Результат интеллектуальной деятельности: Эмаль для атмосферостойких коррозионностойких покрытий

Предлагаемое изобретение относится к лакокрасочным материалам и может быть использовано для наружных и внутренних работ при защите металлов, дерева, бетонных и других поверхностей, эксплуатируемых в условиях особо агрессивных сред.

Известна широко используемая эмаль ЭП-525 (ГОСТ 22438-85, Издательство стандартов, 1985), представляющая собой суспензию пигментов и наполнителей в растворе эпоксидной смолы Э-41 в смеси органических растворителей с добавлением отвердителя №1. Однако она имеет ограниченную стойкость к воздействию атмосферы.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является изложенное в патенте РФ на изобретение № 2307143 (Бюл. №27 от 27.09.2007) решение, по которому эмаль для нанесения покрытия представляет собой комплект, включающий полуфабрикат эмали из раствора эпоксидиановой смолы - продукта эпоксидирования гидроксифенилена, аминный отвердитель и, дополнительно, пигменты, наполнитель - смесь микроталька, каолина, микрослюды, аэросила, органический растворитель.

В качестве пигментов в зависимости от заданного цвета эмали используются красный железоокисный пигмент, двуокись титана, крон свинцовый молибдатный, крон свинцовый лимонный, крон свинцовый желтый, углерод, фталоцианиновый голубой, окись хрома пигментная.

В качестве органического растворителя эпоксидной смолы - основы используется смесь ацетона и толуола, а полуфабрикат эмали для обеспечения требуемой вязкости содержит ксилол и этилцеллозольв.

В качестве отвердителей аминного типа используются:

1) 50%-ный раствор гексаметилендиамина в метилкарбиноле;

2) полиамид с аминным числом 140÷300;

3) полиэтиленполиамин или диэтилентриамин.

Полуфабрикат содержит 50-60 мас. % эпоксидиановой смолы - основы и имеет следующее соотношение ингредиентов, мас. %:

Соотношение ингредиентов в составе эмали составляет в мас. ч.:

К недостаткам указанного технического решения следует отнести низкую условную вязкость композиции (15-35 с при температуре (20±0,5)°С по вискозиметру В3-246 с диаметром сопла 4 мм), что не обеспечивает ее тиксотропности при нанесении на защищаемую поверхность и требует нанесения 3-5 слоев эмали для обеспечения толщины покрытия 170-300 мкм. К тому же, в процессе приготовления эмали используются 4 вида растворителей, что осложняет технологический процесс.

Технической задачей изобретения является создание тиксотропной композиции, обеспечивающей нанесение эмали в 1 проход с обеспечением толщины наносимого слоя не менее 160 мкм по сухому остатку, сокращение видов используемых при изготовлении эмали растворителей при сохранении присущих ей свойств защиты покрываемой поверхности.

Технический результат достигается тем, что эмаль для нанесения покрытия, представляющая собой полуфабрикат эмали из раствора эпоксидиановой смолы - продукта эпоксидирования гидроксифенилена с массовой долей нелетучих веществ 56,9-57,46%, аминного отвердителя, пигментов и наполнителя, содержит дополнительно реологическую добавку органобентонит «CLAYTON HY». Из состава органического растворителя полуфабриката эмали выведен ксилол, а ингредиенты эмали распределены в следующем соотношении, мас. %:

Органический растворитель полуфабриката эмали в свою очередь имеет состав, мас. %:

Соотношение ингредиентов в составе эмали составляет в мас. ч.:

В таблице 1 приведены различные рецептуры полуфабриката эмали

Приготовление полуфабриката эмали

В диссольвер закрытого типа загружают расчетное количество раствора эпоксидиановой смолы с концентрацией 56,90-57,46 мас. % по сухому остатку, затем вводят пигменты, смесь наполнителей и реологическую добавку. Диссольвер оснащен диспергирующей фрезой со скоростью вращения до 1500 об/мин. Производится преддиспергирование в течение 1-2 часов. Полученный замес пропускается через горизонтальную бисерную мельницу производительностью до 1500 кг/ч с приемом в смеситель. При получении степени измельчения не более 40 мкм вводят в полуфабрикат эмали расчетное количество этилцеллозольва, толуола, перемешивают полуфабрикат в течение 1-2 ч и после определения вязкости и массовой доли нелетучих веществ через фильтр сливают в тару.

Приготовление эмали и нанесение покрытия

Перед нанесением покрытия в полуфабрикат эмали при комнатной температуре вводят отвердитель, смесь тщательно перемешивают для нанесения на поверхность покрытия методом безвоздушного распыления или другими способами.

В таблице 2 приведены загрузки отвердителей в мас. частях на 100 мас. ч полуфабриката эмали.

В таблицах 3, 4 приведены характеристики предлагаемой эмали.

Из таблиц видно, что, имея физико-механические, стойкостные характеристики, близкие к эмали-прототипу, заявляемая эмаль, благодаря достаточной вязкости и тиксотропности, обеспечиваемой высокой массовой долей сухого остатка в полуфабрикате в сочетании с введением в полуфабрикат реологической добавки органобентонита «CLAYTON HY», может наноситься на защищаемую поверхность с образованием за один проход не стекающего мокрого слоя при температуре (20±2)°С толщиной 180-260 мкм и сухой пленки толщиной 160-180 мкм (40-60 мкм прототип), что очень важно для защиты металлических изделий в нефтегазовой промышленности и судостроении.

Исключение из состава эмали растворителя ксилола повышает технологичность ее изготовления.