Безфториста жовто-кремова емаль

Фрита для одержання безфтористих жовтокремових емалевих покриттів для сталі, що включає оксиди: SiO2, А12О3, B2O3, Na2O, K2O, MgO, Р2О5, ТіО2, Fe2O3, яка відрізняється тим, що вона містить діоксид титану у формі природного рутилу та ільменіту, а вказані оксиди містить при наступному співвідношенні, мас. %: SiO2 35,95-39,38 Al2O3 5,83-6,80 TiO2 12,40-13,00 Na2O 13,40-14,00 К2O 2,91-4,10 MgO 0,28-1,55 Р2О5 4,86-5,40 В2О3 15,30-16,40 Fe2O3 2,86-4,45. Запропонований винахід відноситься до хімічного складу силікатних безфтористих емалевих фрит, які можуть бути використані в якості антикорозійних захисних покриттів жовто-кремового кольору для стальних виробів господарчопобутового та технічного призначення. За основу, для одержання емалевих покриттів, призначених для захисту металу від корозії, використовують фрити, що містять оксиди: SiO2, А12О3, В2О3, Na2O, K2O, MgO, P2O5, TiO2, ZrO2, CaO, Li2О, Сr2О3 та CuO. Відома емаль кремового кольору, яка містить, мас. %: 36,5 SiO2; 20,0 В2О3; 17,7 ТіО2; 13,5 Na2O; 2,4 Р2О5; 3,9 ZnO; 6,0 Na2SiF6 та для отримання кремового кольору додатково вмішує 0,027 Сr2О3 і 0,22 МnО2 [А.с. 18476 (НРБ) МПК4 С 03 С 7/00, Силикатные титановые эмали, окрашенные в кремовый и бледно-зеленый цвета// Сахно К.С., Кацарова М.И., Сахно А.И. - №21097; Заявлено 28.08.72; Опубл. 10.02.79, БИ №11, 1979]. Недоліками вказаної емалі є: - обмежений спектр колірної гами; - наявність у складі токсичних сполук (фтору та цинку); - значний вміст у складі емалі дорогокоштуючого діоксиду титану. Відома маса для одержання склоемалевих покриттів жовто-кремових тонів, що включає фриту, яка містить, мас. %: 40,0 SiO2; 5,0 А12О3; 16,9 В2О3; 13,0 Na2O; 3,0 К2О; 2,6 MgO; 5,0 Р2О5; 14,5 ТіО2, суспендуючу добавку, електроліт, воду та розчин солей хрому (К2Ск207, СrС13 6Н2О, (NH4)2Cr207) [Пат. 53214 (Україна) МПК7 С 03 С 8/08, Маса для одержання склоемалевих покриттів жовто-кремових тонів.// Білий Я.І., Пономарчук СМ., Науменко С.Ю., Кислична Р.І., Бура Г.В.№2002042731; Заявлено 05.04.2002; Опубл.15.09.2005, Промислова власність №9, 2005]. Недоліками цієї маси є: - використання токсичних розчинів солей шестивалентного хрому; - недостатня розтічність фрит 24,9-31,5мм; - підвищена оптимальна температура випалу покриттів (830°С). Відома також світлозабарвлена безборна титанова емаль, яка містить, мас. %: 47,86 - 51,53 (19) UA (11) 90564 (13) C2 (21) a200808213 (22) 17.06.2008 (24) 11.05.2010 (46) 11.05.2010, Бюл.№ 9, 2010 р. (72) БІЛИЙ ЯКІВ ІВАНОВИЧ, КИСЛИЧНА РАЇСА ІВАНІВНА, НАУМЕНКО СВІТЛАНА ЮРІЇВНА, НАГОРНА ТЕТЯНА ІВАНІВНА (73) ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД "УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ХІМІКОТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ" (56) UA 53214, 15.01.2003, C2 UA 24823, 06.10.1998, A SU 1366487, 15.01.1988, A1 SU 1595807, 30.09.1990, A1 SU 800143, 30.01.1981, A SU 1141081, 23.02.1985, A SU 453372, 15.12.1974, A SU 1416460, 15.08.1988, A1 3 90564 SiO2; 2,01 - 2,91А12О3; 15,11 - 17,12 Na2O; 1,99 2,56 К2О; 1,08 - 1,57 MgO; 2,04 - 2,61 Р2О5; 16,02 17,28 ТiO2, 8,3 - 9S35 Na3AlF6, 0,57 - 0,61Fe2O3 [Пат.76897 (Україна, МПК2 С 03 С 8/02; С 03 С 8/08. Світлозабарвлена безборна титанова емаль. // Білий Я.І., Мінакова Н.О. - №а200500668; Заявлено 25.01.2005; Опубл. 15.09.2006, Промислова власність №9, 2006]. Недоліками вказаної емалі є: - значний вміст токсичного фтору; - велика кількість діоксиду титану (16,0217,28мас. %); - обмежена колірна гама покриттів. Найбільш близькою до винаходу, що заявляється, за технічною сутністю і результатом, є світлозабарвлена емаль, що включає, мас. %: 41,3 42,85 SiO2; 2,8 -5,6 А12О3; 15,3 - 16,7 В2О3; 12,7 16,3 Na2O; 0,15 - 1,8 К2О; 1,4 - 1,8 MgO; 0,15 -3,32 Р2О5; 17,4 - 17,9 ТiО2; 0,03 - 0,15 К2Сr2O7; 0,72 - 1,5 Fe2O3 [Пат. 27113 (Україна) МПК6 С 03 С 8/08, Емаль.// Білий Я.І., Пономарчук СМ., Бондар О.І., Науменко С.Ю., Терновська Л.А., Антипов Ю.М. №93006716; Заявлено 06.08.93; Опубл. 28.02.2000, Промислова власність №1, 2000] прототип. Недоліками прототипу є: - використання токсичного шестивалентного хрому; - великий вміст діоксиду титану; - недостатня розтічність фрит (31,5мм). Задачею винаходу є вдосконалення складів безфтористих титанових емалей жовто-кремового 4 кольору зі стабільними колірними характеристиками в широкому температурному інтервалі випалу покриттів (780-860°С), зі зниженим вмістом діоксиду титану та можливістю коригування кількісного співвідношення компонентів. Розробка безфтористих титанових емалей жовто-кремового кольору здійснюється на основі розповсюджених сировинних матеріалів: кварцового піску, технічного глинозему, натрієвої та калієвої селітри, соди кальцинованої, триполіфосфату натрію, оксиду магнію, борної кислоти та шляхом використання природних вітчизняних рутилу і ільменіту для введення у склад емалі діоксиду титану (3-5мас. % ТіО2 - ільменітом; 8-10мас. % ТіО2 - рутилом та оксидів заліза 2,86-4,45мас. %). Поставлена задача вирішується тим, що відома безфториста емаль для світлозабарвлених покриттів, яка включає SiO2, А12О3, В2О3, Na2O, K2O, MgO, P2Os, ТіО2, Fe2O3 згідно винаходу вона містить оксиди при наступному їх співвідношенні, мас. %: SiO2 Al2O3 TiO2 Na2O К2O 35,95-39,38 5,83-6,80 12,40-13,00 13,40-14,00 2,91-4,10 MgO Р2О5 В2О3 Fe2O3 0,28-1,55 4,86-5,40 15,30-16,40 2,86-4,45 причому, діоксид титану на варку емалі вводять природними рутилом та ільменітом. В таблиці 1 наведені хімічні склади запропонованих безфтористих емалей. Таблиця 1 Хімічні склади емалей, що заявляються, мас. % Найменування компонентів SiO2 В2О3 Na2O АІ2О3 ТіО2 MgO К2О Р2О5 Fe2O3 K2Cк2О7 Сума Прототип 41,3 16,6 13,90 4,90 17,90 1,40 0,60 1,75 0,15 1,5 100,0 1 38,67 15,30 13,40 6,50 12,40 0,28 3,90 5,10 4,45* 100,0 Запропоновані склади 2 35,95 16,00 14,00 6,80 13,00 0,30 4,10 5,40 4,45* 100,0 3 39,38 16,40 13,61 5,83 12,60 1,55 2,91 4,86 2,86** 100,0 *) - 0,25мас. % Fe2O3 вводиться рутилом; 4,2мас. % Fе2О3 - ільменітом; **) - 0,31мас. % Fe2O3 вводиться рутилом; 2,55мас. % Fe2O3 - ільменітом Введення ТіО2 в шихту рутилом і ільменітом забезпечує скорочення терміну варки емалі в лабораторній електричній печі до 50-55 хвилин. Готовність розплаву визначали по нитці та коржику, грануляцію здійснювали на холодну воду. Шлікери готують за загальноприйнятою в емалювальній галузі технологією відповідно до рецепту (мас.ч.): фрита - 100,0; глина полозька ПЛГ-2 7,0; NaNO2 -0,1 ; КС1 - 0,05; вода - 40,0-42,0, їх наносять на попередньо випалену заґрунтовану металеву поверхню мало вуглецевої сталі методом обливу; після сушіння запропоновані покриття випалюють при температурах 780-860°С. Фізико-хімічні властивості розроблених емалей визначали відповідно стандартам (ГОСТ 24405-80; ГОСТ 24788-81), вони представлені в таблиці 2. Колірні показники емалевих покриттів, що заявляються, та прототипу, визначали на компараторі кольору КЦ-3 (таблиця 3). 5 90564 6 Таблиця 2 Фізико-хімічні властивості розроблених емалевих фрит Найменування властивостей ТКЛРЛ, 107град-1 ТНР, С Водостійкість, см3/г Клас водостійкості Розтічність, мм Прототип Запропоновані склади 2 100,0 545 0,08 1/98 35,7 1 96,3 550 0,05 1/98 33,9 85,4 550 0,06 1/98 31,5 3 93,5 548 0,04 1/98 34,7 Таблиця 3 Характеристики емалевих покриттів жовто-кремового кольору Характеристики покриттів Оптимальна температура випалу, "С Інтервал стабільності кольору, С X Координати кольоY ру: Z x Координати колірності у Чистота кольору, % Колірний тон, нм X Координати кольоY ру: Z x Координати колірності у Чистота кольору, % Колірний тон, нм X Координати кольоY ру: Z x Координати колірності: у Чистота кольору, % Колірний тон, нм X Координати кольоY ру; Z x Координати колірності: у Чистота кольору, % Колірний тон, нм X Координати кольоY ру: Z x Координати колірності: у 800 820 840 860 Запропоновані емалі в порівнянні з прототипом мають наступні переваги: - отримання покриттів заданого кольору безпігментним способом; 3 800 800 800 780-840 780 Розроблені склади 1 2 800 Температура випалу, С 780-860 780-860 780-860 66,42 59,01 13,80 0,4782 0,4249 35 584 68,55 64,81 13,64 0,4801 0,4118 37 585 71,35 65.82 12,96 0,4825 0,4124 38 586 72,63 67,34 12,98 0,4831 0,4119 38 586 76,18 67,28 13.26 0,4862 0,4200 65,83 58,87 12,39 0,4801 0,4294 40 584 70,65 62,40 12,73 0,4848 0,4280 41 585 73,82 64,47 12,55 0,4893 0,4273 42 586 75,63 65,91 12,76 0,4892 0,4276 42 586 77,17 67,41 13,10 0,4894 0,4279 69,97 62,22 13,10 0,4815 0,4282 40 584 71,37 62,50 12,66 0,4870 0,4264 43 586 77,39 67,92 13,10 0,4902 0,4262 44 587 77,54 67,29 13,00 0,4912 0,4263 43 587 77,66 66,94 12,91 0,4930 0,4249 68,26 60,40 13,25 0,4809 0,4258 35 585 72,76 63,29 12,66 0,4892 0,4259 41 587 76,86 66,95 13,28 0,4892 0,4261 41 587 77,25 67,45 13,73 0,4897 0,4254 42 587 78,72 68,08 13,69 0,4904 0,4241 Прототип - у складі емалей знижена кількість дорогокоштуючого діоксиду титану; - склад шлікерної маси не містить токсичних сполук (у прототипі К2Сr2O7); 7 90564 - економія матеріальних ресурсів за рахунок використання природних сировинних матеріалів (рутилу та ільменіту) замість синтетичного діоксиду титану та суспендуючої добавки полозької глини (ПЛГ-2) замість дефіцитної Часів-ярської (запаси якої майже вичерпані). Крім цього, використання запропонованих емалей дає можливість отримувати жовто-кремові покриття розширеної колірної гами (табл. 3) зі ста Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 8 більними характеристиками в температурному інтервалі випалу (780-860°С). Розроблені безфтористі безпігментні емалі пройшли промислові випробування та можуть застосовуватись при виготовленні виробів господарчо-побутового та технічного призначення. Вказане забезпечить зниження собівартості емальованої продукції за рахунок використання більш дешевої природної сировини (ільменіту, рутилу та полозької глини). Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601