RU2093534C1

RU2093534C1 - Spackling compound

Info

Publication number: RU2093534C1
Application number: RU95107750A
Authority: RU
Inventors: О.С. Татаринцева; Т.К. Углова; Т.П. Потапова; А.Д. Савкин
Original assignee: Научно-производственное объединение "Алтай"
Priority date: 1995-05-12
Filing date: 1995-05-12
Publication date: 1997-10-20
Also published as: RU95107750A

Abstract

FIELD: paint and varnish materials. SUBSTANCE: spackling compound comprises, mas.%: unsaturated polyether resin as polyether binder, 57-60; methylethyl ketone peroxide as hardening system, 0.8-2.6; cobalt naphthenate as promoter, 0.8-3.2; dibutyphthalate as peptizing agent, 2.8-3.4; basalt power having particles less than 0.063 mm in size, 27-35; Aerosil as additive, 3.0-6.0. EFFECT: expanded variety of spackling compounds while retaining their properties; decreased their cost. 1 tbl

Description

Изобретение относится к лакокрасочным материалам, а именно к составам шпатлевок, и может быть использовано для выравнивания металлических, деревянных, пластиковых и других поверхностей, а также для склеивания изделий из указанных материалов. The invention relates to paints and varnishes, in particular to compositions of putties, and can be used to align metal, wood, plastic and other surfaces, as well as for gluing products from these materials.

Основным назначением шпатлевки является заполнение неровностей и исправление дефектов окрашиваемой поверхности в системах покрытий, эксплуатируемых в атмосферных условиях и внутри помещений. Они представляют собой густые вязкие массы, состоящие из смеси пигментов и наполнителей в связующем веществе. В качестве связующего вещества используются лаки, например алкидостирольный, пентафталевый, смолы, например поливинилхлоридная хлорированная, полиэфирная и другие (см. ГОСТ 10277-90). В качестве наполнителей чаще всего используются неорганические вещества, такие как белая сажа, гидроокись алюминия, мел, двуокись титана, окись цинка, тальк, каолин и другие (см. авт.св. N 1634689, пат. ГДР N 278345, заявка ФРГ N 3901924). Некоторые из этих веществ используются также в качестве наполнителей в строительных материалах, например базальтовый гравий с размером частиц 0,05 - 4 мм, используются в нерасслаивающемся бетоне (см. пат. ГДР N 278472). The main purpose of the putty is to fill in bumps and correct defects in the painted surface in coating systems operated in atmospheric conditions and indoors. They are thick viscous masses consisting of a mixture of pigments and fillers in a binder. As a binder, varnishes are used, for example, alkidostyrene, pentaphthalic, resins, for example, chlorinated polyvinyl chloride, polyester and others (see GOST 10277-90). Inorganic substances such as white carbon black, aluminum hydroxide, chalk, titanium dioxide, zinc oxide, talc, kaolin and others are most often used as fillers (see ed. St. N 1634689, Pat. GDR N 278345, application FRG N 3901924 ) Some of these substances are also used as fillers in building materials, for example, basalt gravel with a particle size of 0.05 - 4 mm, are used in non-bulk concrete (see Pat. GDR N 278472).

Наиболее близким к заявляемому составу шпатлевки, взятым за прототип, является состав по авт.св. N 1609802, который включает в себя полиэфирное связующее, ускоритель диметиланилин, в качестве отвердителя смесь перекиси бензоила, дибутилфталата и типографской краски при соотношении, мас. ч. соответственно 49:50:1, в качестве наполнителя перлит или пемзу и тальк при следующем соотношении компонентов, мас.ч. Closest to the claimed composition of the putty, taken as a prototype, is a composition according to ed. N 1609802, which includes a polyester binder, an accelerator dimethylaniline, as a hardener, a mixture of benzoyl peroxide, dibutyl phthalate and printing ink in the ratio, wt. including 49: 50: 1, as a filler, perlite or pumice and talc in the following ratio of components, parts by weight

Полиэфирное связующее 100
Указанный ускоритель 0,2 0,5
Указанный отвердитель 2,5 6,0
Пигмент 20 40
Наполнитель 100 150
Недостатком данного состава является высокая стоимость наполнителя, связанная с недостаточной распространенностью природных запасов компонентов наполнителя и необходимостью их переработки перед использованием в составе шпатлевки, что в конечном итоге ведет к удорожанию всего состава.Polyester Binder 100
Specified accelerator 0.2 0.5
Specified hardener 2.5 6.0
Pigment 20 40
Filler 100 150
The disadvantage of this composition is the high cost of filler, due to the insufficient prevalence of natural reserves of filler components and the need for their processing before use as a putty, which ultimately leads to an increase in the cost of the entire composition.

Задачей настоящего изобретения является расширение ассортимента шпатлевочных составов с сохранением их свойств, удешевление шпатлевки за счет утилизации отходов горноперерабатывающей промышленности. The objective of the present invention is to expand the range of putty compositions with the preservation of their properties, reduce the cost of putty due to the disposal of waste from the mining industry.

Поставленная задача решается предложенным составом шпатлевки, который включает в себя в качестве полиэфирного связующего стиролсодержащую ненасыщенную полиэфирную смолу, например ПН-1, ПН-12, в качестве отверждающей системы пероксид метилэтилкетона в сочетании с ускорителем нафтенатом кобальта, в качестве пластификатора дибутилфталат, в качестве наполнителя базальтовую пыль с размером частиц менее 0,063 мм и аэросил при следующем соотношении компонентов, мас. The problem is solved by the proposed putty composition, which includes, as a polyester binder, a styrene-containing unsaturated polyester resin, for example PN-1, PN-12, as a curing system, methyl ethyl ketone peroxide in combination with an accelerator of cobalt naphthenate, as a plasticizer, dibutyl phthalate basalt dust with a particle size of less than 0.063 mm and aerosil in the following ratio of components, wt.

Стиролсодержащая ненасыщенная полиэфирная смола 57 60
Пероксид метилэтилкетона 0,8 2,6
Нафтенат кобальта 0,8 3,2
Дибутилфталат 2,8 3,4
Аэросил 3,0 6,0
Базальтовая пыль 27 35
Ограничение максимального размера частиц базальтовой пыли (0,063 мм) в составе шпатлевки объясняется тем, что введение более крупной фракции приводит к неоднородности шпатлевочной массы, что влечет за собой ухудшение потребительских свойств, а именно неоднородность шпатлевочного покрытия, появление на нем царапин, пузырей и уменьшение клеящей способности шпатлевки. Введение в состав наполнителя указанного количества аэросила существенно увеличивает клеящую способность.Styrene-containing unsaturated polyester resin 57 60
Methyl ethyl ketone peroxide 0.8 2.6
Cobalt Naphthenate 0.8 3.2
Dibutyl phthalate 2.8 3.4
Aerosil 3.0 6.0
Basalt dust 27 35
The limitation of the maximum particle size of basaltic dust (0.063 mm) in the composition of the putty is explained by the fact that the introduction of a larger fraction leads to heterogeneity of the putty mass, which leads to a deterioration in consumer properties, namely the heterogeneity of the putty coating, the appearance of scratches, bubbles on it and a decrease in adhesive putty abilities. The introduction of the specified amount of Aerosil into the filler composition significantly increases the adhesive ability.

Сопоставительный анализ заявляемого состава шпатлевки с составом прототипа показал, что он имеет с ним ряд сходных компонентов: полиэфирное связующее, дибутилфталат, минеральный наполнитель, но отличается от него тем, что в качестве полиэфирного связующего она содержит стиролсодержащую ненасыщенную полиэфирную смолу, в качестве отверждающей системы пероксид метилэтилкетона в сочетании с ускорителем нафтенатом кобальта, а именно раствором кобальтовых солей нафтеновых кислот в стироле или толуоле, в качестве наполнителя вместо перлита, пемзы, талька взята базальтовая пыль с размером частиц менее 0,063 мм и аэросил, а также тем, что предлагаемая рецептура имеет другой количественный состав, т.е. данное решение обладает новизной. A comparative analysis of the proposed putty composition with the composition of the prototype showed that it has a number of similar components with it: a polyester binder, dibutyl phthalate, a mineral filler, but differs from it in that it contains a styrene-containing unsaturated polyester resin as a curing system peroxide methyl ethyl ketone in combination with an accelerator of cobalt naphthenate, namely a solution of cobalt salts of naphthenic acids in styrene or toluene, as a filler instead of perlite a, pumice, talc taken basalt dust with a particle size of less than 0.063 mm and aerosil, as well as the fact that the proposed formulation has a different quantitative composition, i.e. This solution is new.

Анализ уровня техники показал, что в технике известны входящие в состав шпатлевки компоненты и применяются для указанных целей при производстве лакокрасочных и строительных материалов, за исключением базальтовой пыли. Известно также применение базальтового гравия с размером частиц 0,05 4 мм в качестве наполнителя для приготовления бетона. An analysis of the prior art has shown that the components that make up the putty are known in the art and are used for these purposes in the manufacture of paints and varnishes and building materials, with the exception of basalt dust. It is also known the use of basalt gravel with a particle size of 0.05 to 4 mm as a filler for the preparation of concrete.

Однако рассев базальтовой пыли на стандартном наборе сит показал, что можно выделить три основные фракции с размером частиц:
крупная (более 0,16 мм) 27 38%
средняя (от 0,063 мм до 0,16 мм) 18 34%
мелкая (менее 0,063 мм) 40 50%
т. е. около половины базальтовой пыли использовать для приготовления бетона невозможно. Учитывая то, что утилизация отходов горноперерабатывающей промышленности представляет серьезную проблему в некоторых регионах (например, Кемеровская область, Алтайский край), можно сказать, что использование базальтовой пыли в качестве наполнителя в составе шпатлевки является одним из вариантов решения этой проблемы.However, sieving basalt dust on a standard set of sieves showed that three main fractions with a particle size can be distinguished:
large (over 0.16 mm) 27 38%
average (from 0.063 mm to 0.16 mm) 18 34%
fine (less than 0,063 mm) 40 50%
i.e., about half of the basalt dust cannot be used for concrete preparation. Considering the fact that waste management of mining industry is a serious problem in some regions (for example, Kemerovo region, Altai Territory), we can say that the use of basalt dust as a filler in the putty is one of the solutions to this problem.

Несмотря на то, что промышленностью выпускается много различных по составу шпатлевок, предлагаемый состав расширит ассортимент выпускаемой продукции с сохранением всех свойств, которым должны отвечать шпатлевки, одновременно удешевит ее, а также позволит частично решить проблему утилизации отходов горноперерабатывающей промышленности. Таким образом, данное решение явно не вытекает из существующего уровня техники и не было очевидным для специалистов, что дает возможность считать данное решение обладающим изобретательским уровнем. Despite the fact that the industry produces many putties of various composition, the proposed composition will expand the range of products while preserving all the properties that the putties must meet, at the same time reduce its cost, and also partially solve the problem of mining waste disposal. Thus, this solution clearly does not follow from the existing level of technology and was not obvious to specialists, which makes it possible to consider this solution as inventive.

Производство заявляемого состава шпатлевки не вызовет затруднений. Используемые в нем компоненты являются доступными. Все они изготавливаются в промышленности, компонент, используемый в качестве наполнителя, является отходом горноперерабатывающей промышленности и имеется в больших количествах, например в Кемеровской области, Алтайском крае. Таким образом, предложение имеет и третий признак изобретения промышленную применимость. The production of the inventive putty composition will not cause difficulties. The components used in it are available. All of them are manufactured in industry, the component used as a filler is a waste of the mining industry and is available in large quantities, for example, in the Kemerovo region, Altai Territory. Thus, the proposal also has a third feature of the invention, industrial applicability.

Пример конкретного выполнения. An example of a specific implementation.

Технологический процесс изготовления шпатлевки состоит из двух стадий - смещения основы и приготовления отвердителя. The technological process for the production of putty consists of two stages - displacement of the base and preparation of the hardener.

Смешение основы производится в смесителях периодического действия для пастообразных материалов с Z-образными лопастями и разгрузочным шнеком при комнатной температуре по следующему режиму:
загрузка смолы и ускорителя, перемешивание в течение 10 мин;
загрузка аэросила, перемешивание в течение 15 мин;
загрузка базальтовой пыли в два приема с перемешиванием каждой порции в течение 15 мин;
дополнительное перемешивание в течение 30 мин до получения однородной массы.The base is mixed in batch mixers for pasty materials with Z-shaped blades and a discharge screw at room temperature according to the following mode:
loading resin and accelerator, mixing for 10 minutes;
Aerosil loading, stirring for 15 minutes;
loading of basalt dust in two steps with mixing of each portion for 15 minutes;
additional mixing for 30 minutes to obtain a homogeneous mass.

Отдельно готовится отвердитель смешением в течение 15 мин дибутилфталата и пероксида метилэтилкетона. A hardener is separately prepared by mixing dibutyl phthalate and methyl ethyl ketone peroxide for 15 minutes.

Разработанная полимерная композиция по техническим характеристикам не уступает используемым в промышленности и быту шпатлевкам и может использоваться, кроме шпатлевания, для склеивания металлов, древесины, керамики, декоративнооблицовочных и других материалов. The developed polymer composition in technical characteristics is not inferior to putties used in industry and everyday life and can be used, except for puttying, for gluing metals, wood, ceramics, decorative facing and other materials.

Для экспериментальной проверки заявляемого состава шпатлевки были приготовлены пять рецептур (см. таблицу). For experimental verification of the claimed composition of the putty, five formulations were prepared (see table).

Способность наноситься определялась визуально. Жизнеспособность оценивалась временем от начала смешения основы шпатлевки с отвердителем до момента, когда шпатлевка перестанет равномерно наноситься шпателем, сворачиваясь под ним. The ability to be applied was determined visually. Viability was assessed by the time from the start of mixing the putty base with the hardener to the moment when the putty is no longer uniformly applied with a putty knife, folding under it.

Время высыхания определялось с момента потери шпатлевкой способности наноситься до получения поверхности, шлифующейся без засаливания шкурки. Drying time was determined from the moment the putty lost its ability to be applied until a surface was sanded without greasing the skin.

Оценка прочности адгезионного соединения шпатлевки с поверхностью проводилась по Методике АПО.045.5050, разработанной в НПО "Алтай". Сущность метода заключается в измерении максимальной нагрузки, при которой происходит отрыв металлических поверхностей, выполненных в виде грибков и соединенных между собой рекомендуемой шпатлевкой. Assessment of the strength of the adhesion of the putty to the surface was carried out according to Methodology APO.045.5050, developed by NPO Altai. The essence of the method is to measure the maximum load at which the detachment of metal surfaces, made in the form of fungi and interconnected by the recommended putty, occurs.

Изменение количества пыли за счет общего содержания связующего (состав 1) изменяет технологические характеристики. Шпатлевочная масса становится способной течь и не может быть использована для выравнивания вертикальных поверхностей. Увеличение содержания пыли более 35 мас. (состав II) делает массу жесткой с завышенным содержанием абразива, которую нанести на поверхность тонким слоем равномерно невозможно. Снижение содержания отвердителя ниже рекомендуемого (состав III) приводит к значительному замедлению процесса отверждения даже при повышенной температуре, что снижает потребительские качества. A change in the amount of dust due to the total binder content (composition 1) changes the technological characteristics. The putty mass becomes capable of flowing and cannot be used to level vertical surfaces. The increase in dust content of more than 35 wt. (composition II) makes the mass stiff with an overestimated abrasive content, which is impossible to apply uniformly on a surface with a thin layer. The decrease in the content of hardener below the recommended (composition III) leads to a significant slowdown in the curing process even at elevated temperatures, which reduces consumer qualities.

Увеличение содержания отвердителя выше рекомендуемого (состав IV) повышает когезионную прочность сцепления, снижая адгезионное сцепление шпатлевки с выравниваемой поверхностью. An increase in the hardener content above the recommended one (composition IV) increases the cohesive adhesion strength, reducing the adhesive adhesion of the putty to the leveling surface.

Увеличение содержания ускорителя до 3,6 мас. (состав V) резко снижает время, в течение которого шпатлевочная масса сохраняет способность наноситься ровным, тонким слоем. The increase in the content of the accelerator to 3.6 wt. (composition V) dramatically reduces the time during which the putty mass retains the ability to be applied in an even, thin layer.

Claims

A filler comprising a polyester binder, a curing system, a filler and dibutyl phthalate, characterized in that it contains a styrene-containing unsaturated polyester resin as a polyester binder, a methyl ethyl ketone peroxide accelerator in combination with a cobalt naphthenic accelerator with a particle size of less than 0,063 mm and Aerosil in the following ratio of components, wt.

Styrene-containing unsaturated polyester resin 57 60
Methyl ethyl ketone peroxide 0.8 2.6
Cobalt Naphthenate 0.8 3.2
Dibutyl phthalate 2.8 3.4
Aerosil 3.0 6.0
Basalt dust 27 35a