ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2272056
ПОЛИМЕРИЗВЕСТКОВАЯ КРАСКА
Имя изобретателя: Громов Николай Николаевич (RU); Ларионов Виктор Иосифович
Имя патентообладателя: Громов Николай Николаевич (RU); Ларионов Виктор Иосифович
Адрес для переписки: 410064, г.Саратов, ул. Лебедева-Кумача, 71б, кв.31, В.И. Ларионову
Дата начала действия патента: 2004.12.16
Изобретение относится к строительству и строительным материалам, в частности к
краскам для декоративно-защитных покрытий фасадов зданий, преимущественно по бетону,
дереву, кирпичу и асбестцементу. Краска содержит 50%-ную поливинилацетатную
пластифицированную дисперсию, 50%-ное известковое тесто, пигменты и дополнительно
перхлорвиниловый лак ХВ-784. Технический результат - повышение адгезии при
положительных и отрицательных температурах, повышение водостойкости.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к строительству и строительным материалам, в частности к
краскам для декоративных защитных покрытий фасадов зданий, преимущественно по бетону,
дереву, кирпичу, асбестцементу.
Известна масляная краска на основе олифы натуральной, пигмента, наполнителя,
сиккатива и растворителя.
/см. Краска масляная марки МА-11н ГОСТ 10503-71/.
Основной недостаток ее заключается в большом расходе дефицитного дорогостоящего
растительного масла, в большом сроке высыхания и в низкой атмосферостойкости,
невозможности нанесения при больших отрицательных температурах и невысокой адгезии
при отрицательных температурах.
Из описанных в литературе веществ аналогичного назначения наиболее близким по
составу является полимеризвестковая краска, вес.ч:
|
Поливинилацетатная пластифицированная
|
|
|
50%-ная эмульсия
|
14,0
|
|
50%-ное известковое тесто
|
56,0
|
|
ГКЖ-10 или ГКЖ-11
|
3,0
|
|
Цветные пигменты
|
7,0
|
|
Вода
|
20,0
|
/см. Магистерство строительства СССР. Центральное бюро технической информации. «Опыт
применения кремнийорганических веществ в строительстве», М., 1971, стр.27/.
Недостатками краски являются небольшая адгезия при отрицательных температурах,
низкая водостойкость, большой срок высыхания при низких положительных температурах,
при низких температурах до (-3)-(-5)°С происходит появление высылов /белых пятен/, то есть
низкое качество получаемых покрытий.
Задачей решаемой краски является повышение адгезии при положительных и
отрицательных температурах, повышение водостойкости.
Это достигается тем, что полимеризвестковая краска, включающая поливинилацетатную
пластифицированную эмульсию /дисперсию/, 50%-ное известковое тесто, пигменты, отличается
тем, что она содержит дополнительно перхлорвиниловый лак ХВ-784 при следующем
соотношении компонентов, мас.ч:
|
Поливинилацетатная пластифицированная
|
|
|
50%-ная эмульсия /дисперсия/
|
14-16
|
|
50%-ное известковое тесто
|
55-65
|
|
Пигменты
|
0,5-14,5
|
|
Перхлорвиниловый лак ХВ-784
|
1-7
|
Для приготовления полимеризвестковой краски применяли поливинилацетатную эмульсию
пластифицированную ДФ51/10С ТУ2241-028-00149274-97 ОАО «Калининский завод резиновых изделий»
Саратовской области. Поливинилацетатная дисперсия, пластифицированная
дибутилфталатом ГОСТ 8728-66.
Перхлорвиниловый лак ХВ-784 ГОСТ 7313-75.
Лак ХВ-784 представляет собой раствор хлорированной поливинилхлоридной смолы в смеси
летучих органических растворителей с добавкой пластификатора.
В лаке ХВ-784 применена смола ПСХ-ЛС средней вязкости в виде 10-25% раствора в
растворителе Р-4, а также применен пластификатор совол /полихлордифенил/ в количестве
0,3-0,5 мас.ч на 1 мас.ч перхлорвиниловой смолы.
/см. М.Л. Лившиц, Б.И. Пшиялковский. «Лакокрасочные материалы». М.: Химия, 1982, стр.190-191, 211/
Растворитель Р-4 ГОСТ 7827-74 содержит, мас.%:
|
Бутилацетат
|
12
|
|
Ацетон
|
26
|
|
Толуол
|
62
|
/см. С.А. Дринберг, Э.Ф. Ицко. «Растворители для лакокрасочных материалов». Л.: Химия, 1980,
стр.60/
Пигменты: Сурик железный ГОСТ 8135-65,
Окись хрома техническая ГОСТ 9808-65,
Охра сухая ГОСТ 8019-71
Титана двуокись пигментная ГОСТ 9808-65.
Известь строительная ГОСТ 9179-70 Озинского известкового завода Саратовской области
Известь 1-го сорта, активностью 90%, комовая.
Была исследована адгезия и водостойкость предлагаемой краски и краски-прототипа.
Для этого были приготовлены 5 составов предлагаемой и один известной краски с
различным содержанием компонентов, которые сведены в таблицу 1.1., а физико-механические
показатели - в таблицу 1.2., а также приведены примеры.
|
Таблица 1.1.
|
|
Компоненты
|
Содержание компонентов, мас.ч.
Бетон
|
Прототип
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
|
Поливинилацетатная пластифицированная 50%-ная эмульсия (дисперсия) ДФ51/10С
|
12
|
14
|
15
|
16
|
18
|
14
|
|
50%-ное известковое тесто
|
52
|
55
|
60
|
65
|
67
|
56
|
|
Сурик железный
|
7
|
7
|
|
|
|
|
|
Окись хрома
|
|
|
7
|
|
|
7
|
|
Охра сухая
|
|
|
|
7
|
|
|
|
Титана двуокись
|
|
|
|
|
7
|
|
|
Перхлорвиниловый лак ХВ-784
|
0,5
|
1
|
4
|
7
|
8
|
|
|
ГКЖ-10
|
|
|
|
|
|
3
|
|
Вода
|
|
|
|
|
|
20
|
|
Таблица 1.2.
|
Составы для
покрытия бетонных
поверхностей
|
Показатели свойств
|
Водостойкость
|
|
Адгезия через 3 суток при Т=(МПа)
|
|
Т=20°С
|
Т=-5°С
|
Т=-10°С
|
Т=-15°С
|
Т=-20°С
|
|
Состав 1
|
2,4
|
1,0
|
0,4
|
0,3
|
0,4
|
Без измен.
|
|
Состав 2
|
4,0
|
3,0
|
2,5
|
2,4
|
2,4
|
Без измен.
|
|
Состав 3
|
4,2
|
3,0
|
2,6
|
2,5
|
2,7
|
Без измен.
|
|
Состав 4
|
4,2
|
3,2
|
3,0
|
2,7
|
2,8
|
Без измен.
|
|
Состав 5
|
2,9
|
9,4
|
0,3
|
0,3
|
0,25
|
Без измен.
|
|
Прототип
|
2,4
|
0,1
|
Замерзает
|
Цвет белый 80%
|
Пример 1
В испытаниях использовали полимеризвестковое покрытие /краску/ следующего состава,
мас.ч.: /бетон/
|
Поливинилацетатная пластифицированная
|
|
|
50%-ная дисперсия ДФ51/10С
|
12
|
|
50%-ное известковое тесто
|
52
|
|
Сурик железный
|
7
|
|
Перхлорвиниловый лак ХВ-784
|
0,5
|
Предварительно получают 50%-ное известковое тесто путем гашения комковой извести в
известегасилках и вылеживание извести в емкостях в течение двух недель.
Далее известковое тесто пропускают через сетку с ячейками 5×5 мм для удаления
крупных комков из теста, после чего тесто пропускают через дисковую краскотерку СО-110.
Затем в мешалку выливают дисперсию ДФ51/10С, после вливают в мешалку, где находится
дисперсия ДФ51/10С, перхлорвиниловый лак ХВ-784 и пигмент, и все перемешивают в течение 5
минут при скорости оборотов вала мешалки 60 об/мин до получения однородной массы. После
в мешалку вливают известковое 50%-ное тесто и все перемешивают в течение 10 минут до
получения однородной массы. После чего содержимое мешалки /массу/ пропускают через
дисковую краскотерку, получается однородная по цвету и вязкости полимеризвестковая
краска, которая наносится на бетонные образцы при Т=20°С на открытом воздухе и при Т=-5°С,
Т=-10°С, Т=-15°С, Т=-20°С в холодильной камере ТУ-1000У с помощью кружки-распылителя и
оставляют образцы в камере при той же температуре в течении 3 суток, и после проверяют
на отрыв на разрывной машине РМ250 при скорости нагружения 25 мм/мин и рассчитывают по
формуле
где Р - разрушающая нагрузка,
F - площадь отрыва покрытия.
Прочность сцепления краски определяют испытанием на отрыв 8-10 штампов, наклеенных
поверх краски быстротвердеющей мастикой на основе эпоксидной смолы ЭД-20, отвержденной
поэтиленнолиамином, цементом, взятыми в соотношении 10:1:3 по массе.
Расстояние между штампом и краями образца должно быть не менее 2 см. Через 24 часа после
отверждения мастики краску /покрытие/ прорезают по периметру штампа до основания и не
раньше чем через 2 суток определяют прочность сцепления при постоянной скорости
изменения усилий в приборе, равной 10 кс/с.
Величина прочности сцепления покрытия принимается по среднему арифметическому из 8-10
отрывов.
Применяемое оборудование.
Разрывная машина РМ250.
Штамп /круглая стальная пластина с гладкой обезжиренной поверхностью, диаметром 20 мм,
высотой 10 мм с отверстием, в которое вставляется стальной стержень прибора - 10 штук.
Подложка /20×20 мм/, покрытая краской.
После испытания на отрыв образцы краски с бетоном показали адгезию через 3 суток, МПа:
|
при
|
Т=20°С
|
|
2,4
|
|
Т=-5°С
|
|
1,0
|
|
Т=-10°С
|
|
0,4
|
|
Т=-15°С
|
|
0,3
|
|
Т=-20°С
|
|
0,4
|
Водостойкость краски определяют следующим образом.
Подготовка образцов к испытанию.
Испытуемую краску при помощи краскораспылителя наносят в один слой на чистую
пластинку из черной жести согласно ОСТ 10086-69 «Методы испытания лакокрасочных
материалов и покрытий», М.И.16. «Методы получения пленки на подложке» и сушат сначала в
течение 1 часа при температуре 18-22°С, а потом в течение 2 часов, при температуре 65-70°С,
потом пластину помещают на 2/3 высоты покрытия в дистиллированную воду и выдерживают в
течение 2 часов при температуре 13-22°С. Затем пластину вынимают, вытирают чистой ватой и
выдерживают на воздухе в течение 2 часов, после чего производят осмотр внешнего вида и
цвета пленки.
Пластина была покрыта полимеризвестковой краской следующего состава: мас.ч.:
|
Поливинилацетатная пластифицированная
|
|
|
50%-ная дисперсия ДФ51/10С
|
12
|
|
50%-ное известковое тесто
|
52
|
|
Сурик железный
|
7
|
|
Перхлорвиниловый лак ХВ-784
|
0,5
|
Внешний вид и цвет пленки остался без изменений.
Пример 2.
Испытание осуществляют, как в примере 1.
В испытаниях использовали полимеризвестковую краску /покрытие/ следующего состава,
мас.ч.: /бетон/
|
Поливинилацетатная пластифицированная
|
|
|
50%-ная дисперсия ДФ51/10С
|
14
|
|
50%-ное известковое тесто
|
55
|
|
Сурик железный
|
7
|
|
Перхлорвиниловый лак ХВ-784
|
1
|
После испытания на отрыв образцы краски с бетоном показали адгезию через 3 суток, МПа:
|
Т=20°С
|
|
4,2
|
|
Т=-5°С
|
|
3,0
|
|
Т=-10°С
|
|
2,5
|
|
Т=-15°С
|
|
2,4
|
|
Т=-20°С
|
|
2,4
|
Водостойкость: внешний вид и цвет пленки без изменений.
Пример 3.
Испытание осуществляют, как в примере 1.
В испытаниях использовали полимеризвестковую краску следующего состава, мас.ч.: /бетон/
|
Поливинилацетатная пластифицированная
|
|
|
50%-ная дисперсия ДФ51/10С
|
15
|
|
50%-ное известковое тесто
|
60
|
|
Окись хрома
|
7
|
|
Перхлорвиниловый лак ХВ-784
|
4
|
После испытания на отрыв образцы краски с бетоном показали адгезию через 3 суток, МПа:
|
Т=20°С
|
|
4,2
|
|
Т=-5°С
|
|
3,0
|
|
Т=-10°С
|
|
2,5
|
|
Т=-15°С
|
|
2,4
|
|
Т=-20°С
|
|
2,7
|
Водостойкость: внешний вид и цвет пленки без изменений.
Пример 4.
Испытание осуществляют, как в примере 1.
В испытаниях использовали полимеризвестковую краску следующего состава, мас.ч.: /бетон/
|
Поливинилацетатная пластифицированная
|
|
|
50%-ная дисперсия ДФ51/10С
|
16
|
|
50%-ное известковое тесто
|
65
|
|
Охра сухая
|
7
|
|
Перхлорвиниловый лак ХВ-784
|
7
|
После испытания на отрыв образцы краски с бетоном показали адгезию через 3 суток, МПа:
|
Т=20°С
|
|
4,2
|
|
Т=-5°С
|
|
3,2
|
|
Т=-10°С
|
|
3,0
|
|
Т=-15°С
|
|
2,7
|
|
Т=-20°С
|
|
2,8
|
Водостойкость: внешний вид и цвет пленки без изменений.
Пример 5.
Испытание осуществляют, как в примере 1.
В испытаниях использовали полимеризвестковую краску следующего состава, мас.ч.: /бетон/
|
Поливинилацетатная пластифицированная
|
|
|
50%-ная дисперсия ДФ51/10С
|
18
|
|
50%-ное известковое тесто
|
67
|
|
Титана двуокись
|
7
|
|
Перхлорвиниловый лак ХВ-784
|
8
|
После испытания на отрыв образцы краски с бетоном показали адгезию через 3 суток, МПа:
|
Т=20°С
|
|
2,9
|
|
Т=-5°С
|
|
04
|
|
Т=-10°С
|
|
063
|
|
Т=-15°С
|
|
0,3
|
|
Т=-20°С
|
|
0,25
|
Водостойкость: внешний вид и цвет пленки без изменений.
Пример 6 /Прототип/
В испытаниях использовали полимеризвестковую краску следующего состава, мас.ч.:
поливинилацетатная пластифицированная 50%-ная эмульсия - 14, 50%-ное известковое тесто - 56,
ГКЖ-10 или ГКЖ-11 - 3, цветной пигмент - /окись хрома/ - 7, вода - 20. Вначале пигменты
перемешивают в смесителе с водой. Полученную пасту перетирают на дисковой краскотерке
/до консистенции не более 20 мкм по микрометру/. В бак-смеситель загружают эмульсию ПВА,
ГКЖ, известковое тесто, пигментную пасту и перемешивают в течение 1 часа. Перед
выгрузкой проверяют вязкость краски /20-25 сек по вискозиметру ВЗ-4/. Затем краску
фильтруют через сито с 900 отверстиями на 1 см2.
Испытание осуществляют, как в примере 1.
После испытания на отрыв образцы краски с бетоном показали адгезию через 3 суток, МПа:
|
Т=20°С
|
|
2,4
|
|
Т=-5°С
|
|
0,1
|
|
Т=-10°С
|
|
Краска замерзает
|
Водостойкость: внешний вид и цвет пленки после испытаний при Т=-5°С изменился, цвет
пленки белый /80%/.
Протекание адгезионных процессов, протекают при отрицательных температурах,
благодаря щелочной среде, образуемой известью, а также улетучиванием легких фракций
растворители Р-4, создающих условия структурообразования.
Известь /с высокой дисперсностью/ с ПВА, усиленные полимерным вяжущим /полихлорвиниловой
смолой/ предопределяют высокую адгезионную прочность.
Содержание перхлорвинилового лака менее 1 мас.ч. приводит к снижению адгезии при
положительных и отрицательных температурах.
Содержание перхлорвинилового лака более 7% мас.ч. приводит к растрескиванию покрытия
при отрицательных температурах и к снижению адгезии.
Использование изобретения позволяет увеличить объемы производства краски на
существующих мощностях /линиях/ из-за круглогодичного выпуска ее, т.е. увеличить объемы
отделочных работ, уменьшить удельные капитальные вложения при хранении и перевозке.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Полимеризвестковая краска, включающая поливинилацетатную пластифицированную 50%-ную
дисперсию, 50%-ное известковое тесто, пигменты, отличающаяся тем, что она содержит
дополнительно перхлорвиниловый лак ХВ-784 при следующем соотношении компонентов, мас.ч:
|
Поливинилацетатная пластифицированная
|
|
|
50%-ная дисперсия
|
14-16
|
|
50%-ное известковое тесто
|
55-65
|
|
Пигменты
|
0,5-15,5
|
|
Перхлорвиниловый лак ХВ-784
|
1-7
|
Версия для печати
Дата публикации 18.01.2007гг
вверх
|
