ВОДНО-ДИСПЕРСИОННАЯ ЗАЩИТНАЯ ЛАКОКРАСОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ
AQUEOUS DISPERSION PROTECTIVE PAINT COMPOSITION

Изобретение относится к водно-дисперсионным лакокрасочным материалам для защиты бетона от коррозии, предназначенным для использования в строительной отрасли.
Известны отечественные водно-дисперсионные полимерные составы для защиты бетона на основе акриловых, бутадиен-стирольных, винилацетатных дисперсий.
Известна водно-дисперсионная композиция, содержащая акрилвиниловую дисперсию, пигмент, наполнитель, диспергатор (полифосфат натрия), загуститель (оксиэтилцеллюлозу), ингибитор (бензоат натрия), смачиватель, биоцидную добавку (пентахлорфенолят натрия), пеногаситель (винилакриловый сополимер) и воду (патент СРР N 88616).
Недостатком данной композиции является низкая водостойкость и морозостойкость, препятствующие возможности ее нанесения при пониженных температурах и использования покрытия на ее основе во влажных помещениях.
7-9
4
Известен водно-дисперсионный состав для внутренних работ, содержащий сополимер стирола с акрилатами, винилацетатом или виниловыми эфирами синтетических жирных кислот С, смачиватель (триполифосфат натрия, полигликолевый эфир алкилфенола, диэтилолеат), антифриз (этиленгликоль), биоцидную добавку (трибутил-Sn-дилаурат), загуститель (гидрооксиэтил-Ц или этилгидроксипропил-Ц), стабилизатор рН (NHOH), пеногаситель (фенилметилсилоксан), наполнитель (каолин, тальк, кварцевая мука) и диоксид титана, (патент ВНР N 193056).
Недостаток состава - возможность применения только для внутренних работ.
Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является промышленно изготавливаемая водно-дисперсионная краска ВД-АК-111 по ГОСТ 28196-89, содержащая водную акриловую дисперсию - акриловый латекс, поверхностно-активное вещество, пеногаситель, консервант, коалесцент, пигменты, наполнители, загуститель, диспергатор, воду и др. добавки, при следующем соотношении компонентов, масс.%:
Водная акриловая дисперсия
46,0
Поверхностно-активное вещество
0,1
Пеногаситель
0,02
Диспергатор
0,5
Коалесцирующая добавка
1,5
Пигменты - двуокись титана рутил
13,0
Наполнители - тальк
7,6
Силиконовая добавка АФ-2К
0,02
Загуститель (аэросил)
2,5
Аммиак
0,7
Вода
остальное до 100
К недостаткам данной композиции относится низкая влагостойкость, адгезия, кроме этого она в значительной мере подвержена действию грибковой микрофлоры, действию кислот, имеет достаточно ограниченную область применения - невозможна окраска пористых поверхностей, старых покрытий, загрунтованного металла (см. М.Л.Лившиц, Б.И.Пшиялковский. Лакокрасочные материалы. Справочное пособие. М., Химия, 1982).
Целью изобретения является создание водно-дисперсионной защитной композиции для покрытия бетонных поверхностей.
Технический результат заключается в повышении водостойкости и стойкости к воздействию кислот и увеличении адгезии к окрашиваемым поверхностям.
Технический результат достигается тем, что водно-дисперсионная защитная лакокрасочная композиция, включающая водную акриловую дисперсию, наполнители, пигмент - диоксид титана рутил, поверхностно-активное вещество, коалесцирующую добавку, диспергатор, загуститель, пеногаситель и воду, согласно изобретению в качестве акриловой дисперсии содержит водоразбавляемую полимерную винилацетат-акрилатную дисперсию, в качестве одного из наполнителей содержит каолин, прошедший ультразвуковую обработку, в качестве коалесцирующей добавки - моноэтиленгликоль, в качестве пеногасителя - уайт-спирит, в качестве загустителя - сульфоцелл, в качестве диспергатора - водный раствор аммониевой соли акрилового сополимера при следующем соотношении компонентов, масс.%:
Водоразбавляемая полимерная винилацетат-акрилатная
дисперсия
33,3-33,5
Поверхностно-активное вещество
0,3-0,5
Уайт-спирит
0,15-0,17
Моноэтиленгликоль
1,0-1,2
Наполнители
3,5-4,0
Каолин
4,0-5,0
Двуокись титана рутил
13,0-14,0
Сульфоцелл
2,5-2,7
Водный раствор аммониевой соли акрилового сополимера
0,5-1,0
Вода
остальное
В качестве связующего используется водоразбавляемая полимерная винилацетатная дисперсия фирмы Forsit, например, для получения образцов использовали эмульсии Findisp.
В качестве пигмента используется диоксид титана рутил (ГОСТ 9808-74). В качестве наполнителей используют мел ММС-1 (ГОСТ 12085-88), тальк (ГОСТ 21234-84), микрокальцит (ТУ 5743-002-63925093) и дополнительно каолин (ТУ 58-29-089-00284530-2000), прошедший ультразвуковую обработку.
В качестве коалесцирующей добавки - моноэтиленгликоль (ГОСТ 19710-83).
В качестве диспергатора использовали водный раствор аммониевой соли акрилового сополимера (DISPEX A40)со следующими характеристиками: pH - 8,0, содержание твердого вещества - 40%, вязкость - 400 мПа·с, плотность 1,16.
В качестве пеногасителя - уайт спирит (ГОСТ 3134-78).
В качестве загустителя - сульфоцелл (ТУ 6-55-221-1473-97).
В качестве поверхностно-активного вещества - натрия триполифосфат технический марок А или Б (ГОСТ 13493-86), натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы (ТУ 6-55-40-90).
Вода питьевая - СанПиН 2.1.4.1074.
Водно-дисперсионную защитную лакокрасочную композицию по изобретению готовят следующим образом:
- каолин подвергают ультразвуковой обработке;
- смешивают пигмент, наполнители, диспергирующую добавку, коалесцент, ПАВ, загуститель 1/3 количеством воды;
- полученную суспензию диспергируют в высокоскоростном диссольвере в течение 60 мин;
- загружают акриловые полимерные дисперсии Findisp (фирмы Forsit, Финляндия) и оставшееся количество воды и перемешивают.
Полученные композиции наносят на бетонные или металлические поверхности для исследования свойств.
Состав композиций приведен в таблице 1, свойства - в таблице 2.
Свойства разработанной краски определены по нормативно-технологической документации на лакокрасочные материалы.
Полученные результаты подтверждают целесообразность применения каолина, прошедшего ультразвуковую обработку, в качестве наполнителя водно-дисперсионных защитных лакокрасочных композиций с целью увеличения их биостойкости и стойкости к влиянию агрессивных сред.
Таблица 1
Наименование компонента
Вар.1
Вар.2
Вар.3
Водоразбавляемое полимерное винилацетат-акрилатное связующее
33,3
33,4
33,5
Поверхностно-активное вещество
Натрия триполифосфат (марка А)
0,3
-
-
Натрия триполифосфат (марка Б)
-
0,4
-
Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы
-
-
0,5
Пеногаситель (уайт-спирит)
0,15
0,16
0,17
Коалесцирующая добавка (моноэтиленгликоль)
1,0
1,1
1,2
Наполнители
Мел
0,5
0,75
1,0
Тальк
2,0
2,0
2,0
Микрокальцит
1,0
1,0
1,0
Двуокись титана рутил
13,0
13,5
14,0
Каолин
4,0
4,5
5,0
Загуститель (сульфоцелл)
2,5
2,6
2,7
Диспергатор
0,5
0,75
1,0
Вода
остальное
Таблица 2
№ п/п
Наименование показателя
Метод определения
ВД-АК 101
Вар.1
Вар.2
Вар.3
1
Время высыхания до степени 3 при температуре (20±5)°C, ч, не более
ГОСТ 19007
60
55
50
45
2
Условная вязкость при температуре (20±0,5)°C с, не менее
ГОСТ 8420
53
78
74
81
3
Массовая доля нелетучих веществ, %
ГОСТ 17537
52
54
55
56
4
Стойкость пленки к статическому воздействию воды, при температуре (20±2)°C, ч, не менее
ГОСТ 9.403 метод А
2
24 ч. и более
24 ч. и более
24 ч. и более
5
Адгезия покрытия, балл
ГОСТ 15140
3
1
1
1
6
Стойкость к статическому воздействию HCl при температуре (20±2)°C, ч
ГОСТ 9.403 метод А
1
18
17
19
Критерием оценки защитных свойств заявленной композиции является стойкость защитных покрытий (ЗПк) на ее основе к статическому воздействию агрессивных сред (щавелевая кислота, раствор хлорида натрия) и воде. Для этого полученные образцы наносили на бетонную поверхность (образцы цементно-песчанного раствора кубической формы с ребром грани 20 мм) и после полного высыхания экспонировали в течение 28 суток в 3% растворе хлорида натрия, 0,01 н растворе щавелевой кислоты и в обессоленной воде. Через определенные промежутки времени измеряли оптическую плотность растворов для определения степени вымываемости покрытия.
Установлено, что при введении в состав водно-дисперсионной композиции каолина, прошедшего ультрозвуковую обработку, увеличивается (до 30%) стойкость покрытия к статическому влиянию кислых сред, воды и значительному увеличению адгезии. Стойкость водно-дисперсионной защитной лакокрасочной композиции к воздействию щавелевой кислоты, являющейся продуктом метаболизма бактерий, свидетельствует о биостойкости и экологичности разработанной водно-дисперсионной защитной лакокрасочной композиции, т.е. стойкость к образованию грибковой микрофлоры.