RU2562298C2

RU2562298C2 - Порошковый состав редиспергируемой в воде краски

Info

Publication number: RU2562298C2
Application number: RU2013143182/05A
Authority: RU
Inventors: Светлана Юрьевна Тузова; Евгений Михайлович Антипов
Priority date: 2013-09-24
Filing date: 2013-09-24
Publication date: 2015-09-10
Also published as: RU2013143182A

Abstract

Изобретение относится к лакокрасочным составам, в частности к порошковым редиспергируемым композициям, предназначенным для получения недорогих защитно-декоративных покрытий по неметаллическим подложкам, а также для внутренней окраски зданий и сооружений по кирпичным, бетонным, отштукатуренным, деревянным и другим пористым поверхностям. Порошковый состав редиспергируемой в воде краски содержит портландцемент, неорганический пигмент, гидрофобизирующую добавку, наполнитель, ускоритель твердения, силикат калия или натрия, полимерное связующее, диспергатор, антислеживающий агент, пеногаситель, слюду, эмульгатор, водоудерживающую добавку, уплотнитель. В качестве наполнителя содержит каолин, доломит или мраморный песок. Изобретение обеспечивает создание нерастрескивающейся низковязкой редиспергируемой краски, с высокой адгезией и химстойкостью в щелочной и кислой средах, а также стойкостью к прямому удару. 2 табл., 10 пр.

Description

Изобретение относится к лакокрасочным составам, в частности к порошковым редиспергируемым композициям, предназначенным для получения недорогих защитно-декоративных покрытий по неметаллическим подложкам, а также для внутренней окраски зданий и сооружений по кирпичным, бетонным, отштукатуренным, деревянным и другим пористым поверхностям.

Известен порошковый состав [СА 2555174], включающий цемент, полимер, пигмент и малые добавки (%масс. ч.):

цемент	5-40%
полимер (натрий карбоксиметилцеллюлоза), способный формировать
стабильную коллоидную систему в воде	0,25-10%
гидроксиалкил целлюлоза	0.1-0.6%
пигмент	1-15%

Также в качестве полимера можно вводить латекс в количестве 5-60% от массы краски.

Лакокрасочный материал получают добавлением воды.

Однако данный состав не является химстойким и эластичным.

Известна наиболее близкая по технической сущности и выбранная за прототип порошковая краска, содержащая в качестве неорганического вяжущего цемент, при следующем содержании компонентов, вес. % [US 5281271]:

портландцемент	12-25%
гидроксид кальция	25-35%
оксид магния	12-16%
диоксид кремния	25-32%
оксид цинка	1-3%
стеарат алюминия	0,5-3%
меламиноформальдегид	0,05-3
пигмент	0,5-10%

Однако покрытия на основе данной краски обладают целым рядом недостатков:

- склонностью покрытий к растрескиванию, т.к. отсутствие полимерного связующего и использование извести снижает механические показатели покрытия и может привести к зацветанию поверхности, а также из-за едкости солей гидроксида кальция, входящих в ее состав, предпочтительно не использовать известь;

- наличие большого количества диоксида кремния обуславливает крайне высокую вязкость краски (более 4 минут по вискозиметру В3-246 с диаметром сопла 4 мм);

- покрытия не обладают химстойкостью в кислой и щелочной среде.

Задачей изобретения является создание дешевой нерастрескивающейся редиспергируемой краски, не содержащей гидроксид кальция, низковязкой в связи с отсутствием диоксида кремния и с высокой химстойкостью в щелочной и кислой средах.

Поставленная задача изобретения достигается тем, что порошковый состав редиспергируемой в воде краски, содержащий портландцемент, неорганический пигмент, гидрофобизирующую добавку, наполнитель, причем в качестве наполнителя он содержит каолин, доломит или мраморный песок и дополнительно содержит ускоритель твердения цемента, силикат калия или натрия, полимерное связующее, диспергатор, антислеживающий агент, пеногаситель, слюду, эмульгатор - смачиватель, водоудерживающую добавку - модификатор реологии и уплотнитель при следующем соотношении компонентов (масс. ч.):

портландцемент	100
неорганический пигмент	5-30
гидрофобизирующая добавка	0,2-5,0
наполнитель	10-50
ускоритель твердения	1-5
силикат	5-40
редиспергируемый полимер	5-30
диспергатор	0,1-0,7
антислеживающий агент	5-17
пеногаситель	0,05-0,5
слюда	1-3
эмульгатор	0,1-3,0
водоудерживающая добавка	0,1-4,0
уплотнитель	0,1-4,0

В качестве ускорителя твердения цемента могут использоваться CaCl₂ или мочевина, в качестве силиката - силикаты калия или натрия, в качестве редиспергируемого полимера - редиспергируемые полимеры марки «Vinnapas 8031 Н» и «Vinnapas 8034 Н», представляющий собой сополимер этилена, виниллаурата и винилхлорида производства фирмы Wacker Chemie AG; редиспергируемый полимер марки «ELOTEX® SEAL80», представляющий собой силановый полимер производства фирмы Elotex AG; «Neolith NP50», представляющий собой гомополимер винилацетата производства фирмы FAR SPA, в качестве пигмента - диоксид титана, красный железооксидный пигмент, желтый железооксидный пигмент, в качестве наполнителя - каолин, доломит или мраморный песок, в качестве эмульгатора - продукты марок ОП-7 и ОП-10, представляющие собой продукты обработки смеси моно- и диалкилфенолов окисью этилена, в качестве диспергатора - полифосфат натрия или гексаметофосфат натрия или продукт марки «Orotan 731 К» на основе натриевых солей поликарбоновых кислот производства фирмы Rohmand Haas или продукт марки «Tego Dispers 740 W» на основе производных жирных кислот производства Evonik Tego Chemie, в качестве антислеживающего агента - цеолит, кремнезем, в качестве гидрофобизирующей добавки - стеарат кальция, стеарат алюминия, в качестве пеногасителя - силиконовые пеногасители марок BYK 024, BYK 037 производства фирмы BYK-Chemie, в качестве водоудерживающей добавки - этилцеллюлозу, метилцеллюлозу, метилгидроксиэтил- или метилгидроксипропилцеллюлозу, в качестве уплотнителя - гидроксиалкилцеллюлозу, продукты марок ДЭГ-1 и ТЭГ-1, представляющие собой диэтиленгликолиевую и триэтиленгликолиевую смолы соответственно.

Порошковый состав редиспергируемой краски получают следующим образом: в шаровую мельницу загружают вышеуказанные компоненты и перетирают их до степени дисперсности 60-90 мкм.

Получение готового к употреблению лакокрасочного материала осуществляют путем добавления к порошковому составу воды или воды и латекса в соотношении порошок:вода 1:1-1:1,4 (по массе) и тщательного перемешивают сначала в течение не менее 60 с, а затем после пятнадцатиминутного перерыва еще в течение 5 минут.

Приготовление редиспергируемой в воде краски иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. По прототипу.

В высокоэнергетическую шаровую мельницу загружают (масс. ч.):

портландцемент	15
гидроксид кальция	30
оксид магния	13
оксид цинка	2
гидрофобизирующая добавка	2
стеарат алюминия

В шаровую мельницу загружают вышеуказанные компоненты и перетирают их до степени дисперсности 65 мкм.

Для получения краски порошок разводят водой до соотношения порошок:вода 1:1,5.

Пример 2. В высокоэнергетическую шаровую мельницу загружают (масс. ч.):

портландцемент	100
силикат - силикат натрия	5,0
ускоритель твердения цемента - CaCl₂	5,0
редиспергируемый полимер - Vinnapas 8031 Н	8,0
пигмент - TiO₂	15,0
наполнитель - каолин	10
слюда	1
эмульгатор - ОП-7	0,1
диспергатор - полифосфат натрия	0,1
антислеживающий агент - цеолит	5,0
гидрофобизирующая добавка - стеарат кальция	2,0
пеногаситель - BYK 024	0,05
водоудерживающая добавка - этилцеллюлоза	1,0
уплотнитель - гидроксиэтилцеллюлоза	1,0

Образовавшийся после размалывания в шаровой мельнице порошок и является требуемой формой редиспергируемой в воде краски.

Получение готового к употреблению лакокрасочного материала осуществляют путем добавления к порошку воды в соотношении порошок:вода 1:1,1 (по массе) и тщательного перемешивания сначала в течение не менее 60 с, а затем после пятнадцатиминутного перерыва еще в течение 5 минут.

Материал наносят (кистью, валиком, краскораспылителем) на стеклянные, деревянные, бетонные и отштукатуренные подложки. После отверждения полученные покрытия оценивают по внешнему виду, адгезии, смываемости.

Пример 3 аналогичен примеру 2. Однако в качестве силиката используют силикат калия, в качестве редиспергируемого полимера используют полимер марки «Vinnapas 8034 Н», в качестве наполнителя используют доломит, в качестве диспергатора используют гексаметофосфат натрия, в качестве гидрофобизирующей добавки используют стеарат алюминия, в качестве пеногасителя используют BYK 037, в качестве водоудерживающей добавки используют метилцеллюлозу. Соотношения компонентов приведены в таблице 1.

Пример 4 аналогичен примеру 2. Однако в качестве силиката используют силикат калия, в качестве редиспергируемого полимера используют полимер марки «ELOTEX® SEAL80», в качестве наполнителя используют мраморный песок, в качестве эмульгатора используют ОП-10, в качестве диспергатора используют «Orotan 731 К», в качестве антислеживающего агента используют кремнезем, в качестве пеногасителя используют BYK 037, в качестве водоудерживающей добавки используют метилгидроксиэтилцеллюлозу, в качестве уплотнителя используют ДЭГ-1. Соотношения компонентов приведены в таблице 1.

Пример 5 аналогичен примеру 2. Однако в качестве ускорителя твердения цемента используют мочевину, в качестве силиката используют силикат калия, в качестве редиспергируемого полимера используют полимер марки «Neolith NP50», в качестве пигмента используют красный железооксидный пингмент, в качестве диспергатора используют «Tego Dispers 740 W», в качестве пеногасителя используют BYK 037, в качестве водоудерживающей добавки используют метилгидроксипропилцеллюлозу, в качестве уплотнителя используют ТЭГ-1.

Соотношения компонентов приведены в таблице 1.

Пример 6 аналогичен примеру 2. Однако в качестве силиката используют силикат калия, в качестве наполнителя используют мраморный песок, в качестве эмульгатора используют ОП-10, в качестве диспергатора используют гексаметофосфат натрия, в качестве антислеживающего агента используют кремнезем, в качестве гидрофобизирующей добавки используют стеарат алюминия.

Пример 7 аналогичен примеру 2. Однако в качестве редиспергируемого полимера используют полимер марки «ELOTEX® SEAL80», в качестве пигмента используют желтый железооксидный пигмент, в качестве наполнителя используют доломит, в качестве диспергатора используют гексаметофосфат натрия.

Пример 8 аналогичен примеру 2. Однако в качестве ускорителя твердения цемента используют мочевину, в качестве силиката используют силикат калия, в качестве редиспергируемого полимера используют полимер марки «Neolith NP50», в качестве наполнителя используют мраморный песок, в качестве диспергатора используют гексаметофосфат натрия, в качестве пеногасителя используют BYK 037.

Пример 9 аналогичен примеру 2. Однако в качестве ускорителя твердения цемента используют мочевину, в качестве силиката используют силикат калия, в качестве редиспергируемого полимера используют полимер марки «Vinnapas 8034 Н», в качестве наполнителя используют доломит.

Пример 10 аналогичен примеру 2. Однако в качестве ускорителя твердения цемента используют мочевину, в качестве силиката используют силикат калия, в качестве редиспергируемого полимера используют полимер марки «Vinnapas 8034 Н», в качестве наполнителя используют мраморный песок.

Как видно из приведенных примеров, покрытия, полученные на основе предлагаемых редиспергируемых в воде порошковых составов, при невысокой стоимости обладают высокими значениями химстойкости, адгезии и стойкости к прямому удару и несмываемости по сравнению с композициями, полученными по прототипу.

В случае использования данной краски:

- За счет введения наполнителя снижается стоимость краски;

- Предоставляется возможность приготовления необходимого на данный момент количества краски;

- В составе краски отсутствуют токсичные органические растворители;

- Используется простая и более дешевая упаковка - бумажные мешки (упрощается утилизация тары);

- При транспортировке отпадает необходимость перевозить воду (транспортировка и складирование дешевле);

- Хранение и транспортировка возможны даже в экстремально сложных климатических условиях (например, на морозе) без ущерба для качества краски;

- Простота подготовки краски на стройплощадке путем замеса сухой смеси в воде (возможность приготовления краски в необходимом для работы количестве);

- Не требуется специального оборудования для нанесения - краска наносится на поверхность валиками или кистью;

- Благодаря низкой температуре формирования покрытий, такие краски применимы для различных строительных работ, например для отделки стен и потолков помещений по кирпичным, бетонным, отштукатуренным, деревянным и другим пористым поверхностям.

Таблица 2
№№ составов по табл.1	Свойство жидкого лакокрасочного материала	Свойства покрытий
№№ составов по табл.1	Вязкость по ВЗ-4, сек	Внешний вид	Химстойкость в кислой среде	Адгезия, балл	Стойкость к прямому удару, см	Эластичность, мм	Смываемость
1	более 4 мин	Ровное, матовое	Отслаивание покрытия	3,0	35	10	Устойчиво
2	14	Ровное, матовое	Видимых изменений нет	1,0	70	1	Устойчиво
3	17	Ровное, матовое	Видимых изменений нет	1,0	73	1	Устойчиво
4	17	Ровное, матовое	Видимых изменений нет	1,0	50	1	Устойчиво
5	25	Ровное, матовое	Видимых изменении нет	1,0	75	1	Устойчиво
6	31	Ровное, матовое	Видимых изменений нет	1,0	75	1	Устойчиво
7	32	Ровное, матовое	Видимых изменений нет	1,0	75	1	Устойчиво
8	17	Ровное, матовое	Видимых изменений нет	1,0	72	1	Устойчиво
9	23	Ровное, матовое	Видимых изменений нет	1,0	75	1	Устойчиво
10	28	Ровное, матовое	Видимых изменений нет	1,0	75	1	Устойчиво

Claims

Порошковый состав редиспергируемой в воде краски, содержащий портландцемент, неорганический пигмент, гидрофобизирующую добавку, наполнитель, отличающийся тем, что в качестве наполнителя он содержит каолин, доломит или мраморный песок и дополнительно содержит ускоритель твердения цемента, силикат калия или натрия, полимерное связующее, диспергатор, антислеживающий агент, пеногаситель, слюду, эмульгатор - смачиватель, водоудерживающую добавку - модификатор реологии и уплотнитель, при следующем соотношении компонентов мас.ч.:
портландцемент 100 неорганический пигмент 5-30 гидрофобизирующая добавка 0,2-5,0 наполнитель 10-50 ускоритель твердения 1-5 силикат 5-40 редиспергируемый полимер 5-30 диспергатор 0,1-0,7 антислеживающий агент 5-17 пеногаситель 0,05-0,5 слюда 1-3 эмульгатор 0,1-3,0 водоудерживающая 0,1-4,0 добавка уплотнитель 0,1-4,0