Композиція для гідрофобізації

1. Композиція для гідрофобізації, що включає органічні полімери, розчинені в органічних та вуглеводневих розчинниках, яка відрізняється тим, 3 37273 вої кислоти (АК) з концентрацією від 0,01 до 5%, який додатково містить цирконій алюмінат. Приготовлений розчин наносять на скло і сушать при кімнатній температурі. При обробці даного скла парами води воно не запотіває. Тривалість ефективної дії засобу складає більше 10 діб. Але даний водовідштовхуючий препарат має наступні недоліки: 1. Складність приготування розчину, який включає два компоненти ПМС (поліметилсилоксан) і SO3Р2O 2. Велика концентрація (до 9%) та розхід препарату для гідрофобізації і антизапотівання скла0,5-1кг/м 2 поверхні; 3. Погана розчинність та висока концентрація (39%) вказаних у заявці полімерів ПМС і реагентів в розчинниках, приводить до їх осадження при тривалому зберіганні; 4. Гідрофобність поверхні не перевищує 97% а ефект захисту від запотівання не перевищує 24 години, значення крайнього кута змочування водою гідрофобізованої поверхні не перевищує 7090° В основу запропонованої заявки на корисну модель поставлено завдання спрощення складу та процесу приготування гідрофобізуючої композиції, а також зменшення її розходу при нанесенні на поверхню скла та інших неорганічних речовин з покращенням гідрофобних та антизапотіваючих властивостей. Поставлене завдання досягається за рахунок використання для приготування композиції в якості гідрофобізатора 0,01-2% деполімеризату поліметилсилоксану (ПМС-п), де n=5,10,20, шляхом розчинення його в кетонах та вуглеводнях. Композиція для гідрофобізіції скла відрізняється тим, що в якості деполімеризату використовуються поліметилсилоксани ПМС-5, ПМС-10, ПМС20 попередньо оброблені 20-30% розчином гідроксиду натрію (NaOH) або калію (КОН) в етиловому спирті (С2Н5OН). Крім того, композиція відрізняється тим, що в її складі в якості кетонів використовується ацетон або метилетилкетон в кількості 38-60% мас., а в якості вуглеводневих розчинників використовується бензин або уайт-спирт, в кількості 60-38% мас. Суттєвими ознаками корисної моделі, що забезпечують досягнення мети, є використання в складі композиції деполімеризату поліметилсилоксанів ПМС-п зі степенем полімеризації до обробки спиртовим розчином лугу n=5,10,20. Деполімеризати одержують шляхом обробки поліметилсилоксанів 20-30% розчином NaOH або КОН на етиловому спирті при температурі 50-70°С на протязі 0,5-1 години. Приготовлений таким чином деполімеризат що складається з залишків деструктурованих поліметилсилоксанів, степінь полімеризації яких зменшилася, як мінімум у 2 рази (n=2,5,10), використовується як компонент в композиції для гідрофобізації скла. Характерними особливостями даної композиції що співпадають із суттєвими ознаками відомого способу є використання як гідрофобізуючих агентів відомих полімерів ПМС та органічних розчинників. 4 Відмінними ознаками композиції, що заявляється від найближчого аналогу [заявка Японії №6413593] є те, що як полімер беруть деполімеризовані поліметилсилоксані з ступенем полімеризації після обробки спиртовим розчином лугу n=2,5,10 з концентрацією їх в органічних розчинниках 0,01-2%. Ознаками достатніми у всіх випадках на які поширюється обсяг правової охорони, є те, що як гідрофобізатор і антизапотіваючий реагент даної композиції використовується деполімеризат ПМСn (n=2,5,10), який попередньо готується шляхом обробки ПМС-5, ПМС-10 або ПМС-20, 20-30% розчином NaOH або КОН на етиловому спирті при температурі 50-70°С протягом 0,5-1 години. Нові технічні властивості корисної моделі досягаються за рахунок використання як гідрофобізуючого реагенту дестр укованого полімеру поліорганосилоксану ПМС-5, ПМС-10, ПМС-20, зі степенем полімеризації після деполімеризації ПМС- n=2,5,10. В результаті деструкції поліорганосилоксанів концентрованому спиртовому розчині КОН або NaOH утворюються поліорганосилоксани зі зменшеним ступенем полімеризації і молекулярною масою, які містять на кінцях молекули поліорганосилоксану етоксі- С2Н5О- і металоксі- Na(K)Oгрупи, що утворюються у відповідності до наступних реакцій: CH 3 O CH 3 + NaOH Si C 2H 5OH Na O CH 3 n=5-20 CH3 CH3 O Si Si n=2-10 CH 3 + C 2H5OH CH 3 n=5-20 NaOH C 2H5 O Si CH3 n=2-10 Утворені таким чином етоксі- С2Н5O- і металроксі- Na(K)O- групи можуть реагувати з поверхнею скла з утворенням на ній гідрофобізуючого покриття. В запропонованій заявці як сировина для деполімеризатів поліорганосилоксанів використовуються ПМС наступних марок: ПМС-5, ПМС-10, ПМС-20. Це обумовлене тим, що використання ПМС з меншим ступенем полімеризації неможливе в наслідок неможливості деполімеризувати такі реагенти. Використання ПМС зі ступенем полімеризації більше 20 приводить до неефективності використання утвореного з нього деполімеризату для гідрофобізації скла, оскільки концентрація утворених С2Н5О- і Na(K)O- гр уп на кінцях цих молекул є незначною, і тому взаємодія з поверхнею скла неякісна,а гідрофобність (99,7-99,8) (9-10 діб) дуже низька, а крайній кут змочування водою поверхні скла не перевищує 63-75°, (див. табл. №1) Концентрація деполімеризату в органічному розчиннику, яка встановлюється в межах від 0,01 до 2% ПМС обумовлена тим, що при вмісті ПМС менше 0,01% спостерігається незначний та не тривалий ефект гідрофобізації поверхні, а при концентрацій' ПМС більше 2% проходить розша 5 37273 рування розчинів, внаслідок поганого розчинення деполімеризатів у органічних розчинниках. Для приготування композиції як розчинники були вибрані ацетон або метилетилкетон в кількості 38-60%, а як вуглеводневі розчинники використовувалися бензин або уайтспірит в кількості 6038%. Це обумовлено тим, що даний діапазон співвідношення кетону і вуглеводневого розчинника найкраще розчиняє деполімеризат поліорганосилоксану з утворенням прозорих розчинів які не седиментують ( не розшаровуються) при зберіганні, а також добре випаровуються після нанесення на поверхню скла. Приклад №1 В реактор з мішалкою завантажують ацетон в кількості 38% (380г) і сюди ж добавляють уайтспірит в кількості 60% (600г). Включають мішалку і при перемішуванні без нагрівання при температурі 20°С додають 2% (20г) деполімеризату ПМС-5, (ПМС-2 після деполімеризації) і продовжують перемішувати композицію на протязі 15-20 хвилин до утворення однорідного прозорого розчину. По завершенні приготування композицію за допомогою пульверизатора наносять на поверхню скла і витримують його при кімнатній температурі до повного випаровування розчинників. Для даного зразка композиції гідрофобність поверхні скла складає 99,9%, крайній кут змочування водою поверхні скла складає - 104°. Приклад №2 В реактор з мішалкою завантажують метилетилкетон в кількості 39% (390г) і сюди ж добавляють бензин в кількості 60% (600г). Включають мішалку і при перемішуванні без нагрівання при температурі 20°С додають 1% (10г) деполімеризату ПМС-10, (ПМС-5 після деполімеризації) і продовжують перемішувати композицію на протязі 15-20 хвилин до утворення однорідного прозорого розчину. По завершенні приготування композицію за допомогою пульверизатора наносять на поверхню скла і витримують його при кімнатній температурі до повного випаровування розчинників. Для даного зразка композиції гідрофобність поверхні скла складає 99,9%, крайній кут змочування водою поверхні скла складає - 102°. Приклад №3 В реактор з мішалкою завантажують ацетон в кількості 39,5% (395г) і сюди ж добавляють уайтспірит в кількості 60% (600г). Включають мішалку і при перемішуванні без нагрівання при температурі 20°С додають 0,5% (5г) деполімеризату П МС20(ПМС-6 після деполімеризації) і продовжують перемішува ти композицію на протязі 15-20 хвилин до утворення однорідного прозорого розчину. По завершенні приготування за допомогою пульверизатора наносять композицію на поверхню скла і витримують його при кімнатній температурі до повного випаровування розчинників . Для даного зразка композиції гідрофобність поверхні складає 99,98%, крайній кут змочування водою поверхні скла складає - 100°. Приклад №4 6 В реактор з мішалкою завантажують метилетилкетон в кількості 39,9% (399г) і сюди ж добавляють бензин в кількості 60% (600г). Включають мішалку і при перемішуванні без нагрівання при температурі 20°С додають 0,1% (1г) деполімеризату ПМС-5(ПМС-2 після деполімеризації) і продовжують перемішувати композицію на протязі 15-20 хвилин до утворення однорідного прозорого розчину. По завершенні приготування за допомогою пульверизатора наносять композицію на поверхню скла і витримують його при кімнатній температурі до повного випаровування розчинників . Для даного зразка композиції гідрофобність поверхні складає 99,91%, крайній кут змочування водою поверхні скла складає - 95°. Приклад №5 В реактор з мішалкою завантажують ацетон в кількості 39,99% (399,9г) і сюди ж добавляють уайтспірит в кількості 60% (600г). Включають мішалку і при перемішуванні без нагрівання при температурі 20°С додають 0,01% (0,1г) деполімеризату ПМС-5(ПМС-2 після деполімеризації) і продовжують перемішувати композицію на протязі 15-20 хвилин до утворення однорідного прозорого розчину. По завершенні приготування за допомогою пульверизатора наносять композицію на поверхню скла і витримують його при кімнатній температурі до повного випаровування розчинників . Для даного зразка композиції гідрофобність поверхні складає 99,89%, крайній кут змочування водою поверхні скла складає - 90°. Приклад №6 В реактор з мішалкою завантажують ацетон в кількості 39,995% (399,95г) і сюди ж добавляють уайтспірит в кількості 60% (600г). Включають мішалку і при перемішуванні без нагрівання при температурі 20°С додають 0,005% (0,05г) деполімеризату ПМС-20(ПМС-5 після деполімеризації) і продовжують перемішува ти композицію на протязі 15-20 хвилин до утворення однорідного прозорого розчину. По завершенні приготування за допомогою пульверизатора наносять композицію на поверхню скла і витримують його при кімнатній температурі до повного випаровування розчинників. Для даного зразка композиції гідрофобність поверхні складає 99,7%, крайній кут змочування водою поверхні скла складає - 63°. Приклад №7 В реактор з мішалкою завантажують метилетилкетон в кількості 37,5% (375г) і сюди ж добавляють бензин в кількості 60% (600г). Включають мішалку і при перемішуванні без нагрівання при температурі 20°С додають 2,5% (25г) деполімеризату ПМС-5(ПМС-2 після деполімеризації) і продовжують перемішувати композицію на протязі 15-20 хвилин до утворення однорідного прозорого розчину. По завершенні приготування за допомогою пульверізатора наносять композицію на поверхню скла і витримують його при кімнатній температурі до повного випаровування розчинників. Для даного зразка композиції гідрофобність поверхні складає 99,8%, крайній кут змочування водою поверхні скла складає 75°. 7 37273 8 Таблиця 1 Характеристика гідрофобізуючих композицій та їх властивості Вміст вуг- Розхід ком- Гідрофоб. поКількість і склад депо- Вміст кетолев. розну, поз., верхні, № п/п лімеризату П МС-n до (і чин., після) деполімеризації % % кг/м 2 % 1 ДПМС-5(2) 38 60 0,3 99,9 2 ДПМС-10(5) 39 60 0,4 99,9 3 ДПМС20(6) 39,5 60 0,2 99,98 4 ДПМС-5(2) 39,9 60 0,6 99,89 5 ДПМС-(2) 39,99 60 0,6 99,89 6 ДПМС-20(5) 39,995 60 1,0 99,7 7 ДПМС-5(2) 37,5 60 0,9 99,8 Прототип (заявка Японії 8 61-97 1,5 97 №6443593) Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко Підписне % 2 1 0,5 0,1 0,01 0,005 2,5 Крайній кут змочуван. Водою поверхні скла, Q° 104° 102° 100° 95° 90° 63° 75° 2-30 78° Вміст ПМС, Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601