ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ КРАСКА
HEAT INSULATING PAINT

Изобретение относится к химической промышленности и касается получения покрытий различного оборудования, трубопроводов, металлических, бетонных, железобетонных, кирпичных, деревянных и других строительных конструкций жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений. Более конкретно изобретение касается получения покрытий на указанных поверхностях и изделий, обладающих теплоизоляционными, звукоизоляционными, гидроизоляционными свойствами одновременно, что позволяет расширить диапазон его применения.
Из уровня техники известна краска-покрытие тепловлагозащитная (RU 2310670, опубл. 20.11.2007 г.), выполнена из композиции, включающей следующее соотношение компонентов, мас. %: 20-30 связующего, 10-30 полых микросфер, остальное - органический растворитель. Связующее выбрано из группы, включающей кремнийорганическую смолу, акриловый (со)полимер, полиуретан. В качестве полых микросфер используют керамические или стеклянные полые микросферы с размером 20-150 микрон. В состав композиции дополнительно могут входить диоксид титан в количестве 2-5 мас. % и антипиреновая добавка в количестве 5-25 мас. %. Недостатком данного покрытия является то, что оно неприменимо для конструкций и оборудования, эксплуатируемых в условиях высоких температур и вибронагрузок, а также агрессивных сред вследствие низкой устойчивости к их воздействию агрессивных сред (рабочая температура покрытия не превышает 200°С).
3
Известно огнестойкое теплозащитное покрытие и способ его получения (RU 2523818, опубл. 27.07.2014), которое выполнено из композиции, включающей акриловую дисперсию, наполнитель - замкнутые негорючие стеклянные полые микросферы размером от 20 до 200 мкм, представляющие собой легкосыпучие порошки с насыпной плотностью 0,18-0,30 г/см, каолин, борат цинка, неорганическое связующее, представляющее собой композицию жидкого натриевого стекла и наноразмерного гидроксида кремния, модифицированного алюминатом натрия, вспомогательные компоненты - диоксид титана, перлит, гидроксид алюминия, функциональные добавки - декабромдифенилоксид, пластификатор С-3, отвердитель - кремнефторид натрия, а также воду. Недостатком композиции является сложность технологического процесса перевода алюмокремнезоля в жидкое состояние.
3
Из уровня техники известна композиция для получения антикоррозионного, огнестойкого и теплоизоляционного покрытия и ее применение (RU 2288927, опубл. 10.12.2006 г.), которая включает следующее соотношение компонентов, мас. %: 4,5-95,0 жидкого натриевого или калиевого стекла, 4,5-95,0 наполнителя - смеси полых микросфер, 0,5-20,0 неионогенного поверхностно-активного вещества, 0,0-50,0 вспученного вермикулита или асбестовых нитей в качестве армирующего наполнителя, 0,0-20,0 двуокиси титана. Полые микросферы выбирают из группы, включающей полые стеклянные микросферы, полые керамические микросферы, полые полимерные микросферы, полые техногенные микросферы, или используют смеси микросфер. Микросферы берут в пределах от 10 до 500 мкм и они имеют насыпную плотность в пределах от 650 до 50 кг/м. Недостатком данной композиции является повышенное водопоглощение покрытия, связанное с гидрофильностью жидкого стекла и присутствием поверхностно-активного вещества, жесткость системы, вероятность появления трещин и снижение основного свойства покрытия - теплозащиты.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является теплоизоляционная краска-покрытие (RU 2544854, опубл. 20.03.2015 г.), которая содержит в качестве пленкообразующего водную эмульсию сополимера стирола и акриловых мономеров «Акрэмос-101», загуститель - водную эмульсию сополимера «Акрэмос-401», диспергирующую добавку - полифосфат натрия, антифриз - диэтиленгликоль, коалесцирующую добавку - уайт-спирит, минеральный наполнитель и воду, краска дополнительно содержит стеклянные микросферы на основе натрий борсиликатного стекла, при этом в качестве минерального наполнителя краска содержит диатомит и белую сажу. Недостатками данной краски является низкая прочность сцепления, низкая щелочестойкость, низкая эластичность и невысокие огнестойкие свойства.
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание жидкого теплоизоляционного материала с антикоррозионными, антисептическими, термостойкими свойствами.
Данная задача решается за счет того, что заявленное техническое решение представляет собой теплоизоляционную краску, которая содержит акриловую дисперсию «Акрэмос-101», полые стеклянные микросферы диаметром 20-200 мкм, водную дисперсию сополимера стирола и сложных эфиров акриловой кислоты «Эколат 2014», вспомогательные элементы, включающие: полифосфат аммония, гидроксид алюминия, борат цинка, коллоидный диоксид кремния, декабромдифенилоксид, этиленгликоль и красящие пигменты.
Заявленная теплоизоляционная краска применяется для нанесения на: бытовые и промышленные трубопроводы, транспортные средства, емкости, цистерны, резервуары, металлоконструкции, для утепления жилых и нежилых зданий и сооружений, для изоляция наружной части строительных объектов: фасадов, межпанельных швов, кровли, используется как теплозащита подвалов, балконов, лоджий, контейнеров, ангаров, гаражей, складов.
Теплоизоляционная краска состоит из основной связующей композиции и вспомогательных элементов.
Связующая композиция включает:
- водную дисперсию сополимера стирола и сложных эфиров акриловой кислоты «Эколат 2014» - 8,0-10,0 об. %,
- водную акриловую дисперсию «Акрэмос 101» - 3,0-4,3 об. %,
- полые стеклянные микросферы диаметром 20-200 мкм - 77-82 об. %.
Вспомогательные элементы включают:
- полифосфат аммония - 2,3-3,5 об. %,
- гидроксид алюминия - 0,4-0,7 об. %,
- борат цинка - 0,8-1,0 об. %,
- коллоидный диоксид кремния - 1,1-1,8 об. %,
- декабромдифенилоксид - 0,8-0,9 об. %,
- этиленгликоль - 1,1-1,4 об. %,
- красящие пигменты - 0,0-0,2 об. %.
Основное связующее - дисперсия акриловая «Эколат 2014» - обладает повышенной адгезией и прочностью сцепления, высокой щелочестойкостью и стойкостью к УФ-излучению, хорошей паропроницаемостью, не содержит фталатов, алкилфенолэтоксилатов.
Добавленный в состав полифосфат аммония является ценным антипиреном, не содержит канцерогенных галогенов, полностью биоразлагаем и является экологически безопасным антивоспламенителем, также является диэлектриком.
Добавленный в состав аэросил - коллоидный диоксид кремния - позволяет улучшить тиксотропию, реологические свойства материалов. Аэросилу свойственна высокая химическая стойкость к действию большинства химических реагентов. Также аэросил имеет низкую теплопроводность, что также увеличивает теплозащитные свойства краски.
Основные физико-химические показатели телоизоляционной краски по изобретению представлены в таблице 1.
Ниже представлены примеры композиций, используемых для получения теплоизоляционной краски по изобретению.
Пример 1. Состав краски:
Водная дисперсия сополимера стирола и сложных эфиров акриловой кислоты «Эколат 2014» - 10 об. %.
Водная акриловая дисперсия «Акрэмос 101»- 4,3 об. %.
Декабромдифенилоксид - 0,8 об. %.
Полые стеклянные микросферы диаметром 20-200 мкм - 77 об. %.
Полифосфат аммония - 3,5 об. %.
Гидроксид алюминия - 0,7 об. %.
Борат цинка - 0,8 об. %.
Коллоидный диоксид кремния (Аэросил) - 1,8 об. %.
Этиленгликоль - 1,1 об. %.
Пример 2. Состав краски:
Водная дисперсия сополимера стирола и сложных эфиров акриловой кислоты «Эколат 2014» - 9 об. %.
Водная акриловая дисперсия «Акрэмос 101»- 3,3 об. %.
Декабромдифенилоксид - 0,8 об. %.
Полые стеклянные микросферы диаметром 20-200 мкм - 80 об. %.
Полифосфат аммония - 2,8 об. %.
Гидроксид алюминия - 0,4 об. %.
Борат цинка - 1,0 об. %.
Коллоидный диоксид кремния (Аэросил) - 1,3 об. %.
Этиленгликоль - 1,2 об. %.
Красящий пигмент - 0,2 об. %.
Пример 3. Состав краски:
Водная дисперсия сополимера стирола и сложных эфиров акриловой кислоты «Эколат 2014» - 8 об. %.
Водная акриловая дисперсия «Акрэмос 101»- 3,0 об. %.
Декабромдифенилоксид - 0,9 об. %.
Полые стеклянные микросферы диаметром 20-200 мкм - 82 об. %.
Полифосфат аммония - 2,3 об. %.
Гидроксид алюминия - 0,4 об. %.
Борат цинка - 0,8 об. %.
Коллоидный диоксид кремния (Аэросил) - 1,1 об. %.
Этиленгликоль - 1,4 об. %.
Красящий пигмент - 0,1 об. %.
Были проведены испытания заявленной теплоизоляционной краски на определение показателей пожарной опасности, по результатам которых было установлено, что заявленная краска относится:
- по воспламеняемости: к группе трудновоспламеняемых строительных материалов;
- по дымообразующей способности: к группе строительных материалов с умеренной дымообразующей способностью;
- по токсичности продуктов горения: к группе умеренноопасных строительных материалов;
- по группе горючести: к группе строительных материалов слабогорючие.
Данные испытаний приведены в таблице 2.
Результаты в таблицах 1 и 2 даны усредненные для всех примеров.
Данная теплоизоляционная краска предназначена для: бесшовного утепления объектов из металла, бетона, кирпича, дерева, пластика, а также предназначена для утепления труднодоступных мест, в связи со своей жидкой структурой, имеет в своем составе компоненты, которые препятствуют образованию коррозии, появлению плесени, грибка и конденсата, и имеет хорошую паропроницаемость.
По сравнению с имеющимися и представленными на рынке аналогичными решениями теплоизоляционная краска по изобретению отличается повышенной прочностью сцепления, высокой щелочестойкостью и стойкостью к УФ-излучению, высокой эластичностью, экологичностью, улучшенными огнестойкими свойствами.