RU2142975C1

RU2142975C1 - Aqueous dispersive paint

Info

Publication number: RU2142975C1
Application number: RU97121637A
Authority: RU
Inventors: Б.С. Романов; А.Ф. Воронов; В.Ф. Харитонов; В.Н. Гоголев; Г.И. Юдина; В.Г. Иванов
Original assignee: Государственное производственное объединение "Алексинский химический комбинат"
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-12-20

Abstract

FIELD: manufacture of paint work materials. SUBSTANCE: claimed paint is intended for protective decorative external and internal coloring of buildings and structures over brick, concrete, plastered, wood and other porous surfaces, over primed metals and also over old paintwork coatings. Described is aqueous dispersive paint comprising aqueous 50% copolymeric acrylic emulsion of methyl methacrylate, butyl acrylate and methacrylic acid or copolymeric styrene acrylic emulsion of n-butyl acrylate and styrene, copolymeric acrylic emulsion or sodium salt of carboxymethyl cellulose structurizing additive, pigments, finely ground talc filler, dispersing, preserving, anticorrosive and foam suppressing additives, 26% ammonia, antifreeze, and drinking water. Composition further comprises, as moisture-reducing additives, sodium methyl siliconate which includes water repellent organosilicon liquid and micronized barium sulfate, ratios of components being as follows, wt %: 50% copolymeric acrylic emulsion of methyl methacrylate, butyl methacrylate and methacrylic acid or copolymeric styrene acrylic emulsion of H-butyl acrylate and styrene, 45-47; copolymeric acrylic emulsion, 3.50; or sodium salt of carboxymethyl cellulose structurizing additive, 0.30-0.33; pigments, 15-17; finely ground talc filler, 2.5-3.5; dispersing additive 0.20; preserving additive, 0.15; anticorrosive additive, 0.20; foam suppressing additive, 0.02; antifreeze, 2.25; hydrophobilizing organosilicon liquid (sodium methyl siliconate, 0.80-0.90; active micronized barium sulfate filler; 8.0-9.0; 26% ammonia, 0.70-0.85; and the drinking water balance. EFFECT: new aqueous dispersive paint having improved phisyco-chemical and service properties, better light resistance and higher moisture resistance, reduced foam formation during preparation of paint and wider range of raw materials used. 2 cl, 2 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к лакокрасочным составам, в частности к водно-дисперсионным, предназначенным для наружной и внутренней окраски зданий и сооружений по бетонным, кирпичным, оштукатуренным, деревянным и другим пористым поверхностям, по загрунтованным металлам, по старым лакокрасочным покрытиям. The invention relates to paints and varnishes, in particular water-dispersible, intended for exterior and interior painting of buildings and structures on concrete, brick, plastered, wood and other porous surfaces, on primed metals, on old paint and varnish coatings.

Известна водно-дисперсная краска, включающая следующие компоненты, мас.% [Лившиц М.Л., Пшиялковский Б.И. Лакокрасочные материалы. - М.: Химия, 1982, с. 323]:
Синтетический латекс (бутадиенстирольный латекс СКС-65 ГП, 50%-ный) - 32,0
Пигменты-наполнители (диоксид титана, пигмент голубой фталоцианиновый, мел природный обогащенный) - 38,005
Диспергатор (полифосфат натрия) - 1,38
Структурирующие добавки (натрия карбоксиметилцеллюлоза, едкий натр, кислоты синтетические жирные C₁₀-C₁₆) - 1,0
Антисептики (пентахлорфенолят натрия) - 0,07
Пеногасители (уайт-спирит, низкомолекулярный кремнийорганический полимер СКТН) - 8,045
Антифриз (смола ММФ-50) - 1,5
Вода - Остальное
Покрытие на основе данного состава обладает невысокими защитными и физико-механическими свойствами, что не позволяет использовать состав для наружной окраски зданий и сооружений.Known water-dispersed paint, including the following components, wt.% [Livshits M.L., Pshiyalkovsky B.I. Paints and varnishes. - M.: Chemistry, 1982, p. 323]:
Synthetic latex (styrene butadiene latex SKS-65 GP, 50%) - 32.0
Filler pigments (titanium dioxide, blue phthalocyanine pigment, natural enriched chalk) - 38.005
Dispersant (sodium polyphosphate) - 1.38
Structuring additives (sodium carboxymethyl cellulose, sodium hydroxide, synthetic fatty acids C ₁₀ -C ₁₆ ) - 1.0
Antiseptics (sodium pentachlorophenolate) - 0.07
Antifoam agents (white spirit, low molecular weight silicone polymer SKTN) - 8.045
Antifreeze (resin MMF-50) - 1.5
Water - Else
A coating based on this composition has low protective and physico-mechanical properties, which does not allow the composition to be used for exterior painting of buildings and structures.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является водно-дисперсионная краска ВД-АК-III [ГОСТ 28196-89. Краски водно-дисперсионные] , включающая следующие компоненты (пример белой краски), мас. %:
Эмульсия акриловая сополимерная МБМ-5С, 50%-ная - 46,0
Эмульсия акриловая сополимерная МБМ-20 - 3,50
(или натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы - 0,3)
Диоксид титана рутильной формы - 13,00
Диоксид титана анатазной формы - 3,20
Тальк - 7,60
Каолин - 7,50
Ультрамарин - 0,05
Гексаметафосфат (полифосфат натрия) - 0,20
Пентахлорфенолят натрия или тиурам - 0,15
Диэтиленгликоль - 1,50
Гипан (16%-ный гидролизованный полиакрилонитрил) - 0,56
Аммиак водный (26%-ный) - 0,70
Нитрит натрия - 0,20
Скипидар - 0,02
Силиконовая присадка АФ-2 или трибутилфосфат - 0,02
Вода - Остальное
Однако покрытия на основе данного состава отличаются значительной степенью пористости и, как следствие, высоким влагопоглощением (ок. 8%), относительно невысокой устойчивостью к статическому воздействию воды.The closest in technical essence and the achieved result is a water-dispersion paint VD-AK-III [GOST 28196-89. Water-dispersion paints], including the following components (an example of white paint), wt. %:
Emulsion acrylic copolymer MBM-5C, 50% - 46.0
Emulsion acrylic copolymer MBM-20 - 3,50
(or sodium carboxymethyl cellulose - 0.3)
Rutile titanium dioxide - 13.00
Anatase titanium dioxide - 3.20
Talc - 7.60
Kaolin - 7.50
Ultramarine - 0.05
Hexametaphosphate (sodium polyphosphate) - 0.20
Sodium Pentachlorophenolate or Thiuram - 0.15
Diethylene glycol - 1.50
Gipan (16% hydrolyzed polyacrylonitrile) - 0.56
Ammonia water (26%) - 0.70
Sodium nitrite - 0.20
Turpentine - 0.02
Silicone additive AF-2 or tributyl phosphate - 0.02
Water - Else
However, coatings based on this composition are characterized by a significant degree of porosity and, as a consequence, high moisture absorption (approx. 8%), relatively low resistance to static effects of water.

Целью изобретения является улучшение защитных и физико-химических свойств покрытий. The aim of the invention is to improve the protective and physico-chemical properties of coatings.

Поставленная цель достигается тем, что состав для покрытий, включающий водную эмульсию акрилового сополимера, пигменты, тальк тонкомолотый, диспергирующую, консервирующую, структурирующую, антикоррозионную, пеногасящую добавки, аммиак 26-процентный, антифриз и воду питьевую, дополнительно содержит метилсиликонат натрия (гидрофобизирующую кремнийорганическую жидкость ГКЖ-11) и активный наполнитель, например микронизированный сульфат бария [Евдокимов А. В., Быков Е.А., Клещев Д.Г. Лакокрасочные материалы и их применение. 1994, N 4, с. 31], при следующем соотношении компонентов (пример белой краски), мас.%:
Эмульсия акриловая сополимерная метилметакрилата, бутилакрилата и метакриловой кислоты МБМ-5С (50-процентная) или эмульсия стиролакриловая сополимерная H-бутилакрилата и стирола (марки Финндисп A-10 фирмы "Форсит" Финляндия или др.) - 46,0
Эмульсия акриловая сополимерная МБМ-20 - 3,50
или натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы (структурирующие добавки) - 0,30 - 0,38
Диоксид титана пигментный рутильной формы - 16,20
Тальк тонкомолотый (наполнитель) - 2,5 - 3,5
Сульфат бария микронизированный (активный наполнитель) - 8,0 - 9,0
Ультрамарин - 0,05
Полифосфат или гексаметафосфат натрия (диспергирующая добавка) - 0,20
Пентахлорфенолят натрия или тиурам (консервирующая добавка) - 0,15
Этиленгликоль или диэтиленгликоль (антифриз) - 2,25
Аммиак водный (26-процентный) - 0,70 - 0,85
Нитрит натрия (ингибитор коррозии) - 0,20
Скипидар (или антивспениватель ПК-3 на основе кремнийорганической жидкости, неионогенных ПАВ и активных добавок) - 0,02
Метилсиликонат натрия (гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость ГКЖ-11) - 0,80 - 0,90
Вода питьевая - Остальное до 100%
В качестве пигментов используют диоксид титана рутильной модификации (ГОСТ 9808, ТУ 6-10-1650), пигмент желтый светопрочный (ГОСТ 5691), пигмент желтый железоокисный (ГОСТ 18172), пигмент алый (ГОСТ 8567), пигмент фталоцианиновый голубой (ТУ 6-14-195-74), пигмент фталоцианиновый зеленый (ТУ 6-14-408-76), оксид хрома (ГОСТ 2912), сурик железный (ГОСТ 8135), пигмент красный железоокисный (ТУ 6-10-602) и другие, обладающие повышенной интенсивностью (светостойкостью, атмосферостойкостью, щелочестойкостью).This goal is achieved by the fact that the coating composition, including an aqueous emulsion of an acrylic copolymer, pigments, talc finely ground, dispersing, preserving, structuring, anti-corrosion, antifoam additives, ammonia 26 percent, antifreeze and drinking water, additionally contains sodium methylsiliconate (hydrophobic silicon liquid) GKZH-11) and an active filler, for example micronized barium sulfate [Evdokimov A.V., Bykov E.A., Kleschev D.G. Paintwork materials and their use. 1994, N 4, p. 31], in the following ratio of components (example white paint), wt.%:
Emulsion acrylic copolymer methyl methacrylate, butyl acrylate and methacrylic acid MBM-5C (50 percent) or emulsion styrene acrylic copolymer H-butyl acrylate and styrene (Finndisp A-10 brand, Forsyt Finland or other) - 46.0
Emulsion acrylic copolymer MBM-20 - 3,50
or carboxymethyl cellulose sodium salt (structuring additives) - 0.30 - 0.38
Rutile pigment titanium dioxide - 16.20
Fine Talc (filler) - 2.5 - 3.5
Micronized Barium Sulphate (Active Filler) - 8.0 - 9.0
Ultramarine - 0.05
Polyphosphate or sodium hexametaphosphate (dispersant) - 0.20
Sodium pentachlorophenolate or thiuram (preservative) - 0.15
Ethylene glycol or diethylene glycol (antifreeze) - 2.25
Aqueous ammonia (26 percent) - 0.70 - 0.85
Sodium nitrite (corrosion inhibitor) - 0.20
Turpentine (or PK-3 antifoam based on organosilicon liquid, nonionic surfactants and active additives) - 0.02
Sodium methylsiliconate (hydrophobizing organosilicon liquid GKZh-11) - 0.80 - 0.90
Drinking water - The rest is up to 100%
Rutile-modified titanium dioxide (GOST 9808, TU 6-10-1650), yellow light-resistant pigment (GOST 5691), yellow iron oxide pigment (GOST 18172), scarlet pigment (GOST 8567), blue phthalocyanine pigment (TU 6- 14-195-74), green phthalocyanine pigment (TU 6-14-408-76), chromium oxide (GOST 2912), red iron oxide (GOST 8135), red iron oxide pigment (TU 6-10-602) and others with increased intensity (light resistance, weather resistance, alkali resistance).

Краску получают путем совмещения акриловых эмульсий или стиролакриловых, предварительно отнейтрализованных до pH = 8,5 - 9,0 26-процентным раствором аммиака, с водной пастой пигментов и наполнителей. The paint is obtained by combining acrylic emulsions or styrene acrylic, pre-neutralized to pH = 8.5 - 9.0 with 26% ammonia solution, with an aqueous paste of pigments and fillers.

Водную пасту получают путем диспергирования пигментов и наполнителей в мельницах (шаровой или бисерной), валковых краскотерках или любом другом диспергирующем аппарате, на полуфабрикате, состоящем из питьевой воды, диспергирующей поверхностно-активной и других целевых добавок, по технологии, характерной для водно-дисперсионных красок. Water paste is obtained by dispersing pigments and fillers in mills (ball or bead), roller painters or any other dispersing apparatus, on a semi-finished product consisting of drinking water, dispersing surface-active and other target additives, using the technology characteristic of water-dispersion paints .

Краску наносят на поверхность ворсистым валиком, кистью или распылителем. The paint is applied to the surface with a fleecy roller, brush or spray.

Конкретные примеры изготовления предлагаемой краски (различных цветов) представлены в табл. 1, свойства краски и покрытий, полученных из нее, в табл. 2, фиг. 1 (графическое изображение изменения светостойкости образцов покрытий из предлагаемой краски и краски-прототипа при УФ-облучении за 84 часа), фиг. 2 (график изменения влагопоглощения свободных пленок предлагаемой краски и краски-прототира в течение 7 суток). Приведенные данные свидетельствуют о достижении цели изобретения - улучшении физико-химических и защитных характеристик покрытий из предлагаемой краски:
- покрытие из краски белого цвета, содержащей метилсиликонат натрия (гидрофобизирующую кремнийорганическую жидкость ГКЖ-11), имеет изменение коэффициента диффузионного отражения за 84-часовое УФ-облучение на 24% меньше, т.е. более высокую светостойкость (кривая 1 - краска-прототип, кривая 2 - предлагаемая краска, см. фиг. 1). В то же время покрытие из краски, содержащей добавку ГКЖ-11, имеет и пониженное (на 14%) влагопоглощение, чем из краски-прототипа (кривая 2 и кривая 1 соответственно, см. фиг. 2);
- покрытие из краски на основе стиролакриловой эмульсии, содержащей в качестве активного наполнителя сульфат бария микронизированный и метилсиликонат натрия (8,0% и 0,8% соответственно), имеет влагопоглощение 4,2% (на 51% меньше, чем покрытие из краски-прототипа, см. фиг. 2, кривые 3 и 1 соответственно);
- покрытие из краски, содержащей микронизированный сульфат бария (микробарит) в качестве активного наполнителя, обладает примерно на 50% меньшим влагопоглощеием, чем покрытие из краски-прототипа (см. кривая 4 и кривая 1 соответственно);
- покрытие из краски бирюзового цвета, содержащей одновременно метилсиликонат натрия (0,80%) и сульфат бария микронизированный (8,0%), обладает наименьшим влагопоглощением (на 57% меньше, чем покрытие из краски-прототипа, фиг. 2, кривая 5).Specific examples of the manufacture of the proposed paint (various colors) are presented in table. 1, the properties of the paint and coatings obtained from it, in table. 2, FIG. 1 (graphical depiction of changes in light resistance of coating samples of the proposed paint and prototype paint under UV irradiation for 84 hours), FIG. 2 (a graph of changes in moisture absorption of the free films of the proposed paint and prototir paint for 7 days). The above data indicate the achievement of the purpose of the invention is to improve the physico-chemical and protective characteristics of the coatings of the proposed paint:
- a white paint coating containing sodium methylsiliconate (GKZh-11 hydrophobizing silicone fluid) has a change in the diffusion reflection coefficient for 84-hour UV irradiation by 24% less, i.e. higher light resistance (curve 1 - paint prototype, curve 2 - the proposed paint, see Fig. 1). At the same time, the coating of paint containing GKZh-11 additive has a lower (by 14%) moisture absorption than that of the prototype paint (curve 2 and curve 1, respectively, see Fig. 2);
- a paint coating based on a styrene acrylic emulsion containing micronized barium sulfate and sodium methylsiliconate as an active filler (8.0% and 0.8%, respectively), has a moisture absorption of 4.2% (51% less than the paint coating - prototype, see Fig. 2, curves 3 and 1, respectively);
- a coating of a paint containing micronized barium sulfate (microbarite) as an active filler has approximately 50% less moisture absorption than a coating of a prototype paint (see curve 4 and curve 1, respectively);
- a turquoise paint coating containing both sodium methylsiliconate (0.80%) and micronized barium sulfate (8.0%) has the least moisture absorption (57% less than the coating of the prototype paint, Fig. 2, curve 5 )

Определение свойств покрытий проводят по стандартным методикам: стойкость к статическому воздействию воды - по ГОСТ 9.403-80 метода A; адгезию пленки по ГОСТ 15140-78; прочность пленки при ударе - по ГОСТ 4765-73, условную светостойкость - по ГОСТ 21903; влагопоглощение - по лабораторному практикуму [Карякина. Лабораторный практикум по техническому анализу и контролю производства лакокрасочных материалов и покрытий. - М.: Химия, 1989, с. 155]. Determination of coating properties is carried out according to standard methods: resistance to static exposure to water - according to GOST 9.403-80 method A; film adhesion according to GOST 15140-78; film strength upon impact - according to GOST 4765-73, conditional light resistance - according to GOST 21903; moisture absorption - in a laboratory workshop [Karjakina. Laboratory workshop on technical analysis and control of the production of paints and coatings. - M .: Chemistry, 1989, p. 155].

Предприятием-заявителем изобретения выполнена подготовка производства предлагаемой краски, разработана техническая документация [ТУ 075 06 004-96-97. Краска водно-дисперсионная ВД-АК-18 "Агат-1"]. The enterprise-applicant of the invention made preparations for the production of the proposed paint, developed technical documentation [TU 075 06 004-96-97. Water-dispersive paint VD-AK-18 "Agat-1"].

Claims

1. A water-dispersion paint, including an aqueous emulsion, acrylic copolymer methyl methacrylate, butyl acrylate and methacrylic acid MGM-5C (50%) emulsion or styrene acrylic copolymer n-butyl acrylate and styrene, an acrylic copolymer emulsion MBM-20, or sodium carboxymethyl cocellulose - pigments, talcum fine-filler, dispersing, preserving, anticorrosive, antifoam additives, ammonia 26%, antifreeze and drinking water, characterized in that it additionally contains as additives lev els moisture absorption, sodium methylsiliconate - hydrophobing silicone fluid GCJ-11 and micronized barium sulfate in the following ratio, wt.%:
Emulsion acrylic copolymer methyl methacrylate, butyl acrylate and methacrylic acid MBS-5C (50%) or emulsion styrene acrylic copolymer n-butyl acrylate and styrene - 45 - 47
Emulsion acrylic copolymer MBM-20 - 3,50
or
Carboxymethyl Cellulose Sodium Salt - Structuring Additive - 0.30 - 0.38
Pigments - 15 - 17
Talcum fine-filler - 2.5 - 3.5
Dispersing Additive - 0.20
Preservative Additive - 0.15
Corrosion inhibitor - 0.20
Defoaming agent - 0.02
Antifreeze - 2.25
Sodium methylsiliconate - hydrophobizing organosilicon liquid GKZH-11 - 0.80 - 0.90
Micronized Barium Sulphate - Active Filler - 8.0 - 9.0
Ammonia 26% - 0.70 - 0.85
Drinking Water - Else
2. The paint according to claim 1, characterized in that the mass ratio of the additive of sodium methylsiliconate - hydrophobizing organosilicon liquid GKZH-11 to the additive of the active filler - micronized barium sulfate is 1: 10.