Атмосферостійка водно-дисперсійна композиція

Атмосферостійка водно-дисперсійна композиція, що включає пігмент, наповнювач, загусник, пластифікатор і полівінілацетатну дисперсію, яка відрізняється тим, що композиція в якості пігменту містить двоокис титану, в якості наповнювача КФП-дисперсію, в якості загусника - клей Na-КМЦ, в якості пластифікатора - рідке скло, додатково природну крейду і воду при наступному співвідношенні компонентів (мас. %): Двоокис титану 9-13 КФП-дисперсія 35-39 Крейда природна * 20-22 КлейИа~КМЦ 0,5-1,5 Рідке скло • '• 4-6 Пол івініл ацетатна дисперсія ' • 20-24 Вода ' Решта Винахід відноситься до композицій для одержання водно-дисперсійних фарб, отриманих на основі гомополімерної полівінілацетатної дисперсії для внутрішнього І зовнішнього фарбування будівель і споруд по цегляних, бетонних, оштукатурених, дерев'яних та інших пористих поверхнях, по заґрунтованих поверхнях металу, по старих водно-дисперсійних покриттях, для фарбування плодових, декоративних дерев, кущів з метою підвищення їх зимостійкості, від сонячних опіків, захисту від гризунів і замазування ран. Відома водно-дисперсійна композиція на основі гомополімерної' полівінілацетатної дисперсії марки ВД-ВА 224 [1. ГОСТ 28196-89 Краски водно-дисперсионные. Технические условия). Недоліком зазначеної композиції є її недостатня атмосфероспйкість. що обмежує галузь її застосування - тільки для робіт всередині приміщень. Найбільш близькою по складу і результату, що досягається, до винаходу, який заявляється, є композиція, що складається з 7-30% пігменту, 0 10% наповнювача, 1,5-4,5% кісткового клею і фенолу, 4,5-13,5% ксилітан-пластифікатора, 1-6% етиленгліколь-антифризу, 33-64% полівінілацетатної дисперсії і 1-10% води [2 Патент US Ns 17007А, МПК C09D3/74, C09D3/00 - прототип]. Недоліком зазначеної композиції є невисока атмосфероспйкість покриття, що обмежує галузь її застосування, композиція містить дефіцитні загусни ки і пластифікатор, що робить композицію більш дорогою, застосування фенолу підвищує її токсичність. В основу винаходу поставлена задача поліпшення водно-дисперсійної композиції на основі гомополімерної полівій і л ацетатної дисперсії шляхом введення в композицію не дефіцитних компонентів, які знижують витратність композиції і підвищують атмосферостійкість покриття з метою розширення галузі застосування композиції, зокрема, забезпечення можливості її застосування для зовнішніх декоративно-оздоблювальних робіт Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у склад водно-дисперсійної композиції, що включає пігмент, наповнювач, загусник, пластифікатор і полівінілацетатну дисперсію, зпдно з винаходом, композиція в якості пігменту містить двоокис титану, в якості наповнювача - КФП дисперсію, в якості загусника - клей Na-КМЦ, в якості пластифікатора - рідке скло, додатково природну крейду І воду при наступному співвідношенні компонентів (мас. %): Двоокис титану 9-13 КФП-дисперсія • 35-39 Крейда природна 20-22 Клей Na-КМЦ 0,5-1,5 Рідке скло ' 4-6 Полівінілацетатна дисперсія 20-24 Вода Решта 0) ДО ДО ЗЙ259 Введення КФП-дисперсії І рідкого скла дозволяє підвищити атмосферостійкісгь покриття, за рахунок КФП-дисперсії знижуються витрат» двоокису титану, який дорого коштує, дефіцитний кістковий клей тваринного походження замінений на синтетичний Na-КМЦ (натрій карбоксиметилцелюлозу), виключене застосування токсичних фенолу і етиленгліколю. Для підвищення водостійкості плівки в дисперсію звичайно вводять добавки, які забезпечують підвищення водостійкості [Технология пластических масс Под ред. Коршака В.В. "Химия", М , 1985. с. 147]. У пропонованій композиції цю роль виконує рідке скло У відомій композиції ксилігенпластифікатор не може виконувати цю роль, тому що є стабілізатором вологості у виробництві целофану, паперу і парфюмерної промисловості [Химическая энциклопедия Изд "Советская энциклопедия", М , 1990, том. 2, с 1092]. Підвищення атмосферостій кості покриття у пропонованому винаході пояснюється тим, що пропонована композиція забезпечує підвищення водостійкості плівки фарби і підвищення стійкості покриття (пари плівкоутворювач/пігмент) до ультрафіолетового випромінювання. Підвищення стійкості покриття до ультрафіолетового випромінювання забезпечує КФПдисперсія за рахунок карбамідоформальдегідного полімеру, який міститься в ній і володіє властивостями при сполученні його з іншими полімерами підвищувати їх стійкість до ультрафіолетового випромінювання. КФП-дисперсію одержують шляхом взаємодії карбамідо-формальдегідного концентрату, що містить 20-24% карбаміду і 54-60% формальдегіду з карбамідом у водяному середовищі при переміщуванні в присутності кислотного каталізатора при температурі 80°С, нейтралізації отриманої дисперсії крейдою або моноетаноламіном. Розмір дисперсних часток у водяному середовищі 30%. Дисперсні частки карбамідоформальдегідного полімеру мають співвідношення карбам ід: формальдегід 1: (1-1,3), містять залишковий формальдегід у кількості 0,1-0.15%, випускається по ТУ У 05761614.021-99. Двоокис титану використовують марки Р-О2, Р-03. А-01 ГОСТ 19808-84. Крейду природну використовують марки ММС-2 ГОСТ 12085-88. . Клей Na-КМЦ марки 75/400 або- 85/700 1-го сорту ТУ 6-55-40-90. . Рідке скло ГОСТ 13078. Полівініпацетатна дисперсія ГОСТ 1899280, марок ДФ 51/10 ел. Д51С і ДФ 51/10 с Д50Н. Композицію готують таким чином В ємкість із мішалкою завантажують КФПдисперсію і знесолену воду, включають у роботу мішалку змішувач, завантажують і розчиняють NaКМЦ, потім завантажують двоокис титану і крейду. Перемішування ведуть до отримання однорідної маси. Одержану суміш старанно диспергують у диспергуючому обладнанні (диссольвер.бісерний або кульовий млин та ін.). Після диспергування і перетину пігменту пасту із диспергуючого обладнання подають у змішувач, куди завантажують полівінілацетатну дисперсію і ведуть перемішування маси до одержання стабільної суспензії. На остан ній стадії процесу в композицію вводять" рідке скло. Перед випробуванням фарбу розводять дистилірованою водою до в'язкості 20-30 с по віскозіметру ВЗ-246 або ВЗ-4 з діаметром сопла 4 мм при температурі 20+0,5°С, фільтрують через сітку № 1 по ГОСТ 6613 І наносять щіткою на підготовлені пластинки. Пластинки для нанесення фарби готують по ГОСТ 8832, розд. 2. Атмосферостійкість визначають по ГОСТ 6992-68 (ст. СЭВ 1767-79). Покриття лакофарбові. Метод випробування на стійкість в атмосферних умовах. Декоративні і захисні характеристики після випробування зразків в атмосферних умовах визначають по ГОСТ 9.407-84 (ст СЭВ 5731-84) Покриття лакофарбові Метод оцінки зовнішнього вигляду. Колір плівки покриття визначають візуально при натуральному або иггучному денному розсіяному свгтлі. Укривистють визначають на склі для фотографічних пластинок по ГОСТ 8784. Стійкість плівки до статичного впливу води визначають по ГОСТ 9.403, метод А. Коефіцієнт дифузного відбиття визначають при геометри кута 0-45% по ГОСТ 5044. Результати випробувань наведені в таблицях 1,2. Із наведених таблиць 1-2 видно, що пропонована композиція (приклади 1-3), у порівнянні з прототипом (приклад 4), забезпечує поліпшення атмосферостійкосгі по декоративних і захисних показниках з 2 до 1 бала, що забезпечує можливість застосування водно-дисперсійної фарби на основі полівінілацетатної дисперсії для зовнішніх робіт, більше як в 2 рази знижується витрата двоокису титану (собівартість КФП-дисперсм і вартість крейди значно нижче витрат на придбання двоокису титану), замінені дефіцитні компоненти на більш доступні, виключені токсичні добавки. Позамежні приклади показують, що при зниженні концентрації' КФП-дислерсн до 30% (приклад 5) для збереження укривистості треба було збільшити концентрацію двоокису титану до 18%, що призводить до збільшення витрат. При підвищенні концентрації КФП-дисперсії до 45% (приклад 6) погіршується укривистють. При зменшенні концентрації рідкого скла до 2 % (приклад 7) погіршується атмосферостійкість до 1,3-1,5 бала, а при збільшенні концентрації рідкого скла до 8% (приклад 8) властивості не змінюються, тому до* даткові витрати не виправдовуються. При зниженні концентрації крейди до 15% (приклад 9) треба буде збільшити концентрацію двоокису титану, а при збільшенні концентрації крейди до 27% покриття набуває жовтий відтінок і знижується коефіцієнт відбиття. При зниженні концентрації N a КМЦ до 0,3% (приклад 11) погіршуються реологічні властивості фарби, а при збільшенні концентрації Na-КМЦ до 2% (приклад 12), ускладнюється робота з фарбою, з'являється нерівномірність покриття. При заміні у пропонованій композиції Na-КМЦ на кістковий клей (приклад 13) властивості покриття не змінюються, але витрати вище. Таким чином, пропонована композиція підвищує атмосферостійкість покриття, розширює галузь її застосування, зокрема, забезпечує можливість ЇЇ використання для зовнішніх декоративнооздоблювальних робіт, дозволяє знизити собівартість за рахунок використання не дефіцитних компонентів, виключене застосування токсичних фенолу і етиленгліколю. Таблиця 1 Рецептури завантажень за пропонованою і відомою композиціями Вміст компонентів, % по прикладах Найменування хомпонвнііа 1 2 3 4 S 6 7 а 9 10 11 12 13 Двоокис титану 13 11 9 30 18 3 13 9 14 а 9 9 13 КФП-дисперсія 35 37 39 ЗО 45 35 35 39 35 39 39 35 Крейда природна ММС-2 22 ' 21 20 5 - 22 20 22 20 15 27 20 20 22 Клей Na-КМЦ 1,5 1 0,5 1,5 0,5 1,5 0,5 0,5 1.5 0,3 2 4 5 6 4 6 2 8 6 4 б 6 4 Полшінілацетатна дисперсія 20 22 24 45 20 24 22 24 24 20 24 22,5 20 Вода 4,5 3 1.5 5 4,5 1,5 4,5 3,5 4,5 1.7 1,5 4,5 Кістковий клей 3 Ксилггзн-пластифікатор 9 Етиленгліколь-антифриз 3 Рідке скло 1,5 U1 Табпиир 2 Властивості покриття зпдно з таблицею 1 Найменування властивостей Показники по прикладах 1 2 3 4 1 1 1 1 1 Білий Білий ~ 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 t 1 1.5 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1.3 1 1 1 1 1 1 Білий Білий Білий Білий Білий Бший білий Бший Білий Бший По декоративАгмосферослйкість, бали них показниках По захисних показниках Колір ПЛІВКИ, покриття Жовтув Ої О1 to Укривиспсть. г/ма Стійкість ПЛІВКИ до впливу води при 20°С, год Коефіцієнт відбиття, % 100 100 110 120 100 120 100 110 100 10Q 110 110 100 24 24 24 12 24 24 18 24 24 24 24 24 24 85 85 84 82 85 84 82 83 85 79 84 85 84 35259 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вуп. Гагарша, 101 (03122)3-72-89 (03122)2-57-03