RU2017776C1

RU2017776C1 - Ground coat

Info

Publication number: RU2017776C1
Authority: RU
Inventors: В.М. Киселев; В.А. Шеломенцев; В.В. Иванов; И.Н. Кузнецова
Original assignee: Киселев Вадим Михайлович
Priority date: 1992-01-09
Filing date: 1992-01-09
Publication date: 1994-08-15

Abstract

FIELD: paint and varnish industry. SUBSTANCE: ground coat has, %: butadienestyrene latex 20-40; aqueous dispersion of synthetic polymer 10-13; pigment-filler 10-20; water glass modified with silica 4-7; butadiene, chloroprene or natural latex 20-40; chrome oxide 4-7; tetraethoxysilane 1-2, and dipentene 3-4. EFFECT: enhanced quality of ground coat. 1 tbl

Description

Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, а именно к водно-дисперсионным грунтовкам, используемым для получения защитно-декоративных покрытий на металле, дереве, бетоне, цементно-стружечных, древесно-стружечных плитах и пористых материалах. The invention relates to the paint and varnish industry, in particular to water-dispersion primers used to obtain protective and decorative coatings on metal, wood, concrete, cement-bonded particleboards, particle boards and porous materials.

Известна грунтовка на основе водной дисперсии полимера, модифицированной фенолформальдегидной смолой, включающая пигменты, ингибитор коррозии, наполнители, поверхностно-активное вещество [1]. Known primer based on an aqueous dispersion of a polymer modified with phenol-formaldehyde resin, including pigments, corrosion inhibitor, fillers, surfactant [1].

Известная грунтовка сложна в приготовлении, имеет низкую стабильность, т. е. быстро расслаивается, а при хранении и транспортировке при низких температурах (-5-40^оС) коагулирует.Known primer complex in the preparation has poor stability, ie. E. Fast stratified, and during storage and transportation at low temperatures (-5-40 ° ^C) to coagulate.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому составу грунтовки является состав водно-дисперсной краски, включающий, мас.%:
Латекс бутадиен- стирольный 20-32 Мел природный 8-20
Мочевиноформаль- дегидная смола 1,5-2,0 Уайт-спирит 4-5 Белила цинковые 3-8 Диатомитовый порошок 9-25 Жидкое стекло 6-8 Вода Остальное [2].The closest in technical essence and the achieved result to the claimed composition of the primer is the composition of water-dispersed paint, including, wt.%:
Latex butadiene-styrene 20-32 Natural chalk 8-20
Urea-formaldehyde resin 1.5-2.0 White spirit 4-5 Zinc white 3-8 Diatomaceous powder 9-25 Liquid glass 6-8 Water Else [2].

В известном составе водно-дисперсионной краски латекс выполняет роль связующего, цинковые белила пигментом, диатомит и мел - наполнителем, жидкое стекло - загустителем, а мочевиноформальдегидная смола - антифризом. Причем, бутадиен-стирольный латекс предварительно стабилизирован казеипатом аммония или тринатрийфосфат и ОП-7 (ОП-10). In the known composition of water-dispersion paint, latex plays the role of a binder, zinc white with a pigment, diatomite and chalk as a filler, water glass as a thickener, and urea-formaldehyde resin as an antifreeze. Moreover, styrene-butadiene latex is previously stabilized with ammonium caseipate or trisodium phosphate and OP-7 (OP-10).

Недостатком указанной композиции является нестабильность ее при хранении и транспортировке при низких температурах, невысокие механические и антикоррозионные свойства. The disadvantage of this composition is its instability during storage and transportation at low temperatures, low mechanical and anti-corrosion properties.

Невысокая стабильность известной композиции связана с тем, что жидкое стекло под действием оксидов металлов, кислот и щелочей может коагулировать, что приводит к расслаиванию системы в процессе хранения и транспортировке. The low stability of the known composition is due to the fact that water glass under the influence of metal oxides, acids and alkalis can coagulate, which leads to delamination of the system during storage and transportation.

Кроме того, существует возможность деструкции латекса под действием оксидов металлов и воды. Это также снижает стабильность системы. In addition, there is the possibility of destruction of latex under the influence of metal oxides and water. It also reduces system stability.

Невысокие механические и антикоррозионные свойства обусловлены растрескиванием получаемого покрытия при эксплуатации в условиях низких температур. Low mechanical and anticorrosion properties are due to cracking of the resulting coating during operation at low temperatures.

Технической задачей изобретения является повышение стабильности грунтовки при хранении и транспортировке при низких температурах (-5-40^оС) и улучшение механических и антикоррозионных свойств при эксплуатации.An object of the invention is to increase the primer stability during storage and transportation at low temperatures (-5-40 ^{° C)} and improved mechanical properties and corrosion during operation.

Технический результат достигается тем, что известная грунтовка, содержит бутадиен-стирольный латекс, водную дисперсию синтетического полимера, пигмент-наполнитель, жидкое стекло, модифицированное диоксидом кремния, бутадиеновый или хлоропреновый, или натуральный латекс, диоксид хрома, тетраэтоксисилан и дипентен при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Латекс бутадиен- стирольный 20-40
Водная дисперсия полимерной смолы 13-10 Пигмент-наполнитель 10-20
Жидкое стекло, моди-
фицированное диоксидом кремния 4-7
Латекс бутадиеновый или хлоропреновый 20-40
или натуральный диоксид хрома 2-4 Тетраэтоксисилан 1-2 Дипентен 3-4
В качестве пигментов-наполнителей используют оксиды металлов, таких например, как диоксид титана ТiО₂, оксид цинка ZnО, или металлический порошок, например, алюминиевую пудру, а также мел и др. Указанные вещества относятся к активным наполнителям, которые не только придают лакокрасочным материалам свойство укрывистости, но проявляют также свойство вулканизаторов, способствуя "сшиванию" макромолекул латексов и смол, что повышает прочностные характеристики грунтовки. Одновременно грунтовка приобретает цвет (белый или серебристый).The technical result is achieved by the fact that the known primer contains butadiene-styrene latex, an aqueous dispersion of a synthetic polymer, a pigment filler, liquid glass modified with silicon dioxide, butadiene or chloroprene, or natural latex, chromium dioxide, tetraethoxysilane and dipentene in the following ratio of components, wt.%:
Latex butadiene-styrene 20-40
Aqueous dispersion of polymer resin 13-10 Pigment filler 10-20
Liquid glass, mod-
fused with silica 4-7
Butadiene or chloroprene latex 20-40
or natural chromium dioxide 2-4 Tetraethoxysilane 1-2 Dipenten 3-4
As the filler pigments, metal oxides, such as, for example, titanium dioxide TiO ₂ , zinc oxide ZnО, or metal powder, for example, aluminum powder, as well as chalk, etc. are used. These substances are active fillers, which not only give paintwork materials hiding property, but also exhibit the property of vulcanizers, contributing to the "crosslinking" of latex and resin macromolecules, which increases the strength characteristics of the primer. At the same time, the primer acquires a color (white or silver).

Применение в составе грунтовки жидкого стекла, модифицированного диоксидом кремния, продиктовано необходимостью предотвращения нежелательного процесса коагулирования жидкого стекла под действием кислот, оксидов, щелочей. Обработка жидкого стекла диоксидом кремния способствует повышению кремнеземистого модуля жидкого стекла и, соответственно, его устойчивости к воздействию различных веществ. Это приводит к повышению стабильности всей композиции. The use of silica-modified water glass in the primer is dictated by the need to prevent the undesirable process of water glass coagulation under the influence of acids, oxides, alkalis. The processing of water glass by silicon dioxide increases the siliceous module of water glass and, accordingly, its resistance to various substances. This leads to increased stability of the entire composition.

Применение в составе грунтовки латексов двух видов - бутадиен-стирольного и дополнительно бутадиенового или хлоропренового, или натурального к водной дисперсии полимерной смолы позволяет достичь высоких механических (прочность на удар, эластичность) и химических свойств грунтовки. The use of two types of latexes in the primer — styrene-butadiene and optionally butadiene or chloroprene, or a polymer resin that is natural to the aqueous dispersion — allows one to achieve high mechanical (impact strength, elasticity) and chemical properties of the primer.

Содержание в составе грунтовки диоксида хрома, тетраэтоксисилана и дипентена позволяет повысить стабильность композиции и улучшить химические свойства грунтовки. Так, например, диоксид хрома предотвращает окисление активных наполнителей в контакте с латексом и смолой. The content of chromium dioxide, tetraethoxysilane and dipentene in the primer makes it possible to increase the stability of the composition and improve the chemical properties of the primer. For example, chromium dioxide prevents the oxidation of active fillers in contact with latex and resin.

Тетраэтоксилан вводят для повышения водостойкости, поскольку добавление в композицию грунтовки металлов или оксидов металлов ухудшает это свойство. Кроме того, тетраэтоксисилан проявляет свойства диспергатора и эмульгатора, что повышает стабильность грунтовки, а также пеногасителя. Tetraethoxylan is introduced to increase water resistance, since the addition of metals or metal oxides to the primer composition impairs this property. In addition, tetraethoxysilane exhibits the properties of a dispersant and emulsifier, which increases the stability of the primer, as well as the antifoam.

Дипентен стабилизирует грунтовку при хранении и транспортировке при низких температурах, предотвращая деструкцию полимера в процессе эксплуатации. Dipentene stabilizes the primer during storage and transportation at low temperatures, preventing the destruction of the polymer during operation.

Для приготовления грунтовки по заявляемому техническому решению применялись следующие выпускаемые отечественной промышленностью материалы:
Латекс бутадиен-стирольный СКС 65 ГП ГОСТ 10564-75
Латекс бутадиеновый СКД-1 с ГОСТ 1160479
Латекс хлоропреновый Л-7 ТУ 6.01.782-73
Латекс натуральный
Карбамидоформальдегидная смола КФЖ ГОСТ 14231-88 45-50%
Поливинилацетатная дисперсия ГОСТ 18992-80 45-50%
Жидкое стекло (натриевое или калиевое) ГОСТ 13078-81
Диоксид кремния (белая сажа) ГОСТ 1807-78
Тетраэтоксисилан ГОСТ 26371-84
Алюминиевая пудра ГОСТ 5494-71
Окись цинка (белила цинковые) БС ГОСТ 202-84
Двуокись титана ГОСТ 9808-84
Окись хрома ГОСТ 2912-79
Дипентен ГОСТ 1531-81
Мел
Для получения сравнительных данных и обоснования сущности предлагаемого изобретения были изготовлены 3 состава грунтовок.To prepare the primer according to the claimed technical solution, the following materials manufactured by the domestic industry were used:
Styrene-butadiene latex SKS 65 GP GOST 10564-75
Latex butadiene SKD-1 with GOST 1160479
Latex chloroprene L-7 TU 6.01.782-73
Natural latex
Urea-formaldehyde resin KFZh GOST 14231-88 45-50%
Polyvinyl acetate dispersion GOST 18992-80 45-50%
Liquid glass (sodium or potassium) GOST 13078-81
Silicon dioxide (white soot) GOST 1807-78
Tetraethoxysilane GOST 26371-84
GOST 5494-71 aluminum powder
Zinc oxide (white zinc) BS GOST 202-84
GOST 9808-84 titanium dioxide
GOST 2912-79 chromium oxide
Dipenten GOST 1531-81
a piece of chalk
To obtain comparative data and substantiate the essence of the invention, 3 primer compositions were made.

П р и м е р 1. Грунтовку по заявляемому техническому решению готовили следующим образом. PRI me R 1. The primer according to the claimed technical solution was prepared as follows.

Предварительно наполнитель (алюминиевую пудру) подвергали теплообработке при 200^оС в течение 30 мин.Pre filler (aluminum powder) was subjected to heat-at ²⁰⁰ ° C for 30 min.

В бутадиен-стирольный латекс марки СКС 65 ГП (37 мас.%) добавляли 20 мас. % хлоропренового латекса марки Л7 и 13 мас.% водоразбавляемой полимерной дисперсии карбамидоформальдегидной смолы КФЖ и перемешивали до однородной консистенции. To the styrene-butadiene latex of the SKS 65 GP grade (37 wt.%) Was added 20 wt. % chloroprene latex grade L7 and 13 wt.% water-borne polymer dispersion of urea-formaldehyde resin KFZH and mixed until a homogeneous consistency.

Одновременно осуществляли модификацию жидкого стекла диоксидом кремния (белый сажей ВС 100). Для этого к 4 мас.% жидкого стекла добавляли 3 мас.% диоксида кремния и перемешивали до однородного состояния. At the same time, liquid glass was modified with silicon dioxide (white carbon black BC 100). For this, 3 wt.% Of silica was added to 4 wt.% Liquid glass and mixed until uniform.

Приготовленное таким образом жидкое стекло при постоянном перемешивании вводили в смесь латексов со смолой. В полученную загущенную композицию добавляли 2 мас.% диоксида хрома, 1 мас.% тетраэтоксисилана, 3 мас.% дипентена и перемешивали до однородной массы. Непосредственно перед применением грунтовки в нее добавляют 20 мас.% алюминиевой пудры. The liquid glass thus prepared was introduced into the mixture of latexes with resin with constant stirring. To the resulting thickened composition was added 2 wt.% Chromium dioxide, 1 wt.% Tetraethoxysilane, 3 wt.% Dipentene and mixed until smooth. Immediately before applying the primer, 20 wt.% Aluminum powder is added to it.

В условиях аналогичных примеру 1, готовили композиции грунтовки в примерах 2-3 с варьированием соотношений компонентов (см. таблицу). Under conditions similar to example 1, the primer composition was prepared in examples 2-3 with varying proportions of the components (see table).

Образцы грунтовки по заявляемому техническому решению и по решению, взятому за прототип, подвергались испытаниям на стабильность хранения во времени и при охлаждении, а также определялась вязкость грунтовки по ВЗ-246 по ГОСТ 8784-75. Для определения стабильности композиции грунтовки по примерам 1-4 хранили в течение 72 ч при 18±2^оС. Затем они охлаждались до -20^оС и выдерживались при этой температуре 12 ч. Результаты визуального наблюдения и измерения вязкости представлены в таблице.The primer samples according to the claimed technical solution and the decision taken as a prototype were tested for storage stability over time and upon cooling, and the viscosity of the primer was determined according to VZ-246 according to GOST 8784-75. To determine the stability of the primer composition of Examples 1-4 were stored for 72 hours at 18 ± 2 ° ^C. Then, they were cooled to ^-20 ° C and kept at this temperature for 12 hours. The results of visual observations and viscosity measurements are shown in Table.

Образцы грунтовок по примерам 1-4 подвергались также испытаниям на адгезионные свойства по ГОСТ 15140-78, устойчивость к действию электролита по ГОСТ 21065-75, прочность пленки к ударным нагрузкам по ГОСТ 4765-73 и эластичность по ГОСТ 4765-73. Primer samples according to examples 1-4 were also tested for adhesive properties according to GOST 15140-78, resistance to electrolyte according to GOST 21065-75, film strength to impact loads according to GOST 4765-73 and elasticity according to GOST 4765-73.

Для этого на металлические пластины из стали ЗКП 1 по ГОСТу 14918-80 размерами 70х100х1 мм наносилась соответствующая грунтовка, а затем эмали различных марок: пентафталевую ПФ-115 ГОСТ 6464-76, глифталевую ГФ-163 ГОСТ 5971-66, меламиноалкидную МЛ-12 ГОСТ 9754-76. Причем грунтовка по примерам 1-3 предварительно выдерживалась при отрицательных температурах. Результаты измерений представлены в таблице. For this purpose, the corresponding primer was applied to metal plates made of ZKP 1 steel according to GOST 14918-80 with dimensions of 70x100x1 mm and then enamels of various grades: pentaphthalic PF-115 GOST 6464-76, glyphtal GF-163 GOST 5971-66, melamine alkyd ML-12 GOST 9754-76. Moreover, the primer according to examples 1-3 was preliminarily aged at negative temperatures. The measurement results are presented in the table.

Claims

A PRIMER comprising a styrene butadiene latex, an aqueous dispersion of a synthetic polymer, a pigment filler, liquid glass, characterized in that it contains a polyvinyl acetate dispersion or a urea-formaldehyde resin dispersion as an aqueous dispersion of a synthetic polymer, and silica-modified liquid glass as liquid glass, and optional latex butadiene, or chloroprene, or natural, chromium oxide, tetraethoxysilane and dipentene in the following ratio of components, wt.%:
Styrene butadiene latex 20-40
Aqueous dispersion of synthetic polymer 10 - 13
Pigment Filler 10 - 20
Silica Modified Water Glass 4 - 7
Butadiene latex, or chloroprene, or natural 20 - 40
Chromium oxide 2 - 4
Tetraethoxysilane 1 - 2
Dipenten 3 - 4