Масляно-смоляной лак Советский патент 1982 года по МПК C09D3/32 

(54) МАСЛЯНО-СМОЛЯНОЙ ЛАК

Изобретение относится к лакокра сочной промышленности и касается состава масляно-смоляных лаков, предназначенных для получения различных лакокрасочных материалов.

Масляно-смоляные лаки представляют собой продукты смешения или взаимодействия растительных масел со смолами растительного или синтетического происхождения. В качестве смол растительного происхождения чаще всего используют канифоль и продукты ее облагораживания - эфиры (глицериновый, пентаэритритовый), этерифицированные аддукты с oi, ,е-ненасыщенньоми кислотами (малеиновой) и резинаты.

Известен состав масляно-смоляного лака l , вес . % :

Растительное масло 31,3-48,1 Канифоль14,8-31,0

Глицерин1,4-3,8

Сиккативирующие

металлы0,11-0,15

Растворители Остальное до 100 Недостатком известного лака является использование большого количества растительных масел, в том числе пищевых.

Наиболее близким к предлагаемому является состав лака, включающий высыхающее растительное масло, например полимеризованное льняное масло, тэлловый пек, отвержденный окисью кальция,сиккатив,органические растворители - уайт-спирит ,ксилол и др.2 .

Известный лак образует покрытия с низкими водостойкостью и твер10достью.

Цель изобретения „- удешевление лака, ускорение ВЕлсыхания,; повышение твердости и ВОДОСТОЙКОСТИ покрытий на основе лака.

15

Поставленная цель достигается тем, что масляно-смоляной лак, включающий препар|1рованное растительное масло, талловый пек,сиккатив и органические растворители, содержит в ка20честве масла полувысыхающее растительное масло, в качестве таллового пека - талловый пек, обработанный гексаметилентетрамином, при следующем соотнсяиении компонентов, вес.%:

25 Препарированное полувысыхающее растительное масло. Т ,2-21,3 Талловый пек, обработанный гексаметилентётрамином32,8-49,5

30 Сиккатив 3,0-6,0 Органические растворителиОстальноеС целью снижения кислотного числ лак дополнительно может содержать глицерин. В качестве препарированных полув сыхающих растительных масел он содержит окисленные и полимеризованные масла, такие как подсолнечное, соевое, хлопковое. В качестве сикка тива он содержит нафтенатные сиккативы: свинцово-марганцевый, свинцовый и др, {НФ-1, НФ-2)о В качестве органических растворителей лак содержит уайт-спирит, ксилол, скипидар„ Талловый пек, обработанный гексаметилентетрамином, получают по следующей технологии: талловый пек нагревают при 140-2бО°С совместно с гексаметилентетрамианом, взятым в количестве 0,5-8,1 вес.%. Полученный талловый пек представляет собой коричневую массу с темпер турой размягчения 51-83°С, кислотным числом До 38 мг КОН/г, числом омыления до 105 мг КОН/Г, полностью растворимую в ксилоле и скипидаре. Пек достаточно хрупок для транспортировки б араб ан ами. Предлагаемый лак может быть полу.чен любым известным способом как при нагревании, так и холодным смешением Пример 1. Используют талловый пек, полученный нагреванием 6 ч при 210-220°С в присутствии 5,1 вес.% гексаметилентетрамина (ГМТД) от пека Свойства полимеризованного пека: цве коричневый, температура размягчения 71°С, кислотное число 31,4 мг КОН/г число омыления 104 мг КОН/г, вязкост 50%-ного раствора в ксилоле 19,6 г, число осаждения гексаном из 50%-ного раствора в ксилоле 2,8 г гексана/г ксилола. Растительное масло - подсолнечное окисленное до вязкости 11,5 мин по ВЗ-4 при 20°С. Сиккатив НФ-1 (нафтенат свинцовомарганцевый) . Растворители - смесь уайт-спирита и ксилола 3:1 по весу. Состав лака, вес.%: Оксидированное подсолнечное масло17,8 Талловый пек41,7 Сиккатив4,8 Растворители 35,7 Лак изготовляют путем сплавления ДЛЯ чего в реактор загружают рецепту ное количество пека и масла, нагревают 6 ч до 250-270 0, выдерживают при этой температуре 1 ч, охлаждают растворяют и вносят сиккатив. Получают лак коричневого цвета (4000-5000 мг мл) с вязкость 32 с по ВЗ-4, кислотным числом 6,8 мг КОН/г, Высыхает в пленках до ст. 3 за 17 ч, твердость через 2 сут 0,42, через 5 сут, 0,55, прочность на изгиб 1 мм, на удар 50 кгс/см, поддается шлифовке, после термостарения 120 ч при 60°С твердость 0,62,,прочность на изгиб 1 мм, на удар 50 кгс/см, водостойкость: 2 ч - стойкая, 24 ч исчезающее на воздухе поматовение, через 620 ч - пузырей, отслаивание пленки и коррозии подложки нет. Пример 2. Используют талловый пек, полученный нагреванием в течение 6 ч при в присутствии 4,1 вес.% ГМТА от пека. Кислотное число пека 34,4 мг КОН/г, вязкость 50%-ного раствора 18,7 с. Растительное масло - пбдсолнечное, окисленное до вязкости 11,5 мин, Сиккатив - НФ-1. Растворители смесь уайт-спирита и ксилола 3:1 по весу, Состав лака, вес.%: Оксидированное подсолнечное масло19,2 Талловый пек44,7 Сиккатив4, О . Растворители 32,1 Смешивают при 20°С растворы пека и оксидированного масла, добавляют сиккатив о Получают лак коричневого цвета (3500-400 мг 3 2 а ЮО u) с вязкостью 32 с, кислотным числом 16,1 мг КОН/г, высыхающий в пленках за 18 ч до ст. 3, твердость пленок; через 2 сут 0,4, 5 сут 0,51; прочность на изгиб 1 мм, на удар 50 кгс/см, поддается шлифовке, после термостарения твердость 0,63, прочность на изгиб 1 мм, на удар 50 кгс/см водостойкость: 2 ч - стойкая без изменения, 620 ч - пузырей, отрлаивания пленки и коррозии подложки нет. Пример 3. Для получения лака с низким кислотным числом в состав лака дополнительно вводят многоатомный спирт (глицерин). Используют талловый лек, полученный нагреванием в течение 3 ч при 260С в присутствии 3,2 вес.I ГМТА от пека. Температура размягчения пека , кислотное число 31,4 кг КОН/г, вязкость 50%-ного раствора в ксилоле 18,7 с. Растительное масло - соевое, полимеризованное до вязкости 105 с по ВЗ-4 . Сиккатив - НФ-1, глицерин 95%. Растворители - смесь уайт-спирита и ксилола 3:1 по весу. Состав лака, вес.%: Полимеризованное соевое масло21,3 Талловый пек38,6 Сиккатив5,1 Глицерин0, 7 Растворители34,3 В реактор для азеотропного синте загружают масло, полимеризованный пек, глицерин и половину рецептурно количества Ксилола, нагревают 6 ч до 260-270°С, вьадерживают при этой температуре 2 ч, отгоняя этерификационную воду с ксилолом, охлаждают, вводят растворители до рецептур ного количества и сиккатив. Получают лак с вязкостью 33 с, кисЛотным числом 3,2 мг(КОНУг, высыхающий в пленках до ст. 3 за 17 ч, твердост пленок через 2 сут 0,35, прочность на изгиб 1 мм, на удар 50 кгс/см, после термостарения твердость 0,57 прочность на изгиб 1 мм, на удар 50 кгс/см, водостойкость: 2 ч - без изменения, 620 ч - пузырей и отслаи вания покрытия нет, коррозии подложки нет. Пример 4. Используют талло вый пек, полученный нагреванием при 140®С в присутствии 0,5% ГМТА от пека, кислотное число полимеризова ного пека 38,3 мг КОН/г, вязкость 50%-ного раствора в ксилоле 16,.8 с Растительное масло - подсолнечно окисленное до вязкости 11,5 кшн по ВЗ-4 при 20°С. Сиккатив типа НФ-1. Растворители - смесь уайт-спири та и ксилола 4:1 по весу. Смешивают при 20с раствор пека в растворителе с оксидированным маслом, добавляют сиккатив. Состав лака, вес.%: Окисленное подсолнечное масло13,5 Талловый пек32,9 Сиккатив4,4 Растворители49,2 Получают лак коричневого цвета с вязкостью 20 с по ВЗ-4 к.ч, 12,9 мг КОН/Г, высыхающий за 24 Чу твердоб ь через 2 сут 0,31, через 5 сут 0,51, изшб покрытия 1 мм, пр ность при ударе 50 кгс/см,поддается шлифовке. Пример 5. Берут талловый пек, полученный нагреванием при в присутствии 8,1% ГМТА от пека. Кислотное число таллового пека 31,5 мг кон/г, вязкость 50%-ного раствора 24,2 с. Растительное масло - подсолнечно окисленное до вязкости 23 мин по ВЗ-4 при 20 С. Сиккатив - НФ-1. Растворители - смесь уайт-спирит скипидара и ксилола 4,1:0,5 по весу Состав лака, вес.%: Окисленное подсолнечное масло7,2 Талловый пек 32,8 Сиккатив3,8 Растворители 56,2 Лак -изготоавляют путем сплавления, для чего в реактор загружают рецептурное количество пека и масла, нагревают до 270-275 С, выдерживают 1 ч, охлаждают, растворяют, вносят сиккатив. Получают лак коричневого цвета с вязкостью 18 с по ВЗ-4, кислотным числом 7,0 мг KOH/t, лак высыхает в пленках за 17 ч, твердость покрытия через 2 сут 0,44, 5 сут 0,59, изгиб 1 мм, прочность при ударе покрытия горячей сушки 50 кгс/см хорошо шлифуется. В таблице приведены составы и свойства лаков. В примерах 1-5 использован пек, охарактеризованный в примере 2, описания в примерах 6-8 таблицы охарактеризованный в примере 3 описания, и 2-4 - в примере 1 описания. В примерах 1,5, 7 таблицы используют масло хлопковое, в остальных - подсолнечное. Как видно из приведенных в таблице показателей, предлагаелый лак превосходит по эластичности, времени сушки и водостойкости известный лак. Полученный лак может быть использован взамен масляно-канифольных лаков и масляных олиф в тех областях применения, .где цвет лака не играет существенной роли - при подготовке поверхности под окраску прюпитке древесины, изготовлении шпатлевок и грунтовок, красок и эмалей темных цветов (охра, сурик, зеленая на окиси хрома и т.д.). По цвету лак светлее битумных, а грунтовки на его основе не изменяют цвета последующего красочного покрытия при эксплуатации, как это имеет место для битумных лаков. Потребность народного хозяйства, в первую очередь строительства, в связующих, для которых цвет не играет роли, исчисляется десятками тысяч тонн. Например, для грунтовоч-о ных и шпатлевочных работ при строительстве одного 40-квартирного дома тре()уется до 3 т связующих. Основная масса применяемых для этих целей материалов - олифа оксоль. Известные заменители, включая синтетические олифы, имеют ограниченную в сравнении с потребностями сырьевую базу. Ресурсы таллового пека (десятки тыс.т)- способны удовлетворить эту потребность. Таким образйм, предлагаемое изобретение позволяет достичь значительной экономии остродефицитных растительных масел (в сравнении с известными аками 100-380 кг на 1 т) и получить при этом продукт с равноценными или учшими свойствами,утилизировать сырье (пек),не находящее достаточного применения, одновременно расширить сырьевую базу многотоннажных лакокрасочных материалов и удешевить готовый продукт.

ss

3S

aH

H3

Xa

(Us

sо

ос

о ч- I

о n

оT-l

tM

Формула изобретения Масляно-смоляной лак, включающий препарированное растительное масло, талловый пек, сиккатив и органические растворители, отличающий с я тем, что, с целью удешевления его, ускорения высыхания, повышения твердости и водостойкости покрытий на его основе, он содержит в качестве масла полувысыхающее растительное масло, в качестве таллового пека талловый пек, обработанный гексаметилентетрамином, при следующем соотношении компонентов, вес,%: Препарированное полувысыхающее растительное -масло7,2-21,3

Талловый пек, обработанный гексаметилентетраминомСиккатив

Органические рйстворители

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Зандерманн В. Природные см -ivj, скипидары, талловое масло, М., ЛРСная промышленность, 1964, с. 528 (прототип),