початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2286367

ПОЛІМЕРНА ВИРОБНИЦТВО ФАРБ КОМПОЗИЦІЯ

Ім'я винахідника: Марченков Андрій Володимирович (RU); Аскадскій Андрій Олександрович (RU); Голенева Лідія Михайлівна (RU); Курська Олена Анатоліївна (RU); Аскадскій Олександр Андрійович (RU); Мурачев Сергій Миколайович
Ім'я патентовласника: Інститут елементоорганічних сполук ім. А.Н. Несмеянова РАН (RU); ТОВ "Юджин Р" ( "Jujin R") інженерні пластики
Адреса для листування: 119991, Москва, ГСП-1, В-334, вул. Вавилова, 28, ІНЕОС РАН ім. А.Н. Несмеянова
Дата початку дії патенту: 2005.09.29

Винахід відноситься до області полімерних лакофарбових матеріалів, а саме до складів для нанесення покриттів на основі полікарбонату. Полімерна лакофарбова композиція містить 12,0-14,0 мас.ч. полікарбонату на основі бісфенолу А з молекулярної масою 26000-36000, 1,5-4,2 мас.ч. полімерного адгезиву, в якості пластифікатора - 0,12-1,4 мас.ч. сополимера акрилонитрил-бутадієн-стиролу, 0,6-26,0 мас.ч. мінерального наповнювача, вибраного з групи мінеральних дрібнодисперсних матеріалів: алюмінієвої пудри, двоокису титану, солі лужноземельних металів, тальку, мікроволластоніта, 0,1-1,4 мас.ч. барвника, обраного з ряду фталоціанінових барвників або кольорових мінеральних пігментів, 0,001-0,01 мас.ч. поверхнево-активної речовини - поліоксіетіленсорбітанмонолеата (Твін 80) і інше - хлорований алифатический розчинник. Технічний результат полягає в створенні швидковисихаючої в природних умовах полімерної лакофарбової композиції, яка дозволяє отримати довільно пофарбовані покриття на різні будівельні матеріали без погіршення адгезії.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до складів для нанесення покриттів, а саме до полімерних лакофарбових матеріалів, конкретно до складів для нанесення покриттів на основі полікарбонату.

Ці матеріали найбільш успішно можуть бути використані для отримання атмосферостійких захисно-декоративних покриттів на поверхнях виробів з дерева, металу, бетону та інших поверхнях, що знаходяться як всередині, так і зовні приміщень.

Лакофарбові покриття на основі полікарбонатів характеризуються підвищеною світло- і вологостійкість і низькою гігроскопічністю. Вони відрізняються високими механічними показниками, діелектричними властивостями, які зберігаються в широкому температурному інтервалі від дуже низьких негативних температур до 190-200 ° С, стійкістю до дії кислот, окислювачів і детергентів. Полікарбонат вважається фізіологічно безпечним полімером внаслідок відсутності біологічної активності його самого і будь-яких екстрагуються з нього компонентів (Смирнова О.В., Єрофєєва С.Б. Полікарбонати, М .: Хімія, 1975, 288 с.).

Відомо використання поликарбонатов для отримання плівок і покриттів. Однак хімічна структура ароматичних полікарбонатів і перш за все на основі бісфенолу А обумовлює високу жорсткість утворюються плівок і їх низьку адгезію до поверхонь при отриманні захисних покриттів в звичайних умовах. Тому з метою збільшення адгезії полікарбонатних покриттів до підкладки використовують або поверхневу хімічну модифікацію плівок, або високотемпературний спосіб створення полікарбонатних покриттів на металевих поверхнях, що передбачає обов'язковий нагрів виробів до температури, що перевищує температуру плавлення полікарбонату, тобто 260-280 ° С (Шнелль Г. Хімія і фізика поликарбонатов, М .: Хімія, 1967, 229 с.).

Відома композиція, яка використовується для отримання пластифікованих плівок на основі полікарбонату, що включає ароматичний полікарбонат, пластифікатор - поліетоксіамін (2-50% від ваги полікарбонату) і хлористий метилен як розчинник [Pat. USA №3070563, US C1 524/244 (1962)].

Недоліком даної композиції є необхідність попереднього синтезу пластифікатора - поліетоксіаміна з окису етилену і четвертинного алкільного аміну, а й тривалий час (24 години) пластификации плівок полікарбонату. Можливість використання даної композиції для отримання захисних покриттів різних поверхонь не обговорюється.

Відома високонаповнених термопластична композиція, що містить ароматичний полікарбонат, поліалкілентерефталатную смолу в якості пластифікатора, а й пігменти і мінеральні добавки у вигляді солей і окислів металів, яка використовується для отримання виробів методом термоекструзії (Pat. USA №5510398 US C1 523/171 (1996), МКИ6 З 09 D 5/29).

Однак дана композиція через своєю консистенцією не призначена для створення декоративно-захисних покриттів на поверхнях.

Відома полімерна композиція для створення захисного покриття на бетонних та залізобетонних конструкціях на основі фурансодержащіх продуктів - відходів фурфурольного виробництва. Як полімерного сполучного використовується епоксідіановая смола (30 мас.ч.) з поліетиленполіамін (30 мас.ч.) в якості затверджувача, а й гнучкий бутадієн-нітрильних каучук в якості пластифікатора і органічний розчинник (ацетон) [Пат. РФ №2045561, C1 6 C 09 D 171/14 (1991)].

Недоліком цієї композиції є те, що при зазначеному співвідношенні смоли і затверджувача композиція стає нестійкою при зберіганні внаслідок процесу затвердіння. Тому затверджувач вводиться в композицію безпосередньо перед її використанням для створення покриття. Можливість використання даної композиції для отримання захисних покриттів на інших різних поверхнях не обговорюється.

Найбільш близькою по істотним ознаками до заявляється композиції є композиція, що містить 1 мас.ч. полікарбонату, 9 мас.ч. метиленхлорида і 10 мас.ч. діетілфталат в якості пластифікатора [Патент Японії №21146, нац. кл. 24 Н 21 (1965), РЖХ. 16 С 779 П (1967)], обрана в якості прототипу. Вона є грунтувальною композицією, тому що використовується тільки для попередньої, рідкої грунтовки металевих поверхонь. Захисне полікарбонатне покриття з високою адгезією до металу створюється на другій стадії шляхом напилення на загрунтовану поверхню порошкоподібного полікарбонату і подальшого запікання його при 240-350 ° С.

Недолік цієї композиції полягає в обмеженості її застосування тільки в цілях грунтовки поверхні, тому що утворюється з неї покриття не має адгезії до жодних матеріалів. Інший недолік полягає в складності технології затвердіння полікарбонатного покриття на другій стадії його утворення та високу енергоємність процесу. Композицію можна використовувати для отримання швидковисихаючих покриттів на інших поширених, але менш термостійких будівельних матеріалах звичайним способом нанесення. Тому її застосування обмежується створенням покриттів тільки двохстадійною методом високотемпературної порошкової технології, а при необхідності отримання пофарбованих поверхонь слід застосовувати високотермостойкіе барвники, набір яких невеликий.

Завданням цього винаходу є створення швидковисихаючої в природних умовах полімерної лакофарбової композиції на основі ароматичного полікарбонату, яка дозволяє отримувати в одну стадію довільно пофарбовані покриття на різних будівельних матеріалах без погіршення адгезії шляхом нанесення композиції звичайними способами з наступним короткочасним висушуванням її на повітрі. Крім того, отримані покриття мають високу атмосферостійкість в поєднанні з хорошими декоративними властивостями і високу адгезію до дерева, металу, бетону, шиферу та інших будівельних матеріалів в широкому температурному діапазоні і, таким чином, заявляється композиція може бути успішно використана для створення внутрішніх і зовнішніх захисно -Декоративне покриттів.

Поставлена ​​задача досягається тим, що полімерна лакофарбова композиція, що включає ароматичний полікарбонат, пластифікатор і хлорований алифатический розчинник, як ароматичного полікарбонату містить полікарбонат на основі бісфенолу А з молекулярної масою 26000-36000, як пластифікатора містить сополімер акрилонітрил-бутадієн-стиролу, а й додатково містить полімерний адгезив, мінеральний наповнювач, вибраний з групи мінеральних дрібнодисперсних матеріалів: алюмінієва пудра, двоокис титану, солі лужноземельних металів, тальк, мікроволластоніт; барвник, вибраний з ряду фталоціанінових барвників або кольорових мінеральних пігментів, і поліоксіетіленсорбітанмонолеат (Твін 80) в якості поверхнево-активної речовини при наступному співвідношенні компонентів, мас.ч .:

У композиції використовують ароматичний полікарбонат на основі бісфенолу А з молекулярної масою 26000-36000, ТУ П-262-63.

Як полімерне адгезиву композиція містить епоксідіановую смолу ЕД-20 або ЕД-22 (ГОСТ 10587 76) з затверджувачем поліетиленполіамін (ТУ 6-02-594-80) в масовому співвідношенні 100: 7 (мас.ч).

Композиція в якості полімерного адгезиву містить полівінілацетат (ГОСТ 18992-80) або універсальний полімерний клей на основі полівінілацетатної смоли з торговою маркою «NACET-S» (Виробник - Польща) з вмістом полімерного сполучного 37 мас.%.

Як високомолекулярного пластифікатора використовують сополімер акрилнітрил-бутадієн-стиролу (АБС-полімер), ТУ 6-05-1587-84.

Як дрібнодисперсного мінерального наповнювача: двоокис титану (ГОСТ 19808-84), сульфат барію, вуглекислий кальцій, тальк з розмірами дисперсних частинок до 30 нм, і (або) мікроволластоніт (MB-10-94, ЗАТ «ГЕОКОМ», РФ) з максимальним розміром частинок 100 нм, і (або) алюмінієву пудру (ГОСТ 5494-95).

Як барвники використовують фталоціанінові барвники (блакитний 1510 і зелений G-7, Jayscolor GFP, Китай) або кольорові мінеральні пігменти: жовтий светопрочний (Jayscolor Y01, Китай), пігмент помаранчевий (Jayscolor OR 05, Китай), залізоокисний пігменти (ГОСТ 18172- 80 або ТУ 6-10-602-86).

Як поверхнево-активної речовини використовують поліоксіетіленсорбітанмонолеат (Твін-80 "FERAK" ФРН).

Як розчинник використовують хлороформ або його суміш з метіленхлорідом в будь-яких пропорціях.

Істотна відмінність заявляється лакофарбової полімерної композиції від прототипу полягає в тому, що вона містить полімерний адгезив, який надає їй високу адгезію до різних будівельних матеріалів; в якості пластифікатора вона містить сополімер акрилонітрил-бутадієн-стиролу і додатково і мінеральний наповнювач, барвник і поверхнево-активна речовина, що відповідає критерію новизни.

Композиція готується шляхом послідовного змішування складових компонентів з подальшим нанесенням її на поверхню будь-яким відомим способом: шляхом пневматичного розпилення, методом поливу, занурення, за допомогою малярного валика або пензлем. При необхідності зниження в'язкості композицію можна додатково розбавити хлорованим алифатическим розчинником. Перед нанесенням композицій на сталеву поверхню останню після звичайної зачистки і знежирення обробляли Фосфатуюча очищувачем іржі «НЕФФОС» (ТУ 21490072 - 00203938 - 2001), ВАТ «АПАТИТ». Отверждение композиції з утворенням міцного покриття відбувається при висушуванні нанесеного шару на повітрі в природних умовах протягом 15-20 хв.

Умовну в'язкість запропонованої композиції визначали на віскозиметрі В3-246 з діаметром сопла 4 мм при температурі 20 ± 0,5 ° С (ГОСТ 8420-74).

Укривістость виражена в кількості грамів матеріалу, необхідному для покриття площі 1 м ^2.

Адгезію покриття визначали за методом ґратчастих надрізів в балах через 24 годин після нанесення композиції на випробовувані поверхні.

Конкретні склади заявлених композицій і спосіб їх приготування наведені в наступних прикладах і в таблиці.

Приклад 1. У змішувач заливають 77 г хлороформу і при перемішуванні засипають 13 г ароматичного полікарбонату; перемішування продовжують протягом декількох годин до повного розчинення зазначеної полікарбонату при кімнатній температурі або протягом півгодини при нагріванні розчину. Потім до нього при перемішуванні додають 2,60 г епоксідіановой смоли і 0,182 г поліетиленполіамін в якості затверджувача (що відповідає масовому співвідношенню 100: 7). До отриманого розчину при перемішуванні додають 0,005 г твін-80 і 0,65 г сополимера акрилонитрил-бутадієн-стиролу в 6 г хлороформу. Окремо ретельно розтирають фталоціаніновий барвник 0,65 г, двоокис титану 1,3 г і сульфат барію 0,65 г, суміш розбавляють 3,5 г розчинника і вносять в полімерну композицію при перемішуванні протягом 5-10 хв, після чого отриманий продукт переливають в щільно закривається ємність. Для отримання покриття композиція наноситься на поверхню будь-яким способом. Отверждение покриття відбувається шляхом природного висушування на повітрі протягом 15-20 хвилин.

Приклад 2. За способом, описаному в прикладі 1, готують розчин 13 г ароматичного полікарбонату в суміші 30,0 г хлороформу і 30,0 г метиленхлорида. Окремо готують розчин 3,9 г поливинилацетата в 16,0 г хлороформу і вводять в розчин ароматичного полікарбонату. До отриманого розчину при перемішуванні додають 0,005 г твін-80 і 0,39 г сополимера акрилонитрил-бутадієн-стиролу в 3 г хлороформу. Далі за способом, описаному в прикладі 1, вводять 1,0 г TiO _2, 10,0 г мікроволластоніта і 0,3 г пігменту жовтого Світломіцність в 3,0 г хлороформу і перемішують ще 10 хв.

Приклад 3. За способом, описаному в прикладі 1, готують розчин 12 г ароматичного полікарбонату в 70 г хлороформу. Окремо при перемішуванні 4,0 г клею «NACET-S», що містить 1,5 г полвінілацетата, розбавляють 8 г хлороформу і вводять його в розчин зазначеного полікарбонату. До отриманого розчину при перемішуванні додають 0,001 г твін-80 і 0,12 г сополимера акрилонитрил-бутадієн-стиролу в 3,0 г хлороформу. При триваючому перемішуванні додають 0,6 г алюмінієвої пудри і 0,1 г блакитного фталоціанінові барвника, перемішують 5 хв.

У прикладах 7, 8, 9 дана характеристика композицій, отриманих за межами заявленого складу, з яких видно, що зміна співвідношення складових компонентів за ці межі погіршує технологічні властивості композиції внаслідок зміни оптимальних показників в'язкості і знижує якість нанесених покриттів за рахунок зменшення величини адгезії і погіршення покриваності.

У прикладі 9 збільшено кількість поліетиленполіамін по відношенню до епоксідіановой смолі до 10: 100 (мас.ч.) Така композиція нестійка при зберіганні, тому що вже через 15-20 днів утворюється гель внаслідок інтенсивного затвердіння епоксідіановой смоли в присутності надлишкової кількості затверджувача. Цей гель спливає на поверхню композиції, порушує її технологічні властивості і робить непридатною до використання.

Заявляється композиція дозволяє отримувати швидковисихаючі в природних умовах білі або пофарбовані в будь-який колір покриття всього за одну стадію шляхом нанесення звичайними способами з наступним висушуванням на повітрі протягом 15-20 хв. Покриття мають високу адгезію до поверхні більшості будівельних матеріалів в порівнянні з прототипом. Використання заявляється композиції дозволяє істотно спростити технологію отримання забарвлених покриттів, знизити енерговитрати і підвищити економічність виробництва. Запропонована композиція стійка в герметичних умовах зберігання не менше одного року без зміни технологічних властивостей.

Випробування покриттів, нанесених на сталь, бетон, шифер (композиція 4) і на сталь, бетон, шифер, дерев'яну поверхню (композиція 5), проведені після витримки зразків у природних кліматичних умовах протягом 1,5 років, включаючи дві зими. Результати показали, що покриття мають тривалої (більше 1,5 року) стійкістю до атмосферного впливу і кліматичних перепадів температур в поєднанні з хорошими декоративними властивостями. Тому запропонована полімерна лакофарбова композиція може бути використана для створення внутрішніх і зовнішніх захисно-декоративних покриттів.

Таким чином, заявлена ​​полімерна лакофарбова композиція перевершує прототип по більш широкому діапазону її практичного використання і дозволяє отримувати покриття на будь-яких будівельних матеріалах без обмеження щодо їх термостійкості і більш доступними і широко прийнятими методами нанесення. Запропонована композиція стійка при зберіганні в герметичних умовах не менше одного року без зміни технологічних властивостей.

Пропонований винахід направлено і на утилізацію виробів з полікарбонату і його відходів, що утворюються в процесі переробки полімеру, наприклад, у вигляді облоя.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Полімерна лакофарбова композиція, що включає ароматичний полікарбонат, пластифікатор і хлорований алифатический розчинник, яка полягає в тому, що в якості ароматичного полікарбонату містить полікарбонат на основі бісфенолу А з молекулярної масою 26000-36000, як пластифікатора містить сополімер акрилонітрил-бутадієн-стиролу, а і додатково містить полімерний адгезив, мінеральний наповнювач, вибраний з групи мінеральних дрібнодисперсних матеріалів: алюмінієва пудра, двоокис титану, солі лужноземельних металів, тальк, мікроволластоніт; барвник, вибраний з ряду фталоціанінових барвників або кольорових мінеральних пігментів, і поліоксіетіленсорбітанмонолеат (Твін 80) в якості поверхнево-активної речовини при наступному співвідношенні компонентів, мас.ч .:

2. Композиція за п.1, що відрізняється тим, що в якості полімерного адгезиву використовують епоксідіановую смолу з затверджувачем поліетиленполіамін в масовому співвідношенні 100: 7.

3. Композиція по п.1, що відрізняється тим, що в якості полімерного адгезиву використовує поливинилацетат або універсальний полімерний клей на основі полівінілацетату з торговою маркою "NACET-S".

Версія для друку
Дата публікації 18.01.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів