PL163353B1 - Szybkoutwardzalna farba krzemoorganlczna - Google Patents

Abstract

Szybkoutwardzalna farba krzemoorganiczna, zawierająca spoiwo krzemoorganiczne, pigmenty i napełniacze, w rozpuszczalniku organicznym, znamienna tym, że składa się z dwóch składników, z których pierwszy składnik stanowi mieszanina spoiwa krzemoorganicznego, pigmentów i napełniaczy w rozpuszczalniku organicznym, przy czym spoiwo krzemoorganiczne stanowi żywica metylosilikonowa o masie cząsteczkowej większej niż 1000 g/mol, o stosunku molowym CH3/S1 od 1 do 1,2 oraz małocząsteczkowa, reaktywna żywica metylosilikonowa i/lub alkilofenylosilikonowa o masie cząsteczkowej mniejszej niż 1000 g/mol i zawartości reaktywnych grup silanolowych nie mniejszej niż 1,5% wagowych i/lub alkoksysilany i/lub produkty ich częściowej kondensacji hydrolitycznej, zaś drugi składnik stanowi utwrdzacz, którym jest kompozycja związków metaloorganicznych i/lub krzemoorganicznych w ilości do 10% wagowych w stosunku do masy farby.

Description

Przedmiotem wynalazku jest szybkoutwardzalna farba krzemoorganiczna o zwiększonej chemoodpomości, przeznaczona zwłaszcza dla budownictwa przemysłowego, a także do chemoodpornych wypraw tynkarskich.

Przedstawiona w polskim opisie patentowym nr 115 656 barwna, szybkoschnąca farba silikonowa dla budownictwa zawiera jako spoiwo roztwór w rozpuszczalnikach organicznych żywicy metyloalkoksysilikonowej o stosunku molowym CH3/S1 nie większym niż 1,15 oraz pigmenty i wypełniacze przy czym charakterystyczny jest stosunek wagowy żywicy silikonowej do pigmentów denkowych i wypełniaczy.

Farba taka wysycha w miarę odparowywania rozpuszczalników, ale żywica zawarta w niej nie ulega sieciowaniu. W rezultacie fizycznego tylko wysychania farba jest dość miękka, niezbyt odporna mechanicznie i chemicznie, zwłaszcza na działanie spęczniające rozpuszczalników, olejów a także alkaliów.

Wad tych nie wykazuje farba według wynalazku składająca się z dwóch składników, z których pierwszy zawiera reaktywne spoiwo krzemoorganiczne, pigmenty i napełniacze, zaś

163 353 drugi składnik stanowi utwardzacz powodujący sieciowanie chemiczne spoiwa, dzięki czemu po odparowaniu rozpuszczalnika, uzyskuje się w krótkim czasie powłoki odporne zarówno mechanicznie jak i chemicznie.

Szybkoutwardzalna farba krzemoorganiczna według wynalazku charakteryzuje się tym, że jako pierwszy składnik zawiera mieszaninę spoiwa krzemoorganicznego, pigmentów i napełniaczy w rozpuszczalnikach organicznych, przy czym spoiwo stanowi metylosilikonowa żywica o masie cząsteczkowej większej niż 1000 g/mol i stosunku molowym CH3/Si do 1,0 do

1,2 oraz małocz^teczkowa, re^tywna żywica metylosillkonowa i/lub ^lklofenylosilikonowa o masie cząsteczkowej mniejszej niż 1000 g/mol i zawartości reaktywnych grup silanolowych nie mniejszej niż 1,5% wagowych i/lub alkoksysilany i/lub produkty' ich częściowej kondensacji hydrolitycznej.Drugim składnikiem farby jest utwardzacz, który stanowi kompozycja związków metaloorganicznych lub krzemoorganicznych dodawana do farby w ilości do 10% wagowych masy farby.

Korzystnie jest jeśli spoiwo zawiera jako malocząsteczkową reaktywną żywicę metylosilikonową - stałą żywicę będącą produktem hydrolizy metylotrichlorotilanu, w ilości nie większej niż 10% wagowych w stosunku do masy spoiwa.

Stwierdzono też, że korzystnie jest jeśli spoiwo zawiera żywicę alkilofenylosilikonową o masie cząsteczkowej nie większej niż 800 g/mol, w której alkil zawiera od 1do 4 atomów węgla, zaś stosunek molowy alkil/Si wynosi od 0,05 do 0,7 przy czym ilość tej żywicy wynosi nie więcej niż 15% wagowych w stosunku do masy spoiwa.

Korzystnie jest ponadto jeśli spoiwo zawiera jako alkoksysilany : tetralkoksysilan, alkilotrialkoksysilan lub fenylotrialkoksysilan.

Korzystnie jest jeśli alkoksysilany zawierają reaktywne grupy etoksylowe lub metoksylowe.

Drugi składnik farby, będący utwardzaczem może stanowić roztwór w rozpuszczalniku organicznym oktenianu cyny, 2-etylokapronianu cyny, dibutylodilaurynianu cyny, korzystnie z dodatkiem ortotytanianu alkilu, przy czym alkil zawiera 3 lub 4 atomy węgla i/lub z dodatkiem organicznej soli cynku. Utwardzacz może również zawierać karbofunkcyjny alkilotrialkoksysilan z grupami aminowymi w podstawniku organicznym, zwłaszcza aminopropylotrietoksysilan lub trlalkoktysililopropyloetylenodiaminę.

Wynalazek ilustrują poniższe przykłady.

Przykład I. Szybkoutwardzalną farbę o zabarwieniu czerwonobrunatnym otrzymano przez wymieszanie i staranne utarcie na trójwalcarce następujących składników:

części wagowych 50% ksylenowego roztworu żywicy metylosilikonowej o średniej liczbowo masie cząsteczkowej 2500 g/mol, o zawartości grup metylowych wyrażonej ich stosunkiem molowym do krzemu jak 1,15:1 i o zawartości reaktywnych grup silanolowych 0,12% wagowych, części wagowych stałej małocząsteczkowej żywicy metylosilikonowej bądącej produktem hydrolizy metylotrichlorotllanu i zawierającej 2% grup silanolowych, części wagowych tetraetoksysilanu, części wagowych czerwieni żelazowej, części wagowych bieli cynkowej, części wagowych zieleni chromowej, części wagowych krzemionki koloidalnej HDK o powierzchni właściwej ok.200 m²/g, części wagowych mikrotalku, części wagowych benzyny lakierniczej.

Do otrzymanej farby dodawano przed malowaniem jako utwardzacz 50% roztwór w metyloetyloketonie mieszaniny oktenianu cyny i ortotytanianu butylu w stosunku wagowym 3:2, stosując 5 części wagowych tego utwardzacza na 100 części wagowych farby.

Powłoki malarskie otrzymane z tak przygotowanej farby na powierzchniach betonowych, na cegłach, dachówkach i tynkach stają się twarde i odporne na zarysowanie w ciągu 24 godzin, a po 2-3 dniach nie ulegają zmiękczeniu ani zmywaniu pod wpływem benzyny i toluenu, co jest nieosiągalne nawet po 28 dniach dla podobnych farb silikonowych ale nie zawierających małocząsteczkowej, reaktywnej żywicy silikonowej i tetraetoksysilanu oraz dodatku utwardzacza.

Przykład II. Białą, szybkoutwardzalną farbę silikonową o zwiększonej chemoodporności przygotowano prze zmieszanie i utarcie w młynie kulkowym podanych niżej składników w proporcjach ilościowych:

części wagowych 60% roztworu w mieszaninie toluenu i benzyny lakierniczej żywicy metylosilikonowej o średniej liczbowo masie cząsteczkowej 2650 g/mol, o zawartości grup metylowych związanych z krzemem wyrażonej stosunkiem molowym CH3/S1 = ok. 1,08 i zawartości grup silanolowych 0,21% wagowych, części wagowych 70% roztworu w octanie butylu żywicy metylofenylosilikonowej o średniej liczbowo masie cząsteczkowej 600 g/mol, o stosunku molowym sumarycznym podstawników organicznych do krzemu R/Si = ok. 1,2 , a grup metylowych CH3/S1 = 0,3 i o zawartości reaktywnych grup silanolowych 4,5% wagowych, części wagowych bieli cynkowej, części wagowych bieli tytanowej rutylowej, części wagowych krzemionki koloidalnej typu Aerosil 380, części wagowych glinokrzemianowej ziemi bielącej, części wagowych kredy kosmetycznej, części wagowych benzyny lakierniczej.

Do tak otrzymanej farby dodano przed malowaniem 5% wagowych utwardzacza w postaci 20% roztworu w butanolu trimetyloksysililopropyloetylenodiaminy o wzorze sumarycznym: (CHsOh SiCHa CH2 CH2 NH CH2 CH2 NH2.

Powłoki malarskie otrzymane z tej farby na dachówkach ceramicznych, tynkach i powierzchniach betonowych osiągają dostateczną odporność mechaniczną na zarysowanie, a także chemiczną na działanie benzyny, olejów, wodnych roztworów soli i par amoniaku już po 48 godzinach od malowania.

Przykład ΙΠ. Przygotowano szybkoschnącą farbę silikonową ucierając w młynku kulowym następującą mieszaninę:

części wagowe 50% roztworu w benzynie lakowej żywicy metylosilikonowej o średniej liczbowo masie cząsteczkowej 3200 g/mol, o stosunku molowym CH3/S1 = ok. 1,11 o zawartości grup silanolowych 0,1% wagowych, części wagowych 20% roztworu toluenowego żywicy metylosilikonowej o średniej liczbowo masie cząsteczkowej 950 g/mol, stosunku molowym CH3/S1 =1,2 oraz o zawartości grup silanolowych 2,3% wagowych.

części wagowych 60% roztworu w perchloroetylenie żywicy metylofenylosilikonowej, o średniej liczbowo masie cząsteczkowej 560 g/mol i zawartości grup metylowych wyrażonej stosunkiem molowym CHySi = 0,55, a zawartości reaktywnych grup silanolowych 5,2% wagowych, części wagowych bieli cynkowej, części wagowych bieli tytanowej rutylowej, części wagowych czerni żelazowej, części wagowych krzemionki koloidalnej typu HDK.

Do farby tej dodano przed użyciem, w proporcji 6 części/100, utwardzacz otrzymany przez zmieszanie 4 części wagowych etylokrzemmianu 40 z 1 częścią wagową dibutylodilaurynianu cyny. Powłoki z tej farby naniesione na konstrukcje betonowe instalacji chemicznej utwardziły się w ciągu kilkunastu godzin osiągając po kilku dniach doskonałą odporność na działanie silnie korodującej atmosfery zawierającej tlenki siarki, tlenki azotu i chlorowodór.

Farbę według wynalazku można również wykorzystać do otrzymania chemoodpornej, krzemoorganicznej wyprawy tynkarskiej, zwłaszcza na budowle z betonu przez domieszanie piasku 2 części: 1 lub mączki marmurowej lub innego wypełniacza mineralnego o dobranej granulacji i w proporcji zapewniającej właściwą konsystencję odpowiednią do metody nanoszenia, pożądanej grubości i właściwości wyprawy.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 cgz.

Cena 10 000 zł

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Szybkoutwardzalna farba krzemoorganiczna, zawierająca spoiwo krzemoorganiczne, pigmenty i napełniacze, w rozpuszczalniku organicznym, znamienna tym, że składa się z dwóch składników, z których pierwszy składnik stanowi mieszanina spoiwa krzemoorganicznego, pigmentów i napełniaczy w rozpuszczalniku organicznym, przy czym spoiwo krzemoorganiczne stanowi żywica metylosilikonowa o masie cząsteczkowej większej niż 1000 g/mol, o stosunku molowym CH3/Si od 1do 1,2 oraz małocząsteczkowa, reaktywna żywica metylosilikonowa i/lub alkilofenylosilikonowa o masie cząsteczkowej mniejszej niż 1000 g/mol i zawartości reaktywnych grup silanolowych nie mniejszej niż 1,5% wagowych i/lub alkoksysilany i/lub produkty ich częściowej kondensacji hydrolitycznej, zaś drugi składnik stanowi utwrdzacz, którym jest kompozycja związków metaloorganicznych i/lub krzemoorganicznych w ilości do 10% wagowych w stosunku do masy farby.
2. 2. Szybkoutwardzalna farba według zastrz. 1, znamienna tym, żejako małocząsteczkową, reaktywną żywicę metylosilikonową zawiera stałą żywicę, będącą produktem hydrolizy metylotrichlorosilanu w ilości nie większej niż 10% wagowych w stosunku do masy spoiwa.
3. 3. Szybkoutwardzalna farba według zastrz. 1, znamienna tym, że spoiwo zawiera żywicę alkilofenylosilikonową o masie cząsteczkowej nie większej niż 800 g/mol, w której alkil zawiera od 1 do 4 atomów węgla, zaś stosunek molowy alkil/Si wynosi od 0,05 do 0,7 przy czym ilość tej żywicy wynosi nie więcej niż 15% wagowych w stosunku do masy spoiwa.
4. 4. Szybkoutwardzalna farba według zastrz. 1, znamienna tym, że jako alkoksysilany zawiera tetraalkoksysilan, alkilotrialkoksysilan lub fenylotrialkoksysilan lub ich mieszaniny lub produkty ich częściowej kondensacji hydrolitycznej.
5. 5. Szybkoschnąca farba według zastrz. 1 lub 4, znamienna tym, że alkoksysilany zawierają reaktywne grupy etoksylowe.
6. 6. Szybkoschnąca farba według zastrz. 1, znamienna tym*, że jej drugi składnik stanowi roztwór w rozpuszczalniku organicznym oktenianu cyny, 2-etylokapronianu cyny, dibutylodilaurynianu cyny lub dibutylodioctanu cyny, korzystnie z dodatkiem ortotytanianu alkilu, przy czym alkil zawiera 3 lub 4 atomy węgla, i/lub z dodatkiem organicznej soli cynku.
7. 7. Szybkoutwardzalna farba według zastrz. 1, znamienna tym, że jej drugi składnik zawiera karbofunkcyjny alkilotrialkoksysilan z grupami aminowymi, zwłaszcza aminopropylotrietoksysilan lub trialkoksysililopropyloetylenodiaminę.