СИЛИКОНОВАЯ ЭМУЛЬСИЯ
SILICON EMULSION

Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, а именно к кремнийорганическим эмульсиям, которые могут быть использованы в качестве связующей основы для производства фасадных силикон-акриловых вододисперсионных эмалей или силиконовых пропиток на водной основе для модификации акриловых эмульсий.
Свойства любой краски определяются ее составом. Дисперсионная краска представляет собой водную дисперсию (систему мельчайших, достаточно устойчивых капелек, напоминающую молоко) пленкообразователя с различными наполнителями и пигментами. Кроме этих компонентов такая краска содержит целый ряд специальных добавок - эмульгаторов, которые способствуют образованию капелек краски в воде, стабилизаторов дисперсии, загустителей, антивспенивателей, антисептиков и многого другого. Безусловно, основной компонент дисперсионной краски - это связующее, или, как его часто называют, пленкообразователь, так как именно он отвечает за образование защитной пленки на обрабатываемой поверхности. Использование готовой водной эмульсии в качестве связующей основы значительно упрощает технологию приготовления вододисперсионных красок.
Известна водная эмульсия на основе 6-7%-ных растворов полиорганосилоксановых смол в толуоле, стабилизированных поливиниловым спиртом с содержанием ацетильных групп 1-2,5 мол.% (сольвар), которая используется в качестве связующей основы в композициях для получения защитных покрытий на поверхности металла, бетона, дерева (Монография К.П. Гриневич и др. Эмульсии полиорганосилоксанов.- «Пластические массы», 1963, №8, с.24-26).
Наиболее близкой по составу к предлагаемому изобретению является эмульсия для приготовления формовочных красок, используемых в литейном производстве, содержащая кремнийорганический лак, представляющий собой раствор полиметилфенилсилоксановой смолы в толуоле, 5%-ный водный раствор поливинилового спирта и анионактивное ПАВ в качестве эмульгатора, в мас.%:
Кремнийорганический лак
12-14
Эмульгатор
0,9-1,1
Водный раствор поливинилового спирта
остальное
Для получения краски в эмульсию вводят наполнитель и целевые добавки (SU №449767, В22С 3/00, приор. 24.11.1972).
Технической задачей предлагаемого изобретения является расширение ассортимента силиконовых эмульсий, используемых в качестве связующей основы в композициях для получения защитных покрытий.
Указанная задача решается тем, что эмульсия, содержащая кремнийорганическую основу, ароматический растворитель и водный раствор спирта, согласно изобретению дополнительно уайт-спирит или этилцеллозольв в качестве кремнийорганической основы содержит раствор полиметилфенилсилоксановой или полифенилсилоксановой смолы в ароматическом растворителе, в качестве спирта - бутанол, при следующем соотношении компонентов, об.%:
Указный раствор полиметилфенилсилоксановой
или полифенилсилоксановой смолы
30-50
Бутанол
10-20
Уайт-спирит или этилцеллозольв
10-20
Вода
остальное
В качестве полиметилфенилсилоксановой смолы используют смолу ПМФС, представляющую собой 50-60% раствор полиметилфенилизобутоксисилоксановой смолы в толуоле или ксилоле.
В качестве полифенилсилоксановой смолы используют смолу КО 134-276, представляющую собой 34-40% раствор полифенилсилоксановой смолы в толуоле или ксилоле или смолу КО 139-297, представляющую собой 60-70% раствор полифенилизобутоксисилоксановой смолы в толуоле или ксилоле.
Эмульсию готовят следующим образом: расчетное количество кремнийорганической смолы растворяют в расчетном количестве бутанола, далее последовательно загружают остальные ингредиенты, смесь перемешивают до образования однородной эмульсии молочного цвета.
Варианты предложенной силиконовой эмульсии представлены в таблице 1.
Предлагаемая силиконовая эмульсия представляет собой жидкость молочного цвета без механических примесей, массовая доля нелетучих веществ составляет не менее 18%, условная вязкость при температуре (20±0,5)°С по вискозиметру типа ВЗ-246 с диаметром сопла 4 мм не менее 11 с, время высыхания до степени 3 при температуре (20±2)°С не более 1 ч.
Для получения защитных композиций в эмульсию вводят пигменты, наполнители и функциональные добавки. Получаемые композиции имеют высокие реологические свойства, в частности хорошую укрывистость, повышенную водостойкость, хорошие адгезионные и физико-механические характеристики.
Варианты защитных композиций, полученных с использованием предлагаемой силиконовой эмульсии, и их физико-механические характеристики представлены в таблице 2.
Таблица 1
Наименование компонентов
Содержание компонентов, мас.% (объемн.)
1
2
3
4
5
6
7
Смола ПМФС
-
-
35
40
38
-
45
Смола КО 134-276
-
50
-
-
-
-
-
Смола 139-297
30
-
-
-
-
40
-
Уайт-спирит
20
10
18
-
-
12
Этилцеллозольв
-
-
-
20
15
-
16
Бутанол
15
10
12
10
14
20
10
Вода
остальное
остальное
остальное
остальное
остальное
остальное
остальное
Таблица 2
Силикон-акриловая, силиконовая водо-дисперсионная эмаль
Наименование компонентов
Содержание компонентов, мас.% (объемн.)
1
2
3
4
5
7
6
Силиконовая эмульсия (масс. доля нелетучих в-в 20%)
20
20
10
15
30
70
30
Лапротэн Э-21 (стирол-акрилат)
40
50
30
-
Новопол 110 (стирол-акрилат)
40
35
-
30
Пигмент (TiO<sub>2</sub>)
18
18
18
18
18
20
18
Наполнитель (микротальк)
3
3
3
3
3
6
3
Загуститель (КМЦ)
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,2
0,1
Биоцид
0,1
0,1
0,15
0,1
0,1
0,1
0,1
Диспергатор (Оротан 731)
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
Пеногаситель (Тедо Foamex 855)
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
Вода
остальное
остальное
остальное
остальное
остальное
остальное
остальное
Показатели качества эмали
Внешний вид пленки
Ровная поверхность
Ровная поверхность
Ровная поверхность
Ровная поверхность
Ровная поверхность
Ровная поверхность
Ровная поверхность
Укрывистость высушенной пленки, г/м<sup>2</sup>
120
120
120
120
120
110
120
Условная вязкость по ВЗ-246 с диаметром сопла 4 мм при температуре (20±0,5)°С, с,
33
38
31
28
25
32
26
Время высыхания до степени 3 воды при температуре (20±2)°С, ч, не более
1
1
1
1
1
1
1
Массовая доля нелетучих в-в,%
45,1
45,4
48,1
42,0
42,1
40,2
42,2