Лакокрасочная система для бетонных полов на акриловых пленкообразователях
LACQUER COATING SYSTEM FOR CONCRETE FLOORS ON ACRYLIC FILM-FORMING AGENTS

Изобретение относится к лакокрасочным материалам (ЛКМ), предназначенным для получения полимерных износостойких покрытий на бетонных полах промышленных и общественных зданий, и может быть использовано в строительной отрасли и в других областях, где требуется получение покрытий на неорганических подложках.
Акриловые лакокрасочные материалы благодаря высоким техническим характеристикам, а именно - повышенной твердости, ударной прочности, устойчивости к воде, бензинам и маслам, являются очень популярными и востребованы на рынке. Задачей настоящего изобретения является разработка лакокрасочного материла на акриловых пленкообразователях (связующих), который обладает следующими качественными показателями:
• высокой скоростью отверждения лакокрасочного покрытия толщиной 80-100 мкм до степени 3 (по ГОСТ 19007-73) - не более 1 часа (при Т=20±3°С)).
• высокой прочность к истиранию: не менее 6 кг/мкм (ГОСТ 20811-75, метод А)
Данная задача достигается за счет комбинации различных компонентов, входящих в состав лакокрасочного материала, а также их количества.
Анализ патентных источников показывает, что для получения покрытий на пористых неорганических подложках применяют воднодисперсионные лакокрасочные системы на основе акрилатов или их сополимеров, например, приведенные в патентах: [RU 2338766], [RU 2662530], [RU 2188218], [RU 2637964], [RU 2522010], [RU 2212423], [US 4430463]. При этом, время отверждения таких лакокрасочных материалов с акриловых в нормальных условиях до степени 3 (по ГОСТ 19007-73) превышает 1 час. Также большинство из указанных покрытий обладают средней степенью износоустойчивости, не превышающей 1-4 г/мкм по ГОСТ 20811-75(метод А).
Технический результат поставленной задачи решается путем создания органорастворимой лакокрасочной композиции включающую: стирол-акриловый сополимер «Акрилон 101» (производство ф-мы «АКРИЛАН» г. Владимир); тиксотропную добавку - органофильный бентонит Claytone-APA (производство фирмы BYK); загуститель марки PANGEL В20 (производство фирмы Tolsa); диспергирующую добавку EFKA 5054 (производство фирмы BASF); пластификатор дибутилфталат (ГОСТ 8728-88); пигмент диоксид титана Р (ГОСТ 9808-84); наполнители - микрослюда фракционированная марки МС 05-90 ФРАМИКА и микроволластонит марки МИВОЛЛ -30 (производство ЗАО «ГЕОКОМ» п. Полотняный Завод); и органические растворители: орто-ксилол (ГОСТ 9410-78) и уайт-спирит (ГОСТ 3134-78), при следующем соотношении компонентов, указанном в Таблице 1:
Методика получения лакокрасочного материала:
1. В диссольвер, оснащенный дисковой фрезой, загружается рецептурное количество ксилола и нефраса.
2. Загружается рецептурное количество тиксотропной добавки Claytone-APA.
3. Включается мешалка с дисковой фрезой на 500 об/мин
4. Загружается рецептурное количество акрилового сополимера Акрилон 101.
5. Загружается рецептурное количество диоксида титана.
Визуально оценивается равномерное распределение пигмента по всему объему
6. Загружаются наполнители: микрослюда и микроволластонит Визуально оценивается равномерное распределение наполнителей по всему объему
7. Загружается рецептурное количество пластификатора дибутилфталата
8. Загружается рецептурное количество диспергарующей добавки EFKA 5054
9. Загружается рецептурное количество загустителя PANGEL В20
10. Увеличиваются обороты мешалки дисковой фрезой до 3000-4000 об/мин.
11. При достижении степени перетира не более 80 мкм (ГОСТ Р 52753-2007) процесс останавливается.
12. Лакокрасочный материал сливается из диссольвера через пропиленовый фильтр типа Кюно с ячейкой в 100 мкм в герметичную тару.
13. Проверяются следующие показатели композиции, указанные в Таблице 2.
При отклонении вязкости в сторону уменьшения от указанных параметров производят добавку загустителя марки PANGEL В20 в количестве до 0,01 мас. %. При отклонении вязкости в сторону увеличения производят добавку орто-ксилола. При отклонении массовой доли нелетучих веществ в сторону уменьшения производят добавку раствора акрилового сополимера Акрилон 101 количестве до 2 мас. %. При отклонении массовой доли нелетучих веществ в сторону увеличения производят добавление орто-ксилола.
В Таблице 3 представлены примеры составов композиций лакокрасочного материала для бетонных полов на акриловых пленкообразователях.
Указанные в заявке оптимальные соотношения компонентов подтверждаются данными испытаний, представленным в Таблице 4.
3
Для испытаний были получены бетонные подложки размером 150×150×50 мм, сформированные из бетонной смести по ГОСТ 25192-2012 с плотностью 2200-2500 кг/м. Перед нанесением лакокрасочного покрытия бетонные подложки были выдержаны 27 суток в комнатных условиях, обезжирены ветошью, смоченной растворителем 646, с последующей протиркой насухо чистой ветошью.
Нанесение покрытия производилось ручным методом с помощью аппликатора толщиной 150 мкм. Контроль толщины покрытия производится с помощью калиброванных гребенок по ГОСТ Р51694-2000 (ИСО 2808-97).
Из таблицы 4 видно, что по показателям - «Скорость отверждения до степени 3 (ГОСТ 19007-73)» и «Прочность к истиранию (ГОСТ 20811-75, метод А)» в требуемый диапазон, согласно задаче настоящего изобретения, попадают композиции с составами №3, 4, и 5.
Таким образом, композиция со следующей рецептурой: стирол акриловый сополимер «Акрилон 101» в количествах 45-47 мас. %; органофильный бентонит Claytone-APA в количестве 0,3 мас. %; загуститель марки PANGEL В20 в количестве 0,1 мас. %; диспергирующая добавка EFKA 5054 в количестве 0,5 мас. %; пигмент диоксид титана Р в количестве 7 мас. %; пластификатор дибутилфталат в количестве 0,5 мас. %; микрослюда фракционированная марки МС 05-90 ФРАМИКА в количестве 6 мас. %; микроволластонит марки МИВОЛЛ -30 в количествах 4,5-6,5 мас. %; уайт-спирит в количестве 3 мас. %; орто-ксилол остальное до 100, является оригинальным лакокрасочным материалом для получения покрытий на бетонных полах на основе акриловых сополимеров, который обладает одновременно следующими качественными показателями:
• высокой скоростью отверждения лакокрасочного покрытия толщиной 80-100 мкм до степени 3 (по ГОСТ 19007-73) - не более 1 часа (при Т=20±3°С)).
• высокой прочность к истиранию: не менее 6 кг/мкм (ГОСТ 20811-75, метод А)