Состав для защитного покрытия Советский патент 1982 года по МПК C09D1/00 

Изобретение относится к составу фосфатных красок и может быть исполь зовано для нанесения зау(итных покрЫ тий на металлические и неметаллические (деревянные, бетонные, кирпичные и керамические) поверхности изделий и конструкций. Известна фосфатная краска, включающая сополимер стирола с малеиново кислотой, фосфорную кислоту, пигменты, наполнитель и органические растворители tl. К недостаткам указанной краски относятся ее низкие адгезия и прочность цветного покрытия на истирание Базовым объектом является кремний органическая эмаль КО-168 на основе полиорганосилоксановой смолы, включа щая пигменты, наполнители и органиче кие растворители 2. Покрытия на основе данной эмали обладают хорошим комплексом физикомеханических свойств, однако ввиду высокой стоимости эмали применение ее сильно ограничено. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является состав для защитного покрытия, включающий алюмоборфосфатное связующее, двуокись титана, двуокись кремния, каолин, неорганический пигмент и воду СЗ}К недостаткам указанного состава относится то, что он имеет ограниченную область применения, пригоден лишь для нанесения на изделия, имеющие шероховатую поверхность со значительной пористостью, например для окрашивания асбоцементных изделий. Состав после нанесения его на поверхность изделий долго сохнет при комнатной температуре и образует неводрстойкие покрытия. Для сокращения длительности сушки (твердения) и улучшения свойств покрытие подсушивают при комнатной температуре в течение 30 мин, а затем термофиксируют в течение kO мин при

250 С. Однако термофиксирование краски при также не обеспечивает высокой водостойкости и адгезии покрытий к различных поверхностям.

Целью изобретения является сокращение времени высыхания и повьшение водостойкости покрытия и его адгезии к различным поверхностям.

Поставленная цель достигается тем что состав для защитного покрытия, .включающий алюмоборфосфатное связую цее, двуокис) титана, двуокись кремния каолин, неорганический пигмент и воду, дополнительно содержит портландце9|(ент с удельной поверхностью 5000-6000 , натриевую соль карбо {симетилцеллюлозы, метилсиликонат натрия или калия и окись магния при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Алюмоборфосфатное связующее35 50

Двуокись титана 8-1 Двуокись кремния 4-6 Каолин5-7 .

Неорганический пигмент5 8Портландцемент Натриевая соль кйрбоксиметилцеллюлозы 0,1-0,5 Метилсиликонат натрия или калия 2- Окись магния 0,1-2,0 Вода Остальное Апюмоборфосфатное связующее (АБФС) представляет собой продукт синтеза кислых фосфатов и боратов алюминия с водой. Синтез АБФС осуществляют в реакторе .с паровой рубашкйй, для чего в реактор заливают воду, добавляют расчетное количество фосфорной кислоты, перемешивают в течение 2-3 мин и доводят плотность до 1,75 г/см , после чего в реактор загружают расчетные количества борной кислоты и гидроокиси алюминия п непрерывном перемешивании. Реакционную смесь подогревают до tO-50 C, перемешивают и постепенно (в течение 30-60 мин) разогревают до 105-110 С до полного исчезновения твердой фазы, а затем при непрерывном перемешивании охлаждают до 50-55 С и разливают в емкости для хранения.

Исходный состав компонентов для приготовления АБФС, мае.ч.: Вода100

Фосфорная кислота 83,5-83,7

Борная кислота 2,9-3,1

Гидроокись алюминия ,5

В качестве портландцемента s составе используют портландцемент марок и М-500 с удельной поверхностью 5000-6000 . Использование портландцемента с удельной поверхностью менее 5000 смVr ухудшает внешни вид покрытия на основе состава .(матовость, шероховатость), а использование портландцемента с удельной поверхностью свыше 6000 СМ7 г нецелесообразно, так как более тонкий помол резко удорожает стоимость портландцемента, приводит к его повышенным потерям за счет излишнего пыления.

В качестве неорганического пигмента используют крон свинцовомолибдатный, крон свинцовый желтый, железоокисиый красный, окись хрома и др.

Состав готовят следующим образом.

Расчетное количество натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) при пере 4ешивании заливают теплой водой, которую берут из расчета приготовления 1 -10%-ного водного оаствс/ра натриевой соли КМЦ. Получен ную сме выдерживают в течение 1 сут для набухания и растворения натриевой соли КМЦ,

В фарфоровую шаровую мельницу загружают расчетные количества AБФd, двуокиси титана, двуокиси кремния, каолина, неорганического пигмента, окиси магния и перемешивают s течение 30 мин, после чего к смеси при переме1шиваний добавляют расчетные количества натриевой соли КМЦ в виде ее k-IQ -Horo водного раствора, метилсиликоната натрия или калия и воды м продолжают перемешивать в течение 3-5 мин. Портландцемент вводят в состав при перемешивании его с остальными компонентами в последнюю очередь непосредственно перед употреблением состава.

Готовый к употреблению состав на поверхность изделий или конструкций наносят кистью, валиком или пистолетом-краскораспылителем в количестве 50-300 г/м в зависимости от вида и состояния поверхности изделий или конструкций.

Использование в составе портландцемента, натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы, метилсйяиконата натрия или калия и окиси магния в количествах меньше их указанных минимальных значений существенно снижает водо5стойкость покрытия на основе состава, а также пыле- и грязеотталкивающие свойства, а использование их в количествах выше указанных максималь ных значений нецелесообразно, так как не приводит к дальнейшему улучшению каких-либо свойств. Так, при использовании портландцемента в коли честве более 5 мас.% покрытие становится тусклым, теряет глянцевитость использование натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) в количестве более 0,5маеД приводит к неравномер ному распределению краски на зац щаемой поверхности, к ее полосатости, использование метилсиликоната натрия или калия в количестве более масД также приводит к полосатости или пят нистости покрытия, а использование окиси магния в количестве более 2 мас. снижает стабильность состава и возможно его коагулирование и расслоение на компоненты. В табл. 1 представлены примеры предлагаемого, а также известного составов и контрольные примеры; в табл. 2 представлены данные по физико-механическим свойствам покрытий на основе составов, приведенных в табл. 1; в табл. 3 представлены экс|1луатационные свойства на основе пре лагаемого и известного составов. Т а б л и ц а 1 ПредлагаемыйДвуокись титана Двуокись кремния Каолин Крон свинцовомолибдатныйПортландцемент M-5DO с удельной поверхностью 6000 Продолжение табл. 1 Натриевая соль КНЦ0,3 Метилсиликонат натрия 3 Окись магния1 Вода2ft,7 АБФС35 Двуокись титанаIV Двуокись кремния6 Каолин5 Крон свинцовый желтый8 Портландцемент M-jOO с удельной поверхностью 5000 Натриевая соль КМЦ0,1 Метилсиликонат калия4 Окись магния0,1 Вода22,8 АБФС50 Двуокись титана8 Двуокись кремнияk Каолин7 Пигмент железоо1сисный красный5 Портландцемент М-500 с удельной поверхностью 5500 cMVr3 Натриевая соль КМЦ0 5 Метилсиликонат натрия2 Окись магния2 Вода18,5

7929673

Продолжение табл.1

8 Продолжение табл. 1

Портландцемент М-500 с удельной поверхностью 6000

Натриевая соль КМЦ0,2

Метилсиликонат калия2

Окись магния0,5

Вода30,3

Контрольный

Состав, согласно примеру 1, но без добавления портландцемента (вода 28,7 масД)

Состав, согласно примеру 1, но без добавления натриевой соли КНЦ (вода 25,0 масД)

Состав, согласно примеру t, но без добавления метилсиликоната натрия (вода мас

Состав, согласно примеру 1, но без добавления окиси магния . (вода 25,7 ас.%)

12

АБФС

Двуокись титана

5 6

Двуокись кремния Каолин

Пигмент железоокисный красный

Вода

27

рвдмг емый

0.7 36.1 ,8 зг. 38,8 0,вб7 И

О k мим Олнородмое (мвмоес глянцеябй поверхность

в,7639..337, 0,065ю

О 40 MtH То же

2 3

О ч 38 мин- .0,,642,134.137,7 0,062II

-. I

0,7337,839.933.131.8 0,066п

k

0ч $0 IVIH - 0,3738,,631.233.9 0/0619

5

3 ч 10 мин Ииеот место затем краски,покрытие иеОАиородиоепо толщине

0,54 31.3 24.4 32.« 34.6 0.047 14

1ч 15 йин Покрытие

неоднородное по толIll не, полосатость

0.48 39.7 31.3 36,8 36,9 0,039 17

2ч 05 иин Покрытие

неоднородное по толщине, тусклое с затеками0.42 33. 26,3 31.7 2 ч 15 1«1н Покрытие с глянцевой поверхностью,но имеет место затеки краски 0,18 26,4 24,7 21,2 Из- о ч 20 иин Покрытие вест- однородный или 30 ин ное по при и толцине с 0,31 29,2 23,3 22,7 40 мин с матовым оттенком

Тсбйиц 2

0.60 28

2В 28 28 26

0,60 28

0,60 27 30,9 0,ОбО 16 0,59 27 18,40,061 10 0.61 28 20,3 0,061 10 0,61 28 Предлагаемый состав имеет более широкую область применения по сравнению с известным, позволяет значительно сократить время высыхания покрытия , образует покрытия с повышенной 5 .водостойкостью, хорошими пыле- и гря-. зеотталкивающими свойствами, высокой адгезией. Состав для защитных покрытий негорюч, а покрытия на его основе удов- to летворяют эстетическим требованиям. Формула изобретения Состав для защитного покрытия, включающий алюмоборфосфатное связующее, двуокись титана, двуокись кремния, каолин, неорганический пигмент и воду, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени высыхания и повышения водостойкости, покрытия и его адгезии к различным поверхностям, он дополнительно содержит портландцемент с-удельной по- jj верхностью 5000-6000 см /г, натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, метилсиликонат натрия или калия и окись 9296 «5 3I магния при следующем соотношении компонентов, масД: Алюмоборфосфат ное связующее35 50 Двуокись титана8-1 Двуокись кремнияk-6 Каолин5-7 Неорганический пиг- мент5 8 Портландцемент3-5 Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы0,1-0,5 Метилсиликонат натрия или калия2-Ц Окись магния0,1-2,0 Вода Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе li. Авторское свидетельство СССР № , кл. С 09 D 5/08, 197. 2.Молотова В.А. Промышленное применение кремнийорганических лакокрасочных покрытий. М., Химия, 1978, с. 65-66, 102. 3.Авторское свидетельство СССР 1Г , кл. С 09 D 1/00, 1978 i(прототип).