ВОДНО-ДИСПЕРСИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ
WATER-DISPERSION COMPOSITION

Изобретение относится к области производства лакокрасочных композиций, а именно водно-дисперсионных красок, предназначенных для внутренней и наружной окраски зданий и сооружений по кирпичным, бетонным, оштукатуренным, деревянным и другим пористым строительным материалам по старым покрытиям.
Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков и достигаемому результату к заявляемому изобретению является «Водно-дисперсионная композиция для покрытия» по патенту РФ №2212423, МПК С09D 5/02, содержащая, мас.%:
Пленкообразующее
50%-ная водная акрилстирольная дисперсия «Финндисп А-10»
6-10
Загуститель
Двуокись кремния «Аэросил А-300»
0,1-0,5
Органическое производное смектитовой глины «Бентон LT»
0,4-0,7
Гидроксиэтиловый эфир целлюлозы «Натросол 250»
0,3-0,5
40%-ный акриловый латекс «Полифорб TR-117»
0,3-0,5
Пигменты
25-40
Наполнитель
Карбонат кальция кристаллический или мел
5-13
Пеногасящая добавка
Минеральное масло - смесь эфиров ненасыщенных жирных кислот
с гидрофобным кремнеземом «Фоамекс К-3»
0,3-0,5
Коалесцирующая добавка
Сложный эфироспирт 2,2,4-триметил-1,3-пентадиол моноизобутират «Тексанол»
0,3-0,5
Диспергирующая добавка
Полифосфат натрия
0,3-2,0
Пигментный диспергатор «Оротан 731К»
0,3-2,0
Консервирующая добавка
Тиурам «Д»
0,2-0,3
Раствор производных изотиазолинона:
12-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис(гидроксиметил)-мочевины,
1,6-гидрокси-2,5-диоксагексана «Парметол А-26»
0,03-0,20
Регулятор рН среды
Гидроокись натрия или аммиак водный 25%-ный
0,1-1,0
Антифриз
Этиленгликоль
2-6
Ди-(этилгексил)-себацинат ДОС
1-5
Пластификатор
Трибутилфосфат
0,5-1,0
Поверхностно-активное вещество
Полиоксиэтиленовый эфир алкилфенола ОП-7 или ОП-10
0,1-0,2
Скипидар
0,3-0,5
Растворитель
Вода
0,3-0,5
2
Недостатком этой водно-дисперсионной композиции для покрытия является высокая смываемость пленки (3,0-3,5 г/м).
Задачей изобретения является создание водно-дисперсионной композиции для покрытия с низкой смываемостью пленки при сохранении значений остальных показателей на том же уровне.
Поставленная задача решается за счет того, что водно-дисперсионная композиция для покрытия, включающая акриловый пленкообразователь - 47-49%-ную водную акриловую дисперсию, стабилизированную анионной системой эмульгатора «Финндисп», загуститель - двуокись кремния «Аэросил А-300», органическое производное смектитовой глины «Бентон LT» и 40%-ный акриловый латекс «Полифорб TR-117», пигменты, кальцитовый наполнитель, пеногасящую добавку, коалесцирующую добавку - сложный эфироспирт 2,2,4-триметил-1,3-пентадиол моноизобутират «Тексанол», диспергирующую добавку - пигментный диспергатор «Оротан 731К», консервирующую добавку - раствор производных изотиазолинона: 12-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис(гидроксиметил)-мочевины, 1,6-гидрокси-2,5-диоксагексана «Парметол А-26», регулятор рН среды - аммиак водный 25%-ный, антифриз - этиленгликоль, поверхностно-активное вещество - полиоксиэтиленовый эфир алкилфенола, растворитель - воду, в качестве пеногасящей добавки содержит минеральное масло - смесь эфиров ненасыщенных жирных кислот с гидрофобным кремнеземом «Фоамекс К-3» или дисперсию гидрофобного воска и сложного эфира в минеральном масле «Сердас 7005», в качестве колесцирующей добавки дополнительно содержит бутилдигликоль, в качестве поверхностно-активного вещества дополнительно содержит 75%-ный водный раствор анионного поверхностно-активного смачивателя «Нуосперсе 2006», кроме того, композиция дополнительно содержит гидрофобную добавку - 29-31%-ную восковую эмульсию «Аквацер-535» при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Пленкообразующее
47-49%-ная водная акриловая дисперсия, стабилизированная
анионной системой эмульгатора «Финндисп»
30-60
Загуститель
Двуокись кремния «Аэросил А-300»
0,1-0,5
Органическое производное смектитовой глины «Бентон LT»
0,05-0,7
40%-ный акриловый латекс «Полифорб TR-117»
0,05-0,4
Пигменты
5-40
Наполнитель
Кальцитовый наполнитель
4-40
Пеногасящая добавка
Минеральное масло - смесь эфиров ненасыщенных жирных кислот
с гидрофобным кремнеземом «Фоамекс К-3» или дисперсия гидрофобного воска
и сложного эфира в минеральном масле «Сердас 7005»
0,3-1,5
Коалесцирующая добавка
Сложный эфироспирт 2,2,4-триметил-1,3-пентадиол моноизобутират «Тексанол»
0,5-2,5
Бутилдигликоль
1,0-2,5
Диспергирующая добавка
Пигментный диспергатор «Оротан 731К»
0,3-2,0
Консервирующая добавка
Раствор производных изотиазолинона:
12-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис(гидроксиметил)-мочевины,
1,6-гидрокси-2,5-диоксагексана «Парметол А-26»
0,03-0,3
Регулятор рН среды
Аммиак водный 25%-ный
0,1-0,5
Антифриз
Этиленгликоль
3-7
Поверхностно-активное вещество
Полиоксиэтиленовый эфир алкилфенола
0,1-0,2
75%-ный водный раствор анионного поверхностно-активного смачивателя «Нуосперсе 2006»
0,3-1,0
Гидрофобная добавка
29-31%-ная восковая эмульсия «Аквацер-535»
1-4
Растворитель
Вода
9-25
В водно-дисперсионной композиции для покрытия в качестве акрилового пленкообразователя используется 47-49%-ная водная акриловая дисперсия, стабилизированная анионной системой эмульгатора «Финндисп А2001», «Финндисп А2002» (приложение: лист спецификации).
Физико-механические характеристики
Финндисп А2001
Финндисп А2002
Массовая доля нелетучих веществ, %
48±1
48±1
Вязкость при 23°С по Брукфильду, мПа·с
500-1500
500-1500
рН среды
8-9
8-9
Плотность, г/см<sup>3</sup>
1,04
1,07
В качестве загустителя используются:
органическое производное смектитовой глины «Бентон LT» на основе органической модификации монтмориллонита (приложение: лист спецификации) со следующими физико-механическими характеристиками:
Состав
Органическая модификация
монтмориллонита
Цвет
Кремово-белый
Форма
Тонкодисперсный порошок белого
цвета
Влагосодержание
не более 7,5%
40%-ный акриловый латекс «Полифорб TR-117» (приложение: лист спецификации).
Физико-механические характеристики
Состав:
Ацетальдегид
0,001%
Этилакрилат
0,002%
Полимер + добавки
40%
Вода
остальное
Цвет
Белый
Физическое состояние
Жидкость
Точка кипения
38-40,5°С при 1013 кПа
Плотность
1,1 г/см<sup>3</sup>
Двуокись кремния «Аэросил А-300» по ГОСТ 14922-77
В качестве пигментов используются:
Диоксид титана
по ГОСТ 9808
Пигмент желтый светопрочный
по ГОСТ 5691
Пигмент желтый железоокисный
по ГОСТ 18172
Пигмент алый
по ГОСТ 8567
Пигмент голубой фталоцианиновый
по ТУ 6-14-195-74
Пигмент зеленый фталоцианиновый
по ТУ 6-14-408-76
Окись хрома
по ГОСТ 2912
Сурик железный
по ГОСТ 8335
Пигмент красный железоокисный
по ТУ 6-10-602
Углерод технический
по ГОСТ 7885
Крон свинцовый
по ГОСТ 478
В качестве кальцитового наполнителя используются:
тонко измельченный белый мрамор высокой чистоты «Омикарб» марок «Омикарб 2 - GU, 5 - GU, 5 - UR» (приложение: лист спецификации) со следующими физико-механическими характеристиками:
Химический состав СаСо<sub>3</sub>
>98%
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
<0.15%
Остаток, не растворимый в НСl
<2,0%
Плотность
2,7 г/см<sup>3</sup>
Показатель преломления
1,59
Твердость по Моосу
3
Средний размер частиц
2,5-2,7 мкм
Показатель рН среды
9
Маслоемкость
13-19 г/100 г
Карбонат кальция кристаллический по ТУ 2321-006-12588040-99 и мел по ГОСТ 82580-80.
В качестве диспергирующей добавки используется пигментный диспергатор «Оротан 731 К», представляющий собой 25%-ный водный раствор полимера на основе акриловых и метакриловых кислот (приложение: лист спецификации).
Физико-механические характеристики
Внешний вид
Прозрачная бледно-желтая жидкость
Удельный вес при 25%
1,104 г/см<sup>3</sup>
Вязкость по Брукфильду при 25°С
65-238 сП
рН 10% водного раствора
9,5-10,5
Точка замерзания
-2°С
В качестве консервирующей добавки используется раствор производных изотиазолинона: 12-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис(гидроксиметил)-мочевины, 1,6-гидрокси-2,5-диоксагексана) «Парметол А-26» (приложение: лист безопасности).
Физико-механические характеристики
Агрегатное состояние
Жидкость светло-желтого цвета
Плотность при 20°С
1,04 г/см<sup>3</sup>
Величина рН среды при 1 г/л
6,8
Вязкость при 20°С
<25 сек
В качестве регулятора рН среды используется аммиак водный 25%-ный по ГОСТ 9-92.
В качестве антифриза используется этиленгликоль по ГОСТ 10164-75.
В качестве поверхностно-активного вещества используются полиоксиэтиленовый эфир алкилфенола ОП-7 или ОП-10 по ГОСТ 8433-81.
75%-ный водный раствор анионного поверхностно-активного смачивателя «Нуосперсе 2006» (приложение: лист безопасности).
Физико-механические характеристики
Внешний вид
Прозрачная жидкость
Содержание активного компонента
75% в воде
рН (1,5%-ный раствор в воде)
5,0-7,0
Плотность при 20°С
1,075 г/см<sup>3</sup>
Вязкость при 20°С
450 мПа·с
Ионный характер
Анионный
В качестве пеногасящей добавки используются минеральное масло - смесь эфиров ненасыщенных жирных кислот с гидрофобным кремнеземом «Фоамекс К-3» (приложение: лист безопасности).
Физико-механические характеристики
Агрегатное состояние
Жидкость янтарного цвета
Температура вспышки
170°С
Плотность
0,9 г/см<sup>3</sup>
Растворимость в воде
С образованием дисперсии
Дисперсия гидрофобного воска и сложного эфира в минеральном масле «Сердас 7005» (приложение: лист безопасности).
Физико-механические характеристики
Внешний вид
Мутная жидкость светло-янтарного цвета
Содержание активного компонента
99-100%
Плотность при 25°С
0,85-0,90 г/см<sup>3</sup>
Вязкость при 25°С
600-1000 мПа·с
Растворимость
Эмульгируется в воде
В качестве коалесцирующей добавки в композиции используются сложный эфироспирт 2,2,4-триметил-1,3-пентадиол моноизобутират «Тексанол» (приложение: лист безопасности).
Физико-механические характеристики
Агрегатное состояние
Бесцветная жидкость
Плотность
0,95 г/см<sup>3</sup>
Растворимость в воде
не растворим
Точка замерзания
-50°С
Бутилдигликоль[2-(2-бутоксиэтокси)этанол] представляет собой прозрачную жидкость с эфирным запахом (приложение: лист безопасности).
Физико-механические характеристики
Плотность при 20°С
0,953 г/см<sup>3</sup>
Растворимость в воде
хорошо растворим
Вязкость при 20°С
6,2 мПа·с
Относительная летучесть
0,004
Для улучшения гладкости поверхности, водоупорности, сопротивления царапанию и устойчивости к слипанию композиция содержит гидрофобную добавку 29-31%-ную восковую эмульсию «Аквацер-535» (приложение: лист безопасности).
Физико-механические характеристики
Внешний вид
Жидкость желтого цвета
Показатель рН среды
9,5 (±0,5)
Вязкость
40 (±20) мПа·с
Мелкозернистость
<15 µм
В качестве растворителя используется вода по ГОСТ Р51232-98.
Водно-дисперсионная композиция для покрытия готовится по следующей технологии.
В смесителе без обогрева смешивают пленкообразующее, загуститель, пигменты, наполнитель, пеногасящую, коалесцирующую, диспергирующую и консервирующую добавки, регулятор рН среды, антифриз, поверхностно-активное вещество, восковую эмульсию и воду, а затем смесь в бисерной мельнице перетирают до дисперсности не более 40 мкм.
В таблице 1 приведены примеры конкретного выполнения компонентного состава водно-дисперсионной композиции для покрытия.
Смываемость пленки по прототипу определена дополнительно.
В таблице 2 приведены свойства предлагаемой водно-дисперсионной композиции для покрытия в сравнении с составом по прототипу.
2
Из таблицы 2 видно, что водно-дисперсионная композиция для покрытия по изобретению имеет значение показателя смываемости пленки 0,7-1,4 г/м при сохранении значений остальных показателей на том же уровне.
Таблица 1
Наименование компонентов
По прототипу, мас.%
По примерам, мас.ч.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Пленкообразующее
47-49%-ная водная акриловая дисперсия, стабилизированная анионной системой эмульгатора «Финндисп А-2001» или «Финндисп 2002»
6-10
30
35
40
45
50
55
45
50
55
55
60
Загуститель:
Двуокись кремния «Аэросил А-300»
0,1-0,5
0,1
0,1
0,2
0,3
0,4
0,4
0,3
0,4
0,4
0,4
0,5
Органическое производное смектитовой глины «Бентоне LT»
0,4-0,7
0,05
0,1
0,3
0,4
0,5
0,6
0,5
0,6
0,6
0,7
0,7
Гидроксиэтиловый эфир целлюлозы «Натросол 250»:
0,3-0,5
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
40%-ный акриловый латекс «Полифорб TR-117»
0,3-0,5
0,05
0,1
0,4
0,3
0,2
0,4
0,3
0,05
0,4
0,3
0,4
Пигменты
25-40
5
10
15
20
25
30
35
30
35
35
40
Наполнитель:
Кальцитовый наполнитель
5-13
4
8
15
20
26
30
35
33
40
30
40
Пеногасящая добавка:
Минеральное масло-смесь эфиров ненасыщенных жирных кислот с гидрофобным кремнеземом «Фоамекс К-3»
0,3-0,5
0,3
-
-
0,5
0,8
1,0
-
1,2
-
1,4
1,5
Дисперсия гидрофобного воска и сложного эфира в минеральном масле «Сердас 7005»
-
-
0,3
0,5
-
-
-
1,0
-
1,5
-
-
Коалесцирующая добавка:
Сложный эфироспирт 2,2,4-триметил-1,3-пентадиол моноизобутирата «Тексанол»
0,3-0,5
0,5
0,5
0,6
0,8
1,0
1,2
1,8
2,0
2,2
2,4
2,5
Бутилдигликоль
-
1,0
1,1
1,2
1,5
1,8
2,0
2,2
2,3
2,4
2,5
2,5
Диспергирующая добавка:
Пигментный диспергатор «Оротан 731К»
0,3-2,0
0,3
0,3
0,5
0,8
1,0
1,5
1,7
1,8
1,9
1,9
2,0
Полифосфат натрия
0,3-2,0
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Консервирующая добавка:
Тиурам Д
0,2-0,3
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Раствор производных изотиаолинона 12-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис(гидроксиметил)-мочевины, 1,6-гидрокси-2,5-диоксагексана «Парметол А-26»
0,03-0,20
0,03
0,03
0,05
0,1
0,15
0,18
0,20
0,25
0,27
0,29
0,30
Регулятор рН среды:
Аммиак водный 25%-ный
0,1-1,0
0,1
0,3
0,2
0,2
0,1
0,3
0,3
0,4
0,4
0,5
0,5
Антифриз
Этиленгликоль
2-6
3
4
5
5
4
5
6
6
5
6
7
Ди-(2-этилгексил)-се6ацинат ДОС
1-5
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Пластификатор:
Трибутилфосфат
0,5-1,0
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Поверхностно-активное вещество:
Полиоксиэтиленовый эфир алкилфенола ОП-7 или ОП-10
0,1-0,2
0,1
0,1
0,1
0,2
0,1
0,2
0,1
0,1
0,1
0,2
0,2
Скипидар
0,3-0,5
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
75%-ный водный раствор анионного поверхностно-активного смачивателя «Нуосперсе 2006»
-
0,3
0,4
0,4
0,5
0,7
0,7
0,8
0,9
0,9
1,0
1,0
Гидрофобная добавка:
29-31%-ная восковая эмульсия «Аквацер-535»
-
1
1
1
2
2
3
2
2
3
4
4
Растворитель:
Вода
остальное
9
13
15
17
19
21
20
22
23
24
25
Таблица 2
Наименование показателей
По прототипу
По примерам
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Смываемость пленки, г/м<sup>2</sup>
3,0-3,5
1,4
1,0
1,3
1,2
1,1
0,9
0,8
0,7
0,8
0,7
0,8
Твердость пленки по М-3, усл. ед
0,62-0,65
0,64
0,63
0,65
0,62
0,62
0,62
0,63
0,64
0,62
0,62
0,62
Прочность пленки при ударе по У-1А, Дж
- через сутки
57-62
62
62
60
61
60
59
59
60
61
62
62
- через 1 0 суток
55-56
55
55
56
56
55
55
56
56
56
55
56
Время высыхания покрытия до степени 3 при 20°С, час
0,8-1,0
0,9
0,9
1,0
1,0
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,9
0,9
Стойкость композиции к мокрому истиранию, циклы
6500-7000
7000
7000
7000
7000
7000
6500
7000
7000
6500
7000
7000
Укрывистость пленки, г/м<sup>2</sup>
44-58
58
57
58
58
57
56
57
55
54
53
50
Адгезия покрытия методом решетчатых надрезов, балл
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Морозостойкость, циклы
30-40
40
40
39
40
38
40
40
40
39
39
40
Стойкость покрытия к статическому действию воды, час
720-725
725
725
724
724
725
725
723
724
724
724
725
Условная вязкость при температуре (20±0,5)°С по В3-246, с
90-98
93
93
94
95
98
98
97
97
98
97
95
Блеск пленки, %
51-59
55
56
57
58
59
59
58
56
57
58
59