PL200863B1 - Farba antykorozyjna wodorozcieńczalna piecowa - Google Patents

Abstract

Farba antykorozyjna wodorozcieńczalna piecowa zawierająca żywicę ftalową, żywicę melaminowo-formaldehydową, pigmenty, wypełniacze i substancje pomocnicze, znamienna tym, że zawiera od 23 do 28% wagowych składnika żywicznego ftalowego wodorozcieńczalnego o zawartości oleju około 30% wagowych i liczbie kwasowej 35-45 mg KOH/g, żywicę melaminowo-formaldehydową, użytą w ilości od 5 do 7% wagowych, mieszaninę środków silikonowych, składającą się z 0,4-0,6% wagowych środka na bazie oleju mineralnego modyfikowanego silikonem i 0,2-0,4% wagowych 10% roztworu kopolimeru silikonowego w butyloglikolu, od 0,9 do 1,2% wagowych roztworu soli aminowej kwasu p-toluenosulfonowego w mieszaninie metoksypropanolu, glikolu propylenowego i wody, od 8 do 12% wagowych fosforanu cynku, ewentualnie do 6% wagowych mikronizowanego talku, pigmenty w ilości od 6 do 15% wagowych oraz środki pomocnicze od 3,5 do 5,0% wagowych i 30-55% wagowych wody demineralizowanej.

Description

Przedmiotem wynalazku jest farba antykorozyjna wodorozcieńczalna piecowa, przeznaczona do bezpośredniego nakładania na elementy stalowe, stalowe ocynkowane, aluminiowe oraz żeliwne, szczególnie narażone na kontakt ze środowiskiem agresywnym oraz na ścieranie.

Znane i stosowane farby antykorozyjne w zależności od stawianych wymagań zawierają jako składnik podstawowy takie żywice jak: ftalowe, akrylowe, poliwinylowe, chlorokauczukowi i epoksydowe. Do pokryć, od których wymaga się dużej odporności na działanie czynników korozyjnych stosowane są piecowe układy epoksydowe w kombinacji z czynnikami umożliwiającymi utwardzenie powłoki, takimi jak: pochodne dwucyjanodwuamidu, żywice fenolowe, izocyjanianowe, aminowe.

Emalia ftalowa zgodnie z polskim patentem nr 161 102 zawiera substancję błonotwórczą w postaci tłustej żywicy ftalowej otrzymanej z 62-66 części wagowych izomerycznego oleju rzepakowego niskoerukowego zawierającego w swoim składzie 19-23 cz. w. trójglicerydów kwasów tłuszczowych nienasyconych skoniugowanych, 0,02-0,03 cz. w. wodorotlenku litu, 11-13 cz. w. alkoholi wielowodorotlenowych i 23-25 cz. w. bezwodnika ftalowego. Ponadto w skład emalii wchodzą pigmenty, wypełniacze, rozpuszczalniki organiczne i katalizatory wysychania.

Znana z polskiego zgłoszenia nr P.318 798 antykorozyjna i matowa farba ftalowa zawiera jako wypełniacz węglik krzemu w ilości od 5 do 25% wagowych, o wielkości ziaren do 40 pm, w połączeniu z pyłem cynkowym w ilości od 5 do 45% wagowych, o uziarnieniu mniejszym niż 10 pm.

Z polskiego opisu patentowego nr 136 455 znana jest farba zawierająca w swym składzie mieszaninę 20 do 200 części wagowych żywicy metylosilikonowej, 200 do 700 części wagowych żywicy ftalowej lub mieszaniny żywic ftalowych oraz 120 do 400 części wagowych pigmentów i 40 do 100 części wagowych wypełniaczy typowych dla farb antykorozyjnych. Stosunek wagowy żywicy metylosilikonowej w tej farbie do żywicy ftalowej lub mieszaniny żywic ftalowych wynosi 1:1 do 1:35.

Środek antykorozyjny według patentu nr 165 983 składa się z 20 do 200 części wagowych żywicy metylosilikonowej lub metylofenylosilikonowej, 200-700 części wagowych żywicy ftalowej lub mieszaniny żywic ftalowych, 50 do 300 części wagowych środków pomocniczych i 50 do 150 części wagowych rozpuszczalników organicznych. Stosunek wagowy żywicy metylosilikonowej lub metylofenylosilikonowej do żywicy ftalowej lub mieszaniny żywic ftalowych wynosi 1:1 do 1:35, a stosunek wagowy płatków szklanych do pigmentów antykorozyjnych zastosowanych w środku wynosi 1:4 do 4:1.

Wymogi ochrony środowiska narzucają producentom wyrobów malarskich obowiązek wprowadzania wyrobów niepalnych o obniżonej zawartości rozpuszczalników organicznych, optymalnie wyrobów wodorozcieńczalnych. Składnikiem bazowym farb wodorozcieńczalnych są zwłaszcza żywice akrylowe, które np. tak jak to opisano w zgłoszeniu nr P.293 660 zawierają ponadto biel tytanową, węglan wapnia, środek zwilżający, dyspergujący i przeciwdziałający osadzaniu się pigmentów i wypełniaczy, ponadto środki przeciwpieniące, koalescencyjne oraz zabezpieczające równomierne wysychanie powłok. Problemem w znanych i stosowanych wyrobach piecowych jest zbyt wysoka temperatura schnięcia (powyżej 130°C), ponadto słaba stabilność podczas magazynowania, duże pienienie wyrobu zarówno podczas procesu produkcyjnego jak i aplikacji. Wymagana cechą jest też, aby wyroby posiadały dostateczną zwilżalność podłoża stalowego.

Farba według wynalazku zawiera od 23 do 28% wagowych składnika żywicznego ftalowego wodorozcieńczalnego o zawartości oleju około 30% wagowych i liczbie kwasowej 35-45 mg KOH/g, żywicę melaminowo-formaldehydową, użytą w ilości od 5 do 7% wagowych, od 8 do 12% wagowych fosforanu cynku, mieszaninę środków silikonowych składającą się z: 0,4-0,6% wagowych środka na bazie oleju mineralnego modyfikowanego silikonem i 0,2-0,4% wagowych 10% środka z grupy obniżających napięcie powierzchniowe jako roztworu kopolimeru silikonowego w butyloglikolu, od 0,9 do 1,2% wagowych roztworu soli aminowej kwasu p-toluenosulfonowego w mieszaninie metoksypropanolu, glikolu propylenowego i wody, ewentualnie do 6% wagowych mikronizowanego talku, pigmenty z grupy organicznych lub nieorganicznych w ilości od 6 do 15% wagowych oraz środki pomocnicze w ilości od 3,5 do 5,0% wagowych i 30-55% wagowych wody demineralizowanej.

Istotną rolę w uzyskaniu wymaganych własności farby i wytworzonej powłoki odgrywa odpowiedni dobór jakościowy i ilościowy spoiwa oraz dodatków uzupełniających, zwłaszcza mieszaniny oleju silikonowego i żywicy silikonowej w postaci 10% roztworu w butyloglikolu oraz soli aminowej kwasu p-toluenosulfonowego w mieszaninie metoksypropanolu, glikolu propylenowego i wody.

Zastosowanie w recepturze farby roztworu soli aminowej kwasu p-toluenosulfonowego w mieszaninie metoksypropanolu, glikolu propylenowego i wody umożliwiło znaczne obniżenie temperatury

PL 200 863 B1 wypalania (70-80°C) oraz skrócenie czasu wypalania (około 30 minut). Stwierdzono również znacznie niższy przyrost lepkości w czasie magazynowania, co wpłynęło korzystnie na stabilność tego wyrobu. Z kolei zastosowanie dodatków silikonowych w postaci 10% roztworu kopolimeru silikonowanego w butyloglikolu oraz środka na bazie oleju mineralnego modyfikowanego silikonem, nieoczekiwanie wpłynęło na poprawę własności aplikacyjnych farby, zwłaszcza wyeliminowało pienienie wyrobu podczas aplikacji i zapewniło znakomitą adhezję do podłoża stalowego.

Stosowane w farbie według wynalazku pigmenty z grupy organicznych i nieorganicznych, wypełniacze, sykatywy, środki pomocnicze, takie jak środki reologiczne, środek zapobiegający tworzeniu się piany, środek obniżający napięcie powierzchniowe są typowe dla farb antykorozyjnych i stosowane w typowych ilościach. Do pigmentowania farby stosuje się biel tytanową, żółcień żelazową, czerwień żelazową, fosforan cynku, sadzę oraz pigmenty z grupy organicznych.

Farby według wynalazku odznaczają się dobrymi własnościami technologicznymi przy nakładaniu na podłoże oraz ograniczeniem emisji lotnych związków organicznych do atmosfery, poprawą warunków BHP i Ppoż zarówno na etapie produkcyjnym, jak też aplikacyjnym. Powłoki uzyskiwane z farby charakteryzują się bardzo wysoką odpornością korozyjną i cieplną oraz dobrymi parametrami mechanicznymi takimi jak: elastyczność, przyczepność, twardość, odporność na uderzenie. Powłoka stanowi samodzielne zabezpieczenie elementów metalowych oraz żeliwnych po nałożeniu 2-3 warstw.

Farba antykorozyjna wodorozcieńczalna piecowa według wynalazku może być wytwarzana w kilku wariantach zależnie od potrzeb. Technologia otrzymywania farb według wynalazku jest prosta i polega na dyspergowaniu pigmentów i wypełniaczy w spoiwie przy użyciu powszechnie znanych w przemyśle urządzeń. Farbę nakłada się metodą natrysku pneumatycznego, elektrostatycznego, przez zanurzenie oraz za pomocą pędzla. Powłoka uzyskuje właściwe cechy ochronne po wysuszeniu w temperaturze 70-80°C w czasie około 30 minut co daje dodatkowe oszczędności energetyczne na ciągach suszarniczych.

Składy antykorozyjnej farby wodorozcieńczalnej piecowej przedstawiono szczegółowo w podanych przykładach, w których ilości są wyrażone w procentach wagowych.

P r z y k ł a d I

- żywica ftalowa wodorozcieńczalna (75% r-r w mieszaninie butyloglikolu i butanolu Il-rzędowego 1:1 o zawartości oleju 30% wagowych i liczbie kwasowej 35-45 mg KOH/g) - 23,00%

- żywica melaminowo-formaldehydowa (60% r-r w n-butanolu) - 5,00%

- fosforan cynku - 8,00%

- sadza - 6,00%

- r-r soli aminowej kwasu p-toluenosufonowego w mieszaninie metoksypropanolu, glikolu propylenowego i wody - 0,90%

- środek na bazie oleju mineralnego modyfikowany silikonem - 0,40%

- r-r kopolimeru silikonowego w butyliglikolu - 0,20%

- środki pomocnicze (krzemionka koloidalna, sykatywy Co-Ba-Zr, środek zagęszczający, butyloglikol, trójetyloamina) - 3,00%

- woda demineralizowana -3,,0%%

P r z y k ł a d II

- żywica ftalowa wodorozcieńczalna (75% r-r w mieszaninie butyloglikolu i butanolu Il-rzędowego 1:1 o zawartości oleju 30% wagowych i liczbie kwasowej 35-45 mg KOH/g) -8,,0%%

- żywica melaminowo-formaldehydowa (60% r-r w n-butanolu) - ,,0%%

- fosforan cynku - 1,,0%%

- czerwień żelazowa - ,,0%%

- żółcień żelazowa - ^,0%/o

- r-r soli aminowej kwasu p-toluenosufonowego w mieszaninie metoksypropanolu, glikolu propylenowego i wody - 1,2%/ο

- środek na bazie oleju mineralnego modyfikowany silikonem - 3,20%

- r-r kopolimeru silikonowego w butyliglikolu - środki pomocnicze (krzemionka koloidalna, sykatywy Co-Ba-Zr, środek zagęszczający, butyloglikol, trójetyloamina) - ,,0%%

- woda demineralizowana -03,00%

PL 200 863 B1

P r z y k ł a d III

- żywica ftalowa wodorozcieńczalna (75% r-r w mieszaninie butyloglikolu i butanolu Il-rzędowego 1:1 o zawartości oleju 30% wagowych i liczbie kwasowej 35-45 mg KOH/g) - 24,00%

- żywica melaminowo-formaldehydowa (60% r-r w n-butanolu) - 6,00%

- fosforan cynku - 10,00%

- talk - 4,00%

- pigmenty - 13,97%

- r-r soli aminowej kwasu p-toluenosufonowego w mieszaninie metoksypropanolu, glikolu propylenowego i wody - 1,00%

- środek na bazie oleju mineralnego modyfikowany silikonem - 0,50%

- r-r kopolimeru silikonowego w butyliglikolu - 0,30%

- środki pomocnicze (krzemionka koloidalna, sykatywy Co-Ba-Zr, środek zagęszczający, butyloglikol, trójetyloamina) - 3,33%

- woda demineralizowana -6,,0%%

P r z y k ł a d IV

- żywica ftalowa wodorozcieńczalna (75% r-r w mieszaninie butyloglikolu i butanolu Il-rzędowego 1:1 o zawartości oleju 30% wagowych i liczbie kwasowej 35-45 mg KOH/g) - 27,00%

- żywica melaminowo-formaldehydowa (60% r-r w n-butanolu) - 6,75%

- fosforan cynku - 10,00%

- pigmenty - 8,49%

- r-r soli aminowej kwasu p-toluenosufonowego w mieszaninie metoksypropanolu, glikolu propylenowego i wody - 1,13%

- środek na bazie oleju mineralnego modyfikowany silikonem - 0,50%

- r-r kopolimeru silikonowego w butyliglikolu - 0,30%

- środki pomocnicze (krzemionka koloidalna, sykatywy Co-Ba-Zr, środek zagęszczający, butyloglikol, trójetyloamina) - ,,4%%

- woda demineralizowana -40,9%%

Uzyskana powłoka cechuje się bardzo dobrymi własnościami antykorozyjnymi oraz mechanicznymi takimi jak: elastyczność, przyczepność, twardość, odporność na uderzenie. Powłoka po nałożeniu dwóch albo trzech warstw stanowi samodzielne zabezpieczenie elementów metalowych oraz żeliwnych.

Claims (1)

1. Farba antykorozyjna wodorozcieńczalna piecowa zawierająca żywicę ftalową, żywicę melaminowo-formaldehydową, pigmenty, wypełniacze i substancje pomocnicze, znamienna tym, że zawiera od 23 do 28% wagowych składnika żywicznego ftalowego wodorozcieńczalnego o zawartości oleju około 30% wagowych i liczbie kwasowej 35-45 mg KOH/g, żywicę melaminowo-formaldehydową, użytą w ilości od 5 do 7% wagowych, mieszaninę środków silikonowych, składającą się z 0,4-0,6% wagowych środka na bazie oleju mineralnego modyfikowanego silikonem i 0,2-0,4% wagowych 10% roztworu kopolimeru silikonowego w butyloglikolu, od 0,9 do 1,2% wagowych roztworu soli aminowej kwasu p-toluenosulfonowego w mieszaninie metoksypropanolu, glikolu propylenowego i wody, od 8 do 12% wagowych fosforanu cynku, ewentualnie do 6% wagowych mikronizowanego talku, pigmenty w ilości od 6 do 15% wagowych oraz środki pomocnicze od 3,5 do 5,0% wagowych i 30-55% wagowych wody demineralizowanej.