «Бентон LT» на основе органической модификации монтмориллонита (приложение: лист спецификации) со следующими физико-механическими характеристиками:

Состав Органическая модификация   монтмориллонита Цвет Кремово-белый Форма Тонкодисперсный порошок белого   цвета Влагосодержание не более 7,5%

40%-ный акриловый латекс «Полифорб TR-117» (приложение: лист спецификации).

Физико-механические характеристики

Состав:

Ацетальдегид 0,001% Этилакрилат 0,002% Полимер + добавки 40% Вода остальное Цвет Белый Физическое состояние Жидкость Точка кипения 38-40,5°С при 1013 кПа Плотность 1,1 г/см³

Двуокись кремния «Аэросил А-300» по ГОСТ 14922-77

В качестве пигментов используются:

Диоксид титана по ГОСТ 9808 Пигмент желтый светопрочный по ГОСТ 5691 Пигмент желтый железоокисный по ГОСТ 18172 Пигмент алый по ГОСТ 8567 Пигмент голубой фталоцианиновый по ТУ 6-14-195-74 Пигмент зеленый фталоцианиновый по ТУ 6-14-408-76 Окись хрома по ГОСТ 2912 Сурик железный по ГОСТ 8335 Пигмент красный железоокисный по ТУ 6-10-602 Углерод технический по ГОСТ 7885 Крон свинцовый по ГОСТ 478

В качестве кальцитового наполнителя используются:

тонко измельченный белый мрамор высокой чистоты «Омикарб» марок «Омикарб 2 - GU, 5 - GU, 5 - UR» (приложение: лист спецификации) со следующими физико-механическими характеристиками:

Химический состав СаСо₃ >98% Fe₂O₃ <0.15% Остаток, не растворимый в НСl <2,0% Плотность 2,7 г/см³ Показатель преломления 1,59 Твердость по Моосу 3 Средний размер частиц 2,5-2,7 мкм Показатель рН среды 9 Маслоемкость 13-19 г/100 г

Карбонат кальция кристаллический по ТУ 2321-006-12588040-99 и мел по ГОСТ 82580-80.

В качестве диспергирующей добавки используется пигментный диспергатор «Оротан 731 К», представляющий собой 25%-ный водный раствор полимера на основе акриловых и метакриловых кислот (приложение: лист спецификации).

Физико-механические характеристики

Внешний вид Прозрачная бледно-желтая жидкость Удельный вес при 25% 1,104 г/см³ Вязкость по Брукфильду при 25°С 65-238 сП рН 10% водного раствора 9,5-10,5 Точка замерзания -2°С

В качестве консервирующей добавки используется раствор производных изотиазолинона: 12-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис(гидроксиметил)-мочевины, 1,6-гидрокси-2,5-диоксагексана) «Парметол А-26» (приложение: лист безопасности).

Физико-механические характеристики

Агрегатное состояние Жидкость светло-желтого цвета Плотность при 20°С 1,04 г/см³ Величина рН среды при 1 г/л 6,8 Вязкость при 20°С <25 сек

В качестве регулятора рН среды используется аммиак водный 25%-ный по ГОСТ 9-92.

В качестве антифриза используется этиленгликоль по ГОСТ 10164-75.

В качестве поверхностно-активного вещества используются полиоксиэтиленовый эфир алкилфенола ОП-7 или ОП-10 по ГОСТ 8433-81.

75%-ный водный раствор анионного поверхностно-активного смачивателя «Нуосперсе 2006» (приложение: лист безопасности).

Физико-механические характеристики

Внешний вид Прозрачная жидкость Содержание активного компонента 75% в воде рН (1,5%-ный раствор в воде) 5,0-7,0 Плотность при 20°С 1,075 г/см³ Вязкость при 20°С 450 мПа·с Ионный характер Анионный

В качестве пеногасящей добавки используются минеральное масло - смесь эфиров ненасыщенных жирных кислот с гидрофобным кремнеземом «Фоамекс К-3» (приложение: лист безопасности).

Физико-механические характеристики

Агрегатное состояние Жидкость янтарного цвета Температура вспышки 170°С Плотность 0,9 г/см³ Растворимость в воде С образованием дисперсии

Дисперсия гидрофобного воска и сложного эфира в минеральном масле «Сердас 7005» (приложение: лист безопасности).

Физико-механические характеристики

Внешний вид Мутная жидкость светло-янтарного цвета Содержание активного компонента 99-100% Плотность при 25°С 0,85-0,90 г/см³ Вязкость при 25°С 600-1000 мПа·с Растворимость Эмульгируется в воде

В качестве коалесцирующей добавки в композиции используются сложный эфироспирт 2,2,4-триметил-1,3-пентадиол моноизобутират «Тексанол» (приложение: лист безопасности).

Физико-механические характеристики

Агрегатное состояние Бесцветная жидкость Плотность 0,95 г/см³ Растворимость в воде не растворим Точка замерзания -50°С

Бутилдигликоль[2-(2-бутоксиэтокси)этанол] представляет собой прозрачную жидкость с эфирным запахом (приложение: лист безопасности).

Физико-механические характеристики

Плотность при 20°С 0,953 г/см³ Растворимость в воде хорошо растворим Вязкость при 20°С 6,2 мПа·с Относительная летучесть 0,004

Для улучшения гладкости поверхности, водоупорности, сопротивления царапанию и устойчивости к слипанию композиция содержит гидрофобную добавку 29-31%-ную восковую эмульсию «Аквацер-535» (приложение: лист безопасности).

Физико-механические характеристики

Внешний вид Жидкость желтого цвета Показатель рН среды 9,5 (±0,5) Вязкость 40 (±20) мПа·с Мелкозернистость <15 µм

В качестве растворителя используется вода по ГОСТ Р51232-98.

Водно-дисперсионная композиция для покрытия готовится по следующей технологии.

В смесителе без обогрева смешивают пленкообразующее, загуститель, пигменты, наполнитель, пеногасящую, коалесцирующую, диспергирующую и консервирующую добавки, регулятор рН среды, антифриз, поверхностно-активное вещество, восковую эмульсию и воду, а затем смесь в бисерной мельнице перетирают до дисперсности не более 40 мкм.

В таблице 1 приведены примеры конкретного выполнения компонентного состава водно-дисперсионной композиции для покрытия.

Смываемость пленки по прототипу определена дополнительно.

В таблице 2 приведены свойства предлагаемой водно-дисперсионной композиции для покрытия в сравнении с составом по прототипу.

Из таблицы 2 видно, что водно-дисперсионная композиция для покрытия по изобретению имеет значение показателя смываемости пленки 0,7-1,4 г/м² при сохранении значений остальных показателей на том же уровне.

Таблица 1 Наименование компонентов По прототипу, мас.% По примерам, мас.ч. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Пленкообразующее                         47-49%-ная водная акриловая дисперсия, стабилизированная анионной системой эмульгатора «Финндисп А-2001» или «Финндисп 2002» 6-10 30 35 40 45 50 55 45 50 55 55 60 Загуститель:                         Двуокись кремния «Аэросил А-300» 0,1-0,5 0,1 0,1 0,2 0,3 0,4 0,4 0,3 0,4 0,4 0,4 0,5 Органическое производное смектитовой глины «Бентоне LT» 0,4-0,7 0,05 0,1 0,3 0,4 0,5 0,6 0,5 0,6 0,6 0,7 0,7 Гидроксиэтиловый эфир целлюлозы «Натросол 250»: 0,3-0,5 - - - - - - - - - - - 40%-ный акриловый латекс «Полифорб TR-117» 0,3-0,5 0,05 0,1 0,4 0,3 0,2 0,4 0,3 0,05 0,4 0,3 0,4 Пигменты 25-40 5 10 15 20 25 30 35 30 35 35 40 Наполнитель:                         Кальцитовый наполнитель 5-13 4 8 15 20 26 30 35 33 40 30 40 Пеногасящая добавка:                         Минеральное масло-смесь эфиров ненасыщенных жирных кислот с гидрофобным кремнеземом «Фоамекс К-3» 0,3-0,5 0,3 - - 0,5 0,8 1,0 - 1,2 - 1,4 1,5 Дисперсия гидрофобного воска и сложного эфира в минеральном масле «Сердас 7005» - - 0,3 0,5 - - - 1,0 - 1,5 - - Коалесцирующая добавка:                         Сложный эфироспирт 2,2,4-триметил-1,3-пентадиол моноизобутирата «Тексанол» 0,3-0,5 0,5 0,5 0,6 0,8 1,0 1,2 1,8 2,0 2,2 2,4 2,5 Бутилдигликоль - 1,0 1,1 1,2 1,5 1,8 2,0 2,2 2,3 2,4 2,5 2,5 Диспергирующая добавка:                         Пигментный диспергатор «Оротан 731К» 0,3-2,0 0,3 0,3 0,5 0,8 1,0 1,5 1,7 1,8 1,9 1,9 2,0 Полифосфат натрия 0,3-2,0 - - - - - - - - - - - Консервирующая добавка:                         Тиурам Д 0,2-0,3 - - - - - - - - - - - Раствор производных изотиаолинона 12-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис(гидроксиметил)-мочевины, 1,6-гидрокси-2,5-диоксагексана «Парметол А-26» 0,03-0,20 0,03 0,03 0,05 0,1 0,15 0,18 0,20 0,25 0,27 0,29 0,30 Регулятор рН среды:                         Аммиак водный 25%-ный 0,1-1,0 0,1 0,3 0,2 0,2 0,1 0,3 0,3 0,4 0,4 0,5 0,5 Антифриз                         Этиленгликоль 2-6 3 4 5 5 4 5 6 6 5 6 7 Ди-(2-этилгексил)-се6ацинат ДОС 1-5 - - - - - - - - - - - Пластификатор:                         Трибутилфосфат 0,5-1,0 - - - - - - - - - - - Поверхностно-активное вещество:                         Полиоксиэтиленовый эфир алкилфенола ОП-7 или ОП-10 0,1-0,2 0,1 0,1 0,1 0,2 0,1 0,2 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 Скипидар 0,3-0,5 - - - - - - - - - -   75%-ный водный раствор анионного поверхностно-активного смачивателя «Нуосперсе 2006» - 0,3 0,4 0,4 0,5 0,7 0,7 0,8 0,9 0,9 1,0 1,0 Гидрофобная добавка:                         29-31%-ная восковая эмульсия «Аквацер-535» - 1 1 1 2 2 3 2 2 3 4 4 Растворитель:                         Вода остальное 9 13 15 17 19 21 20 22 23 24 25

Таблица 2 Наименование показателей По прототипу По примерам 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Смываемость пленки, г/м² 3,0-3,5 1,4 1,0 1,3 1,2 1,1 0,9 0,8 0,7 0,8 0,7 0,8 Твердость пленки по М-3, усл. ед 0,62-0,65 0,64 0,63 0,65 0,62 0,62 0,62 0,63 0,64 0,62 0,62 0,62 Прочность пленки при ударе по У-1А, Дж                         - через сутки 57-62 62 62 60 61 60 59 59 60 61 62 62 - через 1 0 суток 55-56 55 55 56 56 55 55 56 56 56 55 56 Время высыхания покрытия до степени 3 при 20°С, час 0,8-1,0 0,9 0,9 1,0 1,0 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,9 0,9 Стойкость композиции к мокрому истиранию, циклы 6500-7000 7000 7000 7000 7000 7000 6500 7000 7000 6500 7000 7000 Укрывистость пленки, г/м² 44-58 58 57 58 58 57 56 57 55 54 53 50 Адгезия покрытия методом решетчатых надрезов, балл 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Морозостойкость, циклы 30-40 40 40 39 40 38 40 40 40 39 39 40 Стойкость покрытия к статическому действию воды, час 720-725 725 725 724 724 725 725 723 724 724 724 725 Условная вязкость при температуре (20±0,5)°С по В3-246, с 90-98 93 93 94 95 98 98 97 97 98 97 95 Блеск пленки, % 51-59 55 56 57 58 59 59 58 56 57 58 59

Изобретение относится к области производства лакокрасочных композиций, а именно водно-дисперсионных красок, предназначенных для внутренней и наружной окраски зданий и сооружений. Водно-дисперсионная композиция для покрытия включает акриловый пленкообразователь - 47-49%-ную водную акриловую дисперсию, стабилизированную анионной системой эмульгатора «Финдисп», загуститель двуокись кремния «Аэросил А-300», органическое производное смектитовой глины «Бентон LT» и 40%-ный акриловый латекс «Полифоб TR-117», пигменты, кальцитовый наполнитель, пеногасящую добавку - минеральное масло - смесь эфиров ненасыщенных жирных кислот с гидрофобным кремнеземом «Фоамекс К-3» или дисперсию гидрофобного воска и сложного эфира в минеральном масле «Сердас 7005», коалесцирующую добавку - сложный эфироспирт 2,2,4-триметил-1,3-пентадиол моноизобутират «Тексанол» и бутилдигликоль, диспергирующую добавку - пигментный диспергатор «Оротан 731 К», консервирующую добавку - раствор производных изотиазолинона: 12-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис(гидроксиметил)-мочевины, 1,6-гидрокси-2,5-диоксагексана «Парметол А-26», регулятор рН среды - аммиак водный 25%-ный, антифриз - этиленгликоль, поверхностно-активное вещество - полиоксиэтиленовый эфир алкилфенола и 75%-ный водный раствор анионного поверхностно-активного смачивателя «Нуосперсе 2006», гидрофобную добавку - 29-31%-ную восковую эмульсию «Аквацер-535» и растворитель - воду при определенном соотношении компонентов. Предложенная водно-дисперсионная композиция для покрытия имеет значение показателя смываемости пленки 0,7-1,4 г/м². 2 табл.

Водно-дисперсионная композиция для покрытия, включающая акриловый пленкообразователь - 47-49%-ную водную акриловую дисперсию, стабилизированную анионной системой эмульгатора «Финндисп», загуститель - двуокись кремния «Аэросил А-300», органическое производное смектитовой глины «Бентон LT» и 40%-ный акриловый латекс «Полифорб TR-117», пигменты, кальцитовый наполнитель, пеногасящую добавку, коалесцирующую добавку - сложный эфироспирт 2,2,4-триметил-1,3-пентадиол моноизобутират «Тексанол», диспергирующую добавку - пигментный диспергатор «Оротан 731 К», консервирующую добавку - раствор производных изотиазолинона: 12-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис(гидроксиметил)-мочевины, 1,6-гидрокси-2,5 диоксагексана «Парметол А-26», регулятор рН среды - аммиак водный 25%-ный, антифриз - этиленгликоль, поверхностно-активное вещество - полиоксиэтиленовый эфир алкилфенола и растворитель - воду, отличающаяся тем, что в качестве пеногасящей добавки содержит минеральное масло - смесь эфиров ненасыщенных жирных кислот с гидрофобным кремнеземом «Фоамекс К-3» или дисперсию гидрофобного воска и сложного эфира в минеральном масле «Сердас 7005», в качестве коалесцирующей добавки дополнительно содержит бутилдигликоль, в качестве поверхностно-активного вещества дополнительно содержит 75%-ный водный раствор анионного поверхностно-активного смачивателя «Нуосперсе 2006», кроме того, композиция дополнительно содержит гидрофобную добавку - 29-31%-ную восковую эмульсию «Аквацер-535», при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
47-49%-ная водная акриловая дисперсия, стабилизированная   анионной системой эмульгатора «Финндисп» 30-60 Двуокись кремния «Аэросил А-300» 0,1-0,5 Органическое производное смектитовой глины «Бентон LT» 0,05-0,7 40%-ный акриловый латекс «Полифоб TR-117» 0,05-0,4 Пигменты 5-40 Кальцитовый наполнитель 4-40 Минеральное масло - смесь эфиров ненасыщенных жирных   кислот с гидрофобным кремнеземом «Фоамекс К-3» или   дисперсия гидрофобного воска и сложного эфира в   минеральном масле «Сердас 7005» 0,3-1,5 Сложный эфироспирт 2,2,4-триметил-1,3-пентадиол   моноизобутирата «Тексанол» 0,5-2,5 Бутилдигликоль 1,0-2,5 Пигментный диспергатор «Оротан 731 К» 0,3-2,0 Раствор производных изотиазолинона:   12-гидрокси-5,8,11-триоксадо декана, 1,3-бис (гидроксиметил)-мочевины,   1,6-гидрокси-2,5-диоксагексана «Парметол А-26» 0,03-0,3 Аммиак водный 25%-ный 0,1-0,5 Этиленгликоль 3-7 Полиоксиэтиленовый эфир алкилфенола 0,1-0,2 75%-ный водный раствор анионного   поверхностно-активного смачивателя «Нуосперсе 2006» 0,3-1,0 29-31%-ная восковая эмульсия «Аквацер-535» 1-4 Вода 9-25