Однокомпонентная атмосферостойкая грунтовочная композиция холодного отверждения Российский патент 2024 года по МПК C09D183/04 C09K3/18 

Изобретение относится к составам холодного отверждения для применения в качестве грунтовки для покрытий, обеспечивающих снижение сил сцепления между льдом и различными поверхностями и защищающих от воздействия атмосферных факторов. Изобретение может быть использовано в составе покрытия для борьбы с обледенением металлических конструкций, в том числе, для заполнения и выравнивания участков «избитой гравием» экипажной части бывших в эксплуатации поездов.

В Российском патенте RU №2681027 заявлена композиция, которая содержит связующее, состоящее из кремнийорганических полимеров - разветвленного полидиметилфенилсилоксана (ПДМФС) и линейного полидиметилсилоксана (ПДМС), силикатный компонент наполнителя, оксидный компонент наполнителя, коллоидный диоксид кремния, растворитель толуол при соотношении полимеров в связующем ПДМФС-ПДМС=(80-85):(15-20) и при следующем соотношении других компонентов, масс. %:

связующее - 40-65; силикат - 9-25; пигменты - 16-38; аэросил - 10-15;

растворитель толуол - остальное.

По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа изобретения.

Недостатками прототипа являются:

Повышенный расход кремнийорганического связующего и вследствие этого высокая стоимость покрытия.

Применяются в большем количестве и более дорогие пигменты.

Жизнеспособность готовой к холодному отверждению композиции составляет всего 24 часа.

Узкая избирательность, т.е. определенный адгезив используют для крепления к подложке конкретной композиции на основе кремнийорганического полимера.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков.

Поставленная задача решается тем, что атмосферостойкая грунтовочная композиция холодного отверждения для антиобледенительного покрытия с повышенной гидрофобностью, включающая кремнийорганическое связующее, наполнители, пигмент и растворитель, отличается тем, что содержит в качестве кремний-органического связующего олигометилсилокси(метилацетокси)-винилдиметилсилоксан (ОМТАВС), наполнитель, выбранный из гидрофобного аэросила R-972, аппретированных стеклянных пустотелых микросфер МС-А9 размером от 1 до 20 мкм и аппретированных микростеклошариков размером до 20 мкм, углеродную сажу и растворитель толуол или ксилол при следующем соотношении компонентов, мас. %: связующее 10-20, наполнитель 5-30, углеродная сажа 0,5-1,0 и толуол или ксилол - остальное.

В качестве наполнителя может быть использован гидрофобный аэросил R-972.

В качестве наполнителя могут быть использованы аппретированные стеклянные пустотелые микросферы МС-А9 размером от 1 до 20 мкм.

В качестве наполнителя могут быть использованы аппретированные микростеклошарики размером до 20 мкм.

В качестве наполнителя может использоваться гидрофобный аэросил R-972 и аппретированные стеклянные пустотелые микросферы МС-А9 размером от 1 до 20 мкм.

В качестве наполнителя может использоваться гидрофобный аэросил R-972 и аппретированные микростеклошарики размером до 20 мкм.

Производство кремнийорганического связующего - многостадийный технологический процесс, включающий:

а) Реакцию взаимодействия метилтриацетоксисилоксана (МТАС) с водой в присутствии 1,3-дивинил-1,1,3,3-тетраметилдисилоксана и ионообменной смолы КУ-23-30/100;

в) Процесс фильтрации суспензии смолы КУ-23-30/100 в реакционной массе;

с) Процесс получения связующего - это смешение при комнатной температуре реакционной массы и товарного толуола с образованием раствора олигометилсилокси(метилацетокси)винилдиметилсилоксана (ОМТАВС) (R¹(CH₃Si0_1.5)_n(CH₃(R²)SiO)_mR¹, где R¹ - (СН₂=СН)(СН₃)₂SiO-, -OSi(R²)₂CH₃; R² - СН₃СОО- в толуоле или ксилоле.

Производство заявляемого связующего реализовано промышленным способом в условиях серийного производства с использованием стандартного оборудования и известных технологий.

Состав грунтовочной композиции получается при механохимической обработке наполнителей в толуольном или ксилольном растворе кремнийорганического соединения. Процесс проводится в смесителе в течение не менее 2 часов. Для нанесения композиции на поверхность пользуются методами лакокрасочной технологии - пульверизатор, кисть, валик и др.

Конкретные примеры рецептур грунтовочных композиций приведены в таблице:

Грунтовочный состав отверждается как на воздухе, так и при температуре (после удаления растворителя). Состав наносится на чистую обезжиренную поверхность любым из доступных способов: кистью, поливом, распылением, окунанием и т.д. тонкими слоями. Для достижения максимального эффекта состав наносится в 2 слоя, путем последовательного нанесения на предыдущий слой после выдержки слоя на воздухе при (20±3)°С в течение 0,5 ч.

Испытания физико-механических характеристик покрытия проводили в соответствии с действующими нормативными документами.

Конкретные примеры рецептур грунтовочных композиций и свойства покрытий на их основе приведены в таблице:

Преимущества заявляемого грунтовочного состава:

Грунтовка наружного применения.

Состав холодного отверждения готов к применению.

Срок хранения жидкой грунтовки готовой к отверждению не менее 1 года.

Грунтовочная композиция обладает превосходной стабильностью при хранении, может сохранять превосходную адгезию без потери эффекта в течение времени от нанесения грунтовки до нанесения покрытия.

Грунтовку можно применять для обработки металлических элементов перед последующей покраской.

Грунтовка может использоваться в качестве самостоятельной защиты любой пористой поверхности от влаги.

Отсутствие необходимости термической стабилизации покрытия из грунтовки.

При использовании грунтовки без наполнителей и пигментов, а именно раствора олигометилсилокси(метилацетокси)винилдиметилсилоксана (ОМТАВС) в толуоле или ксилоле при следующем соотношении компонентов, мас. %: связующее 10-20 и толуол или ксилол - остальное, можно получить прозрачное, бесцветное, твердое покрытие.

Возможность применения грунтовки в составе покрытия для экипажной части поездов, т.к. за счет черного (серого) цвета не будет изменяться «заводской» цвет.

Изобретение может быть использовано в составе покрытия для борьбы с обледенением металлических конструкций. Атмосферостойкая грунтовочная композиция холодного отверждения для антиобледенительного покрытия с повышенной гидрофобностью включает кремнийорганическое связующее олигометилсилокси(метилацетокси)-винилдиметилсилоксан, наполнители, углеродную сажу и растворитель толуол или ксилол. Наполнитель выбран из гидрофобного аэросила R-972, аппретированных стеклянных пустотелых микросфер МС-А9 размером от 1 до 20 мкм и аппретированных микростеклошариков размером до 20 мкм. Изобретение позволяет увеличить адгезию кремнийорганических покрытий. 5 з.п. ф-лы, 2 табл., 6 пр.

1. Атмосферостойкая грунтовочная композиция холодного отверждения для антиобледенительного покрытия с повышенной гидрофобностью, включающая кремнийорганическое связующее, наполнители, пигмент и растворитель, отличающаяся тем, что содержит в качестве кремнийорганического связующего олигометилсилокси(метилацетокси)-винилдиметилсилоксан (ОМТАВС), наполнитель, выбранный из гидрофобного аэросила R-972, аппретированных стеклянных пустотелых микросфер МС-А9 размером от 1 до 20 мкм и аппретированных микростеклошариков размером до 20 мкм, углеродную сажу и растворитель толуол или ксилол, при следующем соотношении компонентов, мас.%: связующее 10-20, наполнитель 5-30, углеродная сажа 0,5-1,0 и толуол или ксилол - остальное.

2. Атмосферостойкая грунтовочная композиция холодного отверждения по п.1, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя использован гидрофобный аэросил R-972.

3. Атмосферостойкая грунтовочная композиция холодного отверждения по п.1, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя использованы аппретированные стеклянные пустотелые микросферы МС-А9 размером от 1 до 20 мкм.

4. Атмосферостойкая грунтовочная композиция холодного отверждения по п.1, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя использованы аппретированные микростеклошарики размером до 20 мкм.

5. Атмосферостойкая грунтовочная композиция холодного отверждения по п.1, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя использованы гидрофобный аэросил R-972 и аппретированные стеклянные пустотелые микросферы МС-А9 размером от 1 до 20 мкм.

6. Атмосферостойкая грунтовочная композиция холодного отверждения по п.1, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя использованы гидрофобный аэросил R-972 и аппретированные микростеклошарики размером до 20 мкм.