Фарба

Изобретение относится к производству лакокрасочных материалов, в частности красок, используемых для создания декоративно-защитных покрытий на бетонных, железобетонных, кирпичных и металлических поверхностях. Наиболее близкий по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявляемой является краска, включающая битум, пленкообразующий компонент, пигмент и растворитель. В качестве пленкообразующего компонента краска содержит оксидированное растительное масло, а в качестве пигмента - алюминиевую пудр у при следующем соотношении компонентов в краске, мас.%: Битум 30,0 - 32,0 Оксидированное растительное масло 3,0 - 4,0 Алюминиевая пудра 15,0 - 20,0 Растворитель Остальное Известная краска характеризуется недостаточно высокими показателями водо- и атмосферостойкости, что приводит к шелушению, растрескиванию и мелению покрытия при воздействии инсоляции, а также к помутнению и отслаиванию покрытия при длительном (более 24 часов) воздействии воды. К недостаткам известной краски относится также необходимость ее приготовления непосредственно перед использованием путем смешивания битумного лака с алюминиевой пудрой, так как при хранении краски происходит ее расслаивание, краска характеризуется низкой стабильностью. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования краски путем получения новой совокупности компонентов и нового соотношения между ними, чем обеспечивается создание оптимальных условий для структурообразования в дисперсной системе, и за счет этого достигается повышение водостойкости и атмосферостойкости краски при одновременном обеспечении высоких физико-механических и декоративных свойств. Поставленная задача решается тем, что в известной краске, включающей битум, пленкообразующий компонент, пигмент и растворитель, согласно предлагаемому изобретению, новым является то, что краска дополнительно включает наполнитель, содержащий, по крайней мере, в своем составе 1,0 - 3,0мас.% аэросила, а в качестве пленкообразующего компонента она содержит нефтеполимерную смолу при следующем соотношении компонентов, мас.%: Битум 5,0 - 20,0 Нефтеполимерная смола 9,0 - 28,0 Пигмент 8,0 - 20,0 Вышеуказанный наполнитель 8,0 - 15,0 Растворитель Остальное Новым является также то, что в качестве пигмента краска содержит металлургический порошок МП-1, являющийся отходом пылеулавливания металлургического производства, содержащий в своем составе, по крайней мере, 57,5мас.% диоксида титана. Между совокупностью существенных отличительных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь. Введение в состав краски наполнителя, содержащего аэросил в заявляемом количестве, и одновременное использование в качестве пленкообразующего компонента нефтеполимерной смолы при заявляемом соотношении компонентов в краске обеспечивает создание оптимальных условий для структурообразования в дисперсной системе, каковой является краска. В ней создаются условия для возникновения и развития пространственных структур - каркасов, уплотненных частицами дисперсной фазы - частицами наполнителя, аэросила и пигмента. Уплотнение структуры краски обуславливает повышение водостойкости и атмосферостойкости краски при одновременном обеспечении высоких физико-механических свойств (адгезия, эластичность, прочность при ударе, твердость покрытия) и декоративных свойств (ровная без кратеров и морщин, полуматовая однородная пленка). Повышение атмосферостойкости покрытия обеспечивает предотвращение меления покрытий, его шелушения и растрескивания при воздействии инсоляции, а повышение водостойкости покрытия обеспечивает неизменность цвета покрытия, отсутствие его помутнения и отслаивания при длительном воздействии воды (400 часов). Кроме того, заявляемая краска характеризуется высокой стабильностью, не расслаивается при хранении, не образует н аплывов при окрашивании вертикальных поверхностей. Заявляемое соотношение компонентов обеспечивает получение краски с наиболее высокими показателями водостойкости и атмосферостойкости в совокупности с высокими физико-механическими и декоративными свойствами, что установлено экспериментально. Заявляемый состав обеспечивает получение краски с высокими антикоррозионными и физико-механическими свойствами при использовании в качестве пигмента широкого перечня известных пигментов и их смесей, например диоксида титана, оксида хрома, их смеси, сурика железного, его смеси с пигментом железоокисным красным, что позволяет получать краски в широком диапазоне цвета. Использование в качестве пигмента металлургического порошка МП-1 при заявляемом соотношении заявляемых компонентов в составе краски обеспечивает получение покрытий с высокими показателями водо- и атмосферостойкости, с высокими физикомеханическими и декоративными свойствами: покрытие имеет гладкую полуматовую поверхность в диапазоне цветов от темносерого до черного. Металлур гический порошок МП-1 представляет собой отход пылеулавливания металлургического производства следующего состава: TiO2 57,5 - 62,4; ZnO 1,1 - 1,47; Fe2O3 18,0 - 23,0; SiO2 2,0 - 5,0; Cr2O3 £ 1,0; MgO 0,2 - 0,4; CaO 0,8 - 1,2; MnO2 1,5 - 2,0; PbO2 0,1 - 0,3; Al 2 O3 3,0 - 5,0; C 2,0 - 5,0. Так как металлургический порошок МП-1 является отходом пылеулавливания, он имеет высокую дисперсность, что в совокупности с высокой совместимостью его с заявляемыми компонентами и обеспечивает уплотнение структуры краски и, следовательно, повышение водостойкости и атмосферостойкости краски. Кроме того, решается проблема удешевления краски и утилизации отходов. Предлагаемую краску изготавливают следующим образом. Заявляемое количество битума нефтяного растворяют при температуре 120°C в растворителе (ксилол, уайт-спирит, толуол). В полученный раствор вводят пигмент и наполнитель в заявляемом количестве при непрерывном перемешивании. Затем в полученную массу вводят нефтеполимерную смолу и азросил в заявляемых количествах. Массу перемешивают до получения степени перетира полученного состава 50мкм. Приготовленную краску наносят послойно на подготовленную металлическую, бетонную или кирпичную поверхность краскораспылителем или кистью. В качестве пигмента используют: известные пигменты и их смеси (диоксид титана, оксид хрома, их смесь, сурик железный, его смесь с пигментом железо-окисным красным, оксид цинка, его смесь с ильменитовым концентратом и др.); металлургический порошок МП-1. В качестве битума используют битум нефтяной высокоплавкий, битум нефтяной специальный марок Б и Г. В качестве нефтеполимерной смолы используют нефтеполимерную смолу НП-55, "Пиропласт-2У". В качестве наполнителя используют мел, каолин, тальк. В качестве растворителя - толуол, сольвент, уайт-спирит. Заявляемая краска была изготовлена и испытана в лабораторных условиях. Примеры исполнения краски представлены в табл.1, а свойства покрытий на основе краски - в табл.2. Для изготовления красок по примерам, приведенным в табл.1, использовали: битум нефтяной высокоплавкий (ГОСТ 781 - 78); нефтеполимерную смолу НП-55; аэросил (ГОСТ 14922 - 77); толуол (ГОСТ 5789 - 78); мел (ГОСТ 19219 - 73); диоксид титана (ГОСТ 9808 - 84); сурик железный (ГОСТ 8135 - 74); оксид хрома (ГОСТ 2912 - 79); металлургический порошок МП-1, представляющий собой отход пылеулавливания металлургического производства следующего состава, вес.%: TiO2 57,5 - 62,4; ZnO 1,1 - 1,47; Fe2O3 18 - 23; SiO2 2,0 - 5,0; Cr2O 3 £ 1,0; MgO 0,2 - 0,4; CaO 0,8 - 1,2; MnO2 1,5 - 2,0; PbO2 0,1 - 0,3; Al 2O3 3,0 - 5,0; C 2,0 - 5,0. В примерах №1 - 5 изменяли соотношение компонентов в составе краски, используя в качестве пигмента диоксид титана, при этом в примерах №2 - 4 соотношение компонентов соответствует заявляемому, а в примерах №1, 5 приведены запредельные значения. В примерах №6 - 10, 11 - 15 и 16 - 20, соотношение компонентов изменяли аналогичным образом, используя в качестве пигмента сурик железный (примеры №6 - 10), оксид хрома (примеры №11 - 15), металлургический порошок МП-1 (примеры №16 20). Была также изготовлена краска по прототипу (пример №21). Для определения свойств покрытий исследуемые составы красок наносили известным методом на предварительно подготовленные металлические пластины и определяли следующие свойства: время высыхания при t°20 ± 2°C до степени 3 (ГОСТ 19007 - 73); адгезию пленки, баллы (ГОСТ 15140 - 78); твердость пленки по маятниковому прибору М-3, усл.ед. (ГОСТ 5233 - 77); эластичность пленки при изгибе, см (ГОСТ 6806 - 73); прочность пленки при ударе, см (ГОСТ 4765 - 73); водостойкость и атмосферостойкость по методике ускоренных испытаний (ГОСТ 9042 - 75); декоративные свойства (цвет, матовость пленки). Указанные свойства покрытий на основе красок, составы которых представлены в табл.1, приведены в табл.2. Из табл.2 видно, что наилучшими свойствами обладают покрытия на основе красок заявляемого состава (примеры №2 - 4, 7 - 9, 12 - 14, 17 - 19). Эти покрытия характеризуются высокими водо- и атмосферостойкостью, так как выдерживают испытания погружением образцов в воду в течение 400 часов без отслаивания и помутнения покрытий, а также стойки к воздействию инсоляции - не наблюдаются явления меления, шелушения, растрескивания покрытий при испытаниях в атмосферных усло виях в течение 50 циклов. При этом покрытия на основе красок заявляемого состава имеют высокие физико-механические свойства (адгезию к подложке, твердость, эластичность, прочность при ударе на уровне требований стандарта) и декоративные свойства (гладкую полуматовую поверхность и цвет в широком диапазоне от серого до черного, зеленый, темно-зеленый, коричневый, темнокоричневый и другие - в зависимости от выбранного пигмента). Изменения соотношения компонентов в составе краски в ту или др угую стороны от заявляемого приводит к снижению физикомеханических свойств покрытий на ее основе ниже требований стандарта. Так в примерах №1, 6, 11 возрастает время высыхания краски, снижаются адгезия, твердость, эластичность, прочность при ударе, а также водостойкость и атмосферостойкость покрытий. В примерах №5, 10, 15 снижается эластичность пленки. Краска, изготовленная по прототипу (пример №21) имеет более низкие показатели водостойкости и атмосферостойкости по сравнению с заявляемой краской. Были также изготовлены краски, которые в качестве нефтеполимерной смолы содержали смолу "Пиропласт-2У" (ТУ 38.402146 88), в качестве битума - битум нефтяной специальный марки Г (ГОСТ 21827 - 76), в качестве наполнителя - каолин, тальк, в качестве пигмента - смесь диоксида гитана и оксида хрома в соотношении 2 : 1, смесь сурика железного с пигментом железоокисным красным в соотношении 1,5 : 1, смесь оксида цинка с ильменитовым концентратом в соотношении 1 : 2, а в качестве растворителя - сольвент, уайт-спирит. Количественный состав красок, изготовленных на основе указанных исходных веществ, соответствовал составам, приведенным в табл.1 (примеры №1 - 5). Свойства этих красок были аналогичны свойствам, представленным в табл.2, при этом краски, которые в качестве пигмента содержали смесь диоксида титана и оксида хрома в соотношении 2 : 1 имели цвет от зеленого до темнозеленого, краски, которые в качестве пигмента содержали смесь сурика железного и пигмента железоокисного красного в соотношении 1,5 : 1 имели цвет от коричневого до темно-коричневого, а краски, которые в качестве пигмента содержали смесь оксида цинка и ильменитового концентрата в соотношении 1 : 2 имели цвет от защитного до темно-защитного. Аналогичные испытания свойств покрытий были проведены при нанесении красок на бетонные поверхности. Полученные результаты аналогичны результатам, приведенным в табл.2. Таким образом, введение в состав краски аэросила и использование в качестве пленкообразующего компонента нефтеполимерной смолы в совокупности с известными признаками при заявляемом соотношении компонентов обеспечивают повышение водостойкости и атмосферостойкости краски при одновременном обеспечении высоких физико-механических и декоративных свойств.