CS267612B1 - Způsob přípravy vodou ředitelných nátěrových hmot se sníženým obsahem zadrženého vzduchu - Google Patents

Abstract

Řešení spadá do oblasti výroby nátěrových hmot a řeší problém zadržování vzduchových bublin během homogenizace složek, k němuž dochází zejména při přípravě nátěrových hmot na bázi vodných polymerních disperzí v důsledku přítomnosti povrchově aktivních látek. Podstata řešení spočívá v tom, že při homogenizaci složek, prováděné v jedné nebe více homogenizačních fázích, se alespoň konečná fáze homogenizace provede v atmosféře oxidu uhličitého a vzniklá nátěrová hmota se pak upraví přídavkem vodného roztoku amoniaku a/nebo alifatických nebo heterocyklických dusíkatých bází typu aminů s počtem dusíkových atomů 1 až A a uhlíkových atomů 1 až 6 na hodnotu pH 7,5 až 11.

Description

Vynález se týká přípravy vodou ředitelných nátěrových hmot, vhodných zejména pro povrchovou úpravu kovů, dřeva, dřevotřískových, dřevovláknitých nebe asbestocementových výrobků, omítek, betonu, papíru, plastů, skla a textilu, se sníženým obsahem zadrženého vzduchu.

Vodou ředitelné nátěrové hmoty se vyrábějí převážně tím způsobem, že nejprve se připraví z vody, pigmentů, plniv, dispergačních prostředků, odpěňovačů, konzervačních prostředků, případně dalších aditiv, pigmentová pasta, která se podle požadované jemnosti tření disperguje na příslušném dispergačním zařízení. V homogenizační nádrži se nejprve upraví vlastnosti použitého vodou ředitelného pojivá, zpravidla polymerní disperze, koalescentními látkami, rozlivovými činidly, odpěňovači, případně dalšími aditivy a do takto upraveného pojivá se přečerpá pigmentová pasta a dokonale se v něm rozmíchá. Vodou ředitelná nátěrová hmota se zahustí na potřebnou viskozitu, filtruje se a plní do obalů. V každé fázi přípravy vodou ředitelných nátěrových hmot dochází k vmíchávání vzduchových bublin do hmoty a protože vodou ředitelné nátěrové hmoty jsou nenewtonské kapaliny, většinou s pseudoplastickým charakterem toku, nenulovou mezí tečení a jsou poměrně velmi viskozní, velmi špatně se z nich vzduch uvolňuje a způsobuje pak problémy při aplikacích. Sklon k zádrži vzduchových bublin ve vodou ředitelných nátěrových hmotách je dán i tím, že v případě použití polymerních vodných disperzí jsou ve směsi přítomny povrchově aktivní látky. Ke snížení obsahu zadrženého vzduchu se do vodou ředitelných nátěrových hmot přidávají různé odpěnovače, které však často způsobují defekty nátěrového filmu, jako např. kráterky, rybí oka apod. Často se také používá technologických přestávek, kdy se nátěrové hmoty před zahuštěním nechávají až 16 h v klidu (bez míchání) a potom se teprve zahuštují na požadovanou viskozitu. Mikrobublinky vmíchaného vzduchu se však dají odstranit jen velmi obtížně.

Uvedené problémy řeší předložený vynález, jehož předmětem je způsob přípravy vodou ředitelných nátěrových hmot se sníženým obsahem zadrženého vzduchu homogenizací vodou ředitelných pojiv s aditivy, zejména ze skupiny zahrnující pigmenty, plniva, koalescenty, rozlivová činidla, odpěňovače, dispergační prostředky a konzervační prostředky, prováděnou v jedné nebo ve více homogenizačních fázích. Podstata vynálezu spočívá v tom, že alespoň konečná fáze homogenizace se provede v atmosféře oxidu uhličitého a získaná nátěrová hmota se pak upraví přídavkem vodného roztoku amoniaku a/nebo alifatických nebo heterocyklických dusíkatých bází typu aminů s počtem dusíkových atomů 1 až 4 a uhlíkových atomů 1 až 6 na hodnotu pH 7,5 až 11.

Výhodou postupu podle tohoto vynálezu je možnost přípravy vodou ředitelných nátěrových hmot s velmi nízkým obsahem vzduchu zadrženého v podobě větších či menších bublinek. Při aplikaci takto připravených nátěrových hmot vznikají povrchové filmy s výrazně sníženým množstvím mikrobublin, které bývají hlavní příčinou nedostatečné povrchové ochrany podkladů, a to především podkladů kovových při použití antikorozních vodou ředitelných nátěrových hmot.

Oxid uhličitý s jednotlivými složkami vodou ředitelných nátěrových hmot nereaguje a chová se v daném systému inertně. Zhomogenizovaná nátěrová hmota připravená v atmosféře CO^ obsahuje před úpravou pH zpravidla 0,5 až 3 4 objemová zadrženého plynu, což představuje 3 až 20 1 C0£ na 1 tunu výrobku. Po jeho převedení neutralizací hydroxidem amonným na uhličitan nebo dusíkatými bázemi na příslušné soli, případně adukty je množství těchto vytvořených látek v nátěrové hmotě cca 15 až 100 g na 1 tunu výrobku. Takové množství prakticky vůbec neovlivňuje negativně vlastnosti uvedeným způsobem připravených vodou ředitelných nátěrových hmot.

Použitelné organické dusíkaté báze jsou alifatické nebo heterocyklické sloučeniny typu aminů, které obsahují v molekule 1 až 4 atomy dusíku a 1 až 6 atomů uhlíku.

CS 267 612 Bl

Vhodné jsou např. monoetHanoiamin, triethanolamin, 2-amino-2-methyl-l-propanol, 2-dimethylamino-2-methylpropanol, morfolin aj.

Úpravu pH takto připravovaných vodou ředitelných nátěrových hmot je nejvýhodnější provést až po důkladné homogenizaci všech složek, tj. jako poslední operaci před konečnou filtrací nátěrové hmoty, protože neutralizace způsobuje většinou zhoustnutí výrobku a dlouhým mícháním se pak zbytečně zvyšuje obsah oxidu uhličitého v těchto hmotách.

Příklad 1

Do předdispergační nádrže se předloží voda, dispergační prostředky, odpěňovače, konzervační prostředek, pigmenty, plniva a případně další aditiva a provede se předdispergace složek do formy pigmentové pasty. Hrubě dispergovaná pigmentová pasta se pak přečerpá do slučovací nádrže a disperguje se dále na perlovém mlýnu na požadovaný stupeň jemnosti tření. V navažovací nádrži se naváží vodná polymerní disperze a přečerpá se do sjednocovací nádrže předem zaplněné oxidem uhličitým, kde se upraví vlastnosti disperze koalescentní látkou, rozlivovým činidlem a případně dalšími aditivy a do takto upraveného pojivá se přičerpá pigmentová pasta. Směs se. dokonale zhomogerizuje, přidá se zahuštovadlo a upraví se pH hydroxidem amonným na hodnotu 9. Nakonec se produkt zfiltruje a plní do obalů. Obsah plynných bublin v takto připravené nátěrové hmotě je menší než 0,5 A obj.

Příklad 2

Nátěrová hmota připravená podle příkladu 1 se dále upraví přídavkem triethanolaminu na pH 11, zfiltruje se a plní do obalů zaplněných oxidem uhličitým. Obsah plynných bublin v této nátěrové hmotě je menší než 0,4 A obj.

Příklad 3

Navažovací, předdispergační, slučovací a homogenizační nádrž se zaplní oxidem uhličitým, včetně potrubí a čerpadel. Dále se v přípravě nátěrové hmoty postupuje podle příkladu 1 s tím rozdílem, že se nakonec upraví pH produktu na hodnotu 7,5 přídavkem triethylentetraminu. Obsah plynných bublin v takto připravené nátěrové hmotě je menší než Ό,2 A obj . ,

Příklad 4

Do nádrže zaplněné oxidem uhličitým se předloží voda, dispergační prostředky, odpěňovač, konzervační prostředek, pigmenty, plniva a případně další aditiva a směs se disperguje rychloběžným míchadlem. Z navažovací nádrže se přečerpá vodná polymerní disperze do nádrže s připravovanou pigmentovou pastou. Směs se dokonale zhomogenizuje, zahusti a upraví se na hodnotu pH 10 přídavkem morfolinu. Nakonec se zfiltruje a plní do obalů. Obsah plynných bublin v hotové nátěrové hmotě je menší než 0,6 A obj.

Claims (1)

1. Způsob přípravy vodou ředitelných nátěrových hmot se sníženým obsahem zadrženého vzduchu homogenizací vodou ředitelných pojiv s aditivy, zejména ze skupiny zahrnující pigmenty, plniva, koalescenty, rozlivová činidla, odpěnovače, dispergační prostředky a konzervační prostředky, prováděnou v jedné nebo ve více homogenizačních fázích, vyznačující se tím, že alespoň konečná fáze homogenizace se provede v atmosféře oxidu uhličitého

   CS 267 612 Bl a získaná nátěrová hmota se pak upraví přídavkem vodného roztoku amoniaku a/nebo alifatických nebo heterocyklických dusíkatých bází typu aminů s počtem dusíkových atomů 1 až 4 a uhlíkových atomů 1 až 6 na hodnotu pH 7,5 až 11