Спосіб одержання композиції для захисних покриттів

Спосіб одержання композиції для захисних покриттів, що включає сполучення плівкотвірних, пігментів, наповнювачів, розчинника з послідовним диспергуванням за допомогою поверхнево активного диспергатора, який відрізняється тим, що як диспергатор використовують 25% водну дисперсію анюнактивного поліуретану формули Винахід відноситься до технології одержання пігментованих лакофарбових композицій на основі плівкотвірних з додаванням поверхнево-активного диспергатора і призначений для антикорозійного захисту приладів, устаткування і конструкцій у хімічної, харчовій, будівельній й ш галузях промисловості Відомий спосіб [1] одержання композицій для захисних покриттів шляхом сполучення плівкотвірного - 10%-вого розчину перхлорвінілової смоли (ПХВС) у розчиннику з пігментом - залізною лазур'ю і різними поверхнево-активними диспергаторами - октадециламіном, діаміндюлеатом, стеариновою кислотою, октадециловим спиртом і наступного диспергування Диспергування здійснювали в лабораторному кульовому млині ємністю ЗООмол Співвідношення металевих куль і суспензії 1 1 Вагове співвідношення пігменту і плівкотвірного складало 1 2 Дисперсність часток лакофарбових матеріалів (ЛКМ) визначали приладом "клін" у залежності від тривалості диспергування Було встановлено, що найбільш ефективним при диспергуванні залізної лазурі в розчині ПХВС виявляється диспергатор октадециламин (ОДА) і діамшодюлеат при концентрації їх у системі 3 - 5% Однак, час диспергування до досягнення ступеня дисперсності по "кліну" 15мкм тривало довгий час та складало > 24 години, при цьому оптимальна концентрація дорогого диспергатора неприпустимо висока Відомий також спосіб [2] одержання композицій для захисних покрить шляхом сполучення плівкотвірного - амідної смоли з модифікованими зразками фталоціанінового пігменту блакитного Модифікування пігменту диспергаторами (натрієві солі амінової кислоти (НСАК) і лінолевої кислот (НСАК) і ОДА) проводили шляхом додавання до водяної пігментної дисперсії при перемішуванні водних розчинів диспергаторів у КІЛЬКОСТІ 0,5 1,2 2,5% від маси сухого пігменту Модифіковані таким способом зразки пігменту висушували, потім готували 5%-ві суспензії пігментів, оброблені диспергаторами в 40%-вому розчині алкідного лаку ПФ 060 у ксилолі Диспергиргування проводили в лабораторному бісерному млині ємкістю 1л, з трьохдискової мішалкою (3000про/хв) при заповненні скляним бісером d = 1,5 2мм Загальне заповнення млина 70%, співвідношення бісеру і суспензії 1 1 (за об'ємом) Диспергованість пігменту характеризували за розвитком барвної здатності в часі Установлено, що найбільшого ступеня інтенсивності пігменту - 140% досягнуто при модифікації його поверхні диспергатором ОДА в КІЛЬКОСТІ 1,2% протягом 50хв диспергування Ступінь інтенсивності вихідного зразка за той же час складає всього 100-110% Однак, вищенаведена технологія попередньої ОСН (СН 2 ) 6 NHCO [ O(CH 2 ) 4 ]N О OCN(CH 2 ) 6 NHCO HN NHCO C 6 H 4 CO NH ОС К+ ґ О ОС "і =СО NHHNOCCsH., C0NHNH СНОК+ при масовій концентрації диспергатора 0,9 ± 0,1% і масовому співвідношенні пігменту з наповнювачем і плівкотвірного, що дорівнює 1 0,8-1,2 CO Ю Ю 55173 обробки поверхні пігменту диспергаторами досить трудомістка і дорога, тому не знаходить практичного застосування Найбільш близьким до винаходу за технічною сутністю і результатом, що досягається, є спосіб одержання композиції для захисних покриттів [3] шляхом сполучення плівкотвірного - лляної олії з пігментом-залізною лазур'ю і диспергаторами ОДА, диаминодиолеат (ДДО), стеаринова кислота, октадециловий спирт із наступним диспергиргуанням Диспергування проводили в сталевих барабанах ємкістю ЗООдив з водяною парою при ваговому співвідношенні - пігмент з наповнювачем плівкоутвірне рівному 1 1,2 Установлено, що найбільш ефективним диспергатором у цій системі є ДДО При його введенні необхідна дисперсність паст по "клину" 15мкм досягається за 40 годин, а вихідного зразка - за 64 години, тобто швидкість диспергиргування збільшується в 1,6 рази Однак, збільшення продуктивності диспергирования спостерігається лише у вузькій області концентрацій диспергатора ДДО, що не перевищує 1,0% При більш високих концентраціях диспергатора (1,1 - 1,2%) відбувається різке збільшення розмірів часток до 80мкм Таке небажане передозування реальне в умовах виробництва, крім того, збільшення продуктивності диспергування в 1,6 рази є недостатнім Завданням пропонованого винаходу є створення технології одержання композиції для захисних покриттів, що забезпечує істотне підвищення продуктивності диспергиргування пігментів у середовищі плінкотвірних різної природи Поставлене завдання досягається тим, що в способі одержання композиції для захисних покриттів шляхом сполучення плівкотвірних, пігментів, наповнювачів, розчинника з послідовним діспергуванням за допомогою поверхнево-активного диспергатора, який відрізняється тим, що в якості диспергатора використовують 25%-ву водну дисперсію аніоноактивного поліуретану При масовій концентрації диспергатора, рівній 0,9 + 0,1% і масовому співвідношенні пігмент + наповнювач плівкотвірне рівному 1 0,8 -1,2 Зазначену поліуретанову анионоактивну дисперсію (ПАД) синтезували за наступною методикою [4] Суміш полюкситетраметіленгліколя і гексаметілендмзоціаната нагрівали при перемішуванні 2 години при 80ос До створеного форполимеру, додавали діанпдрид пирокрейдалітовой кислоти до одержання однорідного розчину Потім поступово додавали дипдразид ізофталевої кислоти Реакційну суміш перемішували і розбавляли ацетоном, додавали каплями КІН у дистильованій воді Дисперсію, що утвориться, перемішували ще протягом ЗОхв, і вакуумуванням відганяли ацетон Отримана ПАД мала рн =, вміст сухої речовини -, розмір часток Відомо ЩО, даний полімер НАД використовують у якості звязуючого для барвних сполук, клеїв, адгезивів для обробки шкіри, паперу і т д Сутність винаходу підтверджується прикладами здійснення винаходу Прикладі У сталеву склянку ємністю 300см мішалкою 120про/хв завантажують 109,2г (54,6%) плівкотвірного - олія льняна і 90,8г (45,4%) залізної лазурі - разом 200г композиції Перемішують вручну шпателем 1 - 2хв до повного змочування пігменту плівкотвірним Потім безпосередньо в систему, що перемішується, вводять 2г (1%) диспергатора-ПАД, додають на 1/3 об'єму склянки ситаловий бісер з d = 2 - Змм і проводять диспергування При цьому відзначають час досягнення ступеня дисперсності 15мкм за приладом "клин" (Гост ) Приклади 2 - 3 одержували аналогічно прикладу 1 з використанням у якості наповнювача крейди меленої іншого пігменту - дюксіду титану, а також іншої концентрації ПАД - 0,8 і 0,9% при ваговому співвідношенні пігмент + наповнювач плівкоутвірне рівному 1 1 Приклад 4 У сталеву склянку з мішалкою завантажують 112,8г (56,4%) плівкотвірногоалкидний лак ПФ-60 з ваговим вмістом нелетних речовин 60%, 16,4г (82%) пігмент-залізна лазурь, 61,2г (30,6%) наповнювач-молотої крейди і 9,6г (4,8%) розчинник - уайт-спирита Всього 200г композиції, що ретельно перемішують 1 - 2хв до повного змочування сипучих розчином плівкотвірного Потім безпосередньо в диспергируєму систему вводять диспергатор ПАД 1,8г (0,9%), додають бісер із ситалу до 1/3 об'єму склянки, включають мішалку і проводять диспергування, фіксують час досягнення ступеню дисперсності 15мкм по "клину" Приклади 5 і 6 одержували аналогічно прикладу 4 з використанням інших пігментів - дюксиду титану, окису хрому при ваговому співвідношенні пігмент + наповнювач плівкотвірне, рівному 1 0,8 - 0,9, а також інших концентраціях диспергатора - 0,8 і 1% ВІДПОВІДНО Приклад 7 У сталеву склянку з мішалкою завантажують 36г (18%) розчинника уайт-спириту і 54г (27%) плівкотвірного - нафтополімерної смоли в лусочках Включають мішалку і проводять повне розчинення нафтополімеру Потім завантажують 30г (15%) плівкотвірного - оліфи "оксоль", 32г (16%) пігменту - дюксиду титану, 46г (23%) наповнювача - меленої крейди і 2г (1%) розчинника уайт-спирита За допомогою шпателя ретельно перемішують композицію 1 - 2хв до повного змочування сипучих речовин розчином плівкотвірного Потім безпосередньо в систему додають 1,6г (0,8%) диспергатора ПАД, бісеру на 1/3 об'єму склянки, включають мішалку і проводять диспергування, фіксуючи час досягнення ступеня дисперсності в 15мкм по "клину" Приклад 8 одержували аналогічно прикладу 7 з використанням іншого пігменту - оксиду хрому при ваговому співвідношенні пігмент + наповнювач плівкотвірне, рівному 1 1, а також іншої концентрації диспергатора ПАД - 1 % Як видно з таблиці введення 1% диспергатора ПАД у композицію 1 залізна лазур-лляна олія при ваговому співвідношенні наповнювач + пігмент плівкоутвірне, рівному 1 1,2 збільшує швидкість диспергиргування в порівнянні з прототипом у 2 рази, а в порівнянні з композицією 9, у якій відсутній диспергатор ПАД - у 3 рази 55173 Аналогічне прискорення процесу диспергуванТаким чином, спосіб по винаходу дозволяє ня відбувається при зменшенні концентрації ПАД шляхом уведення поліуретанової аніоноактивної до 0,8% (приклад 2) і 0,9% (приклад 3) і ваговому дисперсії в якості диспергатора і вибором відповіспіввідношенні пігмент + наповнювач плівкотвірдної концентрації його при визначених вагових не, рівному 1 0,8 - 0,9, а також використанні іншоспіввідношеннях пігмент + наповнювач плівкотвіго пігменту-дюксиду титану і наповнювача - крейрне одержати збільшення продуктивності в 2 - 2,5 даеної крейди Такий же результат отриманий при рази в порівнянні з прототипом найбільш енерговикористанні зазначеного диспергатора в аналогіємної стадії одержання лакофарбових матеріалів чних концентраціях при диспергиргуванні пігментів диспергування пігментів і наповнювачів у середо- дюксиду титану, окису хрому і наповнювачів вищі плівкотвірних різної природи (крейда) у розчині нафтополімерної смоли й оліфи Література і при таких же співвідношеннях пігмент + наповню1 С Н Толстая, С С Михайлова, А Б Таубман вач плівкотвірне, рівному 1 0,8 - 1 (приклади 7, // Влияние природы поверхностно-активных ве8) ществ, растворителей и полимеров на структуро образование суспензии рутила // Лакокрасочный Найбільш ефективне введення ПАД у компоматериалы и их применения, №2, 10, 1966 зицію з алкідним плівкоутвірними у зазначених концентраціях і тих же вагових співвідношеннях 2 Б Г Арестов, Р К Г Фейзулова, Ю Г Фролов пігмент + наповнювач плівкотвірне (приклад 4 // Взаимодействия фталоцианинового пигмента с 6) У цьому випадку швидкість диспергування в алкидным пленкообразующим в присутствии ПАВ порівнянні з прототипом збільшується в серед// Лакокрасочный материалы и их применения, ньому в 2,5 рази, а в порівнянні з композицією 13, №6, 20, 1980 у якій відсутній диспергатор ПАД - у 4 рази 3 С Н Толстая, С А Шабонова //Влияние адсорбционного модифицирования на диспергироЯк видно з контрольних прикладів 9 - 1 7 , увевание железной лазури в среде растительного дення ПАД у концентрації понад 1% (приклад 11) масла // Лакокрасочные материалы и их применедоцільно, тому що при цьому продуктивність нения, №1, 9, 1966 - прототип процесу диспергування не збільшується Зменшення ж концентрації ПАД до 0,7% (приклади 4 С А Сухорукова, Н И Левченко, А П Гре12,14,17) знижує швидкість процесу Зменшення ков, В Л Храновский // Синтез и исследование ефективності диспергування спостерігається таанионактивных полиуретанов // Высокомолекукож при збільшенні до 1 1,4 (приклад 100 чи змелярные соединения, 1964, т(А) XXVI, №5, С ншенні до 1 0,7 вагового співвідношення пігмент 932 - 938 + наповнювач плівкотвірне (приклад 15) Таблиця 1 Лакофарбові композиції та їх властивості Контрольні приклади № з/п Компоненти ГОСТ ТУ Льняне масло Прототип 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Плівкотвірне Льняне масло Оліфа "Оксоль" Лак алкідний ПФ-060 Нафтополімер 60% розчин в уайт-спіриті Пігменти Залізна лазур 579166 190-68 610612-76 2112175 9808Дюксид тітану 75 2912Окис хрому 73 Наповнювач 6-18Крейда мелена 206-74 Розчинник 3134Уайт-спірит 52 Разом 54,6 54,6 2 54,6 50,0 Алкідний лак 3 50,0 4 5 Нафтополімер 60% розчин 1 6 7 8 15,0 12,0 56,4 59,0 56,4 45,0 50,0 45,4 45,4 8,2 20,0 50,0 18,0 16,0 18,0 45,4 30,0 30,6 20,9 22,0 23,0 21,0 4,8 2,1 "І Q 4 ° 1,0 1,6 100 100 100 100 1 0 0 100 100 100 100 100 55173 Продовження таблиці 1 Контрольні приклади № з/п Компоненти ГОСТ ТУ Льняне масло Прототип 1 10 11 1 3 4 5 Поверхневоактивний диспергатор Октадециламш (ОДА) Аніоноактивний поліуретановий юномер (ПАД) Властивості композиції Масове співвідношення пігмент + наповнювач ПЛІВкотвірне, 100% Час диспергування, хв Збільшення ШВИДКОСТІ диспергування, ум од В'язкість, ВЗ 3- 84204 с, 20°С 80 Алкідний лак 2 3 4 5 Нафтополімер 60% розчин 1 6 7 8 1,0 1,0 1,0 0,8 0,9 0,9 0,8 1,0 0,8 1,0 1 1,2 1 1,2 11 11 11 11 1 0,9 1 0,3 1 0,9 11 90 60 ЗО ЗО ЗО 22 24 24 ЗО ЗО 1,5 3,0 3,0 3,0 4,0 3,6 3,6 3,0 3,0 132 130 135 95 88 82 85 92 56 63 55173 10 Продовження таблиці 2 № з/п 1 2 3 4 5 1 2 3 Компоненти Разом Поверхневоаісгивний диспергатор Анюноаісгивний поліуритановий юноколор (ані) Льняне масло Нафтополімер 60% розчин 16 17 100,0 100,0 9 100,0 10 100,0 11 100,0 12 100,0 13 100,0 14 100,0 15 100,0 1,0 1,1 0,7 0,7 1,0 0,7 1 1 1 1 1 0,7 1 0,9 1 1 Властивості композиції Масове співвідно1 шення пігмент + наповнювач плівкотвірне, 100% Час диспергування, хв Збільшення швидкості диспергування, ум од В'язкість, ВЗ 3 - 4 С, 20°С Властивості покриття Час висихання, год Твердість, ум од Згин, мм Алкідний лак 1,2 1 1,4 1 1,2 1 1,2 90 35 ЗО 42 80 ЗО 35 90 35 1,8 3,0 1,5 1,8 1,3 1,5 140 85 135 130 90 91 110 58 64 24 24 24 24 24 24 22 9 11 0,11 1 0,10 1 0,10 1 0,10 1 0,25 1 0,25 1 0,25 1 0,34 1 0,33 1 Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24