ВОДНО-ДИСПЕРСИОННАЯ ЗАЩИТНАЯ ЛАКОКРАСОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ
WATER-DISPERSED PROTECTIVE PAINT AND VARNISH COMPOSITION

Изобретение относится к водно-дисперсионным лакокрасочным материалам для защиты бетонных и металлических поверхностей от коррозии, предназначенным для применения в строительной отрасли.
Известны водно-дисперсионные полимерные композиции для защиты бетонов на основе акриловых, бутадиен-стирольных, винилацетатных и винилацетат-акрилатных 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 RO 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 HU N 193056).
Недостаток состава - возможность применения только для внутренних работ.
Известна водно-дисперсионная защитная лакокрасочная композиция на основе акриловой дисперсии, содержащая наполнители, пигмент и другие функциональные добавки (ВД-АК-111 по ГОСТ 28196-89).
К недостаткам данной композиции относятся: низкая влагостойкость, адгезия, недостаточная устойчивость к действию кислых сред и грибковой микрофлоры, а также ограниченная область применения в случае пористых поверхностей и др.
Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является водно-дисперсионная защитная лакокрасочная композиция на основе водоразбавляемой полимерной ацетат-акриловой дисперсии, включающая наполнители (в том числе каолин, подвергнутый ультразвуковой обработке), пигменты, ПАВ и другие функциональные добавки (Патент РФ №2522010 МПК C09D 5/08 (2006.01)).
Недостатком данной композиции является недостаточная укрывистость, адгезионная и когезионная прочности покрытий, в том числе после воздействия воды, кислых и щелочных сред (в большей степени для металлических поверхностей).
Целью изобретения является создание водно-дисперсионной композиции для защиты бетонных и металлических поверхностей с повышенным уровнем характеристик по укрывистости, адгезионной и когезионной прочностям.
Технический результат заключается в повышении укрывистости, уровня адгезионной прочности покрытий к бетонным и металлическим поверхностям и когезионной прочности, в том числе после воздействия водных и агрессивных сред.
Технический результат достигается тем, что водно-дисперсионная лакокрасочная композиция, включающая сополимерную дисперсию, наполнители: микротальк, мел, микрокальцит, каолин, активированный ультразвуком, пигмент - диоксид титана рутильной формы, функциональные добавки: пеногаситель, диспергатор, загуститель, отличающаяся тем, что в качестве водорастворимой полимерной дисперсии содержит стирол-акриловую дисперсию сополимеров, в качестве наполнителей неактивированный каолин, каолин, активированный 3%-ным раствором уксусной кислоты, каолин, активированный при 600-700°С, в качестве коалесцентов изопропиловый и поливиниловый спирты, в следующих соотношениях, масс. %:
Стирол-акриловая дисперсия сополимеров
32-34
Диоксид титана
6-8
Мел
3-5
Каолин
7,1-7,2
Каолин, активированный ультразвуком
1,95-2,6
Каолин, активированный 3%-ным
раствором уксусной кислоты
1,3-1,95
Каолин, активированный при 600-700°С
1,95-2,6
Микротальк
2-4
Микрокальцит
2-4
Загуститель
0,5-0,7
Диспергатор
0,4-0,6
Пеногаситель
0,5-0,7
Поливиниловый спирт (10%-ный раствор)
0,9-1,1
Изопропиловый спирт
0,25-0,35
Вода обессоленная
Остальное до 100
В качестве пленкообразователя использовали водную стирол-акриловую сополимерную дисперсию производства ООО «ПКФ Оргхимпром» (ТУ 2241-014-51769914-2004).
В качестве пигмента использовали диоксид титана рутильной формы (ГОСТ 9808-74).
В качестве наполнителей использовали мел ММС-1 (ГОСТ 12085-88), микротальк (ТУ 5727-001-40705684-2001), микрокальцит LinCarb 20 и дополнительно каолин (ТУ 5729-016-48174985-2003), каолин, активированный ультразвуковым воздействием, каолин, активированный 3%-ным раствором уксусной кислоты и каолин термоактивированный при 600-700°С.
В качестве коалесцентов - изопропиловый (ТУ 2632-015-11291058-95) и поливиниловый (ГОСТ 10779-78) спирты.
В качестве диспергатора использовали водный раствор полиакрилата натрия (ТУ 2432-017-57845504-2007).
В качестве пеногасителя - эмульсию на основе алифатических углеводородов и неионных поверхностно-активных веществ (импорт).
В качестве загустителя - высоко псевдопластичный акриловый загуститель (импорт).
Вода обессоленная - ГОСТ 9.314-90.
Водно-дисперсионную защитную лакокрасочную композицию по изобретению готовили следующим образом:
- часть каолина предварительно активировали ультразвуковыми колебаниями в течение 10 минут (20 кГц, 1000 Вт, амплитуда 100 мкм);
- часть каолина предварительно выдерживали в 3%-ном растворе уксусной кислоты в течение 12 часов, затем промывали водой, высушивали при 120°С и измельчали;
- часть каолина активировали при 600-700°С в течение 2 часов;
- в высокоскоростной диссольвер загружали функциональные добавки: диспергатор, изопропиловый и поливиниловый спирты, пеногаситель и воду;
- полученную эмульсию перемешивали в диссольвере в течение одной минуты и добавляли, не переставая перемешивать, взвешенные в определенных количествах, наполнители, пигменты, каолин неактивированный и активированные каолины;
- затем загружали загуститель и стирол-акриловую дисперсию;
- полученную суспензию диспергировали, перемешивая в течение 30 минут до получения однородной массы.
Полученную композицию наносили с помощью кисти, валика или распылителя на бетонные или металлические поверхности и выдерживали в течение 24 часов при 40-60°С.
Состав композиций приведен в таблице 1, свойства - в таблице 2.
Свойства разработанной лакокрасочной композиции определены по нормативно-технологической документации на лакокрасочные материалы.
Критерием оценки защитных свойств является показатель укрывистости и определение значений адгезионной и когезионной прочностей покрытий, определение которых проводилось согласно ГОСТ, указанных в таблице 2.
*3начение показателя определялось по методике, приведенной в статье: Хархардин А.Н. Плотность упаковки частиц наполнителя в композициях // Пласт. массы, 1989, №1, С. 46-48
Установлено, что введение в состав водно-дисперсионных композиций активированных каолинов обеспечивает повышение уровня укрывистости, когезионной и адгезионной прочностей, водопоглощения и смываемости, а также повышает устойчивость к действию агрессивных сред.