КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНОГО ПОКРЫТИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)

КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНОГО ПОКРЫТИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2168482 (13) C2

(51) 7 C04B28/34, C04B41/67 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2001.06.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 99118341/03 
(22) Дата подачи заявки: 1999.08.24 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1999.08.24 
(45) Опубликовано: 2001.06.10 
(56) Аналоги изобретения: RU 2097356 C1, 27.11.1997. SU 1715765 A1, 29.02.1992. SU 1608163 A1, 23.11.1990. SU 1807038 A1, 07.04.1993. SU 1471509 A1, 29.06.1986. RU 2058277 C1, 20.04.1996. 
(71) Имя заявителя: Федеральный Центр двойных технологий "Союз" 
(72) Имя изобретателя: Полежаев А.В.; Иванов А.П.; Сироткина И.Л.; Михайлова Ж.В.; Колосков С.Н.; Сидоров В.М. 
(73) Имя патентообладателя: Федеральный Центр двойных технологий "Союз" 

(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНОГО ПОКРЫТИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) 

Настоящее изобретение относится к составу композиции для защитно-декоративного покрытия строительных и промышленных изделий и способам ее изготовления. Технический результат - снижение токсичности, повышение жизнеспособности, расширение цветовой гаммы оттенков. Композиция для защитно-декоративного покрытия строительных и промышленных изделий, включающая фосфатное связующее, наполнитель, пигмент, поверхностно-активное вещество, латекс, фосфат натрия, пеногаситель и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит водорастворимый эфир целлюлозы при следующем соотношении компонентов, мас.%: фосфатное связующее 4-18; наполнитель 2-40; пигмент 0,5-20; поверхностно-активное вещество 0,01-3; латекс 14-18; фосфат натрия 0,01-5; пеногаситель 0,01-2; водорастворимый эфир целлюлозы 0,01-3; вода остальное. Композиция может дополнительно содержать сажу канального или лампового метода получения в количестве 0,1-2 мас.%. Способ изготовления композиции для защитно-декоративного покрытия строительных и промышленных изделий, заключающийся в перемешивании дозированных количеств фосфатного связующего, воды, фосфата натрия, наполнителя, пигмента, пеногасителя, поверхностно-активного вещества и латекса, причем часть поверхностно-активного вещества в количестве 10 - 40% от общей массы вводят после загрузки пигмента, перемешивание смеси перед загрузкой оставшейся части поверхностно-активного вещества проводят на роторно-пульсационном смесителе в течение 30 - 90 мин, а после загрузки латекса дополнительно вводят водорастворимый эфир целлюлозы в количестве 0,01 - 3%. В способе изготовления композиции в случае использования талька в качестве наполнителя после его загрузки проводят выдержку смеси в течение 3 - 24 час. Способ изготовления композиции для защитно-декоративного покрытия строительных и промышленных изделий, заключающийся в перемешивании дозированных количеств фосфатного связующего, воды, фосфата натрия, наполнителя, пигмента получения, ввод ее осуществляют в виде смеси с водой и поверхностно-активным веществом в соотношении 1:1-1,5:0,1-0,5, при этом часть поверхностно-активного вещества в количестве 10 - 40% от общей массы вводят после загрузки пигмента, перемешивание смеси перед загрузкой оставшейся части поверхностно-активного вещества проводят на роторно-пульсационном смесителе в течение 30 - 90 мин, а после загрузки латекса дополнительно вводят водорастворимый эфир целлюлозы в количестве 0,01 - 3%. 3 с. и 2 з.п.ф-лы, 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к строительной индустрии и предназначено для защитно-декоративной отделки строительных материалов и металлических конструкций.

В настоящее время большой интерес представляют водно-дисперсионные материалы с широкой цветовой гаммой, выгодно отличающиеся от других красок высокой экологичностью, пожаро- и взрывобезопасностью, удобством и простотой использования.

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемым являются окрасочная композиция и способ ее изготовления, состоящий в перемешивании дозированных количеств фосфатного связующего, воды, фосфата натрия, наполнителя, пигмента, пеногасителя, поверхностно-активного вещества /ПАВ/ и латекса /см. патент СССР N 1802945 по заявке N 4837452/33, кл. C 04 B 28/34, 1990 - прототип/.

В процессе промышленного освоения и внедрения этого состава был выявлен ряд следующих недостатков, снижающих его конкурентоспособность и затрудняющих более широкое использование в народном хозяйстве:

- высокая токсичность /второй класс опасности по ГОСТ 12-1007-76/;

- низкая жизнеспособность - три месяца;

- ограниченное количество окрашиваемых материалов;

- невозможность получения красок чисто черного цвета и широкой гаммы оттенков от светло- до темно-серого цветов с использованием технического углерода /сажи/;

- недостаточно высокое качество готового продукта.

Устранение указанных недостатков может быть достигнуто целенаправленной корректировкой рецептурного состава, композиции и оптимизацией технологического режима ее изготовления. Для этого в композицию дополнительно вводят водорастворимые эфиры целлюлозы в количестве 0,01 - 3% и сажу канального или лампового способов получения для темных красок в количестве 0,1 - 2%. Кроме этого, часть ПАВ в количестве 10 - 40% вводится после загрузки пигмента, эфиры целлюлозы вводятся после загрузки латекса, а перемешивание смеси перед загрузкой латекса проводят на роторно-пульсационном смесителе в течение 30 - 90 мин. В случае использования талька в качестве наполнителя после его загрузки проводят выдержку смеси в течение 3-24 ч, а сажу вводят в виде предварительно изготовленной смеси с водой и ПАВ, взятых в соотношении 1:1-1,5: 0,01-0,05.

В качестве фосфатного связующею используется фосфаткальцийцинкнитратборатное, фосфаткальцийцинкборатное или цинкалюмофосфатное связующее в количестве 3-18%, при выходе за пределы которого не обеспечиваются антикоррозионные и защитные свойства покрытия.

В качестве наполнителя в зависимости от назначения краски могут использоваться тальк, каолин, белая сажа, кварцевая пыль, бой фарфоровых и керамических изделий, алюмосиликаты и др. в количестве 2-40%, при выходе за пределы которого ухудшается атмосферостойкость и реологические характеристики композиции.

В качестве пигментов используются окислы хрома, титана, железа, охра и др. в количестве 0,5-20%, при выходе за пределы которого не обеспечивается цветовая гамма требуемого качества без ухудшения эксплуатационных свойств.

В качестве ПАВ используются оксиэтилированные алкилфенолы, лигносульфонаты и др. в количестве 0,01-0,3%, при выходе за пределы которого не достигается получение структурно однородной и технологической консистенции.

В качестве латекса могут применяться бутадиенстирольные, бутадиеннитрильные, винилиденхлоридные или акриловые латексы в количестве 14-605, при выходе за пределы которого ухудшаются адгезионные и эксплуатационные характеристики композиции.

В качестве фосфатов натрия используются орто-, мета-, поли- и гексаметафосфаты натрия в количестве 0,01-0,05%, при выходе за пределы которого ухудшается гомогенность композиции и ее качество.

В качестве пеногасителей используются полисилоксановые и углеводородные пеногасители в количестве 0,01-2%, при выходе за пределы которого не обеспечивается пеногашение и снижается атмосферостойкость.

В качестве водорастворимых простых эфиров целлюлозы используются как отечественные продукты: карбоксиметилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, метилцеллюлоза, оксипропилцеллюлоза, смешанные эфиры на основе метилцеллюлозы, так и импортные продукты того же состава торговых марок "Натросол", "Бланозе", "Кульминал", "Бенецел" и др., выпускаемые отделением "Аквалон" фирмы "Геркулес" и используемые в мировой практике специально для водно-дисперсионных красок.

Снижение концентрации эфиров менее 0,01% не обеспечивает улучшения технологических характеристик, а повышение более 3% затрудняет смешение и снижает атмосферостойкость.

Из большого количества существующих марок сажи для изготовления предложенной краски берут только сажу канального или лампового способов получения, для которых характерен кислый характер поверхности (pH 3-4) из-за хемосорбции кислорода в процессе получения сажи.

Печная сажа, в отличие от канальной или ламповой, имеет щелочной характер поверхности (pH 8-10) из-за адсорбции золы на поверхности частиц, что приводит к коагуляции краски из-за химического взаимодействия сажи с фосфатным связующим и латексом. Другие виды саж (термическая и ацетиленовая) тоже не являются пигментами для краски, также из-за крупного размера частиц (150-500 мкм) вместо 10-30 мкм у канальной дают низкую интенсивность черного цвета.

Кроме большей интенсивности черного цвета использование канальной сажи обеспечивает ряд дополнительных преимуществ: улучшает перерабатываемость композиции и диспергируемость компонентов, придает меньшую вязкость смеси, защищает полимерное покрытие от воздействия солнечного света и усиливает физико-механические характеристики краски (прочность и сопротивление истиранию).

Снижение концентрации сажи менее 0,1% не обеспечивает требуемой окраски композиции, а ее повышение более 3% затрудняет смешение композиции и может привести к коагуляции латекса.

Использование выдержки смеси фосфатного связующего с водой и тальком в течение 3 - 24 часов и введение сажи в виде предварительно изготовленной пасты с водой и ПАВ в соотношении 1:1-1,5:0,01-0,05 исключает протекание нежелательных физико-химических процессов взаимодействия компонентов, приводящих к ухудшению качества краски и коагуляции латекса.

Применение роторно-пульсационного смесителя обеспечивает качественное и высокоскоростное дезинтегрирование и усреднение компонентов предложенной композиции. Роторно-пульсационный смеситель мощностью 45 кВт и производительностью 50 м3/час состоит из камеры с турбиной, под воздействием которой жидкая смесь раскручивается и центробежной силой отбрасывается к роторному излучателю, состоящему из зубчатых статора и ротора, вращающегося со скоростью 1500 об/мин. В излучателе смесь подвергается многократному интенсивному механическому и акустическому воздействию, приводящему к гомогенизации твердых компонентов до степени перетира 20 мкм.

Порционный ввод ПАВ в выбранных соотношениях, дополнительное перемешивание смеси на роторно-пульсационном смесителе при дополнительном вводе эфиров целлюлозы обеспечивает получение синергетического эффекта, связанного со специфическим физико-химическим взаимодействием компонентов в заявленной композиции, приводящим к образованию более однородной консистенции краски, менее склонной с расслаиванию, более технологичной на стадиях изготовления и применения, более экологичной, с улучшенными адгезионными характеристиками и увеличенным сроком годности.

Указанные технические преимущества позволяют применять предложенную композицию для долговременной защиты стальных и бетонных конструкций от коррозии и атмосферных воздействий, а также для гидроизоляции и биозащиты поверхностей из древесины и древесно-стружечных материалов в жилищном и гражданском строительстве за счет химического взаимодействия покрытия с защищаемым материалом.

Предлагаемая рецептура и способ ее изготовления иллюстрируются следующими примерами выполнения и данными, приведенными в таблице.

Пример 1. Для изготовления 3000 кг белой краски в смеситель емкостью 3 м3 с пропеллерной мешалкой (n = 17 об/мин) загружают 180 кг (6%) фосфатного связующего, добавляют 516 кг (18,2%) воды, 9 кг (0,3%) тринатрийфосфата и 270 кг (9%) талька, после чего смесь перемешивают и выдерживают в течение 12 часов.

Затем в нее последовательно загружают 150 кг (5%) каолина, 300 кг (10%) двуокиси титана, часть - 3 кг (20% от общего количества 15 кг ПАВ) оксиэтилированного алкилфенола марки ОП-10 и 15 кг (0,5%) пеногасителя, перемешивая смесь после загрузки каждого компонента. После этого смесь дополнительно перемешивают в роторно-пульсационном смесителе в течение 60 мин в режиме рециркуляции до полной гомогенизации композиции. Далее в смесь загружают оставшуюся часть ПАВ - 12 кг, 1500 кг (50%) бутадиенстирольного латекса и 15 кг (0,5%) карбоксиметилцеллюлозы проводят окончательное вымешивание в смесителе в течение 60 минут с получением готового продукта.

Пример 2. Аналогичен примеру 1, но для получения черной краски вместо двуокиси титана вводят смесь из 240 кг (8%) железного сурика и 60 кг (2%) технического углерода (сажи). Причем перед вводом сажи ее предварительно смешивают с 60 кг воды и 1,5 кг ПАВ ОП-10 (соотношение 1:1:0,025).

Как следует из приведенных данных, использование окрасочного состава предложенной рецептуры позволяет повысить комплекс эксплуатационных и потребительских свойств, сохранить чистоту окружающей среды, улучшить санитарно-гигиенические условия проведения окрасочных работ, а также расширить область его применения.

Композиция освоена в промышленном производстве, рекомендована для внедрения в народном хозяйстве и широко используется в жилищном и гражданском строительстве. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Композиция для защитно-декоративного покрытия строительных и промышленных изделий, включающая фосфатное связующее, наполнитель, пигмент, поверхностно-активное вещество, латекс, фосфат натрия, пеногаситель и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит водорастворимый эфир целлюлозы при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фосфатное связующее - 4 - 18

Наполнитель - 2 - 40

Пигмент - 0,5 - 20

Поверхностно-активное вещество - 0,01 - 3

Латекс - 14 - 60

Фосфат натрия - 0,01 - 5

Пеногаситель - 0,01 - 2

Водорастворимый эфир целлюлозы - 0,01 - 3

Вода - Остальное

2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит сажу канального или лампового метода получения в количестве 0,1 - 2 мас.%.

3. Способ изготовления композиции для защитно-декоративного покрытия строительных и промышленных изделий, заключающийся в перемешивании дозированных количеств фосфатного связующего, воды, фосфата натрия, наполнителя, пигмента, пеногасителя, поверхностно-активного вещества и латекса, отличающийся тем, что часть поверхностно-активного вещества в количестве 10 - 40% от общей массы вводят после загрузки пигмента, перемешивание смеси перед загрузкой оставшейся части поверхностно-активного вещества проводят на роторно-пульсационном смесителе в течение 30 - 90 мин, а после загрузки латекса дополнительно вводят водорастворимый эфир целлюлозы в количестве 0,01 - 3%.

4. Способ изготовления композиции по п.3, отличающийся тем, что в случае использования талька в качестве наполнителя после его загрузки проводят выдержку смеси в течение 3 - 24 ч.

5. Способ изготовления композиции для защитно-декоративного покрытия строительных и промышленных изделий, заключающийся в перемешивании дозированных количеств фосфатного связующего, воды, фосфата натрия, наполнителя, пигмента, пеногасителя, поверхностно-активного вещества и латекса, отличающийся тем, что в качестве пигмента берут сажу канального или лампового метода получения, ввод ее осуществляют в виде смеси с водой и поверхностно-активным веществом в соотношении 1 : 1 - 1,5 : 0,1 - 0,5, при этом часть поверхностно-активного вещества в количестве 10 - 40% от общей массы вводят после загрузки пигмента, перемешивание смеси перед загрузкой оставшейся части поверхностно-активного вещества проводят на роторно-пульсационном смесителе в течение 30 - 90 мин, а после загрузки латекса дополнительно вводят водорастворимый эфир целлюлозы в количестве 0,01 - 3%. 


РИСУНКИ

Рисунок 1




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru