СОСТАВ ДЛЯ КРАСКИ ДЛЯ ФАСАДА Российский патент 2024 года по МПК C09D5/02 C09D7/40 C09D133/04 

Изобретение относится к составам для красок на водной основе, предназначенным для защиты фасадов и сооружений из кирпича, бетона, камня, дерева, керамики, металла от атмосферных воздействий.

В последнее время широкое применение находят экологически чистые и пожаробезопасные краски на основе водных дисперсий полимеров.

Например, известна водно-дисперсионный композиция (патент РФ №2208026, опубликовано 10.07.2003 г.), предназначенная для покраски строительных конструкций из дерева и бетона, а также предварительно загрунтованных металлических поверхностей, которая содержит пленкообразователь (сополимер эфиров акриловой и метакриловой кислот или непластифицированную полимерную акриловую дисперсию) 55-60 мас.%, пигмент 14,0-23,7 мас.%, наполнитель 3,8-10,0 мас.%, загуститель 0,3-0,8 мас.%, эмульгатор 0,05-0,2 мас. %, биоцидную добавку 0,1-0,2 мас.%, диспергатор 0,7-1,0 мас. %, коалесцирующую добавку 2,7-6,5 мас.%, антивспенивающую добавку 0,5-1,0 мас.%, структурирующую добавку 0,15-0,3 мас.%, антифриз 2,0-5,5 мас.%, воду – остальное.

Сочетание указанных компонентов в приведенном соотношении позволяет повысить укрывистость, вязкость, адгезию, эластичность композиции.

Однако указанный состав обладает низкими водоотталкивающими свойствами и не предусмотрен для использования на поверхностях из камня, керамики и кирпича.

Известно полимер-акриловое покрытие для фасада АКТЕРМ Кристалл (интернет-ресурс: https://akterm.ru/gidroizolyatsiya/akterm-kristall, просмот-рено 25.07.2022 г.), принятое за наиболее близкий аналог к заявляемому решению и предназначенное для поверхностей из кирпича, бетона, натурального камня, керамики, плитки, дерева, металла. Указанное покрытие содержит акрил, полиэтиленовый воск и специальные полимеры, позволяющие отталкивать воду и грязь от финишного слоя, а также биоцидную добавку против грибка и плесени.

Данное покрытие после полимеризации образует прочную и эластичную пленку, что защищает поверхности фасада от ветра, дождя, снега и УФ-излучения, а также надолго предотвращает образование трещин, рассыхание, старение, гниение и выцветание поверхностей. Кроме того, покрытие позволяет подчеркнуть естественную красоту текстуры и рисунок волокна, придать ей глянцевый блеск, что сохраняет эстетичный внешний вид окрашиваемой поверхности фасада и его насыщенный цвет. При этом покрытие экологически безопасно для окружающих и безвредно для здоровья.

Однако указанный источник информации не раскрывает полный состав компонентов покрытия, а также их количественное соотношение, от которых, как известно, и зависит получение композиции, позволяющей добиться необходимых свойств окрашиваемой поверхности.

Технической проблемой настоящего изобретения является создание состава для краски для фасада, расширяющего линейку аналогичной продукции на рынке, которое может быть использовано на любой поверхности с обеспечением водоотталкивающих свойств, адгезии, эластичности, укрывистости, твердости и биозащиты сухой пленки.

Техническим результатом является реализация указанного назначения.

Технический результат достигается при использовании состава для краски для фасада, который содержит сополимер-акриловую дисперсию, эмульсию полиэтиленового воска, консервант, коалесценты-пластификаторы, полимерные добавки, ПАВы, эмульгаторы и стабилизаторы, воду при следующем соотношении компонентов, мас. %:

сополимер-акриловая дисперсия или смесь дисперсий двух различных марок, выбранных из Акрилан 101, Акрилан 102, Акрилан 128, Arakril 250, Arakril 5650, Arakril 561 – 60-65

эмульсия полиэтиленового воска – 0,5-0,8

консервант – 0,2-0,5

коалесценты-пластификаторы – 1,05-2,0

полимерные добавки – 1,0-2,5

ПАВы, эмульгаторы, стабилизаторы – 0,2-0,5

вода – все остальное.

В частном случае, в качестве эмульсии полиэтиленового воска могут быть использованы эмульсии NOPCOMUL MS-40, AQUACER 501.

В частном случае, в качестве консервантов могут быть использованы консерванты Acticide MKE, Неомид ECO, Preventol D6, Preventol D7, Preventol A17.

В частном случае, в качестве коалесцентов-пластификаторов могут быть использованы Texanol, UCAR Filmer IBT, Бутилдигликольацетат.

В частном случае, в качестве полимерных добавок могут быть использованы Hisol 307, Acrisol TT935, BYK 1610, SN-Defoamer NXZ.

В частном случае, в качестве ПАВ, эмульгаторов, стабилизаторов могут быть использованы Hidis 40A, Orotan 4045, Dextrol OC-180, Неонол, Strodex FT-428.

Сополимер-акриловая дисперсия (либо смесь дисперсий из двух различных марок, выбранных из Акрилан 101, Акрилан 102, Акрилан 128, Arakril 250, Arakril 5650, Arakril 561) в диапазоне 60-65 мас.% в сумме относительно общего состава компонентов обеспечивает адгезию, эластичность, водоотталкивающие свойства, необходимую степень глянца поверхности, твердость образуемой пленки. При уменьшении количества дисперсии в общем составе компонентов существенно хуже становятся адгезия, эластичность и водостойкость, а при превышении ее количества – ухудшается паропроницаемость покрытия и твердость пленки.

Эмульсия полиэтиленового воска в диапазоне 0,5-0,8 мас.% относительно общего состава компонентов обеспечивает водоотталкивающие свойства, твердость пленки, липкость к инструменту при нанесении. При меньшем количестве этого компонента ухудшаются водоотталкивающие свойства, твердость пленки, увеличится липкость к инструменту при нанесении, а при превышении его количества – ухудшаются адгезия, степень глянца поверхности и цветопередача.

Консервант в диапазоне 0,2-0,5 мас.% относительно общего состава компонентов обеспечивает долговременность хранения краски и биозащиту сухой пленки покрытия. Недостаток консерванта приводит к более быстрой порче состава краски, а превышение его количества – к тому, что покрытие становится неэкологичным.

Коалесценты-пластификаторы в диапазоне 1,05-2,0 мас.% относительно общего состава компонентов обеспечивают эластичность покрытия, быстрое время высыхания после нанесения на поверхность, водостойкость, согласование двух акриловых сополимерных дисперсий. При уменьшении количества данного компонента значительно ухудшается эластичность состава, увеличивается время высыхания, а при увеличении – ухудшается водостойкость и синергетический эффект полимерных дисперсий.

Полимерные добавки в диапазоне 1,0-2,5 мас.% относительно общего состава компонентов обеспечивают достижение необходимой вязкости и эластичности, выполняют роль подавителей пены, способствуют уменьшению липкости состава к инструменту при нанесении. Недостаток полимерных добавок приводит к ухудшению стабильности краски при хранении, увеличению пенообразования при нанесении, а их избыток – к ухудшению удобонаносимости, эластичности, водостойкости, адгезии, прочности покрытия.

ПАВы, эмульгаторы и стабилизаторы в диапазоне 0,2-0,5 мас.% обеспечивают смачиваемость подложки, растекаемость краски, вязкость, водостойкость, адгезию, стабильность готового состава, его способность к колеровке. Недостаток данных компонентов приводит к нарушению однородности всей системы и невозможности использовать краску в принципе, а избыток данных компонентов сказывается на значительном ухудшении водостойкости и адгезии, увеличении пенообразования.

Совокупность приведенных компонентов состава в указанном количественном соотношении приводит к синергетическому эффекту, когда каждый компонент взаимоусиливает функционал каждого из других компонентов.

Ниже приведены примеры использования состава для краски для фасада с разным количественным соотношением компонентов: пример 1, когда все компоненты взяты в необходимом количественном соотношении; пример 2, когда часть компонентов имеет меньшее количественное соотношение по сравнению с заявленным диапазоном значений; пример 3, когда часть компонентов имеет большее количественное соотношение по сравнению с заявленным диапазоном значений.

Пример 1.

Заявляемый состав для краски для фасада взяли при следующем соотношении компонентов, мас. %:

сополимер-акриловая дисперсия Акрилан 101 – 62

эмульсия полиэтиленового воска NOPCOMUL MS-40 – 0,6

консервант Acticide MKE – 0,4

коалесцент-пластификатор Texanol – 1,5

полимерные добавки Hisol 307– 2,0

ПАВы, эмульгаторы, стабилизаторы Hidis 40A – 0,4

вода – все остальное.

При температуре 22°С на поверхность нанесли первый слой состава для краски для фасада. Через 24 часа поверх первого слоя нанесли второй слой состава для краски.

В ходе исследования определяли время высыхания на соответствие ГОСТ 19007-73, эластичность пленки при изгибе на соответствие ГОСТ 6806-73, стойкость к статическому воздействию воды на соответствие ГОСТ 9.403-80, вязкость по Брукфильду на соответствие ГОСТ 25271-93.

Исследования показали, что:

- время высыхания до степени 3 составило 22 часа, что соответствует норме, установленной ГОСТ 19007-73;

- эластичность пленки при изгибе составила 1 мм, что соответствует норме, установленной ГОСТ 6806-73;

- стойкость к статическому воздействию воды соответствует норме, установленной ГОСТ 9.403-80 (методики А и Б);

- вязкость по Брукфильду составила 30000 мПа×с, что соответствует норме, установленной ГОСТ 25271-93.

Визуально покрытие после высыхания представляет собой однородную матовую поверхность без пор, морщин и других дефектов.

Пример 2.

Заявляемый состав для краски для фасада взяли при следующем соотношении компонентов, мас. %:

смесь дисперсий двух различных марок Акрилан 102 и Акрилан 128 – 50

эмульсия полиэтиленового воска AQUACER 501– 0,5

консервант Preventol D6 – 0,2

коалесцент-пластификатор UCAR Filmer IBT – 0,5

полимерные добавки Acrisol TT935 – 0,5

ПАВы, эмульгаторы, стабилизаторы Orotan 4045 – 0,2

вода – все остальное.

При температуре 22°С на поверхность нанесли первый слой состава для краски для фасада. Через 24 часа поверх первого слоя нанесли второй слой состава для краски.

В ходе исследования определяли время высыхания на соответствие ГОСТ 19007-73, эластичность пленки при изгибе на соответствие ГОСТ 6806-73, стойкость к статическому воздействию воды на соответствие ГОСТ 9.403-80, вязкость по Брукфильду на соответствие ГОСТ 25271-93.

Исследования показали, что:

- время высыхания до степени 3 составило 26 часов, что не соответствует норме, установленной ГОСТ 19007-73;

- эластичность пленки при изгибе составила 0,5 мм, что не соответствует норме, установленной ГОСТ 6806-73;

- стойкость к статическому воздействию воды не соответствует норме, установленной ГОСТ 9.403-80 (методики А и Б);

- вязкость по Брукфильду составила 51500 мПа×с, что не соответствует норме, установленной ГОСТ 25271-93.

Визуально покрытие после высыхания представляет утолщенную неоднородную поверхность с морщинами.

Пример 3.

Заявляемый состав для краски для фасада взяли при следующем соотношении компонентов, мас. %:

сополимер-акриловая дисперсия Arakril 250– 75

эмульсия полиэтиленового воска NOPCOMUL MS-40 – 1,0

консервант Неомид ECO – 0,5

коалесцент-пластификатор Бутилдигликольацетат – 3,0

полимерные добавки BYK 1610 – 2,0

ПАВы, эмульгаторы, стабилизаторы Dextrol OC-180 – 0,6

вода – все остальное.

При температуре 22°С на поверхность нанесли первый слой состава для краски для фасада. Через 24 часа поверх первого слоя нанесли второй слой состава для краски.

В ходе исследования определяли время высыхания на соответствие ГОСТ 19007-73, эластичность пленки при изгибе на соответствие ГОСТ 6806-73, стойкость к статическому воздействию воды на соответствие ГОСТ 9.403-80, вязкость по Брукфильду на соответствие ГОСТ 25271-93.

Исследования показали, что:

- время высыхания до степени 3 составило 29 часов, что не соответствует норме, установленной ГОСТ 19007-73;

- эластичность пленки при изгибе составила 1,1 мм, что соответствует норме, установленной ГОСТ 6806-73;

- стойкость к статическому воздействию воды не соответствует норме, установленной ГОСТ 9.403-80 (методики А и Б);

- вязкость по Брукфильду составила 22000 мПа×с, что не соответствует норме, установленной ГОСТ 25271-93.

Визуально покрытие после высыхания представляет тонкую неоднородную поверхность с мелкими трещинами.

Таким образом, заявленный компонентный состав для краски для фасада позволяет обеспечить надежную защиту и придать эстетичный внешний любой поверхности фасада из камня, дерева, металла, плитки, керамики и других материалов.

Изобретение может быть использовано для защиты фасадов от атмосферных воздействий. Краска для фасада содержит сополимер-акриловую дисперсию, эмульсию полиэтиленового воска, консервант, коалесценты-пластификаторы, полимерные добавки, ПАВ, эмульгаторы, стабилизаторы и воду. В качестве сополимер-акриловой дисперсии используется дисперсия или смесь дисперсий двух различных марок, выбранных из Акрилан 101, Акрилан 102, Акрилан 128, Arakril 250, Arakril 5650, Arakril 561. Изобретение позволяет повысить водоотталкивающие свойства, адгезию, эластичность, укрывистось и биозащиту сухой пленки покрытия. 3 пр.

Состав для краски для фасада, характеризующийся тем, что содержит сополимер-акриловую дисперсию, эмульсию полиэтиленового воска, консервант, коалесценты-пластификаторы, полимерные добавки, ПАВ, эмульгаторы и стабилизаторы, воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

сополимер-акриловая дисперсия или смесь дисперсий двух различных марок, выбранных из Акрилан 101, Акрилан 102, Акрилан 128, Arakril 250, Arakril 5650, Arakril 561 – 60-65,

эмульсия полиэтиленового воска – 0,5-0,8,

консервант – 0,2-0,5,

коалесценты-пластификаторы – 1,05-2,0,

полимерные добавки – 1,0-2,5,

ПАВ, эмульгаторы, стабилизаторы – 0,2-0,5,

вода – все остальное.