ВОДНО-ДИСПЕРСИОННЫЙ ЛАКОКРАСОЧНЫЙ СОСТАВ
WATER-DISPERSED LACQUER COMPOSITION

Изобретение относится к водно-дисперсионным лакокрасочным материалам на основе акриловых сополимеров и может быть использовано как грунтовка и как самостоятельный лакокрасочный состав и может быть использовано для защиты от коррозии металлических и неметаллических материалов, эксплуатируемых в агрессивных атмосферных условиях, в том числе в условиях повышенной влажности.
Известен состав водно-дисперсионного лакокрасочного покрытия по патенту RU №2268275 от 20.01.2006, содержащий акрилатсодержащую дисперсию, пигментную массу, ингибитор коррозии и фторсодержащие добавки. При этом: акрилатсодержащая дисперсия содержит акрилатсодержащее связующее, коалесцирующие добавки, ПАВ, загуститель, биоцидную добавку, пеногаситель и антифриз.
К недостаткам известной композиции можно отнести использование дорогостоящих составляющих, например стиролакриловой дисперсии марки Лакротэн Э-24, использование вредных для экологии веществ, в том числе биоцидные добавки на основе тетраметилтиурамдисульфида; недостаточную укрывистость, а вследствие нестойкости стиролакриловой дисперсии и ее склонности к пожелтению - недостаточную белизну получаемого колера. К тому же технология производства известной композиции сложна и включает несколько операций: получение полуфабриката пигментной массы путем растворения, замешивания и диспергирования, получение полуфабриката акрилатсодержащей дисперсии и смешивание в смесителе полученных полуфабрикатов.
Наиболее близким по составу и назначению к заявляемой композиции является состав по патенту RU №2456318 от 20.07.2012 на основе акриловой дисперсии.
Недостатком выбранного состава является наличие антипиренов, оказывающих негативное влияние на физико-механические свойства получаемых покрытий. Также состав изготавливается на основе дорогих импортных компонентов. Кроме того, получаемое покрытие обладает относительно низкой твердостью и стойкостью к влажному истиранию.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка композиции, состав которой обеспечивал бы повышенные антикоррозионные физико-механические свойства лакокрасочного покрытия.
Технический результат - повышение антикоррозионных свойств лакокрасочных покрытий в отношении атмосферной коррозии и коррозии в районах с морским климатом, а также увеличение твердости и стойкости к влажному истиранию.
Технический результат достигается за счет включения в состав композиции нескольких ингибиторов как мгновенной, так и пролонгированной коррозии, один из которых - силикат щелочного металла - повышает твердость и стойкости к влажному истиранию лакокрасочного покрытия.
Поставленная задача решается за счет того, что водно-дисперсионная композиция характеризуется тем, что включает состав, содержащий водную акриловую дисперсию, пигменты-наполнители, диспергатор, загуститель, пеногаситель, поверхностно-активные вещества, пластификатор, ингибиторы коррозии и воду, при следующем соотношении компонентов состава, мас. %:
Акриловая дисперсия
20,0-50,0
Пигменты-наполнители
18,0-30,0
Диспергатор
0,5-1,5
Загуститель
0,2-0,5
Пеногаситель
0,1-0,15
Поверхностно-активные вещества
0,02-0,07
Пластификатор
0,4-1,2
Нитрит натрия
0,4-1,0
Гексаметафосфат натрия
3,0-5,5
Силикат щелочного металла
2,0-3,5
Вода
остальное
В качестве акриловой дисперсии можно использовать, например, гомологический ряд продуктов "MAINCOTE" (например, HG-86ER) концерна "ROHM & HAAS" или стирол-акриловые дисперсии из ряда продуктов homacryl (например, homacryl 114s) компании «ХОМА» или аналог.
В качестве загустителя можно использовать, например, продукты «DOW Chemicals» (например, акрисол ASE-60R) или целлюлозный загуститель (например, карбоксиметилцеллюлоза) или аналог.
В качестве пигментов используют наполнители в виде талька, диоксида титана, каолина.
В качестве коалесцентной добавки используют, например, «Некскоут 795» производства компании "NESTE Chemicals", также можно использовать гликоли (например, бутилгликоль, пропиленгликоль) или аналог.
В качестве тиксотропной реологической добавки используют, например, бентонитовую глину (например, Бентонит производства ООО «ВитаХим»).
В качестве пластификатора используют, например, дибутилфталат, или трибутилфосфат, или аналог.
В качестве диспергирующей добавки используют, например, «Оротан-731» или аналог.
В качестве нейтрализатора-регулятора pH используют, например, аммиак или каустическую соду.
В качестве пеногасящей добавки используют, например, «Пента АС-60» или аналог.
В качестве поверхностно-активных веществ (ПАВ) используют, например, «Сульфанол П» или аналог.
В качестве ингибиторов коррозии, обеспечивающих заявленный технический результат, используют анодный ингибитор нитрит натрия, гексаметафосфат натрия и силикат щелочного металла.
3
В качестве силиката щелочного металла предпочтительнее использовать водный раствор силикат натрия или калия плотностью 1,36-1,45 г/см с модулем 2,5-3.
Возможность реализации предлагаемого водно-дисперсионного лакокрасочного состава и достижение заявленного технического результата показывают следующие примеры.
Пример 1.
Для получения водно-дисперсионного лакокрасочного продукта, обладающего повышенными антикоррозионными и физико-механическими свойствами, используют следующий состав, масс. %: акриловая дисперсия HG-86ER - 20,0, диоксид титана - 7, тальк - 8, каолин - 3, Оротан-731 - 0,5, акрисол - 0,2, пента АС-60 - 0,1, сульфанол П - 0,02, дибутилфталат - 0,4, нитрит натрия - 0,4, гексаметафосфат натрия - 3,0, силикат калия - 2,0 и вода до 100 масс. %.
Пример 2.
Для получения водно-дисперсионного лакокрасочного продукта, обладающего повышенными антикоррозионными физико-механическими свойствами, используют следующий состав, масс. %: акриловая дисперсия homacryl 114s - 50, диоксид титана - 11, тальк - 13, каолин - 6, Оротан-731 -1,5, акрисол - 0,5, пента АС-60 - 0,15, сульфанол П - 0,07, дибутилфталат -1,2, нитрит натрия - 1, гексаметафосфат натрия - 5,5, силикат натрия - 3,5 и вода до 100 масс. %.
Результаты физико-механических испытаний и испытаний антикоррозионных свойств полученных составов приведены в таблице 1 и таблице 2.
Согласно данным, представленным в таблице 1, разработанные рецептуры полностью соответствуют требованиям ТУ 2316-001-64405007-2011. При этом образцы, полученные на основе составов, представленных в примерах 1 и 2, обладают более высокой коррозионной стойкостью, твердостью и стойкостью к влажному истиранию относительно прототипа (таблица 2). Предложенный состав обеспечивает высокие антикоррозионные и физико-механические свойства покрытия в агрессивных атмосферных условиях и экологическую безопасность при производстве окрасочных работ, за счет использования в качестве ингибиторов коррозии смесь нитрита натрия, гексаметафосфата натрия и силиката щелочного металла.