ПОЛИМЕРИЗВЕСТКОВАЯ КРАСКА

ПОЛИМЕРИЗВЕСТКОВАЯ КРАСКА


RU (11) 2272056 (13) C1

(51) МПК
C09D 131/04 (2006.01)
C09D 127/24 (2006.01) 

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

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

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2006.03.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2004136947/04 
(22) Дата подачи заявки: 2004.12.16 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.12.16 
(45) Опубликовано: 2006.03.20 
(56) Аналоги изобретения: БЕЛОГУРОВ В.П., ЧМЫРЬ В.Д. Справочник молодого маляра. М.: Высшая школа, 1984, с.56-57. SU 1551689 A1, 23.03.1990. БЕЛОУСОВ Е.Д. Технология малярных работ. М.: Высшая школа, 1985, с.124-125, 152-153. 
(72) Имя изобретателя: Громов Николай Николаевич (RU); Ларионов Виктор Иосифович (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Громов Николай Николаевич (RU); Ларионов Виктор Иосифович (RU) 
(98) Адрес для переписки: 410064, г.Саратов, ул. Лебедева-Кумача, 71б, кв.31, В.И. Ларионову 

(54) ПОЛИМЕРИЗВЕСТКОВАЯ КРАСКА

Изобретение относится к строительству и строительным материалам, в частности к краскам для декоративно-защитных покрытий фасадов зданий, преимущественно по бетону, дереву, кирпичу и асбестцементу. Краска содержит 50%-ную поливинилацетатную пластифицированную дисперсию, 50%-ное известковое тесто, пигменты и дополнительно перхлорвиниловый лак ХВ-784. Технический результат - повышение адгезии при положительных и отрицательных температурах, повышение водостойкости. 2 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к строительству и строительным материалам, в частности к краскам для декоративных защитных покрытий фасадов зданий, преимущественно по бетону, дереву, кирпичу, асбестцементу. 

Известна масляная краска на основе олифы натуральной, пигмента, наполнителя, сиккатива и растворителя.

/см. Краска масляная марки МА-11н ГОСТ 10503-71/.

Основной недостаток ее заключается в большом расходе дефицитного дорогостоящего растительного масла, в большом сроке высыхания и в низкой атмосферостойкости, невозможности нанесения при больших отрицательных температурах и невысокой адгезии при отрицательных температурах.

Из описанных в литературе веществ аналогичного назначения наиболее близким по составу является полимеризвестковая краска, вес.ч: 

Поливинилацетатная пластифицированная 
50%-ная эмульсия 14,0 
50%-ное известковое тесто 56,0 
ГКЖ-10 или ГКЖ-11 3,0 
Цветные пигменты 7,0 
Вода 20,0 


/см. Магистерство строительства СССР. Центральное бюро технической информации. «Опыт применения кремнийорганических веществ в строительстве», М., 1971, стр.27/.

Недостатками краски являются небольшая адгезия при отрицательных температурах, низкая водостойкость, большой срок высыхания при низких положительных температурах, при низких температурах до (-3)-(-5)°С происходит появление высылов /белых пятен/, то есть низкое качество получаемых покрытий.

Задачей решаемой краски является повышение адгезии при положительных и отрицательных температурах, повышение водостойкости. 

Это достигается тем, что полимеризвестковая краска, включающая поливинилацетатную пластифицированную эмульсию /дисперсию/, 50%-ное известковое тесто, пигменты, отличается тем, что она содержит дополнительно перхлорвиниловый лак ХВ-784 при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

Поливинилацетатная пластифицированная 
50%-ная эмульсия /дисперсия/ 14-16 
50%-ное известковое тесто 55-65 
Пигменты 0,5-14,5 
Перхлорвиниловый лак ХВ-784 1-7 


Для приготовления полимеризвестковой краски применяли поливинилацетатную эмульсию пластифицированную ДФ51/10С ТУ2241-028-00149274-97 ОАО «Калининский завод резиновых изделий» Саратовской области. Поливинилацетатная дисперсия, пластифицированная дибутилфталатом ГОСТ 8728-66.

Перхлорвиниловый лак ХВ-784 ГОСТ 7313-75. 

Лак ХВ-784 представляет собой раствор хлорированной поливинилхлоридной смолы в смеси летучих органических растворителей с добавкой пластификатора. 

В лаке ХВ-784 применена смола ПСХ-ЛС средней вязкости в виде 10-25% раствора в растворителе Р-4, а также применен пластификатор совол /полихлордифенил/ в количестве 0,3-0,5 мас.ч на 1 мас.ч перхлорвиниловой смолы.

/см. М.Л. Лившиц, Б.И. Пшиялковский. «Лакокрасочные материалы». М.: Химия, 1982, стр.190-191, 211/ 

Растворитель Р-4 ГОСТ 7827-74 содержит, мас.%:

Бутилацетат 12 
Ацетон 26 
Толуол 62 


/см. С.А. Дринберг, Э.Ф. Ицко. «Растворители для лакокрасочных материалов». Л.: Химия, 1980, стр.60/

Пигменты: Сурик железный ГОСТ 8135-65,

Окись хрома техническая ГОСТ 9808-65,

Охра сухая ГОСТ 8019-71

Титана двуокись пигментная ГОСТ 9808-65.

Известь строительная ГОСТ 9179-70 Озинского известкового завода Саратовской области Известь 1-го сорта, активностью 90%, комовая.

Была исследована адгезия и водостойкость предлагаемой краски и краски-прототипа.

Для этого были приготовлены 5 составов предлагаемой и один известной краски с различным содержанием компонентов, которые сведены в таблицу 1.1., а физико-механические показатели - в таблицу 1.2., а также приведены примеры.

Таблица 1.1. 
Компоненты Содержание компонентов, мас.ч.

Бетон Прототип 
1 2 3 4 5 
Поливинилацетатная пластифицированная 50%-ная эмульсия (дисперсия) ДФ51/10С 12 14 15 16 18 14 
50%-ное известковое тесто 52 55 60 65 67 56 
Сурик железный 7 7 
Окись хрома 7 7 
Охра сухая 7 
Титана двуокись 7 
Перхлорвиниловый лак ХВ-784 0,5 1 4 7 8 
ГКЖ-10 3 
Вода 20 
Таблица 1.2. 
Составы для 

покрытия бетонных

поверхностей Показатели свойств Водостойкость 
Адгезия через 3 суток при Т=(МПа) 
Т=20°С Т=-5°С Т=-10°С Т=-15°С Т=-20°С 
Состав 1 2,4 1,0 0,4 0,3 0,4 Без измен. 
Состав 2 4,0 3,0 2,5 2,4 2,4 Без измен. 
Состав 3 4,2 3,0 2,6 2,5 2,7 Без измен. 
Состав 4 4,2 3,2 3,0 2,7 2,8 Без измен. 
Состав 5 2,9 9,4 0,3 0,3 0,25 Без измен. 
Прототип 2,4 0,1 Замерзает Цвет белый 80% 


Пример 1.

В испытаниях использовали полимеризвестковое покрытие /краску/ следующего состава, мас.ч.: /бетон/

Поливинилацетатная пластифицированная 
50%-ная дисперсия ДФ51/10С 12 
50%-ное известковое тесто 52 
Сурик железный 7 
Перхлорвиниловый лак ХВ-784 0,5 


Предварительно получают 50%-ное известковое тесто путем гашения комковой извести в известегасилках и вылеживание извести в емкостях в течение двух недель.

Далее известковое тесто пропускают через сетку с ячейками 5×5 мм для удаления крупных комков из теста, после чего тесто пропускают через дисковую краскотерку СО-110.

Затем в мешалку выливают дисперсию ДФ51/10С, после вливают в мешалку, где находится дисперсия ДФ51/10С, перхлорвиниловый лак ХВ-784 и пигмент, и все перемешивают в течение 5 минут при скорости оборотов вала мешалки 60 об/мин до получения однородной массы. После в мешалку вливают известковое 50%-ное тесто и все перемешивают в течение 10 минут до получения однородной массы. После чего содержимое мешалки /массу/ пропускают через дисковую краскотерку, получается однородная по цвету и вязкости полимеризвестковая краска, которая наносится на бетонные образцы при Т=20°С на открытом воздухе и при Т=-5°С, Т=-10°С, Т=-15°С, Т=-20°С в холодильной камере ТУ-1000У с помощью кружки-распылителя и оставляют образцы в камере при той же температуре в течении 3 суток, и после проверяют на отрыв на разрывной машине РМ250 при скорости нагружения 25 мм/мин и рассчитывают по формуле



где Р - разрушающая нагрузка,

F - площадь отрыва покрытия.

Прочность сцепления краски определяют испытанием на отрыв 8-10 штампов, наклеенных поверх краски быстротвердеющей мастикой на основе эпоксидной смолы ЭД-20, отвержденной поэтиленнолиамином, цементом, взятыми в соотношении 10:1:3 по массе.

Расстояние между штампом и краями образца должно быть не менее 2 см. Через 24 часа после отверждения мастики краску /покрытие/ прорезают по периметру штампа до основания и не раньше чем через 2 суток определяют прочность сцепления при постоянной скорости изменения усилий в приборе, равной 10 кс/с.

Величина прочности сцепления покрытия принимается по среднему арифметическому из 8-10 отрывов. 

Применяемое оборудование.

Разрывная машина РМ250. 

Штамп /круглая стальная пластина с гладкой обезжиренной поверхностью, диаметром 20 мм, высотой 10 мм с отверстием, в которое вставляется стальной стержень прибора - 10 штук.

Подложка /20×20 мм/, покрытая краской.

После испытания на отрыв образцы краски с бетоном показали адгезию через 3 суток, МПа:

при Т=20°С 2,4 
Т=-5°С 1,0 
Т=-10°С 0,4 
Т=-15°С 0,3 
Т=-20°С 0,4 


Водостойкость краски определяют следующим образом.

Подготовка образцов к испытанию.

Испытуемую краску при помощи краскораспылителя наносят в один слой на чистую пластинку из черной жести согласно ОСТ 10086-69 «Методы испытания лакокрасочных материалов и покрытий», М.И.16. «Методы получения пленки на подложке» и сушат сначала в течение 1 часа при температуре 18-22°С, а потом в течение 2 часов, при температуре 65-70°С, потом пластину помещают на 2/3 высоты покрытия в дистиллированную воду и выдерживают в течение 2 часов при температуре 13-22°С. Затем пластину вынимают, вытирают чистой ватой и выдерживают на воздухе в течение 2 часов, после чего производят осмотр внешнего вида и цвета пленки.

Пластина была покрыта полимеризвестковой краской следующего состава: мас.ч.:

Поливинилацетатная пластифицированная 
50%-ная дисперсия ДФ51/10С 12 
50%-ное известковое тесто 52 
Сурик железный 7 
Перхлорвиниловый лак ХВ-784 0,5 


Внешний вид и цвет пленки остался без изменений.

Пример 2.

Испытание осуществляют, как в примере 1.

В испытаниях использовали полимеризвестковую краску /покрытие/ следующего состава, мас.ч.: /бетон/

Поливинилацетатная пластифицированная 
50%-ная дисперсия ДФ51/10С 14 
50%-ное известковое тесто 55 
Сурик железный 7 
Перхлорвиниловый лак ХВ-784 1 


После испытания на отрыв образцы краски с бетоном показали адгезию через 3 суток, МПа:

Т=20°С 4,2 
Т=-5°С 3,0 
Т=-10°С 2,5 
Т=-15°С 2,4 
Т=-20°С 2,4 


Водостойкость: внешний вид и цвет пленки без изменений. 

Пример 3.

Испытание осуществляют, как в примере 1.

В испытаниях использовали полимеризвестковую краску следующего состава, мас.ч.: /бетон/

Поливинилацетатная пластифицированная 
50%-ная дисперсия ДФ51/10С 15 
50%-ное известковое тесто 60 
Окись хрома 7 
Перхлорвиниловый лак ХВ-784 4 


После испытания на отрыв образцы краски с бетоном показали адгезию через 3 суток, МПа:

Т=20°С 4,2 
Т=-5°С 3,0 
Т=-10°С 2,5 
Т=-15°С 2,4 
Т=-20°С 2,7 


Водостойкость: внешний вид и цвет пленки без изменений. 

Пример 4.

Испытание осуществляют, как в примере 1.

В испытаниях использовали полимеризвестковую краску следующего состава, мас.ч.: /бетон/

Поливинилацетатная пластифицированная 
50%-ная дисперсия ДФ51/10С 16 
50%-ное известковое тесто 65 
Охра сухая 7 
Перхлорвиниловый лак ХВ-784 7 


После испытания на отрыв образцы краски с бетоном показали адгезию через 3 суток, МПа:

Т=20°С 4,2 
Т=-5°С 3,2 
Т=-10°С 3,0 
Т=-15°С 2,7 
Т=-20°С 2,8 


Водостойкость: внешний вид и цвет пленки без изменений. 

Пример 5.

Испытание осуществляют, как в примере 1.

В испытаниях использовали полимеризвестковую краску следующего состава, мас.ч.: /бетон/

Поливинилацетатная пластифицированная 
50%-ная дисперсия ДФ51/10С 18 
50%-ное известковое тесто 67 
Титана двуокись 7 
Перхлорвиниловый лак ХВ-784 8 


После испытания на отрыв образцы краски с бетоном показали адгезию через 3 суток, МПа:

Т=20°С 2,9 
Т=-5°С 04 
Т=-10°С 063 
Т=-15°С 0,3 
Т=-20°С 0,25 


Водостойкость: внешний вид и цвет пленки без изменений. 

Пример 6 /Прототип/

В испытаниях использовали полимеризвестковую краску следующего состава, мас.ч.: поливинилацетатная пластифицированная 50%-ная эмульсия - 14, 50%-ное известковое тесто - 56, ГКЖ-10 или ГКЖ-11 - 3, цветной пигмент - /окись хрома/ - 7, вода - 20. Вначале пигменты перемешивают в смесителе с водой. Полученную пасту перетирают на дисковой краскотерке /до консистенции не более 20 мкм по микрометру/. В бак-смеситель загружают эмульсию ПВА, ГКЖ, известковое тесто, пигментную пасту и перемешивают в течение 1 часа. Перед выгрузкой проверяют вязкость краски /20-25 сек по вискозиметру ВЗ-4/. Затем краску фильтруют через сито с 900 отверстиями на 1 см2.

Испытание осуществляют, как в примере 1.

После испытания на отрыв образцы краски с бетоном показали адгезию через 3 суток, МПа:

Т=20°С 2,4 
Т=-5°С 0,1 
Т=-10°С Краска замерзает 


Водостойкость: внешний вид и цвет пленки после испытаний при Т=-5°С изменился, цвет пленки белый /80%/.

Протекание адгезионных процессов, протекают при отрицательных температурах, благодаря щелочной среде, образуемой известью, а также улетучиванием легких фракций растворители Р-4, создающих условия структурообразования. 

Известь /с высокой дисперсностью/ с ПВА, усиленные полимерным вяжущим /полихлорвиниловой смолой/ предопределяют высокую адгезионную прочность.

Содержание перхлорвинилового лака менее 1 мас.ч. приводит к снижению адгезии при положительных и отрицательных температурах.

Содержание перхлорвинилового лака более 7% мас.ч. приводит к растрескиванию покрытия при отрицательных температурах и к снижению адгезии.

Использование изобретения позволяет увеличить объемы производства краски на существующих мощностях /линиях/ из-за круглогодичного выпуска ее, т.е. увеличить объемы отделочных работ, уменьшить удельные капитальные вложения при хранении и перевозке.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Полимеризвестковая краска, включающая поливинилацетатную пластифицированную 50%-ную дисперсию, 50%-ное известковое тесто, пигменты, отличающаяся тем, что она содержит дополнительно перхлорвиниловый лак ХВ-784 при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

Поливинилацетатная пластифицированная 
50%-ная дисперсия 14-16 
50%-ное известковое тесто 55-65 
Пигменты 0,5-15,5 
Перхлорвиниловый лак ХВ-784 1-7