RU2818284C1

RU2818284C1 - Solvent-based surface coating composition

Info

Publication number: RU2818284C1
Application number: RU2023129301A
Authority: RU
Inventors: Мария Сергеевна Гудкова; Михаил Алексеевич Михеев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ВАЙТБЭЙС"
Filing date: 2023-11-13
Publication date: 2024-04-27

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: present invention relates to solvent-based protective coatings and sealants. Disclosed is a solvent-based surface coating composition containing the following, wt.pts: 9.7-11 “СЭБС” block polymer, 2.9–3.3 TiO₂, 7.8–8.7 hydrogenated resin C5, 1.9–2.2 petroleum resin C9, 0.2 antioxidant, 0.2 light stabilizer, 19.4–22 microcalcite, 3.9–4.4 talc, 5–10 SiO₂nanoparticles, 5–10 ZnO nanoparticles, and balance up to 100 wt.pts. toluene, wherein SiO₂ is nanoparticles with size of 20–30 nm, coated with a ligand – tetraethoxysilane, and ZnO – nanoparticles with size of 60–70 nm, coated with ligand – oleic acid.

EFFECT: increased service life and hydrophobicity of the coating, as well as improved environmental friendliness.

3 cl, 2 tbl, 6 ex

Description

Область техники Field of technology

Настоящее изобретение относится к защитным покрытиям и герметикам на основе растворителей.The present invention relates to solvent-based protective coatings and sealants.

Заявленное изобретение может быть использовано в области строительства для покрытия плоской или скатной кровли из битума, технониколя, рубероида, металла, бетона, дерева, ОСБ, шифера, профнастила и других схожих материалов, а также бассейнов, прудов, резервуаров, крыш гаражей, лодок, тентов, не ограничиваясь приведенным перечнем.The claimed invention can be used in the field of construction for covering flat or pitched roofs made of bitumen, techno-NIKOL, roofing felt, metal, concrete, wood, OSB, slate, corrugated board and other similar materials, as well as swimming pools, ponds, tanks, garage roofs, boats, awnings, not limited to the above list.

Уровень техники State of the art

Широко известны акриловые покрытия на водной основе (например, описанные в патентах РФ №№ 2241725 от 17.06.2003, 2550824 от 11.01.2011, 2287506 от 27.04.2005).Water-based acrylic coatings are widely known (for example, those described in RF patents No. 2241725 dated June 17, 2003, 2550824 dated January 11, 2011, 2287506 dated April 27, 2005).

Такие покрытия имеют общий недостаток:Such coatings have a common disadvantage:

Покрытия на водной основе имеют ограниченную полезность в некоторых климатических условиях из-за их чувствительности к осадкам, замерзанию и высокой влажности. Они также имеют плохую адгезию к некоторым распространенным кровельным материалам, включая TPO (термопластичный полиолефин), EPDM (разновидность синтетического каучука) и битумные кровли. Одним существенным недостатком таких покрытий является то, что их обычно нельзя наносить непосредственно на поверхность из асфальта или EPDM. В случае с асфальтом различные окрашенные компоненты вымываются из асфальта и попадают в белый слой покрытия, что снижает теплоотражающую способность покрытия. С крышами из EPDM эти покрытия на основе растворителя вызывают нежелательные уровни набухания и образования складок при нанесении непосредственно на поверхность каучука EPDM.Water-based coatings have limited usefulness in some climates due to their sensitivity to precipitation, freezing and high humidity. They also have poor adhesion to some common roofing materials, including TPO (thermoplastic polyolefin), EPDM (a type of synthetic rubber), and asphalt roofing materials. One significant disadvantage of these coatings is that they usually cannot be applied directly to asphalt or EPDM surfaces. In the case of asphalt, various colored components are washed out of the asphalt and end up in the white layer of the coating, which reduces the heat reflectivity of the coating. With EPDM roofs, these solvent-based coatings cause undesirable levels of swelling and wrinkling when applied directly to the EPDM rubber surface.

Известны пигментированные синтетические эластомерные покрытия на основе углеводородных растворителей, обычно содержащие стирол-этилен/пропилен-стирольный блок-полимер и клейкую смолу для обеспечения необходимого уровня водостойкости и адгезии или связывания пигмента.Pigmented synthetic elastomeric coatings based on hydrocarbon solvents are known, typically containing styrene-ethylene/propylene-styrene block polymer and adhesive resin to provide the required level of water resistance and adhesion or pigment binding.

Недостатком углеводородных растворителей, используемых в композициях для покрытий (алифатические углеводороды, ароматические углеводороды или их смеси), является низкая температура воспламенения. Желательно иметь не менее 37-38°С, для снижения потенциальной опасности возгорания, связанной с углеводородами растворителей. Время высыхания углеводородных растворителей обратно пропорционально температуре вспышки. Для повышения эффективности работ и сведения к минимуму прилипания почвы, листьев или другого мусора, переносимого по воздуху, к поверхности кровельного покрытия желательно быстрое время высыхания. В промышленности существует стремление к более быстрому времени высыхания кровельных покрытий на основе растворителей, чего нельзя достичь с помощью одних только углеводородов из-за пожароопасности необходимых растворителей с более низкой температурой воспламенения и более высокого воздействия таких растворителей на окружающую среду (https://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=895821) . A disadvantage of hydrocarbon solvents used in coating compositions (aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons or mixtures thereof) is their low flash point. It is advisable to be at least 37-38°C to reduce the potential fire hazard associated with hydrocarbon solvents. The drying time of hydrocarbon solvents is inversely proportional to the flash point. To improve job efficiency and minimize the adhesion of soil, leaves or other airborne debris to the roofing surface, a fast drying time is desirable. There is a desire in the industry for faster drying times for solvent-based roofing coatings, which cannot be achieved with hydrocarbons alone due to the fire hazard of the lower flash point solvents required and the higher environmental impact of such solvents (https://www. bibliofond.ru/view.aspx?id=895821) .

Материалы на основе полимерной смолы, используемые в покрытиях, хорошо известны в данной области техники. Композиции могут включать любой полимер, пригодный для использования в качестве материала покрытия поверхности (например, алкиды, эпоксидные смолы, полиуретаны, акриловые смолы, винилы, углеводородные смолы, каучуки и т.п.). В контексте кровельных покрытий, герметиков и т.п. предпочтительные полимерные смолы включают, без ограничения, эластомерные полимеры, такие как термопластичные каучуки (натуральные и синтетические, такие как стирол-бутадиен, полибутадиен, этиленпропилен, акрилонитрилбутадиен, полиизопрен и т.д.), термопластичные углеводородные смолы (например, термопластичные альфа-метилстирольные полимеры, гидрированные углеводородные смолы и т.д.) и т.п.Resin based materials used in coatings are well known in the art. The compositions may include any polymer suitable for use as a surface coating material (eg, alkyds, epoxies, polyurethanes, acrylics, vinyls, hydrocarbon resins, rubbers, and the like). In the context of roofing coatings, sealants, etc. preferred polymer resins include, but are not limited to, elastomeric polymers such as thermoplastic rubbers (natural and synthetic, such as styrene-butadiene, polybutadiene, ethylene propylene, acrylonitrile butadiene, polyisoprene, etc.), thermoplastic hydrocarbon resins (for example, thermoplastic alpha-methylstyrene polymers, hydrogenated hydrocarbon resins, etc.) etc.

Особенно предпочтительным эластомерным полимером является синтетический термопластичный каучук, такой как блок-сополимер стирола (например, блок-полимер стирол-этилен/бутилен-стирол (SEBS)). Полимеры SEBS включают блок полистирола, примыкающий к обоим концам блока сополимера этилена/бутилена. Подходящие блок-сополимеры стирола, такие как блок-сополимеры SEBS, хорошо известны в данной области техники и коммерчески доступны из различных источников, таких как продукты серии KRATON полимеров SEBS G (например, KRATON 1652, KRATON 1726 и т.п.) от фирмы Kraton Polymers LLC, Хьюстон, Техас.A particularly preferred elastomeric polymer is a synthetic thermoplastic rubber such as a styrene block copolymer (eg, styrene-ethylene/butylene-styrene block polymer (SEBS)). SEBS polymers include a polystyrene block adjacent to both ends of an ethylene/butylene copolymer block. Suitable styrene block copolymers, such as SEBS block copolymers, are well known in the art and are commercially available from various sources, such as the KRATON series of SEBS G polymers (eg, KRATON 1652, KRATON 1726, etc.) from Kraton Polymers LLC, Houston, Texas.

Известна композиция для поверхностного покрытия на основе растворителя, содержащая эластомерную полимерную смолу, диспергированную в растворителе, содержащем н-пропилбромид, где полимерная смола состоит из блок-полимера стирол-этилен/бутилен-стирол (СЭБС) и присутствует в композиции в концентрации в диапазоне от 5 до 60 процентов по массе, и растворитель присутствует в концентрации в диапазоне от 10 до 80 процентов по массе в расчете на общую массу композиции, и композиция включает от 2 до 50 процентов по массе наполнителя в расчете на общую массу композиции.A solvent-based surface coating composition is known containing an elastomeric polymer resin dispersed in a solvent containing n-propyl bromide, where the polymer resin consists of a styrene-ethylene/butylene-styrene block polymer (SEBS) and is present in the composition in a concentration ranging from 5 to 60 percent by weight, and the solvent is present in a concentration ranging from 10 to 80 percent by weight based on the total weight of the composition, and the composition includes from 2 to 50 percent by weight of excipient based on the total weight of the composition.

Растворитель содержит от 5 до 60 процентов по массе н-пропилбромида и от 5 до 40 процентов по массе жидкого алифатического углеводорода в расчете на общую массу растворителя.The solvent contains from 5 to 60 percent by weight n-propyl bromide and from 5 to 40 percent by weight liquid aliphatic hydrocarbon, based on the total weight of the solvent.

Жидкий алифатический углеводород имеет температуру воспламенения по меньшей мере 37°С.The liquid aliphatic hydrocarbon has a flash point of at least 37°C.

Растворитель дополнительно содержит от 0,1 до 25 мас.% жидкого ароматического углеводорода, содержащий ксилол (аналог - СА №02762672 (С), МПК C09D153/00; C09D5/02; C09D7/12, 2013 г., п.п.1-5). The solvent additionally contains from 0.1 to 25 wt.% of liquid aromatic hydrocarbon containing xylene (analogue - CA No. 02762672 (C), IPC C09D153/00; C09D5/02; C09D7/12, 2013, paragraph 1 -5).

Недостатком известной композиции является использование органического растворителя н-пропилбромида (1-бромпропан или nPB). A disadvantage of the known composition is the use of an organic solvent, n-propyl bromide (1-bromopropane or nPB).

В ЕС 1-бромпропан был классифицирован как репродуктивный токсикант согласно регистрации, оценке, разрешению и ограничению химических веществ, что делает его "веществом, вызывающим очень серьезную озабоченность".In the EU, 1-bromopropane has been classified as a reproductive toxicant under the Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals, making it a “Substance of Very High Concern.”

С 5 января 2022 года 1-бромпропан был добавлен в список опасных загрязнителей воздуха в соответствии с Законом США о чистом воздухе (HAP)Effective January 5, 2022, 1-bromopropane was added to the US Clean Air Act (HAP) list of hazardous air pollutants.

https://dev.abcdef.wiki/wiki/1-Bromopropane https://dev.abcdef.wiki/wiki/1-Bromopropane

https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.5bb671ed-651c53d4-6dbdaa1e-74722d776562/https/en.wikipedia.org/wiki/1-Bromopropanehttps://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.5bb671ed-651c53d4-6dbdaa1e-74722d776562/https/en.wikipedia.org/wiki/1-Bromopropane

Известна композиция для поверхностного покрытия на основе растворителя, содержащая от 2 до 50 процентов по весу наполнителя и от 5 до 60 процентов по весу эластомерного полимера, диспергированного в количестве от 10 до 80 процентов по весу от общего веса композиции. основе, растворителя, содержащего от 5 до 60 процентов по весу н-пропилбромида, от 5 до 40 процентов по весу жидкого алифатического углеводорода и от 0,1 до 25 процентов по весу жидкого ароматического углеводорода, на общий вес растворителя; при этом эластомерный полимер состоит из блок-полимера стирол-этилен/бутилен-стирол (SEBS).A solvent-based surface coating composition is known containing from 2 to 50 percent by weight of filler and from 5 to 60 percent by weight of an elastomeric polymer dispersed in an amount of from 10 to 80 percent by weight of the total weight of the composition. base, a solvent containing from 5 to 60 percent by weight n-propyl bromide, from 5 to 40 percent by weight of liquid aliphatic hydrocarbon and from 0.1 to 25 percent by weight of liquid aromatic hydrocarbon, based on the total weight of the solvent; wherein the elastomeric polymer consists of a styrene-ethylene/butylene-styrene (SEBS) block polymer.

Полимер СЭБС присутствует в комбинации в концентрации в диапазоне от 8 до около 30 процентов по весу.The SEBS polymer is present in the combination at a concentration ranging from 8 to about 30 percent by weight.

Жидкий алифатический углеводород включает уайт-спирит и
имеет температуру воспламенения по меньшей мере 37°С.Liquid aliphatic hydrocarbon includes mineral spirits and
has a flash point of at least 37°C.

Растворитель составляет от 3 до 20 процентов по массе жидкого ароматического углеводорода, содержащего толуол, ксилол, кумол, псевдокумол или их комбинацию.The solvent is from 3 to 20 percent by weight of a liquid aromatic hydrocarbon containing toluene, xylene, cumene, pseudocumene, or a combination thereof.

Жидкий ароматический углеводород содержит ксилол.The liquid aromatic hydrocarbon contains xylene.

Содержит один или несколько материалов, выбранных из группы, состоящей из антиоксиданта, светостабилизатора, поверхностно-активного вещества и диспергатора. Contains one or more materials selected from the group consisting of an antioxidant, a light stabilizer, a surfactant and a dispersant.

Дополнительно содержащей от 6 до 30 мас.% гидрогенизированной углеводородной смолы (аналог - СА №02762672 (С), МПК C09D153/00; C09D5/02; C09D7/12, 2013 г., п.п.10-18). Additionally containing from 6 to 30 wt.% hydrogenated hydrocarbon resin (analogue - CA No. 02762672 (C), IPC C09D153/00; C09D5/02; C09D7/12, 2013, paragraphs 10-18).

Известна композиция, выбранная в качестве прототипа, для поверхностного покрытия на основе растворителя, включающая от 2 до 50 процентов по весу наполнителя и от 5 до 60 процентов по весу эластомерной полимерной смолы, диспергированной в растворителе с содержанием от 10 до 80 процентов по весу от 5 до 60% по массе н-пропилбромида и от 5 до 40% по массе жидкого алифатического углеводорода (уайт-спирит); при этом полимерная смола состоит из блок-полимера стирол-этилен/бутилен-стирол (SEBS).A composition is known, selected as a prototype, for a solvent-based surface coating, comprising from 2 to 50 percent by weight of filler and from 5 to 60 percent by weight of an elastomeric polymer resin dispersed in a solvent containing from 10 to 80 percent by weight from 5 up to 60% by weight of n-propyl bromide and from 5 to 40% by weight of liquid aliphatic hydrocarbon (white spirit); wherein the polymer resin consists of a styrene-ethylene/butylene-styrene (SEBS) block polymer.

Растворитель дополнительно содержит от 0,1 до 25 мас.% жидкого ароматического углеводорода (толуол, ксилол)The solvent additionally contains from 0.1 to 25 wt.% liquid aromatic hydrocarbon (toluene, xylene)

Наполнитель содержит по меньшей мере один минерал, выбранный из группы, состоящей из карбоната кальция, диоксида титана (диоксида титана), диоксида кремния (кремнезема), оксида алюминия (оксида алюминия), гидроксида алюминия, оксида церия (оксида церия), оксид циркония (диоксид циркония), оксид цинка и глина.The filler contains at least one mineral selected from the group consisting of calcium carbonate, titanium dioxide (titanium dioxide), silicon dioxide (silica), aluminum oxide (alumina), aluminum hydroxide, cerium oxide (cerium oxide), zirconium oxide ( zirconium dioxide), zinc oxide and clay.

Дополнительно содержащая от 6 до 20 мас.% гидрогенизированной углеводородной смолы (см. патент СА №02762672 (С), МПК C09D153/00; C09D5/02; C09D7/12, 2013 г., п.п.6-9). Данное решение принято за прототип.Additionally containing from 6 to 20 wt.% hydrogenated hydrocarbon resin (see CA patent No. 02762672 (C), IPC C09D153/00; C09D5/02; C09D7/12, 2013, paragraphs 6-9). This solution was adopted as a prototype.

Раскрытие сущности изобретения Disclosure of the invention

Техническая проблема, решаемая изобретением, заключается в создании экологически приемлемого поверхностного покрытия на основе растворителя применимого, например, в качестве пигментированного полимерного покрытия для крыш, обладающего повышенной долговечностью.The technical problem solved by the invention is the creation of an environmentally acceptable solvent-based surface coating applicable, for example, as a pigmented polymer roofing coating with increased durability.

Технический результат от использования изобретения заключается в улучшении экологии окружающей среды и повышении срока службы за счет исключении из композиции н-пропилбромида (1-бромпропан или nPB) и применения наночастиц, без ухудшения эксплуатационных показателей композиции. Технический результат от использования изобретения заключается также в повышении гидрофобности покрытия (угол смачивания >90 градусов), вода скатывается с поверхности под минимальным уклоном.The technical result from the use of the invention is to improve the environment and increase service life due to the exclusion of n-propyl bromide (1-bromopropane or nPB) from the composition and the use of nanoparticles, without deteriorating the performance characteristics of the composition. The technical result from the use of the invention also consists in increasing the hydrophobicity of the coating (wetting angle >90 degrees), water rolls off the surface at a minimal slope.

Поставленная техническая проблема и заявленный технический результат достигается за счет того, что в композиции для поверхностного покрытия на основе растворителя, включающей наполнитель, содержащий минералы, выбранные из группы, состоящей из диоксида титана, диоксида кремния, оксида цинка; блок-полимер стирол-этилен-бутилен-стирол (СЭБС), диспергированные в растворителе, состоящем из смеси толуола и ксилола; гидрогенизированную углеводородную смолу, антиоксидант и светостабилизатор, в соответствии с изобретением композиция дополнительно содержит нефтеполимерную смолу С9, микрокальцит, тальк, в качестве гидрогенизированной углеводородной смолы выступает гидрогенизированная смола С5, при этом SiO2 представляет собой наночастицы размером 20-30 нм, покрытые лигандом – тетраэтоксисиланом, а ZnO – наночастицы размером 60-70 нм, покрытые лигандом – олеиновая кислота, в следующих соотношениях, масс. ч:The posed technical problem and the claimed technical result are achieved due to the fact that in a composition for a solvent-based surface coating, including a filler containing minerals selected from the group consisting of titanium dioxide, silicon dioxide, zinc oxide; styrene-ethylene-butylene-styrene (SEBS) block polymer dispersed in a solvent consisting of a mixture of toluene and xylene; hydrogenated hydrocarbon resin, antioxidant and light stabilizer, in accordance with the invention, the composition additionally contains C9 petroleum polymer resin, microcalcite, talc, hydrogenated C5 resin acts as a hydrogenated hydrocarbon resin, while SiO2 is nanoparticles 20-30 nm in size, coated with a ligand - tetraethoxysilane, and ZnO – nanoparticles with a size of 60-70 nm, coated with a ligand – oleic acid, in the following ratios, wt. h:

СЭБС -9,7-11;SEBS -9.7-11;

TiO₂-2,9 -3,3; TiO ₂ -2.9 -3.3;

Гидрогенизированная смола С5 7,8 -8,7;Hydrogenated resin C5 7.8 -8.7;

Нефтеполимерная смола С9 1,9 -2,2;Petroleum polymer resin C9 1.9 -2.2;

Антиоксидант – 0,2;Antioxidant – 0.2;

Светостабилизатор – 0,2;Light stabilizer – 0.2;

Микрокальцит - 19,4-22;Microcalcite - 19.4-22;

Тальк – 3,9-4,4;Talc – 3.9-4.4;

Наночастицы SiO₂ -5-10Nanoparticles SiO ₂ -5-10

Наночастицы ZnO – 5-10ZnO nanoparticles – 5-10

Толуол, о-ксилол – остальное.Toluene, o-xylene - the rest.

В качестве антиоксиданта использован BASF Irganox 1010.BASF Irganox 1010 was used as an antioxidant.

В качестве светостабилизатора использован BASF Tinuvin 329.BASF Tinuvin 329 was used as a light stabilizer.

Наночастицы покрыты лигандами.Nanoparticles are coated with ligands.

Для наночастиц SiO2 использован лиганд – тетраэтоксисилан.The ligand used for SiO2 nanoparticles is tetraethoxysilane.

Для наночастиц ZnO использован лиганд - олеиновая кислота. The ligand used for ZnO nanoparticles is oleic acid.

СЭБС является резиноподобным материалом, имеющим хорошую устойчивость к атмосферному воздействию: влаге, ветровым нагрузками, УФ и другим внешним факторам; высокой прочностью на разрыв, износостойкость; стойкость к воздействию химических веществ; хорошая эластичность. SEBS is a rubber-like material that has good resistance to atmospheric influences: moisture, wind loads, UV and other external factors; high tensile strength, wear resistance; resistance to chemicals; good elasticity.

Использование диоксида титана увеличивает износостойкость покрытия, обеспечивает улучшение защиты от ультрафиолетового излучения и возгорания.The use of titanium dioxide increases the wear resistance of the coating and provides improved protection against ultraviolet radiation and fire.

Гидрогенизированная смола С5 и нефтеполимерная смола С9 улучшают адгезию.Hydrogenated C5 resin and C9 petroleum resin improve adhesion.

BASF Irganox 1010 - эффективно защищает пластмассы, синтетические волокна, эластомеры, клеи, воски, масла и жиры от термоокислительной деструкции.BASF Irganox 1010 - effectively protects plastics, synthetic fibers, elastomers, adhesives, waxes, oils and fats from thermal oxidative degradation.

BASF Tinuvin 329 является эффективным стабилизатором света для различных пластмасс и других органических субстратов. Он защищает полимеры от УФ-энергии, помогая сохранить первоначальный внешний вид и физическую целостность формованных изделий, пленок, листов и волокон от выветривания на открытом воздухе. BASF Tinuvin 329 is an effective light stabilizer for a variety of plastics and other organic substrates. It protects polymers from UV energy, helping to maintain the original appearance and physical integrity of molded products, films, sheets and fibers from outdoor weathering.

Микрокальцит усиливает прочность композиции.Microcalcite enhances the strength of the composition.

Тальк увеличивает вязкость композиции.Talc increases the viscosity of the composition.

Наночастицы SiO₂повышают гидрофобные свойства и угол смачивания.SiO ₂ nanoparticles increase hydrophobic properties and contact angle.

Наночастицы ZnO повышают защитные свойства от УФ-излучения.ZnO nanoparticles increase protective properties against UV radiation.

Меньший размер частиц даёт большее их количество в поверхностном слое, следовательно повышает эффективность воздействия наночастиц для придания требуемых свойств композиции.A smaller particle size results in a greater number of particles in the surface layer, therefore increasing the effectiveness of the action of nanoparticles to impart the required properties of the composition.

Толуол, о-ксилол – эффективные растворители.Toluene and o-xylene are effective solvents.

Значения компонентов, приведенных в формуле сведены в таблицу 1.The values of the components given in the formula are summarized in Table 1.

Таблица 1Table 1

Наименование Name ОписаниеDescription Примечание Note Масс. чMass. h KRATON G1643KRATON G1643 Сополимер стирола, этилена и бутилена (СЭБС) с содержанием стирола 30% по массе.Styrene-ethylene-butylene copolymer (SEBS) with a styrene content of 30% by weight. Полимерная смола, основное связующее материалаPolymer resin, the main binder of the material 9,7-119.7-11 TiO₂ _TiO2 Диоксид Титана (наполнитель)Titanium dioxide (filler) Белый пигментWhite pigment 2,9-3,32.9-3.3 DW100DW100 Гидрогенизированная смола С5Hydrogenated resin C5 Для улучшения адгезииTo improve adhesion 7,8-8,77.8-8.7 HIKOTACK P-120HIKOTACK P-120 Нефтеполимерная смола С9Petroleum polymer resin C9 Для улучшения адгезииTo improve adhesion 1,9-2,21.9-2.2 BASF Irganox 1010BASF Irganox 1010 АнтиоксидантAntioxidant АнтиоксидантAntioxidant 0,20.2 BASF Tinuvin 329BASF Tinuvin 329 СветостабилизаторLight stabilizer СветостабилизаторLight stabilizer 0,20.2 МикрокальцитMicrocalcite Минеральный наполнительMineral filler Усиление прочностиStrengthening 19,4-22,019.4-22.0 ТалькTalc Минеральный наполнительMineral filler Увеличение вязкостиViscosity increase 3,9-4,43.9-4.4 Наночастицы SiO₂ SiO ₂ nanoparticles Диоксид кремния (наполнитель)Silicon dioxide (filler) Наночастицы, повышение гидрофобных свойств и угла смачиванияNanoparticles, increasing hydrophobic properties and contact angle 5 -105 -10 Наночастицы ZnOZnO nanoparticles Оксид цинкаZinc oxide Наночастицы, повышение защитных свойств от УФ-излученияNanoparticles, increasing protective properties against UV radiation 5 - 105 - 10 Толуол,
о-ксилолToluene,
o-xylene РастворителиSolvents Дисперсионная средаDispersive medium Осталь
ноеOstal
new

Осуществление изобретения Carrying out the invention

Композицию получают следующим образом: в смеситель загружают растворители, затем остальные компоненты: СЭБС, пигмент, нефтеполимерные смолы, антиоксидант, светостабилизатор, наполнители, наночастицы и перемешивают до получения однородной массы. Полученную смесь диспергируют в течение 60 мин. The composition is prepared as follows: solvents are loaded into the mixer, then the remaining components: SEBS, pigment, petroleum polymer resins, antioxidant, light stabilizer, fillers, nanoparticles and mixed until a homogeneous mass is obtained. The resulting mixture is dispersed for 60 minutes.

Диспергирование проводят в диссольвере при комнатной температуре. Порядок смешивания компонентов в растворителе соответствует порядку упоминания компонентов в таблице примеров. Как видно из таблицы примеров, при увеличении концентрации наночастиц SiO2 увеличивается угол смачивания. Действие наночастиц ZnO проверяли визуально после продолжительного воздействия УФ-излучения. Наночастицы вводятся не в чистом виде, а покрытые лигандами - тетраэтоксисилан для увеличения стабильности при диспергировании и увеличения гидрофобных свойств наночастиц SiO2 и лигандами- олеиновая кислота для увеличения стабильности повышения защитных свойств от УФ-излучения наночастиц ZnO.Dispersion is carried out in a dissolver at room temperature. The order of mixing the components in the solvent corresponds to the order in which the components are mentioned in the example table. As can be seen from the table of examples, with increasing concentration of SiO2 nanoparticles, the contact angle increases. The effect of ZnO nanoparticles was checked visually after prolonged exposure to UV radiation. Nanoparticles are introduced not in pure form, but coated with ligands - tetraethoxysilane to increase stability during dispersion and increase the hydrophobic properties of SiO2 nanoparticles and ligands - oleic acid to increase stability and increase the protective properties of ZnO nanoparticles from UV radiation.

Продукция представляет собой однородную, однокомпонентную, пластичную массу.The product is a homogeneous, one-component, plastic mass.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами, приведенными в Таблице 2.The invention is illustrated by the following examples shown in Table 2.

Таблица 2.Table 2.

Наименование ОписаниеName Description При-
мер 1
Масс. чAt-
measures 1
Mass. h При-мер 2
Масс. чExample 2
Mass. h При-мер 3
Масс. чExample 3
Mass. h При-мер 4
Масс. чExample 4
Mass. h При-мер 5
Масс. чExample 5
Mass. h При-мер 6
Масс. чExample 6
Mass. h KRATON G1643 Сополимер стирола, этилена и бутилена (СЭБС) с содержанием стирола 30% по массе.KRATON G1643 Styrene-ethylene-butylene copolymer (SEBS) with a styrene content of 30% by weight. 11,011.0 10,710.7 10,410.4 10,210.2 10,010.0 9,79.7 TiO₂
Диоксид Титана (наполнитель) _TiO2
Titanium dioxide (filler) 3,33.3 3,23.2 3,13.1 3,03.0 3,03.0 2,92.9 DW100 Гидрогенизированная смола С5DW100 Hydrogenated C5 resin 8,78.7 8,58.5 8,48.4 8,28.2 8,08.0 7,87.8 HIKOTACK P-120 Нефтеполимерная смола С9HIKOTACK P-120 Petroleum polymer resin C9 2,22.2 2,12.1 2,02.0 2,02.0 2,02.0 1,91.9 BASF Irganox 1010 АнтиоксидантBASF Irganox 1010 Antioxidant 0,20.2 0,20.2 0,20.2 0,20.2 0,20.2 0,20.2 BASF Tinuvin 329 СветостабилизаторBASF Tinuvin 329 Light stabilizer 0,20.2 0,20.2 0,20.2 0,20.2 0,20.2 0,20.2 Микрокальцит Минеральный наполнительMicrocalcite Mineral filler 22,022.0 21,421.4 20,920.9 20,420.4 19,919.9 19,419.4 Тальк
Минеральный наполнительTalc
Mineral filler 4,44.4 4,34.3 4,24.2 4,04.0 4,04.0 3,93.9 Наночастицы SiO₂
Диоксида кремния (наполнитель)SiO ₂ nanoparticles
Silicon dioxide (filler) 5,0
*47°5.0
*47° 6,0
*61°6.0
*61° 7,0
*76°7.0
*76° 8,0
*95°8.0
*95° 9,0
*109°9.0
*109° 10,0
*111°10.0
*111° Наночастицы ZnO Оксида цинкаNanoparticles ZnO Zinc Oxide 5,0
**3
балла5.0
**3
points 6,0
**3 балла6.0
**3 points 7,0
**3
балла7.0
**3
points 8,0
**2
балла8.0
**2
points 9,0
**2
балла9.0
**2
points 10,0
**3
балла10.0
**3
points Толуол РастворительToluene Solvent 19,019.0 18,718.7 18,318.3 17,917.9 17,3517.35 17,017.0 О-ксилол РастворительO-xylene Solvent 19,019.0 18,718.7 18,318.3 17,917.9 17,3517.35 17,017.0

*- угол смачивания*- contact angle

**- изменение цвета покрытия после 100 ч воздействия УФ лампы (ГОСТ 9.407) **- change in color of the coating after 100 hours of exposure to a UV lamp (GOST 9.407)

В результате проведенных испытаний композиции с различным сочетанием количественного содержания входящих в его состав компонентов (см. Таблицу 2) был сделан следующий вывод: As a result of tests of the composition with various combinations of quantitative contents of its constituent components (see Table 2), the following conclusion was made:

Оптимальный состав приведен в примере №4, потому что в нем начинают проявляться заявленные свойства - гидрофобность (угол смачивания >90 градусов), вода скатывается с поверхности под минимальным уклоном, обеспечиваемые оптимальным количество наночастиц в составе, дающим гидрофобные свойства. Покрытие выдерживает испытание непрерывным УФ-излучением в течение 100 ч без изменения внешнего вида, обеспечиваемое оптимальным количеством наночастиц в составе, соответствующее требованиям ГОСТа.The optimal composition is given in example No. 4, because the declared properties begin to appear in it - hydrophobicity (wetting angle >90 degrees), water rolls off the surface at a minimal slope, ensured by the optimal amount of nanoparticles in the composition, which gives hydrophobic properties. The coating can withstand the test of continuous UV radiation for 100 hours without changing its appearance, provided by the optimal amount of nanoparticles in the composition, meeting the requirements of GOST.

При эксплуатации различные абразивные частицы, такие как песок или лёд с помощью ветра непрерывно воздействуют на поверхность кровли. Такое постоянное воздействие на поверхность вызывает износ материалов. Использование в наполнителе микрокальцита, усиливающего прочность композиции, талька, увеличивающего вязкость композиции, нефтеполимерной алифатической смолы С5 и нефтеполимерной ароматической смолы С9, улучшающих адгезию покрытия, использование частиц наполнителя разного размера даёт большее сопротивление движению слоёв материала относительно друг друга, что повышает сопротивление износу, а следовательно, увеличивает срок эксплуатации покрытия. During operation, various abrasive particles, such as sand or ice, with the help of wind, continuously impact the roof surface. This constant exposure to the surface causes wear and tear on the materials. The use of microcalcite in the filler, which enhances the strength of the composition, talc, which increases the viscosity of the composition, petroleum-polymer aliphatic resin C5 and petroleum-polymer aromatic resin C9, which improves the adhesion of the coating; the use of filler particles of different sizes provides greater resistance to the movement of layers of material relative to each other, which increases wear resistance, and therefore, it increases the service life of the coating.

Износостойкость напрямую влияет на долговечность. Wear resistance directly affects durability.

На основе предлагаемого изобретения разработан жидкий, однокомпонентный полимерный кровельный материал, представляющий собой гидроизоляционный материал, предназначенный для гидроизоляции плоской, а также скатной кровли (далее по тексту – материал или продукция). Based on the present invention, a liquid, one-component polymer roofing material has been developed, which is a waterproofing material intended for waterproofing flat and pitched roofs (hereinafter referred to as the material or product).

Области применения продукции: плоские и скатные кровли из битума, технониколя, рубероида, металла, бетона, дерева, ОСБ, шифера, профнастила и других схожих материалов, а также бассейны, пруды, резервуары, крыши гаражей, лодки, тенты, стеклопластик, пластик.Areas of application of products: flat and pitched roofs made of bitumen, techno-NIKOL, roofing felt, metal, concrete, wood, OSB, slate, corrugated sheets and other similar materials, as well as swimming pools, ponds, tanks, garage roofs, boats, awnings, fiberglass, plastic.

Как показали результаты испытаний, покрытие, образуемое заявленной композицией, сохраняет свои свойства в условиях умеренного, умеренно-холодного и холодного (У, УХЛ, ХЛ) климата категории размещения 1 и 2 согласно ГОСТ 15150 и ГОСТ 9.104 в интервале температур от минус 55 до плюс 180 °С в течение расчётного срока службы не менее 5 лет.As the test results showed, the coating formed by the claimed composition retains its properties in conditions of moderate, moderately cold and cold (U, UHL, HL) climate of placement categories 1 and 2 according to GOST 15150 and GOST 9.104 in the temperature range from minus 55 to plus 180 ° C during the design service life of at least 5 years.

Материал, изготовленный из заявленной композиции для поверхностного покрытия на основе растворителя, наносится на любую поверхность, очищенную от пыли и грязи, шпателем, кистью, валиком или аппаратным методом при температуре от -25°С до +35°С. The material made from the claimed solvent-based surface coating composition is applied to any surface, cleaned of dust and dirt, with a spatula, brush, roller or hardware method at a temperature from -25°C to +35°C.

Предварительная грунтовка поверхности не требуется.No preliminary priming of the surface is required.

Материал, изготовленный из заявленной композиции для поверхностного покрытия на основе растворителя, выдерживает испытания на гибкость в соответствии с ГОСТ 30693.The material made from the claimed solvent-based surface coating composition withstands flexibility tests in accordance with GOST 30693.

При изготовлении продукции используются неорганическое вяжущее с использованием силикатных химических добавок и наполнителя минерального происхождения. In the manufacture of products, inorganic binders are used using silicate chemical additives and filler of mineral origin.

По согласованию с заказчиком допускается использовать сырьё других видов (как отечественное, так и импортное), по качеству отвечающее требованиям технических условий и ГОСТов.By agreement with the customer, it is allowed to use other types of raw materials (both domestic and imported), whose quality meets the requirements of technical specifications and GOSTs.

Материал, изготовленный из заявленной композиции для поверхностного покрытия на основе растворителя, в условиях эксплуатации не оказывает вредного воздействия на организм человека и окружающую среду. Работа с ним не требует особых мер предосторожности. The material made from the claimed solvent-based surface coating composition does not have a harmful effect on the human body or the environment under operating conditions. Working with it does not require special precautions.

Отходы продукции не токсичны. Загрязненные сточные воды не образуются (воды, сбрасываемые в канализацию, считаются условно чистыми)Product waste is not toxic. Contaminated wastewater is not generated (water discharged into the sewer system is considered conditionally clean)

Материал, изготовленный из заявленной композиции для поверхностного покрытия на основе растворителя, транспортируется любым видом транспорта крытого типа при температуре от минус 30°С до плюс 80°С в условиях, обеспечивающих её сохранность, в соответствии с правилами перевозок грузов, действующими на данном виде транспорта ГОСТ 9980.5. The material made from the claimed composition for a solvent-based surface coating is transported by any type of covered transport at a temperature from minus 30°C to plus 80°C under conditions that ensure its safety, in accordance with the cargo transportation rules in force for this type of transport GOST 9980.5.

Предлагаемая композиция для поверхностного покрытия на основе растворителя — это современное и эффективное покрытие для крыш, которое является экологически безопасным, долговечным и обеспечивает надежную защиту от воды и коррозии. The proposed solvent-based surface coating composition is a modern and effective roof coating that is environmentally friendly, durable and provides reliable protection against water and corrosion.

Композиция для поверхностного покрытия на основе растворителя может быть изготовлена на известном технологическом оборудовании.The solvent-based surface coating composition can be produced using known process equipment.

Заявленное изобретение может быть использовано в области строительства для покрытия плоской или скатной кровли из битума, технониколя, рубероида, металла, бетона, дерева, ОСБ, шифера, профнастила и других схожих материалов, а также бассейнов, прудов, резервуаров, крыш гаражей, лодок, тентов, не ограничиваясь приведенным перечнем. The claimed invention can be used in the field of construction for covering flat or pitched roofs made of bitumen, techno-NIKOL, roofing felt, metal, concrete, wood, OSB, slate, corrugated board and other similar materials, as well as swimming pools, ponds, tanks, garage roofs, boats, awnings, not limited to the above list.

Claims

1. A solvent-based surface coating composition comprising a filler containing minerals selected from the group consisting of titanium dioxide, silica, zinc oxide; styrene-ethylene-butylene-styrene (SEBS) block polymer dispersed in a solvent consisting of a mixture of toluene and xylene; hydrogenated hydrocarbon resin, antioxidant and light stabilizer, characterized in that the composition additionally contains C9 petroleum polymer resin, microcalcite, talc, hydrogenated C5 resin acts as a hydrogenated hydrocarbon resin, while SiO ₂ is nanoparticles 20-30 nm in size, coated with a ligand - tetraethoxysilane , and ZnO – nanoparticles with a size of 60-70 nm, coated with a ligand – oleic acid, in the following ratios, parts by mass:

SEBS 9.7-11 TiO2 2.9 -3.3 Hydrogenated resin C5 7.8 -8.7 Petroleum polymer resin C9 1.9 -2.2 Antioxidant 0.2 Light stabilizer 0.2 Microcalcite 19.4-22 Talc 3.9-4.4 SiO ₂ nanoparticles 5-10 ZnO nanoparticles 5-10 Toluene, o-xylene the rest up to 100 mass.h

2. The composition according to claim 1, characterized in that BASF Irganox 1010 is used as an antioxidant.

3. Composition according to claim 1, characterized in that BASF Tinuvin 329 is used as a light stabilizer