Водно-дисперсійна фарба з підвищеною покривністю і білизною для внутрішніх робіт

Реферат: Водно-дисперсійна фарба містить плівкоутворювач, карбонатний наповнювач, пігмент білий у вигляді двоокису титану, диспергатор, загусник, коалесцент, піногасник, консервант тарний і воду. Фарба містить знижену кількість плівкоутворювача у вигляді водної дисперсії стиролакрилового співполімеру, підвищену кількість мінеральних наповнювачів у вигляді суміші карбонатів з різним середнім розміром частинок і каоліну збагаченого, а також додатково містить пігмент ультрамарин синій. UA 95350 U (54) ВОДНО-ДИСПЕРСІЙНА ФАРБА З ПІДВИЩЕНОЮ ПОКРИВНІСТЮ І БІЛИЗНОЮ ДЛЯ ВНУТРІШНІХ РОБІТ UA 95350 U UA 95350 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель належить до виробництва лакофарбової продукції, а саме воднодисперсійних фарб, які використовуються для декоративних покриттів на поверхні мінеральних матеріалів (цегла, бетон, цементно-піщана штукатурка, гіпсокартонні та фіброцементні плити тощо). Фарби призначені для отримання покриттів на стінах і стелях всередині приміщень з низьким функціональним навантаженням. Покриття мають високу покривність, білизну, стійкі до сухого чищення та легкого волого протирання. Відомі водно-дисперсійні фарби [1], [2], [3], [4], що містять водну полімерну дисперсію, наповнювач, пігмент, загусник, диспергатор, антисептик, коалесціюючу добавку, глибокопроникаючу добавку, піногасник і воду. Недоліком зазначених фарб є те, що вони містять значну кількість плівкоутворювача (3360 %) і двоокису титану (5-18 %), що підвищує їх вартість. В основу корисної моделі поставлено розроблення економних у використанні воднодисперсійних фарб за рахунок зниження вмісту плівкоутворювача (до 3-5 мас. %) та наповнення карбонатами і каолінами українського походження. Склад фарб розроблявся з об'ємною концентрацією наповнювачів/пігментів (ОКП) 89-93 об. %, що перевищує критичну. Це сприяє утворенню значної кількості повітряних пор і порожнин, що зумовлює підвищення покривності та білизни покриттів і дозволяє знизити вміст двоокису титану (до 3-5 мас. %). Для виготовлення водно-дисперсійних фарб використано такі матеріали: Плівкоутворювач: водна дисперсія стирол-акрилового співполімеру (наприклад Ucar DL 450 виробництва компанії Dow Chemical); карбонатні наповнювачі з різним середнім розміром частинок: тонкодисперсна природна крейда марки ММС-1 згідно ГОСТ 12085-88 (наприклад виробництва ПАТ "Новгород-Сіверський завод будівельних матеріалів", середній розмір частинок 1,0 мкм); марки ММС-2 згідно з ГОСТ 12085-88 (наприклад виробництва ТОВ "Слов'янський крейдо-вапняний завод", середній розмір частинок 2,0 мкм); карбонатний наповнювач для норпластів (КНН) згідно з ТУУ 14.1-31054873017:2011 (наприклад виробництва ТОВ "Слов'янська індустріальна спілка "Сода", середній розмір частинок 1,8 мкм); каолін збагачений: наприклад марок КС-1, КН-83, КНФ-86 (наприклад виробництва ТОВ "Проско Ресурси"); пігмент білий двоокис титану (наприклад марки Crimea TiOx-230); пігмент ультрамарин синій; диспергатор наповнювачів і пігментів (наприклад натрієва сіль поліакрилової кислоти Axillat 32 S виробництва Hexion Speciality Chemicals BV); коалесцент (наприклад дипропілен-гліколевий моно n-бутиловий ефір Dowanol DPnB); піногасник (наприклад ВУК-037 або Foamaster MO NXZ); загусник (наприклад гідроксиетилцелюлоза Cellosize QP 30000Н); консервант тарний (наприклад Mergal K14 виробництва Troy). Суть корисної моделі полягає в тому, що водно-дисперсійна фарба, що містить плівкоутворювач, карбонатний наповнювач, пігмент білий у вигляді двоокису титану, диспергатор, загусник, коалесцент, піногасник, консервант тарний інші компоненти і воду, згідно з корисною моделлю, містить знижену кількість плівкоутворювача (3-5 мас. %) у вигляді водної дисперсії стирол-акрилового співполімеру, підвищену кількість мінеральних наповнювачів у вигляді суміші карбонатів з різним середнім розміром частинок і каоліну збагаченого, а також додатково містить пігмент ультрамарин синій у такому співвідношенні компонентів, мас. %: плівкоутворювач 3,0-5,0 карбонатний наповнювач з середнім розміром частинок 30,0-38,0 1,0-5,0 мкм карбонатний наповнювач з середнім розміром частинок 2,0-10,0 0,5-2,0 мкм каолін збагачений 8,0-12,0 пігмент білий двоокис титану 3,0-5,0 пігмент ультрамарин синій 0,06-0,10 диспергатор 0,2-0,5 піногасник 0,4-0,7 загусник 0,25-0,30 коалесцент 0,6-0,9 консервант тарний 0,1-0,3 вода решта. 1 UA 95350 U 5 Дослідження властивостей покриттів, отриманих із розроблених водно-дисперсійних фарб, проводили за стандартними методиками. Покривність фарб визначали інструментальним методом, згідно з ГОСТ 8784; адгезію - методом решіткових надрізів згідно з ISO 2409:2007; блиск (під кутом 85°) - згідно з ISO 2813:1994; Білизну покриттів визначали за формулою Бергера, індекс жовтизни, згідно з А8ТМ Е313. Для прикладу розроблено 5 водно-дисперсійних фарб, склад яких наведено в табл. 1. Таблиця 1 Склад водно-дисперсійних фарб для внутрішніх робіт з підвищеною покривністю і білизною Компонент Вміст компонента залежно від 1 Плівкоутворювач 3,0 Карбонатний наповнювач для норпластів (КНН) Крейда ММС-2 34,0 Крейда ММС-1 6,0 Каолін КС-1 8,0 Двоокис титану 3,0 Ультрамарин синій 0,077 Диспергатор 0,20 Піногасник 0,30 Загусник 0,30 Коалесцент 0,67 Консервант тарний 0,20 Вода решта Всього 100,0 10 15 2 4,0 3 4,0 33,2 5,9 8,0 4,0 0,071 0,20 0,30 0,30 0,67 0,20 решта 100,0 31,5 5,6 10,0 5,0 0,071 0,22 0,30 0,30 0,67 0,20 решта 100,0 складу фарби, мас. % 4 5 5,0 5,0 32,3 30,6 5,7 10,0 4,0 0,072 0,24 0,30 0,25 0,67 0,20 решта 100,0 5,4 12,0 5,0 0,073 0,25 0,30 0,25 0,67 0,20 решта 100,0 У складі водно-дисперсійних фарб використовувалася суміш карбонатних наповнювачів з різним середнім розміром частинок для отримання максимально щільної упаковки у покритті. Для підвищення білизни і зниження жовтизни покриттів, до складу всіх фарб додавали пігмент ультрамарин синій у кількості 0,15-0,16 % від маси наповнювачів, що дозволило підвищити білизну покриттів та усунути небажаний жовтий відтінок. Експлуатаційні властивості покриттів, отриманих із розроблених водно-дисперсійних фарб наведені в таблиці 2. Таблиця 2 Експлуатаційні властивості покриттів з водно-дисперсійних фарб Значення показника для покриття залежно від складу фарби Показник 2 Покривність, г/м Білизна за Бергером, од. Індекс жовтизни за ASTM E313 Блиск під кутом 85°, од. Адгезія до мінеральних поверхонь, бал 20 1 130-140 66,7 7,8 6,5 1 2 120-130 69,2 7,0 7,0 1 3 110-120 72,4 6,7 7,6 1 4 120-130 68,7 6,9 7,4 1 5 110-120 72,0 6,8 7,8 1 Представлені водно-дисперсійні фарби дозволяють отримати покриття з високою 2 покривністю (110-140 г/м ) та білизною за Бергером (66,7-72,4 од.). Висока адгезія покриттів (1 бал) дозволяє використовувати їх на різних мінеральних поверхнях всередині приміщення. Фарби утворюють покриття з рівнем блиску від 6,3 до 7,8 од (під кутом 85°), які належать до матових за класифікацією, згідно з ДСТУ EN 13300:2012. Фарби призначені для отримання покриттів на стінах і стелях всередині приміщень з низьким функціональним навантаженням. Розроблені водно-дисперсійні фарби мають низьку 2 UA 95350 U 5 10 собівартість за рахунок зниження вмісту плівкоутворювача і двоокису титану (до 3-5 мас. %) та наповнення карбонатами і каолінами українського походження, завдяки чому є економними у використанні. Джерела інформації: 1. Патент України № 48618 на винахід "Воднодисперсна фарба" C09D 5/02, 15.08.2002. 2. Патент України № 12257 на корисну модель "Воднодисперсна фарба", C09D 5/02, опубл. 16.01.2006. 3. Патент України № 13391 на корисну модель "Воднодисперсна фарба", C09D 5/02, опубл. 15.03.2006. 4. Патент України № 36398 на винахід "Водно-дисперсійна фарба "АКВАГЕЛЬ" кл. C09D 4/02, C09D 5/02, опубл. 16.04.2001. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Водно-дисперсійна фарба, що містить плівкоутворювач, карбонатний наповнювач, пігмент білий у вигляді двоокису титану, диспергатор, загусник, коалесцент, піногасник, консервант тарний і воду, яка відрізняється тим, що містить знижену кількість плівкоутворювача (3-5 мас. %) у вигляді водної дисперсії стирол-акрилового співполімеру, підвищену кількість мінеральних наповнювачів у вигляді суміші карбонатів з різним середнім розміром частинок і каоліну збагаченого, а також додатково містить пігмент ультрамарин синій, у такому співвідношенні компонентів, мас. %: плівкоутворювач у вигляді водної дисперсії стирол-акрилового3,0-5,0 співполімеру карбонатний наповнювач з середнім розміром частинок 1,0-30,0-38,0 5,0 мкм карбонатний наповнювач з середнім розміром частинок 0,5-2,0-10,0 2,0 мкм каолін збагачений 8,0-12,0 пігмент білий двоокис титану 3,0-5,0 пігмент ультрамарин синій 0,06-0,10 диспергатор 0,2-0,5 піногасник 0,4-0,7 загусник 0,25-0,30 коалесцент 0,6-0,9 консервант тарний 0,1-0,3 вода решта. Комп’ютерна верстка І. Мироненко 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