ЛАКОКРАСОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДЕРЕВА И МЕТАЛЛА
PAINT COMPOSITION FOR WOODWORK AND METAL FABRIC

Изобретение относится к области химической и нефтехимической промышленности или другой отрасли народного хозяйства, и композиция может быть использована для покрытия изделий из дерева и металла.
Известно применение модифицированной эпоксидной смолы для изоляции (см. А.с.1629479 СССР, Е21В, 33/138, Б.И. №7, 1991) и крепления скважин, полученная смешением алкилрезорциновой эпоксидной смолы с длиной углеводородного радикала в боковой цепи от 1 до 3 атомов, спиртового раствора новолачной фенолформальдегидной смолы, полученной при молекулярном соотношении фенола и формальдегида 1: 0,6, поливинилбутираля и фурфурола при соотношении компонентов, мас. %:
эпоксидная смола
53-57
спиртовый раствор новолачной фенолформальдегидной смолы
20-22
поливинилбутираль
1,0-2,2
фурфурол
остальное
2
4
2
3
Недостатком вышеназванного состава является недостаточная устойчивость к агрессивным средам, в частности к щелочным и кислотным (NaOH, КОН, HCl, HSO, HS, HNO), а также применение дефицитного сырья (поливинилбутираля).
Описано применение алкилрезорциновой эпоксифенольной смолы с отвердителем для изоляции и крепления стволов скважин (А.с. 486129, СССР, Е21В 33/138, Б.И. №36, 1975).
Недостатком указанного технического решения является нестабильная устойчивость состава к воздействию пластовых флюидов при повышенных температурах, а также к агрессивным средам, в первую очередь щелочным и кислотным.
Известен способ получения модифицированной эпоксидной смолы для изоляции и крепления скважин (см. пат РФ 2128677, 1999), полученная смешением фенолформальдегидной смолы (эпоксидиановой смолы), формалина, диэтиленгликоля, поливинилового спирта при следующем соотношении компонентов, мас.%:
фенолформальдегидная смола
59-62
эпоксидная смола
24-26
формалин
11,6-12,0
диэтиленгликоль
2,0-2,5
поливиниловый спирт
0,4-0,5
Недостатком известного состава является невысокая устойчивость его к агрессивным средам, особенно к щелочным при использовании в качестве покрытия для защиты химического и нефтехимического оборудования.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является органодисперсная композиция для защитно-декоративного покрытия (см. пат. SU 1703669, 1992), полученная смешением под вакуумом компонентов при следующем соотношении, мас.ч.:
Поливинилхлорид
58-65
Диоктилфталат
11,5-26
Маслосодержащие отходы
производства витамина А
6,5-23,5
Эпоксидная диановая смола
1,3-5,8
Пигмент
0,2-6
Органический растворитель
328-585
Недостатками известной композиции являются:
1) сложность технологии приготовления композиции, обусловленная необходимостью проведения процесса смешения под вакуумом и улавливания испаряющихся компонентов;
2) ограниченность сырьевой базы композиции. Для приготовления композиции необходимы кубовые остатки, образующиеся при молекулярной дистилляции полупродукта при синтезе витамина А;
3) длительное время высыхания до степени 3, по ГОСТ 19007-73.
Задача изобретения - упрощение технологии приготовления композиции, расширение сырьевой базы, сокращение времени высыхания и разработка устойчивого к действию агрессивных сред лакокрасочной композиции для покрытия изделий из дерева и металла.
Технический результат при использовании изобретения выражается в получении лакокрасочной композиции на основе модифицированного поливинилхлорида (ПВХ) для покрытия изделий из дерева и металла.
Вышеназванный результат получения лакокрасочной композиции для покрытия изделий из дерева и металла достигается тем, что активную основу поливинилхлорид модифицируют СВЧ-излучением в течение 5-20 мин и перемешивают с растворителем при температуре 65-75°С в течение 2,0-3,5 ч до полного растворения, затем в реакционную смесь добавляют диоктилфталат, хлорпарафин марки ХП-470, эпоксидную смолу марки ЭД-20, полиэтиленполиамины или полипропиленполиамины, пигмент и перемешивают при температуре 50-60°С в течение 1,5-2,0 ч, при этом компоненты берут в следующем соотношении, мас.%:
поливинилхлорид модифицированный
10-12,8
диоктилфталат
2,8-3,8
хлорпарафин марки ХП-470
0,2-0,4
эпоксидная смола марки ЭД-20
4,4-6,2
полиэтиленполиамины
или полипропиленполиамины
0,1-0,3
пигмент
0,2-0,6
растворитель
остальное
Лакокрасочная композиция содержит компоненты, регламентированные нормативными материалами. В качестве полиэтиленполиаминов используют полиэтиленполиамин технический ТУ 2413-214-00203312-2002, в качестве диоктилфталата используют пластификатор ДОФ ГОСТ 8728-88, в качестве хлорпарафинов марки ХП-470 используют хлорпарафины ТУ 2493-277-00203312-2007, в качестве поливинилхлорида используют поливинилхлорид суспензионный ГОСТ 14332-78 Е, полипропиленполиамины получают в условиях патента RU 2290396, Бюл. №36, 27.12.06.
В качестве растворителя берут смесь, состоящую из циклогексанона или ацетона, бутилацетата или этилацетата и толуола, в следующем соотношении, мас.%: 26-32:11,5-13,8:52,5-64,2.
Модификация поливинилхлорида проводится в течение 5-20 мин СВЧ-облучением, при этом происходит некоторая деструкция с изменением молекулярного веса. Например, поливинилхлорид с молекулярной массой 65000 после модификации в течение 15 мин имеет молекулярную массу 51000.
Изобретение поясняется примерами.
Пример 1. В реактор загружают 10 г поливинилхлорид модифицированный, 79,5 г растворителя, перемешивают при температуре 65°С в течение 2,0 ч, затем добавляют 2,8 г ДОФ, 0,3 г хлорпарафина марки ХП-470, 4,4 эпоксидной смолы марки ЭД-20, 0,1 г полиэтиленполиаминов, 0,2 г пигмента, реакционную смесь перемешивают при температуре 50°С в течение 1,5 ч. В качестве растворителя используют смесь циклогексанона, бутилацетата и толуола, в следующем соотношении, мас.%: 26:13,8:60,2. Результаты испытаний лакокрасочной композиции приведены в таблице.
Пример 2. В условиях примера 1 в реактор загружают 12,8 г поливинилхлорид модифицированный, 76,1 г растворителя, перемешивают при температуре 75°С в течение 2,5 ч, после чего добавляют 3,8 г ДОФ, 0,4 г ХП-470, 6,2 г эпоксидной смолы марки ЭД-20, 0,3 г полипропиленполиамины, 0,4 г пигмента, реакционную смесь перемешивают при температуре 60°С в течение 2,0 ч. В качестве растворителя используют смесь циклогексанона, бутилацетата и толуола в следующем соотношении, мас.%: 32:11,5:56,5. Результаты испытаний лакокрасочной композиции приведены в таблице.
Пример 3. В условиях примера 1 в реактор загружают 11,4 г поливинилхлорид модифицированный, 77,9 г растворителя, перемешивают при температуре 70°С в течение 3,5 ч, затем добавляют 3,0 г ДОФ, 0,2 г ХП-470, 5,2 г эпоксидной смолы марки ЭД-20, 0,2 г полиэтиленполиамины, 0,3 г пигмента, реакционную смесь перемешивают при температуре 55°С в течение 2,0 ч. В качестве растворителя используют смесь ацетона, этилацетата и толуола, в следующем соотношении, мас.%: 30:12:58. Результаты испытаний лакокрасочной композиции приведены в таблице.
Пример 4. В условиях примера 1 в реактор загружают 12,0 г поливинилхлорид модифицированный, 81,8 г растворителя, перемешивают при температуре 55°С в течение 4,5 ч (плохо растворяется, до конца не растворяется), затем добавляют 3,0 г ДОФ, 0,6 г ХП-470, 3,0 г эпоксидной смолы, 0,1 г полипропиленполиамины, 0,10 г пигмента, реакционную смесь перемешивают при температуре 70°С в течение 3,0 ч. В качестве растворителя используют смесь ацетона, этилацетата и толуола, в следующем соотношении, мас.%: 24:16:60. Результаты испытаний лакокрасочной композиции приведены в таблице.
Примеры 1-3 показывают, что при условии выдерживания параметров процесса получения лакокрасочной композиции подтверждают эффективность получаемой композиции.
Пример 4 показывает, что при условии отклонения от заявляемых параметров процесса ухудшается качество лакокрасочной композиции.
Лакокрасочные композиции были испытаны по методике входного контроля полимерных лакокрасочных материалов. Результаты испытаний свидетельствуют об эффективности лакокрасочных композиций.
Результаты испытаний лакокрасочной композиции
№ п/п
Наименование показателя
Норма по ГОСТу или по методике
пример 1
пример 2
пример 3
пример 4
1
2
3
4
5
6
7
1
Адгезия, методом решетчатых надрезов по ГОСТу 15140-78, бал
бал 1 - края надрезов гладкиебал 2 - незначительное отслаивание пленки вдоль надрезов (н.б. 0,5 мм)бал 3 - отслаивание покрытия полосами
бал 1
бал 1
бал 1
бал 3
2
Условная вязкость по вискозиметру типа ВЗ-246 (или ВЗ-4) с диаметром сопла 4 мм при температуре (20,0±0,5)°С по ГОСТу 312-79
25-40
28
32
33
20
3
Растекаемость по методике входного контроля, не более 10 мин
10
8
6
8
12
4
Массовая долялетучих:нелетучих: по ГОСГу 17537-72
--
81,418,6
77,622,4
79,120,9
83,816,2
продолжение таблицы
1
2
3
4
5
6
7
5
Солестойкость по методике входного контроля 3% NaCl
Разрушение покрытия
выдерживает
выдерживает
выдерживает
не выдерживает
Кислотостойкость 23% HCl
Разрушение покрытия
выдерживает
выдерживает
выдерживает
не выдерживает
Щелочестойкость NaOH - 44-46% водный раствор
Разрушение покрытия
выдерживает
выдерживает
выдерживает
разрушается
Водостойкость
Разрушение покрытия
выдерживает
выдерживает
выдерживает
выдерживает
Атмосферостойкость
Разрушение покрытия
выдерживает
выдерживает
выдерживает
не выдерживает
6
Время высыхания пленки до степени 3, по ГОСТ19007-73
1-3
3
3
3
на поверхности покрытия остается след