Лакокрасочная композиция для покрытия резиновых изделий Советский патент 1982 года по МПК C09D3/36 

1

Изобретение относится к производству лакокрасочных материалов, рекомендуемых для покрытия резиновых изделий с последующей их вулканизацией и может быть испоЛьзовано в резинообувной промышленности для лакирования резиновой обуви темнь1х тонов при вулканизации ее в паровоздушной или воздушной среде.

Известно, что лакирование разиновой обуви производится лакокрасочными состава- „ ми на основе окисленных растительных масел, а также термодеструктированных растворов натрий-бутадиенового каучука. В зависимости от свойств лакокрасочной композит ции и природы основного пленкообразующе- ,5 го эти составы отличаются различными физико-механическими свойствами покрытия .1J.

Однако эти композиции обладают низкой укрываемостью.

Наиболее близкой к предлагаемой по тех- 20 нической сушности и получаемому эффекту является лакокрасочная композиция для покрытия резиновь1х изделий, включающая пленкообразующее - окисленный натрийбутадиеновый каучук, пентафталевую смолу, сиккатив, растворители - уайт-спирит и зтилцеллозольв (пщроксилсодержащий растворитель), и краситель.

В производстве указанного плеикообразуюШего в растворе применяют натрийбутадиеновый каучуку;в составе которого отсутствуют антиоксидант, определяющий низкое качество готового покрытия (быстрое растрескивание, Потерю блеска, нестабильность растворов каучука в процессе окисления)2.

К недостаткам окисленного раствора основного пленкообразующего относится резкий специфический запах, связанный с .образованием при окислении низкомолекулярных кетонов и альдегидов, который при распылении создает значительную загазованность рабочего помещения.

Кроме того, в указанной композиции применяют смолы, придающей покрытию хрупкость.

По физико-химическим и технологическим , параметрам, известное покрытие отличается сравнительно низкой грязеустойчивостью, быстрой потерей блеска и в целом внешнего вида покрытия, высокой степенью старения, приводящей к растрескиванию лаковой пленки. Цель изобретения - улучшение физикомеханических свойств покрытия. Поставленная цель достигается тем, что лак красочная композиция для покрытия резиновы изделий, включающая пленкообразующее , краситель, сиккатив, уайт-спирит и гидроксилсодержащий растворитель, содержит в качестве пленкообразующего смесь окисленного бутадие стирольного каучука, низкомолекулярного бута диеннитрильного каучука и низкомолекулярного полибутадиенового гидроксилсодержащего каучука, а также дополнительно содержит окси этилированные алкилфенолы Cs-Cij со степень оксиэтилирования 2-5 при следующем соотношении компонентов, мае. ч.: Окисленный бутадиенстирольный каучук6-15 Низкомолекулярный бутадиеннитрильный каучук2-10 Низкомолекулярньш полибутадиеновый гидроксилсодержащий каучук2-10 Краситель3,5-8 Сиккатив0,5-2 Уайт-спирит65-75 Гидроксилсодержащий растворитель0,5-5 Оксиэтилированные алкилфенолы C8-Ci2 со степенью оксиэтилированмя 2-50,1-2 Введение в лакокрасочную композицию ни комолекулярных жидких каучуков с различны ми функциональными группами дает возможность направленно регулировать структурномеханические свойства покрытия от эластичных до жестких структур в зависимости от соотношения СООН/ОН в смеси бутадиеннитрильного и гидроксилсодержащего каучуигов. Присутст вие жидких каучуков с функциональными груп пами позволяет повысить совместимость компо нентов и улучшить общую однородность состава. Замена пентафтапевого лака, содержаш его в качестве растворителя ксилол или сольвент- нафту в предлагаемом составе на линейные функционально-активные олигомеры позволяет значительно улучшить санитарно-гигиенические условия труда рабочих, особенно при лакирова нии резиновой обуви методом распыления. . Изменяя соотнощение низкомолекулярных каучуков, которые вводятся в основной пленк образующий компонент, можно также регулиро вать реологические свойства композиции и задавать оптимальные вязкостные параметры определяемые способом лакирования (окунанием распылением, наливом и др). 4 Характеристика компонентов, вводимых в лакокрасочную композицию. Окисленный раствор сложного пленкообразующего компонента представляет собой 6 15 мас.% раствор бутадиенстирольного или аметилстирольного высокомолекулярного каучука эмульсионной полимеризации марки СКСЗОАРКПН или СКМС-30 АРКПН в уайт-спирите. Бутадиенстирольные каучуки - продукт сополимеризации 1,3-бутадиена и стирола. Синтез их осуществляют в эмульсии под влиянием свободных радикалов. Они относятся к числу некристаллизующихся каучуков нерегулярного строения. Звенья стирола в полимерной цепи распределены неравномерно: 30% из них изолированы и около 40% расположены попарно. Около 80% бутадиеновых звеньев находятся в положении 1,4 главным образом в транс-форме и около 20% в положении 1,2. Разновидностью бутадиенстирольных каучуков являются бутадиенметилстирольные каучуки, характеризуемые теми, же структурами и свойствами. Выпускаются данные каучуки в большом промышленном объеме по ТУ 38-10341-70. Свойства исходного каучука: Вязкость по Муни34 Однородность по Муни30-38 Прочность на разрыв, кгс/см 246 Относительное удлинение, % . 726 Остаточное удлинение, %20 Эластичность по отскоку38 Время вулканизации, мин60 .Свободные органические кислоты, %,6,1 Антиоксидант (полигард),%1,74 Связанные органические кислоты, %0,04 Содержание железа, % 0,0036 Неозон Д, %0,02 Зола, %0,17 - Влага, %0,72 Медь, %,0,00016 Связанный а -метилстирол, %21,8 Низкомолекулярный бутадиеннитрильный каучук: Коэффициент полидисперсноности2,5-3,5 Молекулярная масса3500-10000 Содержание СООН групп, мас.% .2,0-5,0 Вязкость при 50°С, Пз400 -1200 Содержание акрилонитрила, мас.%. 8,0-30,0 Содержание влаги, мас.%0,1-0,2 Низкомолекулярный сополимер бутадиена и акрилонитрила получают свобоДно-радикальНОИ или эмульсионной полимеризацией в массе или в эмульсии. Каучуки СКН-ЮАСКН18АСКН-26А выпускают по ТУ 38-30314-76 и по ТУ 38-10316-76.

Низкомолекулярный полибутадиен с концевыми гидроксильными группа1ии (олигодивини с гидроксильными группами)

НО -tCHi -СН: СН-СН21 ОН

где п 35-45.

Молекулярная масса2000-2500

Содержание гидроксильных групп, мас.%1,6-2,5

Распределение по типу функциональности (РТФ),% моно25-40

би.60-75

три1-6

Среднечиспенная функциональность, f1,7-1,9 Структура молекул линейная боковые цепи

или ответвление отсутствуют.

Коэффициент полидисперсности 1,8-10 в зависимости от конверсии дивинила.

Оксиэтшгарованные алкилфенолы представляют собой неионогенные поверхностно-актавные вещества выпускаемые под названием неонолы АФ. По своему составу они являются смесью полиэтиленгликолевых эфиров алкилфенолов.

Общая формула

РСбН40(С2Н40)„-Н

где R - алкильный радикал с числом углеводородных атомов 8-12; п - количество молей присоединенной окиси этилена.

Для удовлетворения требований растворимости в органических растворителях и совместимости с компонентами лакокрасочной композиции неонолы АФ применяются с низкой степенью оксиэтилирования 2-5 моль окиси этилена.

В качестве исходного продукта для синтеза неонолов АФ применяются алкилфенолы, получаемые путем алкилирования фенола нормальными (прямоцепочными) или разветвленными олефинами.

В качестве нормальных олефинов используются фракции .Се-Сю, получаемые олигомеризацией этилена, а также термокрекингом и дегидрированием парафина. К разветвленным относятжя тримеры (Сд) и тетрамеры (Си) пропилена оптимальным для предлагаемой композиции являются оксиэтилированные алкилфенолы на основе тримеров пропилена, а также нормальных олефинов с содержанием окиси этилена 3 моль на 1 моль алкилфенола

Гидроксилсодержащие растворители.

Этилцеллозольв, бутилцеллозольв, бутиловый спирт, и др. щироко выпускаются отечественной промыщленностью по ГОСТ 8313-76, ТУ 6-01-222-68, Г0СТ 5208-76 соответственно. Основной растворитель - уайт-спирит выпускается по ГОСТ 3134-78.

Применяемые (как и в известных композициях) сиккативы выполняют функцию катализатора процесса пленкообразования при формировании покрытия. Они изготавливаются по 1У 2902-228-68 и ТУ 2902-276-69.

В композиции применяют известные красители и концентраты.

Для окрашивания лакокрасочной композиции также применяют сплав эфира канифоли

5 с индулином, применяемый в промышленности резиновой обуви.

Изготовление лакокрасочной композиции осуществляют путем взаимного растворения компонентов при интенсивном механическом

0 перемешивании в условиях нормальной температуры. Перед употреблением композиция подвергается фильтрации и анализу.

Пример 1. Лакокрасочная композиция, содержащая, мас.%:

5 Окисленный бутадиенстирольный каучук

(СКС-ЗОАРКПН)6,0

Уайт-спирит65,0 .

Низкомолекулярный бута-,

0 диеннитрильный каучук (СКН-10)2,0

Низкомолекулярный полибутадиеновый каучук с гидроксильными группами (СКД-ПГ)2,0

5 Оксиэтилированные алкилфенолы (неонол АФ) 0,1 Этилцеллозольв .Х),5 Сиккативы поливалентных металлов (смесь 7640 и 64 в

0 соотношении 1:1) 0,5 Красители на основе сплава эфира канифоли с индулином 3,5 Пример 2. Лакокрасочная кбмпози.ция. содержащая, мас.%:

Окисленный бутадаенстирольный

5 каучук (СКС-ЗОАРКПН)10,0

Уайт-спирит70,0

Низкомолекулярный бутадиен- . нитрильный каучук (СКН-18)7,0

Низкомолекулярный полибута0 . диеновый гидроксилсодержащий каучук (СКД-Г)4,0

Оксиэтилированные алкилфенолы (неонол АФ)0,15

Бутилцеллозольв4,0

5

Сиккативы поливалентных металлов (смесь 7640 и 64 в соотношении 1:1)1,5

Красители6,0 Пример 3. Лакокрасочная композиция, содержащая, мас.%: Окислешаш бутадиенстирольньш каучук15,0 Уайт-спирит75,0 Низкомолекулярный бутадиеннитрильный каучук (СКН-26) Низкомолекулярный полиГбутадиеновый гидроксилсодержащий каучук (СКД-Г)10,0 Блоксополимеры окиси этилена и высокомолекулярных жирных спиртов или алкилфенолов (неонол) АФ)2,0 Бутиловый спирт5,0 Сиккативы поливалентных металлов (смесь 7640 и 64 в соотношении 1:1)2,0 Краситель8,0 Сравнительная характеристика физико-химических и механических свойств предлагаемой 9529 5 . 20 8 лакокрасочной композиции и покрытия на ее основе приведены .в таблице. Указанные составы могут применяться для различных способов нанесения лакокрасочных композиций, в том числе окунанием, напылением, кистью, а также в электростатическом поле высокого напряжения. Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает улучшение гомогенности, жизнеспособности лакокрасочного состава, повышение физико-механических свойств покрытия достигается более равномерное диспергирование лакокрасочного состава при электростатическом лакировании в поле высокого напряжения, улучшается соотношение между ра бочей и мертвой зоной распыления, факел распыления более стабилен. Кроме того, решается вопрос полного исключения растительных и животных видов сырья, применяемого в производстве резиновой обзови и улучшаются санитарно-гигиенические условия труда рабочих. и9529 Формул, а изобретения Лакокрасочная композиция для покрытия резиновых изделий, включающая пленкообразующее, краситель, сиккатив, уайт-спирит, гидроксилсодержащий растворитель, о т л и - 5 чающаяся тем, что, с целью улучшения физико-механических свойств покрытия, она содержит в качестве пленкообразующего смесь окисленного бзтадиенстирольного , низкомолекулярного бутадиеннитрильного каучука О и низкомолекулярного полибутадиенового гидроксилсодержащего каучука, а также дополнительно содержит оксиэтилированные алкилфенолы Се-Си со степенью оксиэтилирования 2-5 при следующем соотношении компонентов,мас.ч.: . 15 Окисленный бутадиенстирольный каучук6-15 Низкомолекулярный бутадиеннитрильный каучук .2-10 Низкомолекулярный полибутадиеновый гидроксилсодержащий каучук 2-10 Краситель3,5-8 Сиккатив0,5-2 Уайт-спирит65-75 Гидроксилсодержащий растворитель0,5-5 Оксиэтилированные аЛкилфенолы Cg-Cji со степенью оксиэтилирования 2-50,1-2 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 141620, С 09 0 3/36, 1960. 2.Авторское свидетельство СССР № 516726, С 09 D 3/36, 1975 (прототип).