способ получения полистирольной краски

Формула изобретения

Способ получения полистирольной краски путем растворения полистирола в растворителе и перемешивания с наполнителями и пигментами, отличающийся тем, что на процессы растворения полистирола, перемешивания его с наполнителями и пигментами одновременно воздействуют ультразвуковыми колебаниями частотой 150-250 кГц.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области получения лакокрасочных материалов, в частности красок на основе полистирольного пленкообразующего, которыми защищают металлические, бетонные, керамические, деревянные и асбоцементные поверхности от атмосферной коррозии в различных отраслях промышленности.

Известно получение полистирольных красок, где в качестве пленкообразующего используют полистирол (А.И.Рейбман «Защитные лакокрасочные покрытия», М.: Химия, 1982 г.; с.78-79).

Сущность способов получения полистирольных красок заключается в приготовлении 14-25% раствора полистирола (лака) в растворителе: толуоле, сольвенте, ксилоле и других растворителях. Приготовленный лак смешивают с пластификаторами, пигментами, красителями, наполнителями, различными модифицирующими добавками и используют как готовый продукт для нанесения защитного лакокрасочного (материала) покрытия - краски. От качества смешения (степени перетира) зависит качество лакокрасочного покрытия. На этой стадии применяют специальное оборудование: краскотерки, мельницы бисерные, шаровые и др.

Однако, несмотря на длительное время смешивания, полученные этим способом полистирольные краски обладают слабым блеском.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения полистирольной краски путем растворения полистирола в растворителе и перемешивания с пигментами и наполнителями (см. ТУ 67-371-81. Краски полистирольные).

Недостатками данного способа являются длительность процесса получения полистирольной краски, а также их низкие показатели - укрывистости, твердости пленки и водостойкости.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в сокращении времени производства краски за счет уменьшения времени растворения полистирола, а также улучшение укрывистости, повышения твердости пленки и ее водостойкости.

Для достижения названного технического результата в способе получения полистирольной краски путем растворения полистирола в растворителе и перемешивания с наполнителями и пигментами на процессы растворения полистирола, перемешивания его с наполнителями и пигментами одновременно воздействуют ультразвуковыми колебаниями частотой 150-250 кГц.

Отличительными признаками предложенного способа является одновременное воздействие на процессы растворения полистирола, перемешивания его с наполнителями и пигментами, ультразвуковыми колебаниями частотой 150-250 кГц. Такое воздействие ультразвуковыми колебаниями позволяет сократить время растворения полистирола в 3 раза, значительно улучшить укрывистость, повысить твердость пленки в 3 раза, водостойкость а 2 раза.

Способ осуществляют следующим образом.

В смеситель, оборудованный ультразвуковым волноводом, загружают отходы полистирольного пенопласта ПС-1 и ПС-4 по ОСТ 605-202-83 или другие виды блочного и эмульсионного полистирола по ГОСТ 20282-74, заливают растворитель, перемешивают в течение 12-15 минут и одновременно воздействуют ультразвуковыми колебаниями частотой 150-250 кГц, догружают сначала наполнитель, перемешивают с воздействием ультразвуковыми колебаниями такой же частоты в течение 45-60 минут, затем догружают пигменты, процесс ведут также при перемешивании и воздействии ультразвуковых колебаний частотой 150-250 кГц в течение 30-90 минут. Содержимое перемешивают до полного растворения полистирола ˜3,5 часа.

Для испытания полученную композицию наносили на поверхность образцов (из металла, дерева, бетона), высушивали при температуре 18-22°С. Образцы, покрытые краской, испытывали на укрывистость - ГОСТ 8784-75, степень перетира методом «клина» - ГОСТ 6589-74, твердость пленки по маятниковому прибору - ГОСТ 5233-89, водостойкость пленки определяли, помещая образец на 2/3 высоты в дистиллированную воду и выдерживали при 18-22°С в течение 0,5 часа, затем образец вынимали, высушивали фильтровальной бумагой, выдерживали на воздухе при 18-22°С в течение 2 часов, затем осматривали. Пленка не должна разрушаться, отслаиваться, морщиться и пузыриться.

Пример 1. Для получения полистирольной краски синего цвета в смеситель, оборудованный ультразвуковым волноводом, загружали 5,1% (17 кг) лома из отходов полистирола марки ПС-1 по ОСТ 605-202-73, 74% (247,2 кг) ксилола технического по ГОСТ 9949-76, перемешали с одновременным воздействием ультразвуковых колебаний частотой 155 кГц в течение 15 минут, затем дозагружали 16% (53,4 кг) двуокиси титана, перемешали, продолжая воздействие ультразвуковыми колебаниями частотой 155 кГц в течение 45 минут, затем дозагружали 49% (16,4 кг) сухой лазури, перемешали, продолжая воздействие ультразвуковых колебаний той же частоты в течение 30 минут при постоянном перемешивании до полного растворения полистирола, затем проводили испытания - результаты представлены в таблице (краска №1).

Пример 2. Для получения полистирольной краски серого цвета в смеситель, оборудованный ультразвуковым волноводом, загружали 5,8% (12,9 кг) отходы полистирольного пенопласта по ОСТ 605-202-73 (крошка, пыль), 73,55% (164,8 кг) ксилола технического по ГОСТ 9949-76, перемешивали с одновременным воздействием ультразвуковых колебаний частотой 225 кГц в течение 12 минут, затем дозагружали 19% (42,6 кг) двуокиси титана, перемешивали, продолжая воздействие ультразвуковых колебаний частотой 225 кГц в течение 60 минут, затем дозагружали 0,55% (1,23 кг) сажи газовой и 1,1% (2,46 кг) сурика железного сухого, перемешивали при том же воздействии ультразвуковых колебаний частотой 225 кГц в течение 90 минут до полного растворения полистирола, далее проводили испытания - результаты представлены в таблице (краска №2).

Таблица
Примеры №/№ п/п	Степень перетира, мкм	Укрывистость, г/м2	Стойкость пленки к статистическому воздействию воды, ч	Твердость пленки по маятниковому прибору, Усл.ед.	Длительность перемешивания, (перетира, час)
Краска №1
а) технические требования по ТУ 67-37-81	не более 80	100-160	не менее 0,5	не менее 0,15	8,0
б) по предлагаемому способу	80	70,38	выдерживает 24	0,46	2,5
Краска №2
а) Технические требования по ТУ67-37-81	не более 120	150-180	не менее 0,5	не нормируется	6,0
б) по предлагаемому способу	110	71,3	выдерживает 24	0,52	2,0

Как видно из таблицы, предлагаемый способ получения полистирольной краски по сравнению с прототипом позволяет повысить укрывистость в 1,5 раза, твердость пленки в 3 раза, водостойкость в 2 раза и сократить время производства краски в 3 раза, а следовательно, повысить в 3 раза производительность приготовления краски.

Были проведены промышленные испытания в ОАО «Татстрой» г.Казань, которые подтвердили вышеизложенные результаты получения полистирольной краски. В настоящее время краска внедрена в производство.