RU2248382C1

RU2248382C1 - Composition for protective coat manufacturing

Info

Publication number: RU2248382C1
Application number: RU2003135236/04A
Authority: RU
Inventors: И.Г. Саришвили (RU); И.Г. Саришвили; П.А. Стороженко (RU); П.А. Стороженко; Л.Ю. Королева (RU); Л.Ю. Королева; А.Ф. Кушнарев (RU); А.Ф. Кушнарев; С.Н. Евстигнеев (RU); С.Н. Евстигнеев
Priority date: 2003-12-03
Filing date: 2003-12-03
Publication date: 2005-03-20

Abstract

FIELD: protective coat for metal surface.

SUBSTANCE: invention relates to composition for bottom layer manufacturing based on aqueous water dispersions of polymer (latex). Claimed composition contains styrene-butylacrylate copolymer or styrene-butylacrylate-acrylonitrile terpolymer, polyvinyl alcohol, liquid dianic resin with molecular weight of 350-600, polyethylene polyamine, and water. Composition of present invention is useful in production of bottom layer on steel, aluminum or their alloy surface.

EFFECT: protective coats of improved quality.

1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области лакокрасочных покрытий и может быть использовано в качестве грунтовки при окраске поверхностей из стали, алюминия и их сплавов.The invention relates to the field of coatings and can be used as a primer for painting surfaces of steel, aluminum and their alloys.

В мировой практике известны химически- и коррозионноустойчивые грунтовки, используемые для окрашивания наземных и подводных металлических конструкций на основе водных дисперсий полимеров (латексов).In world practice, chemically and corrosion-resistant primers are known that are used for painting surface and underwater metal structures based on aqueous dispersions of polymers (latexes).

Так в 1939 году немецкой фирмой BASF Corp. (US) получена водная дисперсия полиакрилата и полиуретана, рекомендованная ими в качестве грунтовки для защиты от ржавчины металлических конструкций (Патент ЕР №0551568, МКИ C 09 D 5/08, С 09 D 133/06, C 09 D 175/04, 1993 г.).So in 1939, the German company BASF Corp. (US) obtained an aqueous dispersion of polyacrylate and polyurethane, recommended by them as a primer for protection against rust of metal structures (Patent EP No. 0551568, MKI C 09 D 5/08, C 09 D 133/06, C 09 D 175/04, 1993 g.).

Позднее в 2003 г. фирмой d.w. Ostendorf GMBH and Co Kb (DE) создана композиция на водной основе для защиты от коррозии металлических конструкций, включающая эфиры акриловой и метакриловой кислот (Патент ЕР №1298174, МКИ C 09 D 129/14, C 09 D 133/06, C 09 D 151/00, C 09 D 5/02, 2003 г.).Later in 2003 by d.w. Ostendorf GMBH and Co Kb (DE) created a water-based composition for corrosion protection of metal structures, including esters of acrylic and methacrylic acids (Patent EP No. 1298174, MKI C 09 D 129/14, C 09 D 133/06, C 09 D 151/00, C 09 D 5/02, 2003).

По данным авторов композиция отличается тем, что она не содержит эмульгаторов. Метод изготовления композиции заключается в следующем:According to the authors, the composition is characterized in that it does not contain emulsifiers. The method of manufacturing the composition is as follows:

Смесь, состоящую из воды (10 в.ч.), сшивающего агента (0,5 в.ч.), 15%-ного раствора аммиака (0,1 в.ч.), обычного пеногасителя (0,4 в.ч.), бутилгликоля (4 в.ч.), двуокиси титана (25 в.ч.) и сульфата бария (7 в.ч.) тщательно диспергируют до величины частиц менее 10 мк, после чего добавляют 52 в.ч. полиакрилатной водной дисперсии и 1 в.ч. полиуретанового уплотнителя. рН композиции 8,5-9,0, которая регулируется с помощью 15%-ного аммиака. Таким образом, использование в качестве растворителя воды, латексов, компонентов, растворяющихся в воде, и тонкодисперсных наполнителей позволяет создать безопасные композиции, исключив из их состава легколетучих горючих органических растворителей. Однако в патентах не приводятся какие-либо конкретные составы композиций, характеристика сшивающего агента и пеногасителя.A mixture consisting of water (10 parts by weight), a crosslinking agent (0.5 parts by weight), a 15% solution of ammonia (0.1 parts by weight), a conventional antifoam (0.4 parts by weight) .), butyl glycol (4 parts by weight), titanium dioxide (25 parts by weight) and barium sulfate (7 parts by weight) are carefully dispersed to a particle size of less than 10 microns, after which 52 parts by weight are added. polyacrylate aqueous dispersion and 1 part by weight polyurethane sealant. The pH of the composition is 8.5-9.0, which is adjusted with 15% ammonia. Thus, the use of water, latexes, water-soluble components, and finely divided fillers as a solvent allows you to create safe compositions by eliminating volatile combustible organic solvents from their composition. However, the patents do not provide any specific compositions, the characteristics of the crosslinking agent and antifoam.

Авторы утверждают также, что композиция не содержит эмульгатора. Однако последним может служить полиакрилатный латекс, взятый в количестве 52 в.ч., в котором растворяется заранее приготовленная водно-дисперсионная композиция.The authors also claim that the composition does not contain an emulsifier. However, the latter may be polyacrylate latex, taken in an amount of 52 parts by weight, in which a previously prepared water-dispersion composition is dissolved.

В качестве прототипа выбрана композиция для получения гидроизоляционных покрытий (Патент РФ 2208029, МКИ C 09 D 109/08, C 09 D 119/02, C 09 D 5/02, 2003 г.).As a prototype, a composition for waterproofing coatings was selected (RF Patent 2208029, MKI C 09 D 109/08, C 09 D 119/02, C 09 D 5/02, 2003).

Композиция включает в качестве основы полиакрилатный или бутадиен-стирольный латекс, а также эпоксидную диановую смолу, эмульгатор и разбавитель - воду и наполнитель - оксиды титана или цинка.The composition includes, as a base, polyacrylate or styrene-butadiene latex, as well as an epoxy diane resin, an emulsifier and a diluent — water and a filler — titanium or zinc oxides.

Известная композиция имеет следующий состав, мас.%:The known composition has the following composition, wt.%:

Полиакрилатный или бутадиен-стирольный латекс 50,00-63,00Polyacrylate or styrene butadiene latex 50.00-63.00

Эпоксидная диановая смола 2,40-4,00Epoxy Dianne Resin 2.40-4.00

Поливиниловый спирт 0,70-1,00Polyvinyl alcohol 0.70-1.00

Оксид титана или цинка 20,00-25,00Titanium or Zinc Oxide 20.00-25.00

Полиэтилетполиамин 0,24-0,40Polyethylenepolyamine 0.24-0.40

Вода остальноеWater rest

Покрытия, полученные на основе этой композиции, обладают высокими адгезионными свойствами по отношению к пористым строительным материалам - бетону, кирпичу, древесине, обладают высокими гидроизоляционными свойствами. Композиция является нетоксичной, взрыво- и пожаробезопасной.Coatings obtained on the basis of this composition have high adhesive properties with respect to porous building materials - concrete, brick, wood, and have high waterproofing properties. The composition is non-toxic, explosion and fire safe.

Недостатком известной композиции является то, что покрытия на ее основе имеют низкую адгезию к металлу.A disadvantage of the known composition is that coatings based on it have low adhesion to metal.

Задачей данного изобретения является создание композиции для защитного покрытия. наносимого на металлы, обладающего повышенной к ним адгезией.The objective of the invention is to provide a composition for a protective coating. applied to metals with high adhesion to them.

Для решения поставленной задачи предложена композиция, содержащая латекс в виде основы, эмульгатор - поливиниловый спирт, эпоксиднуто диановую смолу и отвердитель - полиэтиленполиамин, которая согласно изобретению в качестве основы содержит латекс сополимера бутилакрилата со стиролом или латекс сополимера битилакрилата со стиролом и акрилонитрилом при следующем соотношении компонентов, мас.%:To solve this problem, a composition is proposed containing a latex in the form of a base, an emulsifier - polyvinyl alcohol, an epoxidized diane resin and a hardener - polyethylene polyamine, which according to the invention contains as a base a latex of a butyl acrylate copolymer with styrene or a latex of a copolymer of bityl acrylate with styrene and acrylonitrile in the following ratio , wt.%:

Латекс сополимера бутилакрилата со стироломLatex copolymer of butyl acrylate with styrene

или латекс сополимера бутилакрилата со стироломor latex copolymer of butyl acrylate with styrene

и акрилонитрилом 57,2-78,6and acrylonitrile 57.2-78.6

Поливиниловый спирт 0,4-0,8Polyvinyl alcohol 0.4-0.8

Эпоксидная диановая смола 10,0-20,0Epoxy Dianne Resin 10.0-20.0

Полиэтиленполиамин 1,0-2,0Polyethylenepolyamine 1.0-2.0

Вода остальноеWater rest

Латекс сополимера бутилакрилата со стиролом берут марки "Лентекс А-7 " (ТУ 2841 -001-47923137-01) или латекс сополимера бутилакрилата со стиролом и акрилонитрилом марки "Лентекс АН-72" (ТУ 2241-016-47983137-03).The latex of the butyl acrylate copolymer with styrene is taken from the Lentex A-7 brand (TU 2841-001-47923137-01) or the latex of the butyl acrylate copolymer with styrene and acrylonitrile from the Lentex AN-72 brand (TU 2241-016-47983137-03).

Технические характеристики латексов следующие:The technical characteristics of latex are as follows:

Наименование показателейThe name of indicators А-7A-7 АН-72AN-72 1. Внешний вид1. Appearance Однородная жидкость белого цвета без посторонних включенийHomogeneous white liquid without impurities 2. Массовая доля сухого вещества в %, не менее2. Mass fraction of dry matter in%, not less than 4747 4848 3. Условная вязкость на воронке ВЗ-4,с3. Conditional viscosity on the funnel VZ-4, s 13-2513-25 15-2515-25 4. Показатель концентрации водородных ионов (рН)4. The concentration of hydrogen ions (pH) 7,5-9,57.5-9.5 7,0-9,07.0-9.0 5. Массовая доля суммарного остаточного мономера, %, не более5. Mass fraction of total residual monomer,%, no more 0,10.1 0,10.1

Для увеличения адгезии к металлам в состав продуктов А-7 и АН-72 вводилась предварительно эмульгированная поливиниловым спиртом диановая эпоксидная смола ЭД-20 и отвердитель эпоксидной смолы -- полиэтиленполиамин. В качестве разбавителя использовали воду.To increase adhesion to metals, the A-7 and AN-72 products were preliminarily emulsified with polyvinyl alcohol ED-20 diane epoxy resin and polyethylene polyamine hardener of epoxy resin. Water was used as a diluent.

В качестве эпоксидной смолы могут быть применены и другие жидкие диановые эпоксидные смолы с мол. массой 350-600.As the epoxy can be applied and other liquid Diane epoxy resins with mol. weighing 350-600.

В качестве водных дисперсий пригодны и другие акрилат-стирольные латексы и их сополимеры с акрилонитрилом. При этом свойства грунтовочных покрытий остаются практически неизменными.Other acrylate-styrene latexes and their copolymers with acrylonitrile are also suitable as aqueous dispersions. At the same time, the properties of primers remain almost unchanged.

Грунтовочную композицию изготавливают из доступного отечественного сырья. Способ приготовления отличается простотой. Он состоит в дозировке компонентов в указанном выше соотношении и последующем их смешении до получения однородной массы.The primer composition is made from available domestic raw materials. The cooking method is simple. It consists in the dosage of the components in the above ratio and their subsequent mixing until a homogeneous mass is obtained.

Процесс приготовления грунтовочной композиции может быть проиллюстрирован следующим примером:The process of preparing the primer composition can be illustrated by the following example:

Пример 1. В смеситель, снабженный мешалкой, помещают 0,8 г поливинилового спирта. 20 г воды и 20 г эпоксидной смолы. Смесь перемешивают в течение 20 минут, после чего к содержимому смесителя добавляют латекс бутилакрилата со стиролом в количестве 57,2 г и продолжают перемешивание еще в течение 15 минут. Затем при работающей мешалке в полученную массу добавляют 2 г полиэтиленполиамина. Массу перемешивают еще в течение 5 минут, после чего полученный продукт выгружают в плотно закрываемую емкость.Example 1. In a mixer equipped with a mixer, 0.8 g of polyvinyl alcohol is placed. 20 g of water and 20 g of epoxy. The mixture is stirred for 20 minutes, after which latex butyl acrylate with styrene in the amount of 57.2 g is added to the contents of the mixer and stirring is continued for another 15 minutes. Then, with the stirrer working, 2 g of polyethylene polyamine are added to the resulting mass. The mass is stirred for another 5 minutes, after which the resulting product is unloaded in a tightly closed container.

Остальные примеры изготовления композиций и результаты испытаний покрытий на их основе предоставлены в таблице 1.Other examples of the manufacture of compositions and test results of coatings based on them are presented in table 1.

В отличие от композиции по прототипу предложенная нами композиция содержит в качестве основы латекс сополимера иного строения, а также имеет иное соотношение входящих в ее состав компонентов, что обеспечивает в итоге наличие новых свойств покрытий, а именно: высокой их адгезии к металлам, в частности к алюминию и стали и их сплавам.In contrast to the prototype composition, our composition contains latex copolymer of a different structure as the basis, and also has a different ratio of its constituent components, which ultimately ensures the presence of new coating properties, namely: their high adhesion to metals, in particular aluminum and steel and their alloys.

Полученные на основе композиции покрытия являются, прежде всего, грунтовочными. Однако их можно использовать в качестве защитных покрытий строительных материалов - бетона, древесины, шифера, кирпича и др., при этом сама композиция нетоксична, взрыво- и пожаробезопасна. Как видно из таблицы, предложенная нами композиция при ее нанесении на поверхность из алюминия, стали образует покрытия, имеющие адгезию от 0,38 до 5,8 МПа, в то время как композиция по прототипу к тем же материалам имеет адгезию от 0,1 до 0,15 МПа.The coatings obtained on the basis of the composition are primarily primers. However, they can be used as protective coatings for building materials - concrete, wood, slate, brick, etc., while the composition itself is non-toxic, explosion and fireproof. As can be seen from the table, the composition we proposed, when applied to a surface of aluminum, steel forms coatings having adhesion from 0.38 to 5.8 MPa, while the composition of the prototype for the same materials has adhesion from 0.1 to 0.15 MPa.

Claims

Composition for producing protective coatings based on latex, containing emulsifier - polyvinyl alcohol, epoxy resin and hardener - polyethylene polyamine, characterized in that as a latex base it contains latex copolymer of butyl acrylate with styrene brand “Lentex A-7” or latex copolymer butyl acrylate with styrene and acrylonitrile brand “Lentex AN-72”, and as an epoxy Dianova resin contains a liquid epoxy Dianova resin with a molecular weight of 350-600 in the following ratio s, wt.%:

butyl acrylate copolymer latex

with styrene brand “Lentex A-7”

or latex copolymer of butyl acrylate

with styrene and acrylonitrile

Lentex AN-72 brands 57.2-78.6

polyvinyl alcohol 0.4-0.8

liquid epoxy diane

resin with a molecular weight of 350-600 10.0-20.0

polyethylene polyamine 1.0-2.0

water rest