ЛАКОКРАСОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКИХ ПОКРЫТИЙ МЕТОДОМ КАТОДНОГО ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ Российский патент 2019 года по МПК C09D5/02 C09D5/44 C09D5/46 C09D163/00 C09D127/12 C09D127/20 C09D127/18 C09D127/16 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к лакокрасочным водным композициям с высокой рассеивающей способностью, используемых для получения химически стойких и термостойких покрытий методом катодного электроосаждения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известна композиция для получения гидрофобных покрытий методом катодного электроосаждения химстойких износостойких покрытий, раскрытая в RU 2222563 C1, опубл. 27.01.2004, на основе фторопласта и воды, отличающаяся тем, что она включает в качестве фторопласта водную дисперсию фторопласта Ф-40Д (аналогом которого может служить фторполимер Tefzel фирмы Du Pont) и дополнительно содержит раствор в этилцеллозольве эпоксиаминного аддукта, диэтиламинопропиламина и эпоксидной смолы, 100%-ную муравьиную кислоту, стабилизатор - оксиэтилированный нонилфенол и додециламмонийхлорид при следующем соотношении компонентов, г/л: указанный аддукт – 100; 100% муравьиная кислота – 1,41; водная дисперсия фторопласта Ф40Д – 250-300; указанный стабилизатор – 30-50; додециламмоний хлорид –7–8; вода – остальное до 1 л.

Недостатком известной композиции является ее низкая рассеивающая способность, что не позволяет применять композицию для получения покрытий на изделиях сложной конфигурации.

Кроме того, из уровня техники известна лакокрасочная композиция, раскрытая в RU 2437908 С1, опубл. 27.12.2011, прототип. Лакокрасочная композиция включает в качестве связующего эпоксиаминный аддукт, модифицированный частично блокированным толуилен-диизоцианатом, пигментную пасту, стабилизированную указанным аддуктом, нейтрализатор - 100%-ую уксусную кислоту, бутилгликоль, феноксипропанол, воду и латекс фторкаучука, при следующем соотношении компонентов, г/л: указанный аддукт – 100; пигментная паста (100%) – 28-32; латекс фторкаучука (60-70% сухой остаток (с.о.) – 48-52; уксусная кислота (100%) – 0,4; бутилгликоль – 3,5-4,1; феноксипропанол – 4,5-5,1; вода – остальное до 1 л.

Недостатком раскрытой выше лакокрасочной композиции является низкая термостойкость покрытия на основе лакокрасочной композиции.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей заявленного изобретения является разработка лакокрасочной композиции для получения тонких термостойких и химстойких покрытий методом катодного электроосаждения.

Техническим результатом изобретения является повышение термостойкости, солестойкости и водостойкости покрытия, при высокой химстойкости покрытия.

Указанный технический результат достигается за счет того, что лакокрасочная композиция для получения тонких покрытий методом катодного электроосаждения, содержащая водную эмульсию эпоксидной смолы с концентрацией 36-38 % по с.о. (сухому остатку), 100 % уксусную кислоту, 2 % водный раствор 3-аминопропилтриэтоксисилана и деминерализованную воду при следующем соотношении компонентов, г/л:

водная эмульсия эпоксидной смолы – 120-150;

100 % уксусная кислота – 0,1-0,6;

2 % водный раствор 3-аминопропилтриэтоксисилана – 5-50;

деминерализованная вода – остальное до 1 л.

Лакокрасочная композиция дополнительно содержит водную дисперсию пигментной пасты, стабилизированной низкомолекулярной эпоксидной смолой, с концентрацией 52-56 % по с.о, в количестве 40-47 г/л.

Лакокрасочная композиция дополнительно содержит водный латекс фторкаучука с концентрацией 60-70 % по с.о, в количестве 2,5-10 г/л.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Заявленную лакокрасочную композицию без добавки пигментной пасты и водного латекса фторкаучука готовят следующим образом.

К рассчитанному количеству деминерализованной воды, предварительно подкисленной уксусной кислотой (в количествах из заявленных в формуле изобретения), при интенсивном перемешивании (200-500 об/мин) медленно, тонкой струей вводится необходимое количество (из заявленных в формуле изобретения) эмульсии эпоксидной смолы с концентрацией эпоксидной смолы 36-38 % по с.о., а затем добавляется необходимое количество (из заявленных в формуле изобретения) 2 % водного раствора 3-аминопропилтриэтоксисилана.

Заявленную лакокрасочную композицию с добавкой пигментной пасты и/или водного латекса фторкаучука готовят следующим образом. К рассчитанному количеству деминерализованной воды, предварительно подкисленной уксусной кислотой, при перемешивании добавляют соответствующее количество (из заявленных в формуле изобретения) водного латекса фторкаучука с концентрацией фторкаучука 60-70 % по с.о., при интенсивном перемешивании (200-500 об/мин) медленно тонкой струей вводится необходимое количество (из заявленных в формуле изобретения) эмульсии эпоксидной смолы с концентрацией эпоксидной смолы 36-38 % по с.о. При этом происходит дополнительная стабилизация частиц каучука связующим, и частицы фторкаучука приобретают положительный заряд. Далее, при необходимости, при перемешивании добавляют водную дисперсию пигментной пасты (пигменты могут быть любыми по цвету), стабилизированной низкомолекулярной эпоксидной смолой, с концентрацией пигмента 52-56 % по с.о. и продолжают перемешивание, а затем добавляется необходимое количество (из заявленных в формуле изобретения) 2 % водного раствора 3-аминопропилтриэтоксисилана.

Приготовленную заявленную композицию наносят методом электроосаждения на любые токопроводящие материалы: черные и цветные металлы, порошковые металлы, а также полупроводниковые материалы и токопроводящие пластмассы. Необходимо изменять только режимы нанесения и способ подготовки поверхности перед окраской.

Для этого поверхность изделия, на которую наносят покрытие, подготавливают перед нанесением покрытия, для чего поверхность обезжиривают (обрабатывают уайт-спиритом, ацетоном, специальными моющими составами).

Нанесение покрытий осуществляется при погружении окрашиваемого изделия в ванну электроосаждения, в которой содержится водный раствор лакокрасочного материала. Ванна оснащена системами перемешивания, термостатирования рабочего раствора, системой электродиализной очистки, источником постоянного тока. Окрашиваемое изделие является анодом или катодом, а специально опущенные в ванну пластины из нержавеющей стали противоположным электродом.

Электроосаждение проводят в следующем режиме: напряжение нанесения (V= const) – 160 – 250 В; продолжительность нанесения – 60 – 180 сек; температура рабочего раствора – 30 – 34 ^оС; толщина покрытий – 10 – 40 мкм. После нанесения покрытия промывают обессоленной водой и термоотверждают при 180°С в течение 30 минут.

Фторкаучук является сополимером гексафторпропилена, тетрафторэтилена и винилиденфторида с содержанием фтора 70 мас. %.

Введение эпоксидной смолы обеспечивает основу пленки, повышает солестойкость и водостойкость; введение пигментной пасты обеспечивает цвет пленки, повышает твердость, солестойкость и водостойкость покрытия; введение фторкаучука обеспечивает необходимый уровень химстойкости покрытия; введение аминопропилтриэтоксисилана повышает термостойкость, химстойкость, водостойкость покрытия; уксусная кислота – нейтрализатор эпоксидной смолы, обеспечивает кислотность раствора.

В таблице 1 приведены примеры составов заявленной лакокрасочной композиции, в таблице 2, 3, 4 и 5 – свойства полученных покрытий на стали марки 08КП (Сталь конструкционная углеродистая качественная) в соответствии с примерами заявленной лакокрасочной композиции, а в таблице 6, 7, 8 и 9 – свойства покрытий на полупроводниковом термоэлектрическом материале p-типа (Bi₂Te₂)_х(Sb₂Te)_1-x и (Bi₂Te₃)_х(Sb₂Te₃)_y(Sb₂Se₃)_1-y-x , n-типа проводимости (Bi₂Se₃)_x(Bi₂Te₃)_1-x. заявленной лакокрасочной композиции

Изобретение было раскрыто выше со ссылкой на конкретный вариант его осуществления. Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления изобретения, не меняющие его сущности, как она раскрыта в настоящем описании. Соответственно, изобретение следует считать ограниченным по объему только нижеследующей формулой изобретения.

Изобретение относится лакокрасочным водным композициям с высокой рассеивающей способностью, используемым для получения химически стойких и термостойких покрытий методом катодного электроосаждения. Лакокрасочная композиция для получения тонких покрытий методом катодного электроосаждения содержит водную эмульсию эпоксидной смолы с концентрацией 36-38% по сухому остатку, 100% уксусную кислоту, 2% водный раствор 3-аминопропилтриэтоксисилана и деминерализованную воду при следующем соотношении компонентов, г/л: водная эмульсия эпоксидной смолы – 120-150; 100% уксусная кислота – 0,1-0,6; 2% водный раствор 3-аминопропилтриэтоксисилана – 5-50; деминерализованная вода – остальное до 1 л. Композиция дополнительно содержит водную дисперсию пигментной пасты, стабилизированной низкомолекулярной эпоксидной смолой, с концентрацией 52-56% по сухому остатку в количестве 40-47 г/л. Композиция дополнительно также содержит водный латекс фторкаучука с концентрацией 60-70% по сухому остатку в количестве 2,5-10 г/л. Техническим результатом изобретения является повышение термостойкости, солестойкости и водостойкости покрытия при высокой химстойкости покрытия. 2 з.п. ф-лы, 9 табл.

1. Лакокрасочная композиция для получения тонких покрытий методом катодного электроосаждения, содержащая водную эмульсию эпоксидной смолы с концентрацией 36-38% по сухому остатку, 100% уксусную кислоту, 2% водный раствор 3-аминопропилтриэтоксисилана и деминерализованную воду при следующем соотношении компонентов, г/л:

водная эмульсия эпоксидной смолы 120-150 100% уксусная кислота 0,1-0,6 2% водный раствор 3-аминопропилтриэтоксисилана 5-50 деминерализованная вода остальное до 1 л

2. Лакокрасочная композиция по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит водную дисперсию пигментной пасты, стабилизированной низкомолекулярной эпоксидной смолой, с концентрацией 52-56% по сухому остатку в количестве 40-47 г/л.

3. Лакокрасочная композиция по любому из пп. 1, 2, отличающаяся тем, что дополнительно содержит водный латекс фторкаучука с концентрацией 60-70% по сухому остатку в количестве 2,5-10 г/л.