CS202618B1 - Nátěrová hmota schnoucí na vzduchu - Google Patents

Description

Vynález se týká nové nátěrové hmoty schnoucí na vzduchu, obsahující pigmenty, plniva, sikativy a alkydovou pryskyřici se zvýěenou odolností vůči působení vody a alkalií.

Nátěrová hmoty schnoucí na vzduchu jsou velmi oblíbené a široce používané. Vedle pigmentů, plniv, sikativů a dalších látek je nejdůležitější složkou pojivo, což je některý ze známých typů glycerinftalových nebo glycerinpentaftalových (alkydových) pryskyřic, modifikovaných vysýchavými nebo polovysýchavými mastnými oleji nebo mastnými kyselinami.

V současná době je známa celá řada modifikovaných alkydových pryskyřic, používaných jako pojivá nátěrových hmot pro vnitřní i venkovní aplikace, dále pro zhotovování základových vrstev laků i vrchních emailů. Žádný ze známých typů modifikovaných alkydů však v plná míře nevyhovuje všem požadavkům a je proto nutné připravovat speciální typy vhodné pro dané použití. Jednou z nejnáročnějších aplikací jsou základová nátěry, které musí mít co nejkratší dobu zasychání a prosychání, dobré filmotvorné vlastnosti, nízkou permeabilitu pro páry vody, dobrou adhezi k podkladu, dostatečnou soudržnost a pevnost filmu, velmi dobréantikorozivní vlastnosti, dobrou přetíratelnost a zejména dobrou odolnost vůči působení vody a alkalických látek. V současná době není známo pojivo na bázi modifikované alkydové pryskyřice, které by splňovalo kladené požadavky.

202 618

202 ⁸¹⁸

Nyní jsme nalezli novou nátěrovou hmotu schnoucí na vzduchu, která výše uvedené požadavky v dostatečné míře splňuje. Nátěrová hmota podle vynálezu sestává z 20 až 35 hmot. dílů vysýchavého pojivá, připravitelného vzájemnou reakcí 6,5 až 8,0 hmot. dílů kalafuny, 4,2 až 4,7 hmot. dílů ftalanhydridu, 2,6 až 5,3 hmot. dilů fenolickáho rezolu a 19 až 21 hmot. dílů rovnovážná směsi parciálních esterů mastných kyselin lněného oleje s glycerinem a pentaerythritem, vzniklá alkoholýzou lněného oleje pentaerythritem v molárním poměru triglyceridů mastných kyselin k pentaerythritu 0,77 až 0,80 : 1, až 20 hmot. dílů plniv, až 50 hmot. dílů pigmentů, až 30 hmot. dílů těkavých rozpouštědel, jako lakového benzinu a/nebo xylenu,

0,01 až 1,0 hmot. dílů sikativačních sloučenin, zejména kobaltnatých, manganatých, olovnatých a vápenatých solí organických kyselin a

0,0001 až 0,1 hmot. dílů látek, jako loatoximů, aldoximů nebo alkydovýoh nebo arylových derivátů fosfinu, zabraňujících tvorbě škraloupu.

Alkydové pojivo pro nátěrové hmoty podle vynálezu se připravuje z alkoholyzátu lněného oleje a pentaerythritu, který se mísí s kalafunou a fenolickým rezolem. Směs se nechá reagovat při teplotě do 205 °C, načež se provede polyeeterifikace za přídavku ftalanhydridu. Reakce složek se provádí v tavenině v přítomnosti inertních plynů nebo azeotropicky v přítomnosti 1 až 5 hmot. % uhlovodíků, zejména xylenu nebo etylbenzenu. Polyesterifikace se vede tak, aby číslo kyselosti bylo nižší než 15 mg KOH/g a konzistence se pohybovala mezi 50 až 200 s/20 °C/Ford,4 mm (60 %. roztok v xylenu), Modifikovaná alkydové pryskyřice se posléze ředí lakovým benzinem nebo' xylenem, nebo jejich směsí, na 50 až 70 % roztoky, které se používají k výrobě nátěrových hmot. Používaná kalafuna má číslo kyselosti 150 až 170 mg KOH/g, číslo zmýdelnění 164 až 210 mg KOH/g a teplotu měknutí nejméně 50 °C. Fenolický rezol obsahuje 10 až 20 hmot. % skupin -CHgOH a připravuje se reakcí fenolu a formaldehydem v přítomnosti alkalií nebo kysličníku zinečnatého, ZnO, přičemž molární poměr fenolu k formaldehydu se pohybuje mezi 0,588 až 0,833·

Při přípravě nátěrových hmot podle vynálezu se používají známá druhy pigmentů a antikorozních pigmentů, zejména kysličníky železa, litopon, blancfix, titanová běloba, zinkosfát, zinkotetraoxychromát, suřík, suboxid olova, chromeny alkalických zemin a dalěí. Plnivy jsou nejčastěji různě jemně mleté kaoliny, klouzek, křída, křemenný úlet, kovové prachy a podobně. V roli sikativů se používají kovové aoli, odvozené od naftenových kyselin, oktoové kyseliny, kalafuny a podobně. Kovovým iontem v uvedených solích je kobalt, olovo, vápník, mangan, zinek nebo alkalické zeminy. Obvykle se používá směs sikativů, obsahujících jak vlastní přenašeče kyslíku (Co, Mn, Fe), urychlující vyslchánl filmu, tak i další sole ovlivňující řadu parametrů, jako je rozliv, aktivita přenašečů, snášenlivost, vrásnění a podobně, (Zn, Ca, Ba, Pb). Pro potlačení tvorby škraloupu se používá malá množství sloučenin se silnou afinitou k peroxidovým skupinám, jako jsou katoximy, aldoximy nebo alkydové nebo arylové deriváty fosfinu. Tyto látky působí pouze v uzavřených nádobách

202 618 kdežto v naneseném filmu nátěrové hmoty se rychle desaktivují vzduchem a nebrání schnutí. Dořeáování nátěrové hmoty se provádí podle potřeby na žádanou konzistenci pomocí lakového benzinu, aromátů nebo jiných těkavých rozpouštědel nebo jejich směsí. Nátěrový film po nanesení zasychá do stadia A nejdéle za 3 hodiny a stadia je dosaženo do 10 hodin, při pokojové teplotě. Proschlé nátěry jsou odolné vůči působení vody i 5 % roztoku uhličitanu sodného po dobu 48 hodin při pokojové teplotě. Snášejí bez závad přetíráni, mají velmi dobrou přilnavost a dobrou tvrdost.

Podle výsledků zkoušek jsou nátěrové hmoty podle vynálezu vhodné zejména jako rychle schnoucí základové nátěry na konstrukce a kovové zařízení vystavená působení intenzivní atmosférické koroze.

Příklad 1

Uskuteční se alkoholýza směsi 165 g lněného oleje a 344 g pentaerythritu, za katalýzy 1 g PbO.200 g této směsi se nechá reagovat s 265 g fenolického rezolu, obsahujícího

19.9 hmot. % skupin -CHgOH, 760 g kalafuny o čísle kyselosti 165 mg KOH/g a 452 g ftalanhydridu. Esterifikace se provádí v přítomnosti 2 až 3 % xylenu za současné azeotropické destilace reakční vody. Takto připravené alkydová pryskyřice má číslo kyselosti 8,8 mg KOH/g a konzistence 60 % roztoku je 72 s/20 °C/Ford, 4 mm. Pryskyřice se naředí lakovým benzinem ne 60 % roztok.

Nátěrová hmota se připraví tak, že roztok alkydu se nejprve sikativuje přídavkem 2,0 g 4 % roztoku naftenátu vápenatého, 0,60 g 2 % roztoku naftenátu kobaltnatého, 1,5 g 20 % roztoku naftenátu olovnatého a 0,70 g 10 % roztoku naftenátu manganatého. K homogenní směsi se přidá 0,20 g exkinu (cyklohexanonoxim). K takto upravené směsi se přidá postupně 9 g kaolínu, 20 g litoponu (30 % ZnS), 10 g zinktetraoxyehromátu, 3 g kysličníku železitého (FEPHEN), 3 g mikromletého klouzku a 5 g křemičitého úletu. Směs se 60 minut roztírá a homogenizuje na třecí stolici a filtruje. Zasychání nátěrového filmu do stadia

A ............1,5 hodiny

............3 hodiny

B_c............7 hodin.

Nátěr na skle byl po 24 hodinách schnutí znovu přetřen, k žádné změně nedochází, zvedání nátěru není pozorovatelné. Po 72 hodinách schnutí má nátěrový film tvrdost kyvadlem

18.9 % (vztaženo na sklo), přilnavost mřížkou 1, tlouštka filmu je 40yjm.

Příklad 2

Provede se alkoholýza 1700 g lněného oleje a 200 g pentaerythritu, za katalýzy 1,0 g kysličníku olovnatého, PbO. K alkoholyzátu se přidé 760 g kalafuny o čísle kyselosti

163,1 mg KOH/g, 424 g fenolického rezolu o obsahu 13,1 % skupin -CHgCH a posléze 460 g ftalanhydridu. Po provedení esterifikace se získá alkydová pryskyřice o konzistenci 60 %

202 018 xylenového roztoku 98 s/20 °C/Eord, 4 ma a číslo kyselosti 10,9 mg KOH/g. Alkydová pryskyřice ee naředí směsí lakového benzinu a xylenu v hmot. poměru 2 : 1 na 65 % roztok.

g roztoku alkydové pryskyřice se eikativuje 0,80 g 2 % roztoku oktoátu kobaltnatáho, 1,9 g 15 % roztoku rezinátu olovnatého, 2,0 g 5 % roztoku naftenétu vápenatého a 1,0 g 10 % roztoku rezinátu manganatého. K homogenní směei ee přidá 0,20 g exkinu. Z takto nasikativovanáho laku se připraví nátěrová hmota smísením a rozetřením směei, sestávající z 1 g mikromletého klouzku, 14 g blanofixu, 20 g zinkfoefátu, 9 g kysličníku železitého a 7 g titanová běloby· Konzistence nátěrová hmoty se podle potřeby upraví přídavkem lakového benzinu. Zasychání nátěrového filmu do stadia

A ............ 1,2 hodiny

B^............ 2,5 hodiny

............7 hodin.

Nátěr na skle po 24 hodinách schnutí snese přetírání bez pozorovatelných změn.

Po 72 hodinách schnutí je tvrdost kyvadlem 20,1 % (vztaženo na sklo), přilnavost mřížkou 1 a tlouělka filmu 45 yam. Nátěr na plechu po 72 hodinách sehnutí byl ponořen do vodovodní vody a 5 % roztoku uhličitanu sodného. Po 48 hodinách nedošlo k pozorovatelná změně.

Příklad 3

Alkydová pryskyřice připravená podle příkladu 1 se doředí xylenem na 50 % roztok.

g tohoto roztoku ae eikativuje postupem podle přikladu 1. Přidá ae 0,15 g exkinu, Do takto naeikativovanáho roztoku se přidá 20 g mikromletého kaolinu, 29 g mikronizováného zinkfoefátu, 5 g titanová běloby a 5 g blanofixu. Smée se mísí a důkladně roztírá po dobu 120 minut. Nátěr zasychá ve filmu do stadia

A ............ 1 hodinu

B^............6,5 hodiny.

Nátěr na skle byl po 24 hodinách schnutí přetřen a zůstal beze změny. Po 72 hodinách schnutí má nátěr tvrdost kyvadlem 19,1 % (vztaženo na sklo), přilnavost mřížkou 1 a tlouělku filmu 40yjm. Po 72 hodinách schnutí byl nátěr na plechu ponořen na 48 hodin do vodovodní vody a 5 % roztoku NagCOp aniž doělo ke zjevným změnám.

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Nátěrová hmota schnoucí na vzduchu na bázi vysýchaváho pojivá, rozpouětědel, plniv a pigmentů, vyznačená tím, že sestává z

   20 až 35 hmot. dílů vysýchaváho pojivá, připrav!telnáho vzájemnou reakcí 6,5 až 8,0 hmot.

   dílů kalafuny, 4,2 až 4,7 hmot. dílů ftalanhydridu, 2,6 až 5,3 hmot.

   202 61 dílů fenolického rezolu a 19 až 21 hmot. dílů rovnovážné směsi parciálních esterů mastných kyselin lněného oleje s glycerinem a pentaerythritem, vzniklá alkoholýzou lněného oleje pentaerythritem v molár ním poměru triglyceridů mastných kyselin k pentaerythritu 0,77 až 0,80 : 1,

   1 až 20 hmot. dílů plniv,

   30 až 50 hmot. dílů pigmentů,

   15 až 30 hmot. dílů těkavých rozpouštědel, jako lakového benzinu a/nebo xylenu,

   0,01 až 1,0 hmot. dílů sikativačních sloučenin, zejména kobaltnatých, manganatých, olovná tých a vápenatých solí organických kyselin, a

   0,0001 až 0,1 hmot. dílů látek, jako ketoximů, aldoximů nebo alkylových nebo arylových de rivátů fosfinu, zabraňujících tvorbě Škraloupu.