Нефтеполимерная композиция Советский патент 1993 года по МПК C09D157/02 

Изобретение относится к лакокрасочной промышленности и касается состава нефтеполимерных композиций, используемых для покрытий в промышленности стройиндустрии и строительстве.

Известны нефтеполимерные композиции для покрытий, содержащие нефтеполи- мерный лак и пигменты. Недостатком таких композиций является невысокая укрыви- стость при значительном расходе пигментов, обусловленная, в частности, свойствами нефтеполимерного пленкообразующего.

Наиболее близкой к Предлагаемой является нефтеполимерная краска НП-218 (1), приведенного в табл. 1.

Существенным недостатком краски является низкая укрывистость и высокий расход пигментов, что обусловлено высоким показателем преломления нефтеполимерного пленкообразующего, в результате чего наполнители (мел. кальцит, тальк, каолин) совершенно прозрачны, а пигменты (окись цинка, двуокись титана) укрывают в нёфте- полимерной краске хуже, чем в масляной.

Целью изобретения является повышение укрывиетости и сокращение расхода пигментов.

Поставленная цель достигается тем, что нефтеполимерная композиция, содержащая нефтеполимерный лак и пигменты, дополнительно содержит микросферический карбонат кальция при следующих соотношениях компонентов, мае. %:

Нефтеполимерный лак50-57

Пигменты.5,2-31,8

Микросферический

карбонат кальция11,2-44,8

Для получения микросферического карбоната кальция карбонат кальция синтетический (ТУ-044-50-88) фракционируют, отбирая фракцию с размером частиц в интервале 1,0-160 мкм, например, ситовым рассевом, промывают водой от примеси мела (кристаллические частицы мела седим.ен- тирую.т медленнее микросфер) и высушивают.

Микросферический карбонат кальция представляет собой белый легко сыпучий порошок, Содержание карбоната кальция 84 мае, % и выше, в качестве примеси может включать водорастворимые 0,1-2 мае. %, силикаты до 0,5 мае. %, фторид кальция до 2,0 мае.%, карбонат стронция до 2 мае. %, фосфаты до 2 мае. %. по пятиокиси фосфора, влажность1 до 6 мае. %.

(Л

г

Чюш,

-ч о ел ю

X

Ы

Частицы карбоната кальция микросферического представляют собой правильные шары или эллипсоиды вращения с диаметром 1-160 мкм. Поверхность частиц гладкая или слегка бугорчатая, напоминающая ягоду ежевики. Бугорчатость вызвана тем, что шары представляют собой обкатанные друзы карбоната кальция. Частицы микросферического карбоната кальция устойчивы в водной среде и в среде органических растворителей. При диспергировании в органической фазе (растворители, лак) частицы устойчивы. При сравнительно длительном диспергировании в нефтеполимерном лаке на бисерных машинах шары карбоната с диаметром больше 60-100 мкм раскалываются на сегменты, шары с диаметром 40 мкм и меньше практически не перетираются. Под микроскопом основная масса частиц микросферического карбоната непрозрачна, что вызвано неоднородным строением частиц (друза).

От известных наполнителей - кальцита, химически осажденного мела, сепарированного и молотого природного мела - новый компонент отличается формой частиц под микроскопом и непрозрачностью в иммерсионном масле большей части частиц. Для определения пригоден любой микроскоп, например, МБР-2, увеличение 120 раз (х120). Порошок насыпают на предметное стекло и суспендир уют в иммерсионном кедровом масле (ТУ 81-05-79-75). Известные наполнители под микроскопом имеют форму частиц некруглую (зернистую) с острыми гранями, в кедровом масле прозрачны почти 100% частиц. Микросферический карбонат кальция под микроскопом правильные шары или эллипсоиды (немного) с диаметром от 1 - 160 мкм, в кедровом масле непрозрачны или имеют непрозрачную сердцевину более 80% частиц. Соотношение шар:эллипсоид от 10:1 до 99:1 от числа частиц. . .. ....

В качестве исходных материалов в композиции использованы следующие: карбонат кальция микросферический (образец 1) с насыпным объемом 0,61, маслоемкостью 8,2 г/100 г,содержанием карбоната кальция 92 мае. %, влажностью 2 мае. %, водорастворимых фосфатов 2,0 мае. %, фторида кальция 1,4 мае. %, платность частиц 2.46, фракционный состав: свыше 160 мкм нет, 1.60-90мкм, 9,6 мае. %, 90-93 мкм22,3 мае. %, 63-40мкм26,7% мае. %,40-1 мкм41,1 мае. %, менее 1 мкм 0,3 мае. % частиц неправильной формы в поле зрения микроскопа (х120) не более 1 /10 общего числа частиц, в иммерсионном масле прозрачны 19% частиц от общего числа; карбонат кальция

микросферический (образец 2) с насыпным объемом 0,83 дм3/кг, содержанием карбоната кальция 88,3 мае. %, водорастворимых 0,1 мае. %, фторида кальция 1,8 мае. %,

фосфата кальция 1,1 мае. %, влажность 5,7 мае. %, плотность частиц 2,77 кг/дм3, мас- лоемкость 15,6 г/100 г, фракционный состав: свыше 40 мкм нет, 40-30 мкм 7,2 мае. %, 30-20 мкм 14,9 мае. %, 20-5 мкм 63,7

О мае.%, 5-1 мкм 14,2 мае. % менее 1 мкм нет, частиц неправильной формы с острыми гранями (полусферы, сегменты, кристаллы) в поле зрения микроскопа (х120) менее 1/100 общего числа частиц, в иммерсионном кед5 ровом масле непрозрачны 99,3%, прозрачны 0,7% от числа частиц; карбонат кальция микросферический (образец 3) с насыпным объемом 0,65, содержанием карбоната кальция 95,1 мае. %, фосфата кальция 0,4 мае.

0 %, фторида кальция 0,3 мае. %, влажность 0,1 мае. %, плотность частиц 2,56, водорастворимых 0,1 мас.%, фракционный состав: 63-40 мкм 100 мае. %., частиц неправильной формы в поле зрения микроскопа менее

5 1/ЮО, прозрачны в иммерсионном масле 2% от числа частиц; маслоемкостьЗ,7 г/100 г. Нефтеполимерный лак на основе высоко- стирольного олигомера (нефтеполимерная смола Св-9, бутадиен-стирольный, пипери0 лен-стирольный олигомеры, смеси их между собой в.известных соотношениях), пластифицированного при необходимости известным пластификатором нефтеполимеров (хлопара- фин, дибутилфталат), в качестве растворителя

5 используют уайт-спирит, ксилол, скипидар и их смеси в известных соотношениях, лак содержит известную диспергирующую добавку (талловое масло, эфир гарпиуса, диспергатор на базе аминоэфира и т.п.), ука0 занный нефтеполимерный лак выпускается в промышленности по СТП 5307687-21-83 с содержанием нелетучих(м.д.н.в.)54 ± 4 мае. % в качестве полуфабриката для изготовления нефтеполимерных красок.

5 в примерах использован лак состава, мае. %:

Смола нефтеполимерная Св-з

ТУ 38-10916-7944,35

Хлорпарафин ТУ 01-568-769.55

0 Диспергирующая добавка

СТП 5307687-34-881,95 Органический растворитель {ксилол:уайт 1:5 по массе или ксилол :уайт:скипи5 дар 1:4,8:1 по .массе)Остальное, использованный во всех примерах лак известен и применяется для изготовления краски. НП-218; пигменты: двуокись титана ГОСТ 9808-84, белила цинковые ГОСТ 202- 84, сульфид цинка пигментный, пигменты

фталоцианиновые ТУ 6-14-408-76, ГОСТ 6220-76.

Помимо обязательных компонентов композиция может включать необязательные компоненты, используемые в извест- ных соотношениях по известному назначению: органические растворители из группы алифатических или ароматических углеводородов (сверх растворителей в лаке), известные наполнители (мел, тальк, ка- олин), известные антиседиментационные агенты, известные сиккативы. Эти компоненты добавляются из расчета сверх 100%, т.е. за вычетом необязательных компонен- тов соотношение обязательных должно со- ответствовать заявляемому.

Композицию получают известным путем, смешивая и диспергируя компоненты в любом порядке, принятом в лакокрасочной промышленности. Для изготовления компо-

зиции используют типовое оборудование лакокрасочного производства.

П р и м е р. В лопастном смесителе смешивают лак, пигменты, микросферический карбонат кальция, диспергируют полученную пасту в дисольвере и бисерных мельницах до достижения степени перетира, регламентируемой техническими требованиями, усредняют.

В табл. 2 приведены конкретные примеры осуществления изобретения.

В табл. 3 охарактеризованы свойства композиции по примерам табл. 2 в сравнении с прототипом.

Полезный эффект от использования изобретения образуется за счет экономии пигментов и улучшения укрывистостй композиции, что позволяет сократить ее расход на единицу укрываемой поверхности.

Использование: защитные покрытия. Сущность изобретения: нефтеполимерная композиция содержит, мае. %: нефтеполи- мерный лак (с.о. 54 ± 4%) - 50,0-57,0; пигменты 5,2-31,8; микросферический карбонат кальция с диаметром частиц 1-160 мкм 11,2-44,8. Смешивают лак, пигменты и микросферический карбонат кальция, диспергируют до достижения степени перетира, регламентируемой техническими требованиями, 3 табл.

Формула изобретения Нефтеполимерная композиция, включающая нефтеполимерный лак и пигменты, о т- личающаяся тем, что. с целью повышения укрывистостй композиции, сокращения расхода пигментов, повышения твердости и эластичности покрытий, она дополнительно содержит микросферический карбонат кальция с диаметром частиц 1-160 мкм, при следующем соотношении компонентов, мае. %: Нефтеполимерный лак (сухой остаток 54 ± 4%)50,0-57,0 Пигменты 5,2-31,8 Микросферический карбонат кальция с диаметром частиц 1-160 мкм 11,2-44,8

Табл и ца1

Лак нефтеполимерный . (н.в. 54+4S) ....,.

СТП 5307Ь87-21-8357,0 55,0 50,0 50,0 57,0 -50,0 50,0 50,0 50,0 52,0 57,0 57,0 57,0 50,0 52,0 50,0

. . . -j Двуокись титата Р-02 р о . ГОСТ 9808-84 16,0 15,0 9,0- 9,0 э ,0 7,7 4,1 4,1 4,1 5,0 - - - 5,0 Белила цинковые БЦ-0. .

ГОСТ 202-84- - - - -.. ... - 30,0 30,0 .30,0 20,0 - 20,0

Пигмент фталоцианиновый...

зеленый Монастраль. .

Грин ГН (Великобритания). - - -. - - - - 0,06 0,Об .0,06 0,08 0,1 0,1 0,1 0,09 0,09 0,09

Пигмент фталоцианиновый

голубой Версаль (ЧССР).- - - - 0,1 О,ОН - - - - - - - - Пигмент желтыйсветло- -

прочный

ГОСТ 22699-77- - - - - - о,12 0,12 0,12 0,12 - - - - - g

.Пигмент желтый железо-,jj

окисный Н-0 . .

ГОСТ 1Ы72-ЬО- - 0,1 0,1 - -- - - - - - - - Ультрамарин У-1 . ОСТ 6-10-404-77 0,07 0,07 ----- . -Окись хрома пигментная

ХП-1 ГОСТ 2912-79- - - - 0,92 0,92 0,92 - 1,7 1,7 1,7 1,5 - 1,5

Всего пигментов16,07 15,079,1 9,1 9,1 7,78 5,2 5,2 5,2 5,2 31,8 31,8 31,8j 21,59 5,2 21,5У

Мел химически осажденный. со 1 сорт, ГОСТ 6253-7Ь - - -- - - - -- - - - -. - 42,8 2b,4l

Карбонат кальция микрюсферический ооразец 12б,ЭЗ - 40,9 - - 42,22 44,8 - - 42,8 11,2 - - 28,41

Карбонат кальция микросферический образец 229,93 - 40,9 33,9 - - 44,8 - 11,2 КарЬонат кальция микро- свдерический образец Зз.- -- - -- - Vj,b- - - и,2 - - ЦветВ пределах Белый Слон, кость Голубой Бледно- Блея- Бледно- Салат- Тенно- Темно- Темно- Темно- Салат- Темно- обраэца а пределах а пределах 8 преде.-.зеле- но-эе- зеле- иый зеле- зеле- зеле- зеле- ный зеленый образца образца лах об- .ный леный ный ный ный ный ный

разца Ю По всем примерам композиции цвет покрытий а пределах копт- Темнее контроль- рольных образцов цвета прототипа ных обр. цвета

Внешний вид Без морщинСоот; (лот. Соот. Соот..Соот..Соот. По всем примерам внешний вид пленки соответствует требованиям для прототипа

и посторон-

них включен..

Условная вязкость, ВЗ-4.С. ГОСТ

.Твердость пленки. Л-3, У.е.,, . ГОСТ 5233-67 -0,2 .0,3 0,3 -0,30,3 -0,3 0,30.3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3

Эластичность- пленки при ии-и- ва, нн ГОСТ 6806.-73 3 t I lit 11-1.1 1 1 t 1 1.3 3Стойкость пленки к статическому

воздействию во- ....,.

ды, . Стоик.Стоик, Стоик. Стоик, i . По всем примерам композиции стойкость к дейстаий воды Стоик. Стоик.

удовлетворяет требованиям прототипа