ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2223996

ГРУНТ-ЭМАЛЬ ВОДНО-ДИСПЕРСИОННАЯ АНТИКОРРОЗИЙНАЯ СЕРИИ "КРОНАКРИЛ"

Имя изобретателя: Романовский Д.В.; Скороходова О.Н. 
Имя патентообладателя: Романовский Дмитрий Вячеславович
Адрес для переписки: 150051, г.Ярославль, а/я 565, пат.пов. Ю.А.Кузьмину
Дата начала действия патента: 2002.12.05 

Изобретение относится к лакокрасочным материалам, а именно к грунтовочным водно-дисперсионным композициям, предназначенным для защиты от коррозии металлических поверхностей, эксплуатируемых как в атмосферных условиях и подверженных воздействию различных жидкостей. Может использоваться как первичная грунтовка, а так же как самостоятельное лакокрасочное покрытие. Состав включает акриловую дисперсию, колеровочную пасту, диспергатор, загуститель и воду, а в качестве антикоррозионного пигмента крон фосфатно-кальциевый. Применение крона фосфатно-кальциевого в грунт-эмалях обеспечивает уникальную пассивирующую активность во взаимодействии фосфатхроматионов с металлической подложкой как черных, так и цветных металлов, обеспечивая катодную и анодную защиту.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к лакокрасочным материалам, а именно к грунтовочным водно-дисперсионным композициям, предназначенным для защиты от коррозии металлических поверхностей, эксплуатируемых как в атмосферных условиях и подверженных воздействию различных жидкостей. Может использоваться как первичная грунтовка, а так же как самостоятельное лакокрасочное покрытие.

Известно использование в качестве водно-дисперсионной грунтовки состав, включающий бутадиен-стиролкарбоксилатный латекс, поверхностно-активное вещество, ортофосфорную кислоту, оксиэтилцеллюлозу, полифосфат натрия и воду [Авторское свидетельство СССР 10044302, МКИ C 09 D 5/02, 1980].

Недостатком этого состава является невысокая прочность пленки и низкие антикоррозионные свойства покрытия.

Наиболее близким к заявляемому изобретению и принятым в качестве прототипа является водно-дисперсионная грунтовка, включающая латекс бутадиен-стирольного сополимера, ортофосфорную кислоту, цинкжелезофосфатный пигмент, поверхностно-активное вещество, красный железоокисный пигмент, оксиэтилцеллюлозу, полифосфат натрия и воду [Патент РФ 2063409, МПК 6 C 09 D 109/08, опубл. 10.07.96].

Эта грунтовка обладает повышенной (по сравнению с 1004432) механической прочностью и несколько повышенными антикоррозионными свойствами при воздействии воды за счет дополнительного введения в состав к ортофосфорной кислоте цинкжелезофосфатного пигмента.

Однако грунтовка такого состава обладает малой стойкостью к воздействию минерального масла, щелочи, раствору NaCl, бензина и других растворителей.

Задачей предлагаемого изобретения является создание водно-дисперсионной грунт-эмали с повышенной стойкостью к статическому воздействию вышеуказанных жидкостей, что позволяет эффективно использовать ее в химической, машиностроительной и автомобилестроительной промышленностях.

Сущность изобретения заключается в использовании в качестве антикоррозионного пигмента, вместо ортофосфорной кислоты и цинкжелезофосфатного пигмента, крона фосфатно-кальциевого - противокоррозионного пигмента по патенту РФ 2151157.

Техническим результатом использования крона фосфатно-кальциевого в водно-дисперсионной грунт-эмали является образование на подложке фосфохроматной пленки под воздействием коррозионной среды, которая вызывает пассивирование поверхности металла и, таким образом, оказывает дополнительное защитной действие.

Таким образом, применение крона фосфатно-кальциевого в грунт-эмалях обеспечивает уникальную пассивирующую активность во взаимодействии фосфатхроматионов с металлической подложкой как черных, так и цветных металлов, обеспечивая катодную и анодную защиту.

Грунт-эмаль, как прототип, так и заявляемая, состоит, в основном, из связующего вещества, антикоррозионного пигмента, колеровочной пасты, диспергатора и загустителя, остальное вода, которая используется в качестве растворителя.

В прототипе в качестве связующего вещества используется латекс бутадиен-стирольного сополимера, в настоящем изобретении предлагается использовать в этом качестве акриловую дисперсию, содержащую в своем составе: сополимеры стирола, винилацетата (от 30 до 70%), акриловую или метакриловую кислоты (соответственно от 70 до 30%), что позволяет повысить твердость и эластичность покрытия. Ее количественное содержание в составе грунтовки - 30-50%, которое установлено в результате проведенных НИР. Этот признак является отличительным от прототипа.

В прототипе в качестве антикоррозионного пигмента использованы ортофосфорная кислота и цинкжелезофосфатный пигмент, в настоящем изобретении, как было обосновано выше, используется крон фосфатно-кальциевый с содержанием его в грунт-эмали 0,1-20%, в зависимости от металла, который покрывают этой грунт-эмалью. Этот признак и является отличительным от прототипа.

В прототипе в качестве колера применен пигмент красный железоокисный, который окрашивает грунтуемую поверхность в красно-коричневый цвет. Однако в такого рода грунт-эмалях могут применяться и другие цветообразующие пигменты, например: желтый железоокисный пигмент, пигмент голубой фталоцианиновый, окись хрома, алюминиевая пудра и другие, которые, не меняя химического воздействия на покрываемый грунт-эмалью металл, меняют только цвет покрытия. Так как цвет грунт-эмали может быть различным, целесообразно применить для всех колерующих пигментов общий термин - колеровочная паста. Ее (пасты) содержание в грунтовке практически то же самое, что и в прототипе - 1-10%. Этот признак общий с прототипом.

В прототипе в качестве диспергатора применен полифосфат натрия, но в этом же качестве могут быть применены, например: полифосфат калия, пирофосфат натрия или калия, триполифосфат натрия или калия, сополимеры акриловой и метакриловой кислот, модифицированные полисилоксанами. В предлагаемом изобретении полифосфат натрия или другие, приведенные выше вещества, выполняют ту же функцию диспергатора, однако пределы их применения (по результатам НИР) могут варьироваться от 0,1 до 1,0% в составе грунт-эмали. Этот признак "диспергатор" так же является общим с прототипом.

В прототипе в качестве загустителя использована оксиэтилцеллюлоза, которая относится к группе сложных эфиров целлюлозы. К этой группе относятся и: карбоксиметилцеллюлоза, диацетат целлюлозы, ацетопропионат целлюлозы, тилоза, мецилоза, но могут быть использованы и полимеры акриловой и метакриловой кислот или полиуретаны (полигидроксиэфиры зашитые с изоционатными группами), которые по своему действию в составе грунт-эмали аналогичны, поэтому для этих веществ целесообразно применить общий термин "загуститель", тем более, что его содержание в грунтовке для всех веществ данной группы 0,05-0,2% дает достигаемый эффект.

Остальное в предлагаемой грунт-эмали - вода как растворитель.

Примером осуществления данного изобретения может служить способ получения грунт-эмали, осуществленный заявителем.

В емкость с мешалкой в рецептурном количестве загружают при перемешивании воду, загуститель, диспергатор, крон фосфатно-кальциевый, проводят перемешивание в течение 25-30 мин. Затем смесь подают в бисерную мельницу и ведут диспергирование до достижения степени перетира по прибору "клин" не более 30 мкм. Перетертую смесь подают в смеситель и далее добавляют рецептурное количество акриловой дисперсии. После перемешивания в течение 20-30 минут добавляют для получения необходимого оттенка колеровочные пасты. Далее грунт-эмаль проверяют по качественным показателям.

Для сравнивания стойкости к статическому воздействию агрессивных жидкостей были приготовлены составы грунт-эмалей по заявляемому изобретению и состав грунтовки по прототипу. При определении стойкости пленки к статическому воздействию агрессивных жидкостей грунт-эмаль наносили на пластинки из стали 08 КП, предварительно очищенные от ржавчины и обезжиренные ацетоном. Полученное покрытие отверждали при температуре 20±2^oС в течение 5 суток, затем испытывали.

Данные испытаний сведены в табл. 1, где пп.1-9 составы предлагаемой грунт-эмали с различными соотношениями крона фосфатно-кальциевого и акриловой дисперсии, а п.10 - грунтовка, приготовленная в соответствие с наиболее коррозионностойким составом грунтовки-прототипа.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Грунт-эмаль водно-дисперсионная антикоррозионная, включающая связующее вещество, антикоррозионный пигмент, колеровочную пасту, диспергатор, загуститель и воду, отличающаяся тем, что в качестве связующего она содержит акриловую дисперсию, в качестве антикоррозионного пигмента - крон фосфатно-кальциевый, мас.%:

Акриловая дисперсия 30-50

Крон фосфатно-кальциевый 0,1-20

Колеровочная паста 1-10

Диспергатор 0,1-1,0

Загуститель 0,05-0,2

Вода Остальное

Версия для печати
Дата публикации 18.01.2007гг

---

---