RU2121486C1

RU2121486C1 - Method of preparing aqueous dispersing composition

Info

Publication number: RU2121486C1
Application number: RU94021334/04A
Authority: RU
Inventors: В.И. Корнеев; К.Э. Оникул; Е.В. Морозова; В.А. Халин; Д.В. Ходорковский; Т.В. Богданова; П.О. Цветкова
Original assignee: Малое государственное предприятие "Топаз"
Priority date: 1994-06-10
Filing date: 1994-06-10
Publication date: 1998-11-10

Abstract

FIELD: paint and varnish industry, more particularly aqueous compositions for painting plastered, concrete, primed, wood and other porous surfaces. SUBSTANCE: claimed method comprises mixing emulsifier, alkaline metal phosphate, liquid glass and water in the presence of polysiloxane for 15-30 min, subsequently adding pigment and filler to mixture, dispersing, combining pigment paste with aqueous dispersion of synthetic polymer and further stirring in the presence of 0.5-7.0% aqueous solution of thickening agent for 30-60 minutes. EFFECT: greater viability of the composition, higher bending strength and greater hardness of the coating. 3 ex, 1 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к способам получения водно-дисперсионных композиций, применяемых как для защиты деревянных конструкций (стены, рамы, двери, лестницы и т.д.), так и для окраски штукатурки, бетона, картона и других пористых и загрунтованных поверхностей снаружи и внутри помещений. The present invention relates to methods for producing water-dispersion compositions used both for protecting wooden structures (walls, frames, doors, stairs, etc.), and for painting plaster, concrete, cardboard and other porous and primed surfaces outside and inside premises.

Известен способ получения водной композиции путем смешения жидкого стекла, самоочищающего катализатора, фосфата Al и Zn, наполнителя и воды (Заявка Японии N 57-98567). A known method of obtaining an aqueous composition by mixing liquid glass, a self-cleaning catalyst, Al phosphate and Zn, filler and water (Japanese Application N 57-98567).

Композиция, полученная указанным способом, обладает невысокой жизнеспособностью и низкой эластичностью. The composition obtained in this way has a low viability and low elasticity.

Известен также способ получения водно-дисперсионной композиции путем смешения латекса, жидкого стекла, фосфата щелочного металла, пигмента, наполнителя и воды (Paint & Color J., 1991, v. 181, N 4295, p. 650). There is also a method of producing a water-dispersion composition by mixing latex, water glass, alkali metal phosphate, pigment, filler and water (Paint & Color J., 1991, v. 181, N 4295, p. 650).

Композиция, полученная указанным способом, обладает низкой жизнеспособностью, а покрытие на ее основе - невысокой адгезией. The composition obtained by this method has low viability, and the coating based on it has low adhesion.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ получения водно-дисперсионной композиции путем смешения полиоксиэтиленового эфира алкилфенола, карбоксиметилцеллюлозы, полифосфата Na, пентахлорфенолята Na и воды, затем водный раствор смешивают с TiO₂, мелом, каолином, тальком и ультрамарином, после чего в бисерной мельнице производят диспергирование. Готовую массу смешивают с ПВА и мочевиномелалиноформальдегидной смолой в смесителе в течение 1 ч до получения однородной массы. В полученную массу вводят фосфорную кислоту, тщательно перемешивают 5 - 10 мин и вводят жидкое стекло. Приготовленную композицию разбавляют водой. (Авторское свидетельство СССР N 1081191).Closest to the claimed method is a method for producing a water-dispersion composition by mixing polyoxyethylene ether of alkyl phenol, carboxymethyl cellulose, Na polyphosphate, Na pentachlorophenolate and water, then the aqueous solution is mixed with TiO ₂ , chalk, kaolin, talc and ultramarine, after which it is produced in a bead mill dispersion. The finished mass is mixed with PVA and urea-melamine-formaldehyde resin in the mixer for 1 h until a homogeneous mass is obtained. Phosphoric acid is introduced into the resulting mass, mixed thoroughly for 5-10 minutes and liquid glass is introduced. The prepared composition is diluted with water. (USSR author's certificate N 1081191).

Полученная композиция обладает низкой жизнеспособностью, а покрытие на ее основе обладает недостаточной прочностью при изгибе и твердостью. The resulting composition has low viability, and a coating based on it has insufficient bending strength and hardness.

Технический результат, достижение которого обеспечивает предлагаемое изобретение, заключается в повышении жизнеспособности композиции, а также в повышении прочности покрытия при изгибе и его твердости. The technical result, the achievement of which the present invention provides, is to increase the viability of the composition, as well as to increase the strength of the coating during bending and its hardness.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения водно-дисперсионной композиции путем смешения латекса, жидкого стекла, эмульгатора, загустителя, фосфата щелочного металла, пигмента, наполнителей и воды сначала водный раствор фосфата щелочного металла и эмульгатора смешивают в течение 15 - 30 мин с жидким стеклом в присутствии полисилоксана, затем полученное связующее диспергируют с пигментом, наполнителями и водой и совмещают с водным раствором загустителя и латексом в течениe 30 - 50 мин. The specified technical result is achieved by the fact that in the method of producing a water-dispersion composition by mixing latex, liquid glass, emulsifier, thickener, alkali metal phosphate, pigment, fillers and water, first an aqueous solution of alkali metal phosphate and emulsifier is mixed for 15 to 30 minutes liquid glass in the presence of polysiloxane, then the resulting binder is dispersed with pigment, fillers and water and combined with an aqueous thickener solution and latex for 30 to 50 minutes.

В процессе поиска и анализа технической литературы установлено, что отличительные признаки предлагаемого изобретения нигде не описаны, следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию изобретательский уровень. In the process of searching and analyzing the technical literature it was found that the distinguishing features of the invention are not described anywhere, therefore, the invention meets the criterion of inventive step.

В способе используют:
латексы: латекс стиролбутадиеновый (ГОСТ 38.103550-84); латекс стиролакриловый; латекс дивинилакриловый (ГОСТ 13522-78) и другие,
жидкое стекло: натриевое жидкое стекло (модуль 3, 1, плотность 1,2 г/см³) (ГОСТ 13078-81); калиевое жидкое стекло (модуль 3,5; плотность 1,12 г/см³); эмульгаторы; полиоксиэтиленовые эфиры алкилфенолов ОП-7, ОП-10 (ГОСТ 8433-81); сульфанол НП-3 (СТУ 110-218-58-04); натриевое жидкое мыло (ТУ 10-РСФСР-80-89); неонол (ТУ 38.103625-88); проксанол; сульфанат;
загустители: карбоксиметилцеллюлоза натрия (ОСТ 6-05-386-80); оксиэтилцеллюлоза (ТУ 605-221-317-75); гипан и другие,
фосфаты щелочных металлов: тринатрийфосфат (ГОСТ 13493-86); полифосфат натрия (ГОСТ 20291-80); гексаметилфосфат калия (ГОСТ 20291-80) и другие,
пигменты: диоксид титана (ГОСТ 9808-84); пигмент желтый железоокисный (ГОСТ 18172-80); сурик железный (ГОСТ 8135-74); литопон (ГОСТ 907-72) и другие,
наполнители: мел природный обогащенный (ГОСТ 12085-88); тальк молотый (ГОСТ 19729-74); каолин обогащенный (ГОСТ 21285-75); слюда мусковит (ТУ 21-25-298-88) и другие,
полисилоксан (прозрачная густая бесцветная жидкость, химически инертна): полиэтиленполисилоксан (ГОСТ 13004-77); полиметилполисилоксан (ГОСТ 13032-77).The method uses:
latexes: styrene-butadiene latex (GOST 38.103550-84); styrene acrylic latex; divinyl acrylic latex (GOST 13522-78) and others,
water glass: sodium water glass (module 3, 1, density 1.2 g / cm ³ ) (GOST 13078-81); potassium liquid glass (module 3.5; density 1.12 g / cm ³ ); emulsifiers; polyoxyethylene ethers of alkyl phenols OP-7, OP-10 (GOST 8433-81); sulfanol NP-3 (STU 110-218-58-04); sodium liquid soap (TU 10-RSFSR-80-89); neonol (TU 38.103625-88); proxanol; sulfonate;
thickeners: sodium carboxymethyl cellulose (OST 6-05-386-80); hydroxyethyl cellulose (TU 605-221-317-75); gipan and others,
alkali metal phosphates: trisodium phosphate (GOST 13493-86); sodium polyphosphate (GOST 20291-80); potassium hexamethylphosphate (GOST 20291-80) and others,
pigments: titanium dioxide (GOST 9808-84); yellow iron oxide pigment (GOST 18172-80); red minium iron (GOST 8135-74); lithopone (GOST 907-72) and others,
fillers: natural enriched chalk (GOST 12085-88); ground talc (GOST 19729-74); enriched kaolin (GOST 21285-75); muscovite mica (TU 21-25-298-88) and others,
polysiloxane (transparent, thick, colorless liquid, chemically inert): polyethylene polysiloxane (GOST 13004-77); polymethylpolysiloxane (GOST 13032-77).

Пример 1. В аппарате с мешалкой растворяют в 10,0 г воды 2,0 г полифосфата натрия и 15 г полиоксиэтиленового эфира алкилфенола ОП-10. В полученный раствор загружают 100 г натриевого жидкого стекла и 2,0 г полиэтилполисилоксана и перемешивают в течение 15 мин. Затем в полученное связующее загружают 240 г диоксида титана, 440 г мела, 100 г талька, 60 г каолина и 640 г воды. Полученную пигментную пасту диспергируют в бисерной мельнице до степени перетира 50 мкм. Отдельно в аппарате с мешалкой 270 г воды смешивают с 20 г карбоксиметилцеллюлозы. В другой аппарат с мешалкой загружают полученные выше пигментную пасту, водный раствор карбоксиметилцеллюлозы и 100 г стиролбутадиенового латекса и перемешивают в течение 45 мин. Example 1. In an apparatus with a stirrer, 2.0 g of sodium polyphosphate and 15 g of polyoxyethylene ether of alkyl phenol OP-10 are dissolved in 10.0 g of water. 100 g of sodium liquid glass and 2.0 g of polyethyl polysiloxane are loaded into the resulting solution and stirred for 15 minutes. Then 240 g of titanium dioxide, 440 g of chalk, 100 g of talc, 60 g of kaolin and 640 g of water are loaded into the resulting binder. The resulting pigment paste is dispersed in a bead mill to a milling degree of 50 μm. Separately, in a apparatus with a stirrer, 270 g of water are mixed with 20 g of carboxymethyl cellulose. In the other apparatus with a stirrer, the pigment paste obtained above, an aqueous solution of carboxymethyl cellulose and 100 g of styrene-butadiene latex are loaded and mixed for 45 minutes.

Пример 2. В аппарате с мешалкой растворяют в 20 г воды 0,1 г тринатрий фосфата и 4 г сульфанола НП-3. В полученный раствор загружают 60 г калиевого жидкого стекла и 0,1 г полиметилполисилоксана и перемешивают в течение 20 мин. Затем в полученное связующее загружают 25 г диоксида титана, 10 г желтого железоокисного пигмента, 5 г сурика железного, 300 г мела, 85 г талька, 35 г каолина и 380 г воды. Полученную пигментную пасту диспергируют в бисерной мельнице до степени перетира 40 мкм. Отдельно в аппарате с мешалкой 100 г воды смешивают с 6 г оксиэтилцеллюлозы. В другой аппарат с мешалкой загружают полученные выше пигментную пасту, водный раствор оксиэтилцеллюлозы и 100 г стиролакрилового латекса и перемешивают в течение 30 мин. Example 2. In an apparatus with a stirrer, 0.1 g of trisodium phosphate and 4 g of sulfanol NP-3 are dissolved in 20 g of water. 60 g of potassium water glass and 0.1 g of polymethylpolysiloxane are loaded into the resulting solution and stirred for 20 minutes. Then, 25 g of titanium dioxide, 10 g of yellow iron oxide pigment, 5 g of iron minium, 300 g of chalk, 85 g of talc, 35 g of kaolin and 380 g of water are loaded into the resulting binder. The resulting pigment paste is dispersed in a bead mill to a milling degree of 40 μm. Separately, in a apparatus with a stirrer, 100 g of water are mixed with 6 g of hydroxyethyl cellulose. In another apparatus with a stirrer, the pigment paste obtained above, an aqueous solution of hydroxyethyl cellulose and 100 g of styrene acrylic latex are loaded and mixed for 30 minutes.

Пример 3. В аппарате с мешалкой растворяют в 15 г воды 5,4 г гиксамета фосфата калия и 1 г натриевого жидкого мыла. В полученный раствор загружают 50 г калиевого жидкого стекла и 5 г полиэтилполисилоксана и перемешивают в течение 30 мин. Затем в полученное связующее загружают 60 г диоксида титана, 350 г мела, 30 г талька, 20 г каолина и 370 г воды. Полученную пигментную пасту диспергируют в бисерной мельнице до степени перетира 60 мкм. Отдельно в аппарате с мешалкой 15 г воды смешивают с 1 г гипана. В другой аппарат с мешалкой загружают полученные выше пигментную пасту, водный раствор гипана и 100 г дивинилакрилового латекса и перемешивают в течение 30 мин. Example 3. In an apparatus with a stirrer, 5.4 g of potassium phosphate gixamet and 1 g of sodium liquid soap are dissolved in 15 g of water. 50 g of potassium water glass and 5 g of polyethyl polysiloxane are loaded into the resulting solution and stirred for 30 minutes. Then 60 g of titanium dioxide, 350 g of chalk, 30 g of talc, 20 g of kaolin and 370 g of water are loaded into the resulting binder. The resulting pigment paste is dispersed in a bead mill to a milling degree of 60 μm. Separately, in a apparatus with a stirrer, 15 g of water is mixed with 1 g of hypane. In the other apparatus with a stirrer, the pigment paste obtained above, an aqueous solution of hypane and 100 g of divinyl acrylic latex are loaded and mixed for 30 minutes.

В таблице приведены результаты испытаний, проведенных авторами композиции, полученной предлагаемым способом, и композиции, полученной способом-прототипом. The table shows the results of tests conducted by the authors of the composition obtained by the proposed method, and the composition obtained by the prototype method.

Жизнеспособность композиции определяют при первичной вязкости 18 - 20 с по вискозиметру В3-4 и по истечении указанных суток по достижении вязкости по В3-4 50 с. The viability of the composition is determined at a primary viscosity of 18 - 20 s using a B3-4 viscometer and after the specified days after reaching a viscosity of B3-4 50 s.

Влагостойкость покрытия определяют следующим образом. The moisture resistance of the coating is determined as follows.

Композицию наносят на бетонную подложку d = 8 см и толщиной 6 см с двух сторон и испытывают на влагостойкость на 7-е сутки после нанесения. Определяют визуально состояние подложки и время выдержки покрытия до появления сыпи, пузырей и т.д. The composition is applied to a concrete substrate d = 8 cm and a thickness of 6 cm on both sides and tested for moisture resistance on the 7th day after application. Visually determine the state of the substrate and the exposure time of the coating until a rash, blisters, etc.

Как следует из данных, приведенных в таблице, композиция, полученная предлагаемым способом, обладает высокой жизнеспособностью, а покрытие на ее основе обладает высокой прочностью при изгибе и твердостью. As follows from the data given in the table, the composition obtained by the proposed method has high viability, and the coating based on it has high bending strength and hardness.

Кроме того, покрытие на основе композиции, полученной предлагаемым способом, обладает высокой влагостойкостью и низкой смываемостью. In addition, the coating based on the composition obtained by the proposed method has high moisture resistance and low washability.

Claims

A method of obtaining a water-dispersion composition by mixing an emulsifier, an alkali metal phosphate and water, then introducing a pigment and a filler into a mixture, dispersing, combining a pigment paste with an aqueous dispersion of a synthetic polymer and mixing, characterized in that to a mixture of an emulsifier, an alkali metal phosphate and water water glass is added and mixing is carried out in the presence of polysiloxane for 15-30 minutes, and at the stage of combining the pigment paste with an aqueous dispersion of the synthetic polymer is introduced into ny (0,5 - 7)% - ny thickener solution and mix for 30 - 60 min, with the following component ratio, mass parts .:
Aqueous dispersion of synthetic polymer (dry matter) - 100.0
Alkali metal phosphate - 0.1 - 5.4
Emulsifier - 1.0 - 15.0
Liquid glass - 50.0 - 100.0
Polysiloxane - 0.1 - 5.0
Thickener (dry matter) - 1.0 - 20.0
Pigments and fillers - 460.0 - 840.0
Water - 400.0 - 900.00