Композиция для защитного покрытия Российский патент 2019 года по МПК C09D125/04 C09D5/08 

Описание патента на изобретение RU2709132C1

Заявляемая композиция относится к области композиций для защитных покрытий, затвердевающих при температуре окружающего воздуха и может найти применение в строительной отрасли в качестве защиты поверхности металлических и бетонных конструкций зданий и сооружений от воздействия неблагоприятных природных и техногенных факторов, а также в других отраслях, где требуются высокие физико-механические свойства покрытий.

Известна композиция для защитного покрытия, включающая раствор полиорганосилоксана, в частности, полиметилфенилсилоксана в органическом растворителе, в частности в толуоле, отвердитель тетрабутоксититан, силикат (асбест или слюда), оксид металла, карбид кремния (патент РФ №2041905. Опубл. 20.08.1995).

Данное техническое решение обеспечивает улучшение физико-механических свойств покрытия, однако его прочность к удару, прочность на изгиб, особенно при больших толщинах (до 150-200 мкм), недостаточны; кроме того, следует отметить невысокую водостойкость покрытия, а также склонность к образованию плотных осадков при хранении композиции.

Известна композиция для защитного покрытия (Патент РФ №2216567 от 20.11.2003 г. Бюл. №32), включающая полиорганосилоксан, органический растворитель, отвердитель, силикат, оксид металла и карбид кремния, где в качестве полиорганосилоксана использована смесь полиметилдиметилфенилсилоксановой смолы, модифицированной пентафталевой смолой, с полиметилфенилсилоксановой смолой в соотношении 1-3:1 вес. ч., а в качестве силиката - смесь асбеста и слюды в соотношении 1:1-2 вес. ч. при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Смесь полиметилдиметилфенилсилоксановой смолы,

модифицированной пентафталевой смолой, с

полиметилфенилсилоксановой смолой - 20-40

Органический растворитель - 4-15

Отвердитель - 2-15

Смесь асбеста и слюды - 30-70

Оксид металла - 0,05-10

Карбид кремния - 1-15

Недостатком данной композиции для защитного покрытия является сложность состава и технологии получения данной композиции, так как после смешения компонентов композиции при приготовлении требуется механическая обработка смеси в шаровой мельнице в течение 1-3 суток. Только при такой длительности механообработки достигается помол силиката и карбида кремния до величин 10-20 мкм и 1-2 мкм соответственно, при этом прочностные характеристики покрытия возрастают незначительно.

Наиболее близкой к заявленной композиции по технической сущности является композиция на основе олигопипериленстирольного связующего (ОППС), тетраэтоксисилана (ТЭОС), наполнителя гальванического шлама, содержащего оксиды и гидроксиды металлов, и органического растворителя (Чухланов В.Ю. и др. Новые лакокрасочные материалы на основе модифицированных пипериленстирольных связующих с использованием гальваношлама в качестве наполнителя. Лакокрасочные материалы и их применение. 2012. №12. С. 52-55), при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

ОППС - 100

ТЭОС - 10

Гальванический шлам - 30

Растворитель - 40

Данное техническое решение обеспечивает улучшение физико-механических свойств покрытия и позволяет решить проблему безопасной утилизации гальваношлама.

Недостатком данной композиции являются недостаточно высокие адгезионные и гидрофобные свойства защитного покрытия. Введение гальваношлама хоть и повышает твердость пленки покрытия, но в тоже время не улучшает адгезию покрытия к обрабатываемой поверхности, а наличие значительного количества гидрофильного карбоната кальция в гальваношламе снижает гидрофобный эффект от действия модификатора тетраэтоксисилана.

Целью заявляемого технического решения является получение защитного покрытия с высокими адгезионными и гидрофобными свойствами.

Указанная цель достигается тем, что при получении композиции для защитного покрытия, содержащей полимерное связующее, модификатор и отвердитель, в качестве связующего используется олигопипериленстирол, в качестве модификатора используется тетраэтоксисилан, в качестве отвердителя тетраизопропилтитанат (ТИПТ), в качестве растворителя - уайт-спирит, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

Олигопипериленстирол - 100

Тетраэтоксисилан - 3-20

Тетраизопропилтитанат - 1-12

Растворитель уайт-спирит - 40

В качестве связующего используется олигопипериленстирол марки ПС-70М (ТУ 38303-01-30-01), представляющий собой концентрированный раствор сополимера стирола и пиперилена (соотношение 70/30) в органическом растворителе уайт-спирите. В качестве модификатора - тетраэтоксисилан (ТУ 2435-419-05763441-2003). В качестве отвердителя защитной композиции используется тетраизопропилтитанат (ТУ 2423-008-50284764-2006) - продукт взаимодействия четыреххлористого титана с изопропиловым спиртом. В качестве растворителя используется уайт-спирит (ГОСТ 3134-78).

Введение в олигопипериленстирол кремнийорганического модификатора ТЭОС приводит к очень сильному гидрофобному эффекту, что объясняется наличием у ТЭОС функциональных групп у атома кремния, за счет которых происходит образование им связей с поверхностью обрабатываемого материала, при этом молекулы ТЭОС ориентированы таким образом, что неполярные углеводородные фрагменты оказываются направлены во внешнее пространство, а полярные - к обрабатываемой поверхности, в результате чего, последняя оказывается защищена гидрофобными углеводородными группами и теряет способность смачиваться водой.

Использование в качестве отвердителя ТИПТ приводит к повышению прочностных и адгезионных свойств защитного покрытия, что связано с образованием химических связей между ОППС и ТИПТ вследствие наличия реакционноспособных групп как у отвердителя, так и реакционных групп у ОППС. Кроме того, разложение тетраизопропилтитаната под действием атмосферной влаги может привести к образованию наноразмерного оксида титана, который в качестве активного наполнителя встраивается в структуру полимерных макромолекул и обеспечивает пространственно-сшитую структуру получаемого покрытия, увеличивая его прочность.

При содержании ТЭОС меньше 3 мас. ч. не наблюдается гидрофобный эффект композиции, при содержании ТЭОС больше 20 мас. ч. наблюдается эффект пластификации и уменьшения твердости и прочности покрытия.

При содержании тетраизопропилтитаната менее 1 мас. ч. защитное покрытие медленно отверждается и имеет недостаточную прочность. Добавление тетраизопропилтитаната свыше 12 мас. ч. в композицию приводит к образованию очень жесткого покрытия с большими внутренними напряжениями, обладающего низкой адгезией к подложке. Заявляемое изобретение может быть осуществлено следующим образом:

В олигопипериленстирол добавляют последовательно тетраэтоксисилан, тетраизопропилтитанат и растворитель тщательно перемешивают. Перед нанесением покрытия, обрабатываемую поверхность тщательно подготавливают (проводят операцию механической обработки металлической поверхности от ржавчины, окалины, затем поверхность обезжиривают). Приготовленную композицию наносят кистью, валиком или пневмораспылением. Рекомендуется проводить работы либо в помещении, либо в сухую погоду. Композиция наносится при температуре от +10°С до +30°С, при относительной влажности воздуха не более 70%.

Заявляемое изобретение иллюстрируется следующими примерами:

1. В 100 мас. ч. олигопипериленстирол вводят 10 мас. ч. тетраэтоксисилана, 6 мас. ч. тетраизопропилтитаната, 40 мас. ч. растворителя уайт-спирита. Композицию тщательно перемешивают.

2. В 100 мас. ч. олигопипериленстирол вводят 3 мас. ч. тетраэтоксисилана, 12 мас. ч. тетраизопропилтитаната, 40 мас. ч. растворителя уайт-спирита. Композицию тщательно перемешивают.

3. В 100 мас. ч. олигопипериленстирол вводят 20 мас. ч. тетраэтоксисилана, 1 мас. ч. тетраизопропилтитаната, 40 мас. ч. растворителя уайт-спирита. Композицию тщательно перемешивают.

Свойства покрытий, полученных с использованием известной и предлагаемой композиции, приведены в таблице 1.

Похожие патенты RU2709132C1

название год авторы номер документа
Композиция для защитного покрытия 2018
  • Чухланов Владимир Юрьевич
  • Селиванов Олег Григорьевич
  • Чухланова Наталья Владимировна
  • Зуева Жанна Валерьевна
RU2688750C1
Композиция для кремнийорганического электроизоляционного материала 2017
  • Чухланов Владимир Юрьевич
  • Селиванов Олег Григорьевич
  • Черняшкина Яна Игоревна
  • Чухланова Наталья Владимировна
RU2672447C1
Композиция для кремнийорганического электроизоляционного покрытия 2021
  • Чухланов Владимир Юрьевич
  • Селиванов Олег Григорьевич
  • Чухланова Наталия Владимировна
RU2775337C1
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ОГНЕ- И БИОЗАЩИТЫ ДРЕВЕСИНЫ 2008
  • Катанаев Анатолий Иванович
  • Миргазитова Ренфира Султангареевна
RU2379322C1
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНОГО ПОКРЫТИЯ НА ДРЕВЕСИНЕ ХВОЙНЫХ ПОРОД 2016
  • Красильникова Лариса Николаевна
  • Цветкова Ирина Николаевна
  • Шилова Ольга Алексеевна
  • Петрова Ирина Витальевна
RU2614817C1
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ 2001
  • Фоменко Т.В.
  • Сергеева В.В.
  • Лещенко Е.Е.
RU2216567C2
Состав для получения разделительного покрытия на модельной оснастке 1989
  • Большаков Леонид Андреевич
  • Варава Николай Николаевич
  • Костаман Анатолий Алексеевич
  • Кузьмин Юрий Дмитриевич
  • Большаков Александр Федорович
  • Давшан Георгий Лазаревич
  • Бесчасный Борис Семенович
  • Малакуцко Владимир Владимирович
  • Бригидин Игорь Викторович
  • Кириленко Виктор Христофорович
SU1678498A1
ОГНЕСТОЙКИЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2013
  • Есаулов Сергей Константинович
RU2545284C2
Композиция для теплоизоляционного огнестойкого покрытия 2017
  • Чухланов Владимир Юрьевич
  • Селиванов Олег Григорьевич
  • Чухланова Наталья Владимировна
RU2657507C1
БИТУМНЫЙ ЛАК С УЛУЧШЕННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ 2011
  • Кондратьев Дмитрий Николаевич
  • Гольдин Виктор Вольфович
RU2491312C2

Реферат патента 2019 года Композиция для защитного покрытия

Изобретение относится к защитным покрытиям и может быть использовано в строительной отрасли в качестве защитного барьера, предохраняющего элементы металлических конструкций зданий и сооружений от воздействия неблагоприятных природных и техногенных факторов. Композиция содержит компоненты при следующем соотношении, мас.ч.: связующее – олигопипериленстирол (100), модификатор – тетраэтоксисилан (3-20), отвердитель - тетраизопропилтитанат (1-12); растворитель - уайт-спирит (40). Обеспечивается повышение адгезионных и гидрофобных свойств покрытия. 3 пр., 1 табл.

Формула изобретения RU 2 709 132 C1

Композиция для защитного покрытия, включающая полимерное связующее олигопипериленстирол, модификатор тетраэтоксисилан, растворитель уайт-спирит, отличающаяся тем, что дополнительно содержит тетраизопропилтитанат, при следующем соотношении компонентов (мас. ч.):

Олигопипериленстирол - 100 Тетраэтоксисилан - 3-20 Тетраизопропилтитанат - 1-12 Растворитель уайт-спирит - 40

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2019 года RU2709132C1

ЧУХЛАНОВ В.Ю
и др., Новые лакокрасочные материалы на основе модифицированных пипериленстирольных связующих с использованием гальваношлама в качестве наполнителя, Лакокрасочные материалы и их применение, 2012, N12, сс
Устройство для устранения мешающего действия зажигательной электрической системы двигателей внутреннего сгорания на радиоприем 1922
  • Кулебакин В.С.
SU52A1
RU 2010146479 A, 20.05.2012
Многоступенчатая активно-реактивная турбина 1924
  • Ф. Лезель
SU2013A1
ТИТОВА Е.Ю., Полимерные связующие для синтактных пенопластов

RU 2 709 132 C1

Авторы

Чухланов Владимир Юрьевич

Селиванов Олег Григорьевич

Чухланова Наталья Владимировна

Петрова Анна Сергеевна

Даты

2019-12-16Публикация

2019-05-21Подача