ЗАЩИТНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ ХЛОРСУЛЬФИРОВАННОГО ПОЛИЭТИЛЕНА Российский патент 2013 года по МПК C09D123/34 C09D5/08 

Описание патента на изобретение RU2478676C1

Изобретение относится к защитным лакокрасочным композициям для покрытий на основе хлорсульфированного полиэтилена (ХСПЭ), пигментов и целевых добавок (антикоррозионных наполнителей и модификаторов) для защиты металла и бетона от внешних воздействий.

Из ряда однокомпонентных материалов на основе ХСПЭ, наиболее часто применяемых в строительстве при окрасочных работах, известна эмаль ХП-7120 «Разноцвет» ТУ 2312-012-54743950-2005, применяемая для защиты наружных поверхностей стационарно установленного оборудования и различных конструкций из металла, дерева и бетона, подвергающихся атмосферным воздействиям в условиях умеренного, холодного и тропического климата.

Недостатком данной эмали является низкая вязкость при высоком содержании растворителя и малая толщина однослойного покрытия, не обспечивающая необходимую укрывистость и защитные свойства.

По защитным свойствам наиболее близким аналогом является лакокрасочный материал (ЛКМ) на основе хлорсульфированного полиэтилена, содержащий пигмент, растворитель и целевые добавки (ЭМАЛЬ ХП-7142 ТУ 2313-022-54743950-2005) для антикоррозионной защиты металла и бетона в конструкциях мостов, энергетических установок, инженерных, гидротехнических, портовых и различных промышленных сооружений (в т.ч. в химических, металлургических и др. производств). Данная эмаль применяется в комбинированных системах защиты в качестве финишного слоя или в качестве самостоятельного покрытия металла и бетона. Образующееся защитное покрытие обладает высокой атмосферостойкостью, водостойкостью, химстойкостью к воздействию агрессивных сред кислотного и щелочного характера, выдерживает статическое воздействие растворов кислот и щелочей.

Однако к существенным недостаткам этой композиции можно отнести высокое содержание растворителей - легколетучих органических соединений, что позволяет получать покрытия только малой толщины, и, вследствие низкой укрывистости, требует неоднократного нанесения ЛКМ на окрашиваемую поверхность. Кроме этого низкая вязкость эмали ХП-7142 способствует образованию потеков при окрашивании вертикальных конструкций.

Целью изобретения является разработка технологичных однокомпонентных защитных лакокрасочных композиций для покрытий на основе ХСПЭ с повышенной укрывистостью и вязкостью по уровню основных показателей, не уступающих прототипу, а по гидроизоляционным и защитным свойствам его превосходящих.

Другой существенной задачей является удешевление композиции за счет снижения содержания традиционного дорогостоящего и токсичного органического растворителя (ксилола) и уменьшения энергозатрат при ее изготовлении.

Результат достигается тем, что защитная композиция для покрытия на основе ХСПЭ, содержащая пигменты, органические растворители и модифицирующую добавку, согласно изобретению, содержит в качестве модифицирующей добавки и отверждающего агента нефтеполимерную смолу (НПС), при следующем содержании компонентов (мас.%):

хлорсульфированный полиэтилен 7,5-8,0

смола нефтеполимерная 9,0-11,0

пигменты 4,0-5,5

фосфат цинка 4,0-6,0

органические растворители до 100.

Нефтеполимерная смола (ТУ 2451-089-05766801-99) представляет собой продукт сополимеризации фракций жидких продуктов пиролиза С9 (стирола, винилтолуола, дициклопентадиена, идена, -метилстирола) марки А. Внешний вид - куски неопределенной формы, массой не более 1 кг, от светло-коричневого до темно-коричневого цвета. Температура размягчения 89°С, цвет по йодометрической шкале 50 мг J2/100 см3, массовая доля летучих веществ 0,4%, кислотное число 1,0 мг КОН/г.

В качестве пигментов использованы диоксид титана марки Р-02 (ГОСТ 9808-84), красный железоокисный пигмент марки К (ТУ 6-10-602-86) и фосфат цинка (ТУ 2329-002-13938162-2004).

ХСПЭ марки Хайпалон (молекулярная масса 20000, массовая доля хлора, % - 30+4, массовая доля серы, % - 1,8+0,5) в виде 10% раствора в органических растворителях.

В качестве органических растворителей использованы толуол (ГОСТ 14710-78) и уайт-спирит (ГОСТ 3134-78) в соотношении 3:1 мас.ч. соответственно.

Предлагаемую композицию готовили в заданных соотношениях (табл.1) в двух цветовых вариантах.

Таблица 1 Соотношение компонентов Наименование компонентов Содержание, % ХП-1 белая Содержание, % ХП-2 красно-коричневая 1 2 3 1 2 3 1 ХСПЭ (10% раствор) 7,5 7,7 8,0 7,5 7,7 8,0 2 Смола нефтеполимерная 9,0 10,0 11,0 9,0 10,0 11,0 3 Диоксид титана 4,0- 4,85 5,5 - - - 4 Красный железоокисный пигмент - - - 4,5-5,5 4,85 5,5 5 Фосфат цинка 4,0- 5,0 6,0 4,5 5,0 5,5 6 Органические растворители До 100 До 100

Для исследований защитных свойств покрытий предлагаемую композицию наносили на стеклянные, металлические и бетонные поверхности.

Образцы защитных композиций получали диспергированием сухих компонентов смеси в предварительно подготовленном 10% растворе ХСПЭ в лабораторной бисерной мельнице типа ЛДУ-3 ЛДМ при 1000 об/мин в течение 60 мин. Завершение процесса контролировали по прибору «Клин» по достижению степени дисперсности пигментов 20 мкм.

Испытания технологических свойств и защитных свойств проводили в соответствии с требованиями ГОСТ на материалы лакокрасочные (табл.2).

Таблица 2 Качественные показатели
п/п
Наименование показателей Метод определения Прототип ХП-1 белая ХП-2 кр.-корич.
1 2 3 1 2 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 Массовая доля нелетучих веществ, %, не более ГОСТ 17537, раздел 1 30±5 34 35 36 36 35 37 2 Время высыхания до степени 3 при температуре (20±5)°С, ч, не более ГОСТ 19007 1 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 3 Условная вязкость при температуре (20±0,5)°С по вискозиметру В3-246 с диаметром сопла 4 мм, с, не менее ГОСТ 8420 35±5 55 58 59 60 59 61 4 Укрывистость высушенной пленки, г/м2 ГОСТ 8784-75 85 80 82 79 75 76 78 5 Степень перетира, мкм, не более ГОСТ 6589 20 20 20 20 20 20 20 6 Адгезия покрытия, балл По ГОСТ 15140-78* 1 1 1 1 1 1 1 7 Прочность пленки при ударе по прибору У-1, относ. ед. По ГОСТ 4765 50 50 50 50 50 50 50

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 8 Эластичность пленки при изгибе, мм, не более По ГОСТ 6806-73 1 1 1 1 1 1 1 9 Твердость покрытия через 7 суток (по ТМЛ-3), не менее По ГОСТ 5233-89 0,25 0,3 0,31 0,32 0,35 0,36 0,34 10 Стойкость к статическому воздействию воды при температуре (20±2)°С, ч По ГОСТ 9.403-80 метод А 48 60 58 62 60 64 56 11 Стойкость к статическому воздействию 5% раствора щелочи при температуре (20±2)°С, ч По ГОСТ 9.403-80 метод Б 24 24 25 26 24 26 28 12 Стойкость к статическому воздействию НСl при температуре (20±2)°С.ч По ГОСТ 9.403-80 метод А 36 36 37 38 36 37 38

Гидроизоляционные свойства определяли по следующей методике:

окрашенные в два слоя и высушенные в течение 24 ч бетонные образцы (20×20×20 мм), предварительно взвешенные на аналитических весах, помещали в эксикаторы с повышенной влажностью 85-90% и выдерживали при Т=20±2°С в течение 30 дней, периодически взвешивая и сравнивая изменение массы с контрольным образцом. Результаты показали, что при защите образцов разработанными составами защитной композиции гидроизоляционные свойства увеличиваются на 15-18%.

Таким образом, защитные свойства, а так же укрывистость и вязкость, предлагаемых композиций ХП-1 и ХП-2 отличаются от прототипа увеличением показателей твердости и стойкости к воздействию воды. Это, очевидно, можно объяснить реакционной способностью ХСПЭ (содержанием полярных -SO2Cl- и -CL- групп), которые участвуют при формировании пленочных покрытий путем взаимодействия с кислородосодержащими группами НПС.

Кроме того, необходимо отметить повышение адгезионной прочности покрытий предлагаемой композиции за счет взаимодействия полярных групп адгезивов и реакционных центров субстратов (физическая сетка связей).

Полученные результаты подтверждают целесообразность модификации ХСПЭ нефтеполимерной смолой, что позволило разработать рецептуры однокомпонентных защитных композиций для покрытий на его основе, которые характеризуются улучшенными технологическими свойствами, такими как время высыхания, высокая укрывистость. Это обеспечивает ее равномерное нанесение и получение гладких, полуглянцевых покрытий, имеющих более высокие значения адгезии и твердости, превосходящие свойства прототипа. Особо следует отметить их гидроизоляционные свойства и способность к «залечиванию» микротрещин, что является актуальным при реставрационных или ремонтных строительных работах.

Кроме того, использование НПС в качестве модификатора и отверждающего агента позволило осуществить частичную замену (20-25%) дорогостоящего ХСПЭ, уменьшить количество (до 20%) токсичных растворителей и сократить время высыхания защитной композиции для покрытий в два раза, что снижает ее стоимость, а также способствует решению экологических задач по охране окружающей среды (уменьшение токсичных выбросов от растворителей).

Похожие патенты RU2478676C1

название год авторы номер документа
МАСТИКА КРОВЕЛЬНАЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИОННАЯ 2010
  • Юмагузин Рафаэль Рауфович
  • Лакеев Сергей Николаевич
RU2447111C2
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПРОПИТКИ БЕТОННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ 2017
  • Строганов Виктор Федорович
  • Мухаметова Амина Маратовна
RU2661828C1
ГИДРОИЗОЛЯЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ 1995
  • Завадская В.П.
  • Малков А.Г.
  • Безрукова Т.В.
RU2086596C1
СОСТАВ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ 2002
  • Аликин В.Н.
  • Кузьмицкий Г.Э.
  • Мокрецов И.И.
  • Минеева О.И.
  • Ободова Т.Н.
  • Парахин А.Н.
  • Афиногенов О.Ф.
RU2211851C1
СОСТАВ ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ 2000
  • Завадская В.П.
  • Малков А.Г.
  • Безрукова Т.В.
RU2185407C2
КОМПОЗИТ ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ "ГИДРОИЗОЛИН" 2010
  • Густомясов Александр Александрович
  • Перчик Виталий Давыдович
RU2430944C1
КОМПОЗИЦИЯ МАСТИКИ ПОЛИМЕРНОЙ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ 2010
  • Данников Сергей Петрович
  • Данникова Татьяна Аркадьевна
RU2467971C2
СПОСОБ МНОГОСЛОЙНОГО ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ БЕТОНА, ГРУНТОВОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ МНОГОСЛОЙНОГО ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ БЕТОНА И ПОКРОВНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ МНОГОСЛОЙНОГО ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ БЕТОНА 1998
  • Завадская В.П.
  • Малков А.Г.
  • Безрукова Т.В.
RU2155736C1
ПОЛИМЕРНАЯ РАДИОПРОЗРАЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ 2014
  • Каблов Евгений Николаевич
  • Семенова Людмила Викторовна
  • Лебедева Татьяна Александровна
  • Нефедов Николай Игоревич
  • Белова Марина Витальевна
  • Румянцева Маргарита Львовна
  • Хусаинова Фаиля Умеровна
RU2570446C1
ЛАКОКРАСОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ 1999
  • Екимова А.М.
  • Зиятдинов А.Ш.
  • Плаксунов Т.К.
  • Кудрявцева И.С.
  • Ахтамьянов Р.Ф.
  • Погребцов В.П.
  • Мелехов А.А.
  • Ганиев Ф.Н.
  • Шаманский В.А.
RU2158285C1

Реферат патента 2013 года ЗАЩИТНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ ХЛОРСУЛЬФИРОВАННОГО ПОЛИЭТИЛЕНА

Изобретение относится к защитным лакокрасочным композициям на основе хлорсульфированного полиэтилена для защиты металла и бетона от внешних воздействий. Защитная композиция для покрытий на основе хлорсульфированного полиэтилена, содержащая пигменты, органические растворители, нефтеполимерную смолу в качестве модифицирующей добавки и отверждающего агента и фосфат цинка. Композиция обладает высокой укрывистостью и вязкостью, а покрытие, полученное из указанной композиции, улучшенными гидроизоляционными и защитными свойствами. 2 табл., 2 пр.

Формула изобретения RU 2 478 676 C1

Защитная композиция для покрытий на основе хлорсульфированного полиэтилена, содержащая пигменты, органические растворители и модифицирующую добавку, отличающаяся тем, что содержит в качестве модифицирующей добавки и отверждающего агента нефтеполимерную смолу при следующем содержании компонентов, мас.%:
хлорсульфированный полиэтилен 7,5-8,0 смола нефтеполимерная 9,0-11,0 пигменты 4,0-5,5 фосфат цинка 4,0-6,0 органические растворители: до 100

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2013 года RU2478676C1

СОСТАВ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ 2002
  • Аликин В.Н.
  • Кузьмицкий Г.Э.
  • Мокрецов И.И.
  • Минеева О.И.
  • Ободова Т.Н.
  • Парахин А.Н.
  • Афиногенов О.Ф.
RU2211851C1
ГИДРОИЗОЛЯЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ 1995
  • Завадская В.П.
  • Малков А.Г.
  • Безрукова Т.В.
RU2086596C1
СОСТАВ ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ 2000
  • Завадская В.П.
  • Малков А.Г.
  • Безрукова Т.В.
RU2185407C2
Сооружение для складирования влажных,содержащих вредные вещества отходов промышленных производств 1984
  • Дидович Михаил Яковлевич
  • Недрига Василий Павлович
  • Захаров Михаил Николаевич
  • Белик Александр Яковлевич
SU1182109A1
КРАСКА ДЛЯ РАЗМЕТКИ ДОРОГ 1993
  • Сидоров С.Л.
  • Шаповалова Н.Н.
  • Никулин С.С.
  • Гаршин А.П.
  • Краснова К.В.
  • Ремзова С.Д.
RU2067601C1
ХОЛОДНАЯ МАСТИКА ДЛЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫХ И ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИХ РАБОТ 2005
  • Екимова Алсу Мухаметзяновна
  • Силитрина Надежда Алексеевна
  • Ганиев Фаварис Нурлыгаянович
  • Мелехов Александр Алексеевич
  • Кудрявцева Ирина Сергеевна
  • Шепелин Владимир Александрович
RU2278882C1

RU 2 478 676 C1

Авторы

Строганов Виктор Федорович

Безчвертная Ирина Владимировна

Куколева Дарья Александровна

Даты

2013-04-10Публикация

2011-10-17Подача