способ получения пигментной пасты

Классы МПК:C09D17/00 Пигментные пасты, например для смешивания в красках
C09B67/20 препараты органических пигментов
C09C3/04 физическая обработка, например размалывание, обработка ультразвуком
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):Общество с ограниченной ответственностью "Нанотехпром" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2010-06-16
публикация патента:

Изобретение относится к пигментным пастам для лакокрасочной промышленности. Предлагается способ получения пигментной пасты, включающий смешение пигмента, воды и поверхностно-активного вещества (ПАВ) с последующим удалением воды до остаточной влажности 2-5% введением в качестве ПАВ, по меньшей мере, одной соли амина, выбранной из группы солей амина формулы способ получения пигментной пасты, патент № 2463326 , где х - целое число от 1 до 3; у - целое число от 1 до 3; R - остаток высшей жирной кислоты; R-' - кислотный остаток минеральной кислоты или кислотный остаток органической кислоты. Указанное ПАВ вводят в пигмент, предварительно измельченный в условиях интенсивного воздействия сил трения в водной среде, в количестве 0,5-10% от массы смеси пигмента и воды. Предложенный способ позволяет упростить технологический процесс за счет сокращения количества стадий и исключения нагревания смеси при удалении воды, в 2,5-3 раза снизить его энергоемкость и обеспечить стабильность пасты при хранении в отсутствие токсичной и пожароопасной лаковой основы. 23 з.п. ф-лы, 8 пр.

Формула изобретения

1. Способ получения пигментной пасты, включающий смешение пигмента, воды и поверхностно-активного вещества (ПАВ) с последующим удалением воды, отличающийся тем, что удаление воды до остаточной влажности 2-5% осуществляют введением в качестве ПАВ, по меньшей мере, одной соли амина, выбранной из группы солей амина со следующей формулой способ получения пигментной пасты, патент № 2463326 где переменные:

х означает целое число от 1 до 3 и у означает целое число от 1 до 3;

R означает остаток высшей жирной кислоты;

R-'означает кислотный остаток минеральной кислоты или кислотный остаток органической кислоты,

причем ПАВ вводят в пигмент, предварительно измельченный в условиях интенсивного воздействия сил трения в водной среде, в количестве 0,5-10 мас.% от смеси пигмента и воды.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве остатка высшей жирной кислоты используют остаток стеариновой кислоты - СН3(СН2)16CОО-.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве остатка высшей жирной кислоты используют остаток пальмитиновой кислоты - СН3(СН2)14CОО-.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве остатка высшей жирной кислоты используют остаток миристиновой кислоты - СН13Н27CОО-.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве остатка высшей жирной кислоты используют остаток арахиновой кислоты - СН19 Н39CОО-.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве остатка высшей жирной кислоты используют остаток олеиновой кислоты - СН3(СН2) 7CH=СН(СН2)7СОО-.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве остатка высшей жирной кислоты используют остаток линолевой кислоты - СН 3(СН2)3-(CH2СН=СН) 2(CH2)7СОО-.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве остатка высшей жирной кислоты используют остаток линоленовой кислоты - СН 3(СН2СН=СН)3(СН2) 7СОО-.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве остатка высшей жирной кислоты используют остаток арахидоновой кислоты - СН3(СН2) 4(СН=СНСН2)4(СН2) 2СОО-.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве остатка высшей жирной кислоты используют остаток маргариновой кислоты - С16Н35СОО -.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве остатка высшей жирной кислоты используют остаток лауриновой кислоты - С11H23СОО-.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве остатка высшей жирной кислоты используют остаток каприновой кислоты - С9 Н19СОО-.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве остатка высшей жирной кислоты используют остаток пеларгоновой кислоты - C8H17COО -.

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кислотного остатка минеральной кислоты используют кислотный остаток соляной кислоты - хлорид Сl-.

15. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кислотного остатка минеральной кислоты используют кислотный остаток серной кислоты - сульфат способ получения пигментной пасты, патент № 2463326 .

16. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кислотного остатка минеральной кислоты используют кислотный остаток серной кислоты - гидросульфат способ получения пигментной пасты, патент № 2463326

17. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кислотного остатка минеральной кислоты используют кислотный остаток фосфорной кислоты - фосфат способ получения пигментной пасты, патент № 2463326 .

18. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кислотного остатка минеральной кислоты используют кислотный остаток фосфорной кислоты - гидрофосфат способ получения пигментной пасты, патент № 2463326 .

19. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кислотного остатка минеральной кислоты используют кислотный остаток фосфорной кислоты -дигидрофосфат способ получения пигментной пасты, патент № 2463326 .

20. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кислотного остатка органической кислоты используют кислотный остаток муравьиной кислоты - формиат НСОО-.

21. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кислотного остатка органической кислоты используют кислотный остаток уксусной кислоты - ацетат СН3СОО-.

22. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кислотного остатка органической кислоты используют кислотный остаток щавелевой кислоты - оксалат по одному или двум карбоксилам, в частности НООССОО- .

23. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кислотного остатка органической кислоты используют кислотный остаток малоновой кислоты - малонат НООССН2СООО-.

24. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кислотного остатка органической кислоты используют кислотный остаток лимонной кислоты - цитрат по одному или нескольким карбоксилам, в частности НОС(СН 2СОО-)(СН2СООН)СОО-.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области получения добавок для получения пигментных паст и может быть использовано в лакокрасочной промышленности для формирования декоративно-защитных покрытий.

Известен способ получения пигментной пасты для лакокрасочного покрытия путем одновременного введения 5 мас.ч. пигмента, 13 мас.ч. ПАВ, 25 мас.ч эмульсии и 70 мас.ч. воды в шаровую мельницу для получения пасты перетиранием, после чего пасту выгружают и используют для печати при производстве обоев (1).

Паста нестабильна при хранении, т.е. не может быть использована в качестве товарного продукта.

Известен способ получения пигментной пасты (прототип), включающий смешение пигмента с поверхностно-активным веществом - ПАВ - и водой при нагревании до Т 55-65°С, стабилизацию смеси путем ее отстаивания в течение не менее 2 часов с последующим удалением воды выпариванием до влажности 4-10% - после чего полученную пасту смешивают с лаком в количестве 25-60% от массы пигмента и стабилизируют путем вызревания в течение 2-3 ч (2).

Недостатками указанного способа являются: необходимость в нагреве смеси до требуемой температуры, что ведет к повышенному расходу энергии, следовательно, приводит к повышению себестоимости краски; трудоемкость и длительность основных стадий, составляющих способ; необходимость в энергоемком оборудовании.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение энергоемкости, экологической напряженности и капитальных затрат на оборудование; сокращение производственных операций и используемых площадей при производстве краски.

Для решения поставленной задачи в способе получения пигментной пасты, включающем смешение пигмента, воды и ПАВ с последующим удалением воды, удаление воды до остаточной влажности 2-5% осуществляют введением в качестве ПАВ, по крайней мере, одной соли амина со следующей формулой: способ получения пигментной пасты, патент № 2463326 ,

где переменные: x означает целое число от 1 до 3 и y означает целое число от 1 до 3;

R означает остаток высшей жирной кислоты:

стеариновой - CH3(CH2)16COO-, или пальмитиновой - CH3(CH2)14 COO-, или миристиновой - C13H27 COO-, или арахиновой - C19H39 COO-, или олеиновой - CH3(CH2 )7CH=CH(CH2)7COO- , или линолевой - CH3(СH2)3-(CH 2CH=CH)2(CH2)7COO, - или линоленовой - CH3(CH2CH=CH) 3(CH2)7COO-, или арахидоновой - CH3(CH2)4(CH=CHCH2 )4(CH2)2COO-, или маргариновой - C16H35COO-, или лауриновой - C11H23COO-, или каприновой - C9H19COO-, или пеларгоновой - C8H17COO-;

R-' означает кислотный остаток минеральной кислоты:

соляной - хлорид Cl-, или серной - сульфат способ получения пигментной пасты, патент № 2463326 , или гидросульфат способ получения пигментной пасты, патент № 2463326 , или фосфорной - фосфат способ получения пигментной пасты, патент № 2463326 , или гидрофосфат способ получения пигментной пасты, патент № 2463326 , или дигидрофосфат способ получения пигментной пасты, патент № 2463326 или кислотный остаток органической кислоты: муравьиной - формиат HCOO-, или уксусной - ацетат CH3 COO, или щавелевой кислоты - оксалат по одному или двум карбоксилам, например HOOCCOO-, или малоновой кислоты - малонат HOOCCCH2COO-, или лимонной кислоты - цитрат по одному или нескольким карбоксилам, например HOC(CH2 COO-)(CH2COOH)COO-.

Соль амина или группу солей амина вводят в пигмент, предварительно измельченный в условиях интенсивного воздействия сил трения в водной среде, в количестве 0,5-10% мас. от смеси пигмента и воды.

Использование заявляемого ПАВ в качестве вещества, способствующего удалению воды из смеси для получения пигментной пасты, в науке и технике не известно. Предлагаемый порядок, режимы смешения отдельных ингредиентов обеспечивают достижение необходимого технического результата, а именно удаление воды без повышения температуры смеси, исключение операций сушки, выпаривания и отстаивания; стабильности при хранении без введения токсичного и пожароопасного компонента при транспортировке - лаковой основы.

Предлагаемое изобретение осуществляют следующим образом.

Используемый пигмент смешивают с водой и пропускают через краскотерку до образования смеси воды и пигмента требуемой дисперсности. В смесь вводят ПАВ - по крайней мере, одну соль амина заявляемой формулы, и перемешивают на мешалке на малых оборотах. При этом происходит отделение воды от пигмента - отбивка воды. Полученная пигментная паста имеет остаточную влажность 2-5%.

Пример 1. Используют смесь пигмента и воды, состоящую из 40% мас. диоксида титана, 20% мас. мела и 40% мас. воды. В смесь вводят ПАВ - соль амина со следующей формулой:

способ получения пигментной пасты, патент № 2463326 , где R - остаток стеариновой кислоты CH3(CH 2)16COO-; R-' - кислотный остаток соляной кислоты - хлорид Cl-, в количестве 0,5% мас. от общей массы смеси пигмента и воды. При этом потери массы пигмента при удалении воды после отбивки составят 15% мас. Остаточная влажность 5%. Если ввести ПАВ в количестве 0,1% мас, то потери составят 75% мас. Остаточная влажность 35%.

Пример 2. Способ осуществляют по Примеру 1, где R остаток маргариновой кислоты C16H35COO-; R-' - кислотный остаток серной кислоты гидросульфат способ получения пигментной пасты, патент № 2463326 . Вводят ПАВ в количестве 1,5% мас. - потери пигмента составят 10,5% мас. Остаточная влажность 3%.

Пример 3. Способ осуществляют по Примеру 1. В смесь вводят ПАВ - соли амина, где для одной из них R - остаток миристиновой кислоты C13H27COO-, а R-' - кислотный остаток минеральной кислоты - дигидрофосфат способ получения пигментной пасты, патент № 2463326 , и для другой R - остаток олеиновой кислоты CH3 (СH2)7CH=CH(CH2)7 COO-, a R-' - кислотный остаток органической - ацетат CH3COO. Вводят ПАВ в количестве 2,5% мас. - потери пигмента составят 5% мас. Остаточная влажность 2%. Если ПАВ - 5% мас, то потери составят 7,5% мас. Остаточная влажность 3%.

Пример 4. Способ осуществляют по Примеру 1, где R - остаток линолевой кислоты CH3(CH2 )3-(CH2CH=CH)2(CH2 )7COO; R-' - кислотный остаток органической кислоты - оксалат HOOCCOO-. Вводят ПАВ в количестве 10% мас. - потери пигмента составят 10% мас. Остаточная влажность 5%. Если ввести ПАВ в количестве 15% мас, то потери составят 15% мас. Остаточная влажность 30%. Происходит обильное пенообразование.

Пример 5. Способ осуществляют по Примеру 1. При этом вводят ПАВ - соль амина со следующей формулой: способ получения пигментной пасты, патент № 2463326 , где R - остаток олеиновой кислоты CH3(CH 2)7CH=CH(CH2)7COO -, R-' - кислотный остаток лимонной кислоты - цитрат HOC(CH2COO-)(CH2COOH)COO -, в количестве 2,5% мас. - потери пигмента составят 5% мас. Остаточная влажность 2% (оптимум).

Пример 6. Используют смесь пигмента и воды, состоящую из 50% мас. диоксида титана, 10% мас. мела и 40% мас. воды. Далее по Примеру 5. При этом потери пигмента составят 5% мас. Остаточная влажность 2%.

Пример 7. Используют смесь пигмента и воды, состоящую из 50% мас. диоксида титана и 10% мас. мела и 40% мас. воды. В смесь вводят ПАВ - группу солей амина со следующей формулой: способ получения пигментной пасты, патент № 2463326 , где R - остаток каприновой кислоты C9H 19COO-, a R-' - кислотный остаток фосфорной кислоты способ получения пигментной пасты, патент № 2463326 ; R - остаток пеларгоновой кислоты C8H17 COO- и R-' - кислотный остаток малоновой кислоты HOOCCH2COO-; R - остаток арахиновой кислоты C19H39COO- и R-' - кислотный остаток муравьиной НСОО-; R - остаток пальмитиновой кислоты CH3(СH2)14 COO-, а R-' - кислотный остаток фосфорной кислоты способ получения пигментной пасты, патент № 2463326 . Если ввести ПАВ в количестве 5% мас, то потери составят 7,5% мас. Остаточная влажность 3%.

Пример 8. Используют смесь, состоящую из 60% мас. диоксида титана и 40% мас. воды. Далее по Примеру 7, где R - остаток линоленовой кислоты CH 3(СH2CH=CH)3(CH2) 7COO-, а R-' - кислотный остаток фосфорной кислоты способ получения пигментной пасты, патент № 2463326 ; R - остаток лауриновой кислоты C11H23 COO-, а R-' - кислотный остаток щавелевой кислоты HOOCCOO-; R - остаток арахидоновой кислоты CH3(CH2)4(CH=СHСH)4 (СH2)2COO-, а R-' - кислотный остаток уксусной - ацетат СH3COO. ПАВ в количестве 5% мас, при этом потери составляют 7,5% мас. Остаточная влажность 3%.

Таким образом, при содержании в смеси ПАВ - соли амина - более 10% мас. происходит эмульгирование пигмента и необходимого эффекта отбивки воды вследствие гидрофобизации поверхности пигмента не достигается. Появление пены затрудняет процесс. При введении ПАВ менее 0,5% мас. гидрофобизация поверхности слишком незначительна для эффективной отбивки воды.

Изобретение позволяет получить качественную пигментную пасту с высокой диспергируемостью при существенном упрощении и удешевлении процесса ее получения и улучшении экологии окружающей среды. Затраты на энергию сокращаются в 2,5-3 раза. Достигается снижение капитальных затрат и амортизационных отчислений на сушилки и нагревательное оборудование, сокращаются производственные площади. Токсичная лаковая основа смешивается с пигментной пастой в безопасных условиях. Пигментная паста не токсична, согласно классификации ГОСТ 12.1.005-88 относится к классу среднеопасных веществ, непожароопасна.

Источники информации

1. Бывшева Н.А. и др. Изготовление обоев в ГДР. Обзор ВНИПИЭТ. - Леспром, 1975.

2.Патент РФ № 2085566, МПК 7 C09D 17/00. Способ получения пигментной пасты.

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2463326

patent-2463326.pdf

Класс C09D17/00 Пигментные пасты, например для смешивания в красках

способ улучшения реологических свойств водной суспензии пигмента, диспергатора и его применение -  патент 2520485 (27.06.2014)
пастообразующая смола для универсальной пигментной пасты -  патент 2484113 (10.06.2013)
пигментная паста -  патент 2484112 (10.06.2013)
способ получения латексных красок, содержащих биоциды, молотую и дисперсионную фазу для латексных красок -  патент 2482147 (20.05.2013)
пигментная композиция -  патент 2461595 (20.09.2012)
дисперсия пигмента -  патент 2455326 (10.07.2012)
гелькоутный состав для изделий из стеклопластика -  патент 2437910 (27.12.2011)
катионная смола для диспергирования пигмента и содержащая ее композиция краски для электроосаждения -  патент 2428444 (10.09.2011)
сухая краска в виде частиц, способ ее приготовления и ее применение -  патент 2421492 (20.06.2011)
порошкообразная перламутровая композиция, способ ее получения и ее применение -  патент 2404220 (20.11.2010)

Класс C09B67/20 препараты органических пигментов

Класс C09C3/04 физическая обработка, например размалывание, обработка ультразвуком

получение зеленого красителя из смешанных редкоземельных и молибденовых соединений и способ получения поверхностных покрытий из него -  патент 2515331 (10.05.2014)
применение в краске карбоната кальция сухого измельчения с помощью сополимера (мет)акриловой кислоты с алкокси- или гидроксиполиалкиленгликолевой группой -  патент 2477737 (20.03.2013)
способ производства совместно измельченного карбонатно-кальциевого материала типов gcc и pcc со специфическим коэффициентом крутизны, полученные продукты и их применение -  патент 2438980 (10.01.2012)
способ производства высокодисперсного совместно измельченного карбонатно-кальциевого материала типов gcc и pcc, полученные продукты и их применение -  патент 2438979 (10.01.2012)
способ получения минерального материала с помощью измельчающих шариков из оксида циркония, содержащего оксид церия, полученные продукты и их использование -  патент 2432376 (27.10.2011)
сырьевая смесь для получения термостойких неорганических пигментов, способ получения термостойких неорганических пигментов и устройство для его осуществления -  патент 2418830 (20.05.2011)
водная коллоидная суспензия газовой сажи -  патент 2386654 (20.04.2010)
способ кальцинации порошка -  патент 2363713 (10.08.2009)
получение железной слюдки микронного класса крупности -  патент 2354672 (10.05.2009)
тонкие кроющие алюминиевые пигменты, способ их получения и применение этих алюминиевых пигментов -  патент 2334771 (27.09.2008)
Наверх