CS216576B1 - Disperzní nátěrové hmoty ne bázi akxylátovýbh polymerů či kopolymerů se zvýšeným antikorozním působením a způsob jejich přípravy - Google Patents

Description

Vynález se týká diepemíoh nátěrových hmot na bázi akrylátovýoh polymerů či kopolymerů se zvýšeným antikorozním působením a způsobu jejich přípravy s použitím pro základní antikorozní nátěry na kovy způsobem podle vynálezu tak, že jejiohantikorozní účinky jsou prakticky rovnocenné nejúčinnějším klasickým rozpouštědlovým antikorozním nátěrovým hmotám·

Dosud známé antikorozní disperzní nátěrové hmoty na bázi vodních disperzí polymerů či kopolymerů zejména akrylátovýoh využívají k dosažení antikorozních účinků přídavku inhibičníoh pigmentů nebo jiných inhibitorů koroze· Při výběru těchto pigmentů či inhibitorů je důležité, abjryv prostředí vodné disperze byly stabilní a nezpůsobovaly želatinaoi, vysrážení nebo i pouze porušení disperzního stavu·,Z těchto důvodů se v současné době používá v těohto nátěrových hmotách jen některýoh speciálních inhibičníoh pigmentů jako fosforečnan zinečnatý, ailikoohroman olovnatý, chroman strontnatý, molybdenan vápenato-zin»čnatý, metaboritan barnatý, jejichž korozně inhibiční mechanismus spočívá ve tvorbě komplexních heterokyselin, které s ionty železa tvoří málo rozpustné inhibiční komplexnx sloučeniny. Nevýhodou těchto inhibičníoh pigmentů však je, že následkem jejich reakčního mechanismu se jejich inhibiční působení projevuje s určitým zpožděním po vytvoření nátěru dle druhu pigmentu a prostředí· V případech, kdy je nátěr vystaven bezprostředně po zhotovení působení agresivního korozního prostředí, dochází v prvé fázi ks koroznímu napadení kovu pod nátěrem a vzniklé korozní produkty pak stimulují průběh koroze tak, že antikorozní působení těohto inhibičníoh pigmentů pouze brzdí pokračujíoí korozi.Účinek těohto inhibičníoh pigmentů pak zdaleka nedosahuje antikorozní

X ochraray kovového podkladu, jaké ae dosahuje doeud nejúčinnějšími klasiodc ými inhibičními pigmenty na bázi oxidů olova jako Je suřík nebo aubexid olova,

21457«

Oohrana vůči korozi, dosahovaná disperzními základními barvami v aaučaanám stavu tedy zaostává vůči možnostem dosažení stupně oehrany klasickými olejovými nebo olejopryalqrřiěnými základními barvami, pigan ntovánými suříkem, nebo auboxidem olova. Vzhledem k ekologiokýa přednostem těchto disponníoh barev /prakticky bez obsahu organiokýoh rospouštědol/· která jsou v souhlasu se současným trendem oboru nátčrovýoh hmot, je šSdostatek, ktorý dosud zabraňuje jejioh většímu rozšíření vo sféře antikorozní oohrany.

Použití tčohto doeud nejúčinnšjěích inhibičníeh pigmentů na bázi oxidů olov* v systému disperzních nátěrových hmot brání dva důvody* Jednak, že tyto pigmenty včtčinou porušují stabilitu vodní disperze polymerů a kopolymerů a jednak, že v prostředí disperze nejsou včtčinou dány podmínky pro mechanismus korozně inhibičního působení oxidů olova /tvorba olovnatýoh hýdel organiokýoh metných kyselin/*

Nově bylo nalezeno, že způsobem podle vynálezu lze použít tčohto účinných inhibičníeh pigmentů na bázi oxidů olova pro pigmentaci základních diaperzníoh nátčrovýoh hmot a tím zvýšit antikorozní působení jejioh nátěrů prakticky na stupen,dosahovaný nejúčinnějšími klasiokými rozpouštčdlovými základními antikorozními barvami* Přitom jo podstatná, že tčohto korozně oohraanýoh vlastností so dosahuje již velmi nízkými obsahy oxidů olova v disperzní barvě, oož nenarušuje ekologioká přednosti těohto barev vzhledem k toxicitě oxidů olova

Způsobem podle vynálezu ae totiž využívá dále kombinovaná inhlbioe koroze a to kombinací působení oxidů olova a inhibičního působení pigmentů, tvoříoíoh heterokyseliny zo skupiny fosforečnanů nebo ohromanů Za,

Pb, Sr, Mn, Mg, Oa, Ba, Mo, a pigmentů ze ekupuny oxidů železa. Tato kombinovaná inhibioo v pojlvu na bázi disperzních polymerů či kopolymerů využívá různýtoh rsakčnš korozních meohaaiamů těohto pigmentů, a to v tom smyslu, že inhibici koroze v první fázi po vytvořeni nátěru přejímají eocidy olova resp* olovnatá mýdla, vzniklá reakoi z olejovou složkou pojivá, která agresivní látky jako S0₂, pronikejíoí nátěrem váží vo formě málo rozpuatnýoh olovnatýoh solí. Tím zo zabraňuje v prvá rozhodujíoí fázi vzniku rozpuatnýoh solí žekoza pod nátěrem a v další fázi již mohou převzít inhibioi koroze inhibiční pigmenty z reakčním moohaniamem tvorby komplexních heterokyselin, jejichž působení je .ještě podrobováno přítomnosti pigmentových oxidů železa*

Podstatou vynálezu jaou disperzní nátěrová hmoty na bázi akxylátovýoh polymerů či kopolymerů oo zvýšeným antikorozním působením, obsahující inhibiční pigmenty typu fosforečnanů a ohromanů a pigmenty zo skupiny ojcidů železa, vyznačená tím, že z hlediska vzájemného komplexního působení obsahují:

a/ 1 až 15 % hmot. suspenze, obsah ujíei 50 až 80 % oxidů olova jako suřík, auboxid olova nebo klejt olovnatý a 20 až 50 % hmot. vyeyohaváho nebo polovyayohaváho rostlinného oleje, b/ 2 až 30 % hmot* inhibičníeh pigmentů jako fosforečnanu zinečnatého, fosforečnanu váponato-zinočnatáho, ohromanů strontnatáho, ohromenu zinečnatého, o/ 2 až 30 % hmot* vo vodě rozpuatnýoh amonnýoh nebo aminových mýdel hydrofilníoh filmotvornýoh pryekyýio jako jsou pryskyřice alkydová, kopolymery kyseliny akrylová či metakrylové s estery těohto kyselin nebo maleinizovaná oleje i kopolymerizovaná, d/ 5 až 30 % hmot. pigmentů ze skupiny oxidů žoloza, o/ 15 až 30 % hmot, vody, f/ 10 až 6« % hmot* vodní disperse filmotvornýoh akrylátovýoh polymerů či kopolymerů,

V kombinaci inhibičníoh pigmentů ae rozumí:

pod skupinou oxidů olova např. auřík Bb^o^ nebo euboxid olova PbgO a nobo klejt PbO, pod skupinou pigmentů, tvoříoíoh heterokyseliny pak fosforečnany nabo ohromeny kovů Zn,Bb,Sr,Mn,Mg,Ca,Ba,Mo, popřípadě i směsná, pod skupinou oxidů železa pak kysličníky červenohnědý >e₂0p černý Be^ a žlutý BOgO^HgO.- Bod rostlinnými oleji rozumíme vyayehavá a polovysyoohavá .oleje, obsahujíoí nenasycená dvojná vazby, např, olej lněný, dřevný, sojový, nobo jiná oleje.

řilmotvorríými akrylátovými polymeryjči kopolymery jaou. např. polymery eaterů kyseliny akrylové či metykrylové a monoalkoholy & až 10 atomy C a nebo kopolymerů těohto ap styrenem, akrylonitrilem, vutadienem, vinylldenohloridem a podobně.

Ve vodě rozpustná amonná nebo aminová mýdla hydrofilníoh filmotvomýoh. pxyakyřio jaou pryskyřičná pojivá, používaná v nátěrových hmotách ředitelných vodou. Jejioh rozpustnosti ve vodě ae dosahuje jednak zabudováním četnýoh hydrofilníoh skupin např, OH skupin do jejioh polymerního řetězoe a jednak a to zejména neutralizací jejioh četných karboxylových skupin aminy nebo amoniakem. Patří mezi ně např. alkydy ftalové čitrimellitové či směsné, modifikované vyayohavými nebo polovyayohavými oleji včetně kopolymarovanýeh typů těohto alkydů, kopolymery kyseliny akrylové či metakrylové, maleinizované oleje, kopolymerizované maleinizované oleje a jiné. K těmto mýdlům je třeba přidat příslušná obvyklá množství suěidel, předepisované pro ten který druh použité hydrofilní pryykyřioe.

Komplexní působení všech těchto složek je významné k dosažení uvedených efektů těohto nátěrových hmot. Tímto komplexním vzájemným působením se podle tohoto vynálezu dosahuje i a/ stability nátěrových hmot tím, že oxidy olova ae do systému vnáší ve formě jejich suspenze /pasty/ ve vysyohavém či polovyayohavém oleji a jejioh stabilní spojení s vodní disperzí akrylovýah polymerů či kopolymerů zprostředkuje roztok ve vodě rozpustných amonnýeh či aminových mýdel hydrofilníoh filmotvomýoh pryskyřlo ve vodě a to zprostředkujícím působením své hydrofilní a organořilní části, b/ Zvýšeného antikorozního působení nátěrů z těchto nátěrovýoh hmot tím, že komoinaoe inhibičníoh pigmentů vzájemně časově navazuje následkem rozdílných reakčně korozníohhmeohanismů svých jednotlivých složek v inhibici koroze prakticky od vytvoření nátěru po celou dobu jeho životnosti a že oxidy olova jako duaud nejúčinnější antikorozní pigmenty mohou být v kombinaci s olejem použity pro disperzní pojivovou bází. a udělují tak tomuto systému vysokou účinnost inhibice.

Komplexnost předmětu tohoto vynálezu jc dána·tím, dosažení zvýšeného antikorozního púsoberJ se dosahuje.

použitím kombinace inhibičníoh pigmentů, z nichž jejich složku*. oxidy olova, je možné do systému, aby byl stabilní, zabudovat použitím jejioh suspenze ve vysyohavém oleji za spolupůsobení roztoku amonnýeh či amino-», vých mýdel hydrofilníoh pryskyřic ve vodě.

K získání stabilníoh a antikorozně účinnýoh těchto disperzních nátěrovýoh hmot je následkem komplexně spjatého vzájemného působení jednotlivých složek nutné zachovat jejich výrobně přesný sled jednotlivých operací.,Sled jednotlivýoh operací při výrobě musí odpovídat reakčnímu mechanismu působení jednotlivýoh složek, jak bylo popsáno výše. To znamená, že zhomogenizované směsi pigmentů /příp.plniv/ a vody je nutné nejprve přidávat za míchání již sikativované amonné či aminová mýdlo hydrofilní filmotvomé pryskyřice a to a výhodou jako roztok v organických polámíoh rozpouštědlech a teprve potom přidávat pastu oxidů olova ve vysyohavém rostlinném oleji. Takto připravená směa se po homogenizaci za intenzivního míchání disperguje např na perlovém mlýnu a pak se vnáší za míohání do vodní disperze akrylátových polymerů Si kopolymerů e případným obtahem dalších potřebnýoh aditiv.

Disperzní nátěrové hmoty podle tohoto vynálezu je možno upravit na částečný nebo plný tixotropní stav způsobem podle čs. autorského osvědčení S. 171 390 působením O-chelétalksnolaminalumináty.

Disperzní nátěrová hmota ae zvýšeným antikorozním působením podle vynálezu vytváří běžnými nanášeoí»>< metodami hladké, stejnorodé nátěry, které po zaaohnutí vykazují na koveoh zvýšenou antikorozní působnost, řádově srovnatelnou a antikorozními účinky-nejúčinnějšíoh základních antikorozníoh suříkovýoh nátěrovýoh hmot, jak je patrné ze srovnávací tabulky, kde antikorozní účinnost je hodnocena podle Ϊ3Η 03 8030 /kond. komora β 80?-60 dní/ korozními úbytky tlouáTky podkladovxého kovu v yUm, puohýřkevánía/ ve stupních o21657*

-bez puchýřků až 5 až 100 % plochy zpuohýřkováno / a rezivíním/ ve stupních O-boz rzi až 5 až 100 % plochy zkorodováno/,

Tabulka

Ifétírevé hmota	%hm.oba. oxidu Pb	TlouíTka nátíru	puohýřkovéní et	rezivím st	C Moro»· úbyti yllffi
zéklaodní olejové íi olejovopryskyřičné barva	58*75	55	0-1	0-1	0,61
suříkové	euřík
základní olejová či olojoprysl^řičné barva suříkové	25	68	1-2	1	1,03
	euřík
základní barva olejové či olejopryskyřičná	35	co	0-1	1	0,86
suboKidové	Pb80
základní syntetioké barva zinkoohromátové	0	65	1	1-2	1,(2
základní disperzní antikoroz.barva zinkofoafátevé	0	«5	1	1-2	1,88
základní disperzní barva dle vynélezu	2-4	60	0-1	1	0,95
	suřík nebo
*	jBiútasid

Příklady provedení Příklad 1

Dieperzní základní barva ee zvýíeným antikorozním působením.

hmot, dílů červenohnždého kysličníku železa, 5 hmot. d. ohromenu strontnatého, 6-Shmot. dílů mikromletáho vápence /plnivo/, 16 Hkot, d, vody a 0,5 hmot.d, účinného diepergačního činidla se důkladní homogenizuje na výkonném míchacím zařízení. Poté ee zvýíí teplota na 6 0 °C a za míchání ae přidá roztok, Obsahující

3,5 hmot,' d. aminového mýdla allQrdu, připraveného polykondenzaoí ftalanhydridu, anhydridu kyseliny trimellitové, pentaerytritu a mastných kyselin sojového oleje na číslo kysdoati 50,0 mg KOH a plní neutralizovaného trietylaminem tak, aby osikové pH smísí bylo S, déle.se pak přidá 0,8 hmot, d. etylenglykolmonobutyleteru, 0,4 hmot. d. izo-butylalkoholu, 0,1 hmot, d. naftenátu kobaltnatého /obsah 2 hmot, d. Oo/ a 0,2 hmot.d, naftenátu zinečnatého /obsah 8 hmot.d, Zn/· Po ukončení této etapy se déle za míohéní přidá 2,5 hmot. d. pasty euboxidu olova ve lnénám oleji /obsahuje 2 hmot.d, Pb^O a 0,5 hmot.d, lníného oleje/. Po důkladné homogenizaci této osikové emisi ee teto disperguje na perlovém mlýnu na požadovanou jemnost. Dis* pergované smis ee poté postupní vnéží za míohéní do 49,5 hmot.d. vodní disperze kopolymerů atyron-butylakrylát /obsah 50 hmot.d, euíiny/, do které bylo přidáno 0,5 hmot.d, účinného odpiSovaoího adltiva. Rezultuje červenohnídá dieperzní barva»na kovy se zvýšeným antikorozním působením.

Příklad 2

Dieperzní barva tixotropní se zvýíeným antikorozním působením, hmot.d, černého kysličníku železa, 6Shmot.d. fosforečnanuzinečnatého, 3 hmot, d. mastku /plnivo/, 3 hmot.d. mikromleté slídy /plnivo/, 12,5 hmot.d. vody a 0,5 hmot.d, účinného diepergačního činidla se důkladní homogenizuje ve výkonném míohaoím zařízení. Poté se zvýíí teplota na 655°O a ža míohéní se přidá roztok obsahující 11 hmot.d,aminového mýdla akrylového kopolymorů, připraveného kopolymexizaoí etylakrylátu a akrylové kyseliny /661/ za katalýzy kumylhydroperoxidu na číslo kyselosti 55,0 mg. KOH a jplni neutralizovaného trietylaminem tak, aby celkoví pH smísí bylo 8,5, déle ae přidá 1,0 hmot.d. étylenglykolmonobutyleteru, 2,0 hmot.d, izo-propylalkoholu. Potem ae ee míchání přidá 5,0 hmot, d. pasty suříku v sojovém oleji /obsahující 4 hmot.d. suříku a 1 hmot.d. sojového oleje/. Po důkladné homogenizaci so disperguje na perlovém mlýnu na požadovanou jemnost. Dispergované smis es pak postupní vnéží do amíai, sestávající so 40,5 hmot.d.

Z1657&

vodní disperze kopolymerů atyren-2-etyl-hexyl-akrylát /50 hmot.d. sušina/, 0,5 hmot.d. amoniaku, o,5 hmot.d.

fenylmerkurilnaftenátu /fungicid/ a 0,5 hmot.d, účinného odpšnovacího aditiva. Po skončení operace ae za míohání vnáší 1,0 Hmot.d, O-chelátalkanolaminaluminatu /tixotropní činidlo dle auto.osvšdčení č, 171 390/.

Příklad 3

Disperzní antikorozní základní barva ae zvýšeným antikorozním účinkem, hmot, d, čorvenohnčdého kysličníku železa, 6p0 hmot.d. fpaforečnanu vápenato-manganato-zinečnatého, 3,0 hmot.d. mikromletého vápence /plnivo/, 2,0 hmot.d. mastku /plnivo/, 3S,0 hmot.d, vody a 0,5 hmot.d. dispergačního činidla ae homogenizuje na účinném míchacím zařízení. Po zvýšení teploty na 70 °C ae pak za míohání přidá roztok, obaahujíoí 3,8 hmot.d, amonného mýdla kopolymerizovaného, maleinizovaného oleje, připraveného Z cyklopentadienového lněného oleje maleinizací a 10 % maleinhydridu na číslo kyselosti 53,0 mg KOH a plné zneutralizovaného amoniakem tak, aby oelkové pH amšai bylo 9. Dále ee přidá 1,0 hmot.d, etylenglykolmonobutyleteru a 0,2 hmot.d. naftenátu kobaltnatého /obaah 2 hmot.d. kobaltu/. Pak se etejným způsobem za míchání přidá 2,5 hmot.d, pasty klejtu /Pbo/ v dřevném oleji /obsahuje 2,0 hmot.d, Pbo a 0,5 hmot.d. dřevného . oleje/. Po důkladné homogenizaci ae disperguje na perlovém mlýnu na požadovanou jemnost. Dispergovaná směs ee pak postupné za míohání vnáší do smšsi, sestávající z 49,0 hmot.d. vodní disperze kopolymerů butylakrylát-metylmetakrylát /50 hmot.d. sušina/, 0,5 hmot.d. amoniaku a 0,5 hmot.d. odpšnovacího aditiva.»·

Claims (2)

1. předmEt vynálezu

   1. Disperzní nátěrové hmoty'na bázi akrylátových polymerů či kopolymerů se zvýšeným antikorozním působením, pbsahující inhlbiční pigmenty typu fosforečnanů a chromanů a pigmenty ze skupiny oxidů železa, vyznačené tím, že z hlediska vzájemného komplexního pŮBobení obsahují a/ 1 až 15 % hmot, suspenze, obsahující 50 až 80 hmot.d. oxidů olova jako auřík, auboxid olova nebo klejt olovnatý a 20 až 50 hmot.d. vysychavého nebo polovyeychavého rostlinného oleje b/ 2 až 30 % hmot, inhibičníoh pigmentů jako fosforečnanu zinečnatého, fosforečnanu vápenato-manganato-zinečnatého, ohromenu atrontnatého, chromanů zinečnatého c/ 2 až 30 % hmot. ve vodě rozpustných amonných nebo aminových, mýdel hydrofilných filmotvomýoh pryskyřic jako jsou pryskyřice alkydové, kopolymery kyseliny Akrylové či metakrylové a estery těohto kyselin nebo maleinízované oleje i kopolymerizované.

   d/ 5 až 30 % hmot. pigmentů ze akupiny oxidů železa e/ 15 až 50 % hmot, vody f/ 10 až C 0 % hmot. vodní disperze akrylátovýoch polymerů či kopolymerů
2. 2, Způsob přípravy disperzní nátěrové hmoty podle bodu 1, vyznačený tím, že do zhomogenizovaně směsi inhibičníoh pigmentů, plniv a vody ae po zvýšení teploty na 70 až 80 °C nejdříve přidávají za míchání ve vodě rozpustný amonná nebo aminová mýdla hydrofilníoh filmotvomýoh pryakyřio a potom po úpravě pH směai na hodnotu 8 až 9 se přidává suspenze oxidů olova v rostlinném oleji a vzniklá směs se po dispergaoi vnáší do vodní disperze akrylátových polymerů či kopolymerů a obsahem aditiv.