Спосіб приготування лакофарбних матеріалів для отримання водорозчинного покриття на основі поліетиленоксиду

Реферат: Спосіб приготування лакофарбних матеріалів для отримання водорозчинного покриття на основі поліетиленоксиду включає його змішування з ізопропіловим спиртом, спливаючою алюмінієвою або бронзовою пудрою і метиленхлоридом. Після змішування поліетиленоксиду з алюмінієвою або бронзовою пудрою і з ізопропіловим спиртом суміш продувають вуглекислим газом або аргоном на протязі 20-30 хвилин, після чого добавляють метиленхлорид, попередньо продутий вуглекислим газом, або аргоном і отриману суміш продувають вуглекислим газом, або аргоном протягом 20-30 хвилин, при наступному співвідношенні компонентів у мас. ч.: поліетиленоксид 100; спливаючі алюмінієва, або 5-50; бронзова пудра ізопропіловий спирт 1800-1925; метиленхлорид 1800-1925. UA 67756 U (54) СПОСІБ ПРИГОТУВАННЯ ЛАКОФАРБНИХ МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ ОТРИМАННЯ ВОДОРОЗЧИННОГО ПОКРИТТЯ НА ОСНОВІ ПОЛІЕТИЛЕНОКСИДУ UA 67756 U UA 67756 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до області зниження гідродинамічного опору тертя об'єктів, які рухаються у воді, а також у трубопроводах систем пожежогасіння, каналізації й аварійної відкачки води, за рахунок нанесення на поверхню, яка контактує з водою, водорозчинного полімерного покриття. Зазвичай такі покриття одержують із лакофарбових матеріалів (ЛФМ). Відомий спосіб приготування лакофарбного матеріалу, який полягає в тому, що гідродинамічно активні полімери - поліетиленоксид (ПЕО) або поліакриламід (ПАА) розчиняють у воді з одержанням однорідного розчину, який наноситься на поверхню й, після висихання, утворює покриття /1/. Основним недоліком цього ЛФМ є дуже повільне його висихання й низька гідродинамічна ефективність отриманого з нього покриття в процесі розчинення. У винаході /2/ пропонується спосіб приготування ЛФМ для одержання покриттів у вигляді двоупаковочної композиції. Перша упаковка вміщує суспензію гелю з наповнювачем, яку змішують з органічним розчинником ПЕО (друга упаковка) безпосередньо перед нанесенням ЛФМ на тверду поверхню. Гідродинамічна ефективність покриття, приготовленого по цьому способу, вище, чим у покриття отриманого по способу, який описаний в /1/. Недоліком способу заснованого на використанні двох упаковок для складових компонентів ЛФМ, є зниження гідродинамічної ефективності покриття за рахунок старіння ПЕО в процесі його зберігання і розчинення. Найбільш близьким до запропонованої корисної моделі по технічній суті та ефекту, що досягається, є спосіб приготування ЛФМ шляхом розчинення ПЕО в легко летких органічних розчинниках при наявності наповнювача (5-50 в. ч. на 100 в. ч. ПЕО) - спливаючих алюмінієвої або бронзової пудри /3/. Концентрація ПЕО в такому ЛФМ дорівнює (2,5-2,7) % ваг.. Недоліком цього способу приготування ЛФМ є те, що ПЕО (за час готування й зберігання ЛФМ до застосування) старіє внаслідок інтенсивної окислювальної деструкції. Це приводить до зниження гідродинамічної ефективності покриття. Так, наприклад, в 20,0 г сухого порошку ПЕО з молекулярною масою рівної 6,0 млн. заливали 456 мл ізопропілового спирту. В отриману суміш засипали 1,0 г спливаючої бронзової пудри й при перемішуванні на протязі 1 години при кімнатній температурі, поступово додавали 269 мл хлористого метилену. Через 3 доби, після повного розчинення ПЕО, одержували ЛФМ, покриття з якого випробовували на гідродинамічну ефективність. Для даного складу величина Э  60%  хв. . В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалити спосіб приготування водорозчинних покриттів за рахунок зменшення інтенсивності старіння ПЕО в процесі приготування й зберігання ЛФМ. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що спосіб приготування ЛФМ для отримання водорозчинного покриття на основі поліетиленоксиду, який включає його змішування з ізопропіловим спиртом, спливаючою алюмінієвою або бронзовою пудрою і метиленхлоридом, згідно з корисною моделлю, після змішування поліетиленоксиду з алюмінієвою або бронзовою пудрою і з ізопропіловим спиртом суміш продувають вуглекислим газом або аргоном на протязі 20-30 хвилин, після чого добавляють метиленхлорид, попередньо продутий вуглекислим газом, або аргоном і отриману суміш продувають вуглекислим газом, або аргоном протягом 20-30 хвилин, при наступному співвідношенні компонентів у мас. ч.: поліетиленоксид 100; спливаючі алюмінієва, або бронзова пудра 5-50; ізопропіловий спирт 1800-1925; метиленхлорид 1800-1925. За аналогічною схемою продувають розчинник ПЕО - хлористий метилен і змішують його із суспензією при такому співвідношенні компонентів (в. ч.): ПЭО 100; наповнювач (спливаючі алюмінієва або бронзова пудра) 5-50; ізопропіловий спирт 1800-1925; хлористий метилен 1800-1925. Отриману суміш також піддають продувці протягом 20-30 хвилин з тією ж витратою газу й герметично впаковують. Через 3 доби, після повного розчинення ПЕО в безкисневій атмосфері, ЛФМ готовий до використання. У таких умовах ЛФМ зберігається до моменту його нанесення на тверду поверхню з метою отримання покриття. При продувці суспензії, розчинника ПЕО (хлористого метилену) і їх суміші в перебігу часу 3 3 меншому 20 хвилин, а також при витраті газу нижче 30 м на 1 м суспензії, розчинника й ЛФМ не забезпечується достатнє витиснення з них кисню повітря й протікає процес старіння ПЕО, який призводить до зниження гідродинамічної ефективності покриття. Збільшення витрати газу 3 вище 70 м вважається не раціональним, тому що воно не призводить до скорочення часу 1 UA 67756 U 5 10 продувки й підвищенню ефекту зниження гідродинамічного опору покриттям. Продувка газом тривалістю більшою 30 хвилин також недоцільна, тому що в результаті цього відбувається винесення газом (випар) частини органічних розчинників. Гідродинамічну ефективність покриттів визначали в каналі прямокутного перетину з 2 розміром 0,05-0,01 м і довжиною 2,2 м. У канал встановлювали алюмінієві пластини довжиною 1,1 м. Перепад тиску вимірювали рідинним диференціальним манометром. Видаткова швидкість води під час випробувань дорівнювала 3,5 м/с. На пластину щіткою наносили ЛФМ -2 2 для одержання покриття, яке містило ПЕО в кількості 4,510 кг/м . Пластину вставляли в канал і після цього по ньому подавали воду. Перепади тиску в каналі вимірювали через кожні 10 секунд до повного змиву покриття. Величину ефекту зниження гідродинамічного опору, за рахунок розчинення покриття, визначали з використанням формули:  h   ,%  1  п   100%  h   н  , 15 де hн, hп - перепади тиску в каналі до й після нанесення покриття на пластину, відповідно. Використовуючи отримані експериментальні дані будували криву залежності величини  /  від часу активної роботи покриття 20 25 30 t  . Величину гідродинамічної ефективності покриття E визначили площею  / %  t під кривою, залежності  /   f t  . Продувку ЛФМ і його складових рідких компонентів здійснювали газом, який подавали через капіляр діаметром 0,2 мм. Приклади конкретного виконання. Приклад 1. У суху суміш, яка складається із 20,0 г порошку ПЕО з молекулярною масою макромолекул 6,0 млн і 1,0 г спливаючої алюмінієвої пудри, заливали 456 мл ізопропілового спирту. Отриману суспензію продували вуглекислим газом протягом 20 хвилин, а потім до неї додавали 269 мл хлористого метилену, який попередньо був продутий вуглекислим газом протягом 20 хвилин. Після цього отриману суміш додатково продували 20 хвилин і герметично впаковували з метою повного усунення її контакту з киснем повітря. При цьому витрата 3 3 вуглекислого газу становила 30 м газу на 1 м рідини. Через три доби, після повного розчинення ПЕО, одержували ЛФМ, покриття з якого випробовували на ефективність. Для даного складу й умов продувки величина E  103%  хв. Приклади 2-18. За методикою, описаної в прикладі 1, приготовляли ЛФМ із наступним одержанням з них покриттів. Вміст складових компонентів ЛФМ, умови їх продувки, час зберігання й величина гідродинамічної ефективності покриттів приведені в таблиці. Таблиця Суспензія ПЕО і наповнювача в ізопропіловому Хлористий спирті метилен. Витрати Величина Час Час № Газ для газу м3 на Час ГДЕ, продувки зберігання примітки Маса Об’єм Маса Час прикладу продувки 1 м3 прод Об'єм ЛФМ, міс. (%хв.) ПЕО, спирту, наповнювач наповнювача, продувки, ЛФМ, хв. суміші увки , , мл г. мл г хв. хв. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Алюмінієва Вуглекислий 1 20,0 456 1,0 20 269 20 20 30 0 103 пудра газ 2 20,0 487 10,0 25 288 25 25 50 0 105 3 20,0 468 5,0 30 277 30 30 70 0 108 Бронзова 4 20,0 456 1,0 20 269 20 20 70 0 103 пудра 5 20,0 487 10,0 30 288 30 30 30 0 107 6 20,0 463 5,0 20 277 20 20 аргон 30 0 103 7 20,0 456 1,0 25 269 25 25 50 0 106 8 20,0 487 10,0 30 288 30 30 70 0 108 Алюмінієва 9 20,0 468 5,0 20 277 20 20 70 0 104 пудра 10 20,0 456 10,0 30 269 30 30 30 0 108 11 20,0 456 10,0 30 269 30 30 30 1 108 12 20,0 456 10,0 30 269 30 30 30 3 107 13 20,0 456 10,0 30 269 30 30 30 6 108 32,0 14 20,0 456 10,0 30 269 30 30 30 12 108 Вуглекислий 15 20,0 456 10,0 30 269 30 30 30 1 108 газ 16 20,0 456 10,0 30 269 30 30 30 3 108 17 20,0 456 10,0 30 269 30 30 30 6 107 18 20,0 456 10,0 30 269 30 30 30 12 108 35 2 UA 67756 U Продовження табл. Суспензія ПЕО і наповнювача в ізопропіловому Хлористий спирті метилен. Витрати Величина Час Час № Газ для газу м3 на Час ГДЕ, продувки зберігання примітки Маса Об’єм Маса Час 3 прикладу продувки 1м наповнюва прод Об'єм ЛФМ, міс. ПЕО, спирту, наповнювапродувки, ЛФМ, хв. (%хв.) суміші ч увки , , мл г. мл ча, г хв. хв. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Борнзова 19 20,0 456 1,0 0 269 0 0 0 60 прототип пудра Алюмінієва 20 20,0 487 10,0 0 288 0 0 0 59 пудра 21 20,0 487 10,0 0 288 0 0 1 55 22 20,0 487 10,0 0 288 0 0 3 37 23 20,0 487 10,0 0 288 0 0 6 28 24 20,0 487 10,0 0 288 0 0 12 11 5 10 15 Порівняння ефективності покриттів із ЛФМ, приготовлених по запропонованому (приклади 118) і відомому (приклади 19-24) способам, показують: а) ефективність покриттів, які були отримані згідно з корисною моделлю (з розроблених ЛФМ), в 1,7-1,8 рази вище; б) при зберіганні до одного року (в ході проведення випробувань) ЛФМ не старіють і ефективність покриттів, отриманих з них, не змінюється, тоді як відомі ЛФМ (прототипи) з терміном зберігання більше 15 діб піддаються старінню, а гідродинамічна ефективність покриттів, отриманих з них, зменшується в 1,1; 1,6; 2,2 і 5, 4 рази після 1, 3, 6 і 12 місяців зберігання, відповідно. Джерела інформації: 1. А. с. СРСР № 5395 кл. МКИ В63 B1/100, 1971. 2. А. с. СРСР № 229547 кл. МКИ В63В 1/34.1985. 3. А. с. СРСР № 156105 кл. МКИ В63В 1/34.1985 (прототип). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Спосіб приготування лакофарбних матеріалів для отримання водорозчинного покриття на основі поліетиленоксиду, який включає його змішування з ізопропіловим спиртом, спливаючою алюмінієвою або бронзовою пудрою і метиленхлоридом, який відрізняється тим, що після змішування поліетиленоксиду з алюмінієвою або бронзовою пудрою і з ізопропіловим спиртом суміш продувають вуглекислим газом або аргоном на протязі 20-30 хвилин, після чого добавляють метиленхлорид, попередньо продутий вуглекислим газом, або аргоном і отриману суміш продувають вуглекислим газом, або аргоном протягом 20-30 хвилин, при наступному співвідношенні компонентів у мас. ч.: поліетиленоксид 100 спливаючі алюмінієва або 5-50 бронзова пудра ізопропіловий спирт 1800-1925 метиленхлорид 1800-1925. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3