CZ2010795A3 - Náterová hmota obsahující plniva pro zlepšení oderuvzdornosti a pružnosti - Google Patents
Náterová hmota obsahující plniva pro zlepšení oderuvzdornosti a pružnosti Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2010795A3 CZ2010795A3 CZ20100795A CZ2010795A CZ2010795A3 CZ 2010795 A3 CZ2010795 A3 CZ 2010795A3 CZ 20100795 A CZ20100795 A CZ 20100795A CZ 2010795 A CZ2010795 A CZ 2010795A CZ 2010795 A3 CZ2010795 A3 CZ 2010795A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- coating composition
- powder
- polyolefin
- polyethylene
- paint
- Prior art date
Links
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000945 filler Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title description 18
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 title description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 claims abstract description 27
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims abstract description 22
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 41
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 21
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 16
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 10
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 8
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 8
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 5
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 5
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000004699 Ultra-high molecular weight polyethylene Substances 0.000 description 5
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical group O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 4
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 2
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010011878 Deafness Diseases 0.000 description 1
- 229920006798 HMWPE Polymers 0.000 description 1
- 239000004705 High-molecular-weight polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004166 Lanolin Substances 0.000 description 1
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 1
- 235000019484 Rapeseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000282898 Sus scrofa Species 0.000 description 1
- 239000012963 UV stabilizer Substances 0.000 description 1
- 229920010741 Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) Polymers 0.000 description 1
- QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N Vinyl ether Chemical compound C=COC=C QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000010428 baryte Substances 0.000 description 1
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 description 1
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical class OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 1
- 238000007590 electrostatic spraying Methods 0.000 description 1
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000004209 hair Anatomy 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013007 heat curing Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000003906 humectant Substances 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940039717 lanolin Drugs 0.000 description 1
- 235000019388 lanolin Nutrition 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 235000021388 linseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 150000002763 monocarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 239000011492 sheep wool Substances 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Náterová hmota v kapalném nebo práškovém stavu, obsahující alespon jedno plnivo na bázi polyolefinu pro zlepšení oderuvzdornosti a/nebo pružnosti. Polyolefin tvorící plnivo je v náterové hmote v práškové nebo granulované forme ve stavu modifikovaném ošetrením neizotermickou plazmou. V náterové hmote je obsažen v množství od 5 % objemových do 70 % objemových.
Description
Nátěrová hmota obsahující plniva pro zlepšení oděru vzdor nos ti a pružnosti
Oblast techniky
Vynález se týká oblasti nátěrových hmot, do kterých jsou přidávána plniva pro zvýšení hodnoty oděruvzdomosti a pružnosti, zejména nátěrů odolných proti abrazi.
Dosavadní stav techniky
Pokud se týká pojmu „plnivo“, rozumíme pod tímto pojmem, přírodní nebo uměle vytvořené anorganické sloučeniny, které vyplňují masu nátěrové hmoty a spolu s pigmenty tvoří stabilní strukturu hmoty. Označení určité substance jako „plnivo“ nebo jako „pigment“ záleží v podstatě pouze na účelu použití této substance v nátěrové hmotě.
Technická funkce plniva v kapalné nebo práškové nátěrové hmotě spočívá zpravidla zejména v tom, že tvoří stavební základ pro nátěrovou hmotu, zlepšuje antiabrazivní odolnost nátěru, zlepšuje odolnost proti vodě (vlhkosti) a korozi, a snižuje degradační účinek UV záření.
Nejčastějšími plnivy jsou např. uhličitan vápenatý (CaCCh) v přírodní formě jako křída, kalcit nebo aragonit, případně v umělých aplikacích, používaných především v práškových barvách. Dalším běžným plnivem je oxid křemičitý ( S1O2), vynikající značnou tvrdostí, který je užíván jako antiabrazivum především v nátěrových prostředcích na silnice, stavebních aplikacích apod. Další významnou skupinou plniv jsou silikáty jako např. mastek, kaolin a slída. Z dalších minerálních plniv jsou používány např. sulfáty, baryt a grafit.
, I
Podle patentu CZ 24^65 je známo pojivo pro nátěry, které tvoří směs lněného nebo řepkového oleje, lanolinu z ovčí vlny a síry, a které umožňuje zachovat u nátěrové hmoty pružnost filmu i po zaschnutí. Podle patentu CZ 35257 je známo užití asfaltu nebo dehtu pro získání pružnějšího a odolnějšího laku. Obdobná nátěrová hmota je zmíněna v patentu CZ 35873, kde je navíc popsáno možné použití pryskyřic a olejů.
Podle patentu CZ 66/66 jsou známy nátěrové hmoty obsahující halogen, např. na bázi chlorované pryže, polyvinylchloridu a dalších látek, přičemž tyto hmoty obsahují změkčovadla, která zvyšují míru tažnosti lakové vrstvy, např. na železném plechu při jeho ohýbání přes tm.
Podle patentu CZ 68j587 je známo nátěrové pojivo, které se získá emulgováním polymemího vinyléteru ve vodě, a které výrazně zlepšuje pojivost nátěrové hmoty. V dalším patentovém dokumentu CZ 87 803 je popsán ochranný antikorozní nátěr z polyvinylchloridu. V patentu CZ 91697 je do nátěrové hmoty na bázi polyvinylacetátu přidávána asfaltová suspenze pro zlepšení adheze hmoty k plechu.
Rovněž jsou známé vypalovací vodou ředitelné nátěrové hmoty obsahující modifikované polyesterové pryskyřice na bázi benzentrikarbonových kyselin. Tyto pryskyřice ve směsi s jinou pryskyřicí reagují za zvýšení teploty a tvoří pojivo nátěrové hmoty, jak je popsáno v patentu CZ 122j633.
Pro účely útlumu přenosu hluku a zajištění teplené izolace u karosérií automobilů se používají silnovrstvé nátěry z epoxidových pryskyřic podle autorského osvědčení CZ 149 266. Také podle patentu CZ 137 821 se pro povrchovou úpravu plechů a laminátů používají nátěrové hmoty s nenasycenými polyesterovými pryskyřicemi, a to buď nemodifikované s nebo modifikované jinými syntetickými nebo přírodními makromolekulámími látkami. Podle patentu CZ 139 900 je známá antikorozní nátěrová hmota složená z anorganických hydraulických nebo vzdušných pojiv modifikovaných vhodně stabilizovanou disperzí butadienstyrenového nebo chloroprenového kaučuku, s přídavkem antioxidačních látek a inhibitorů koroze. Vrstva nátěrové hmoty zůstává trvale pružná.
V patentu CZ 292 272 jsou obecně popsány nátěrové hmoty založené na epoxidových pryskyřicích, jakož i speciální nátěrová hmota, která je předmětem vynálezu. Jedná se o epoxypolysiloxanovou nátěrovou hmotu odolávající povrchové degradaci působením ultrafialové složky slunečního záření. V přihlášce vynálezu CZ 2002-592 je popsán vodný nátěrový prostředek složený z polyuretanového polymeru, karboxylových skupin, síťovadel, zvlhčovadel, činidla snižujícího tření a UV stabilizátoru.
V moderních aplikacích nátěrových hmot převládá technologie nanášení suchých práškových barev stříkáním v elektrostatickém poli, s následnou tepelnou úpravou a vytvrzením nátěru. Práškové barvy jsou na bázi polyesterů, epoxidů nebo polyesterepoxidů. Např. podle přihlášky vynálezu PV 1639-92 je známá termosetická prášková nátěrová hmota sestávající z reaktivní směsi polyesteru s karboxylovou skupinou, ze složky s monokarboxylovou kyselinou, a z vytvrzovací složky nebo síťovadla. Práškové nátěrové hmoty využívají běžná plniva jako např. živec, plavenou křídu, těživec apod., případně kalcínovanou jílovou surovinu, jak je známo např. z autorského osvědčení CZ 163 417, a další běžná plniva.
Nakonec jsou známy nátěrové hmoty, do kterých se přidávají polyolefinové částice, zejména částice HMWPE ultravysokohmotnostního polyetylénu, které mají funkci plniva a slouží ke zlepšení oděruvzdomosti a odolnosti proti poškození. Také tvoří hrubý povrch barvy. Nevýhoda těchto známých řešení je v tom, že částice polyolefinu v barvě málo drží, vydřou se a naruší strukturu barvy a následně odolnost proti oděru prudce klesá. Úkolem vynálezu je vytvořit takovou nátěrovou hmotu, která by odstraňovala výše uvedené nedostatky.
Podstata vynálezu
Tento úkol je vyřešen vytvořením nátěrové hmoty v kapalném nebo práškovém stavu, obsahující plnivo na bázi polyolefinu pro zlepšení oděruvzdomosti a pružnosti podle tohoto vynálezu.
Podstata vynálezu spočívá v tom, že polyolefin ve formě polyethylenu, polypropylenu a jejich kopolymerů tvořící plnivo je v nátěrové hmotě v práškové nebo granulované formě ve stavu i 1 * * ·ΐ> i e * ** ? 1 ΐ > J * * ” ' * _ '1 * '» * 5 T i * * * ' ’J modifikovaném ošetřením neizotermickou plazmou a je v nátěrové hmotě obsažen v množství od S^objemovýchl do 7q% objemových. Ošetření plazmovým výbojem je běžný způsob, kterým se mění vlastnosti povrchů. V současné době je úprava vlastností povrchu polymemích materiálů globálním trendem, kdy plazmová úprava zajišťuje zlepšení tvrdosti, smáčivosti a volné energie povrchu. Je možné plazmou aktivovat povrch polyethylenových prášků s velikostí částic v mikrometrických a submikrometrických hodnotách, čímž se zvýší přilnavost částic prášku. Během tohoto procesu se zvýší počet hydrofilních skupin jako hydroxylové, karboxylové nebo aminové skupiny. Současně se vytvoří mikrostruktura a povrch materiálu se zpevní. Neustálým mícháním je zajištěno ošetření každé molekuly prášku.
Ve výhodném provedení je nátěrová hmota kapalná nebo viskózní. Plazmou modifikovaný polyolefin se do nátěrové hmoty snadno přimíchá a rovnoměrně v ní disperguje. Částice práškového nebo granulovaného poiyolefinu mají na atomech uhlíku v povrchové vrstvě navázánu alespoň jednu polární funkční skupinu, která zvyšuje reaktivitu modifikovaného poiyolefinu s vodou. Polyoleíín se tak stává hydrofilni a lépe difunduje ve vodě rozpustných nátěrových hmotách.
Je výhodné, že polární funkční skupinu tvoří skupina OH a/nebo NH2, protože je lze snadno vytvořit z jednoduchých plynů, které se běžně skladují v plynových bombách, takže je lze snadno a levně koupit. Navíc tyto skupiny vznikají v plazmovém výboji jednoduchou reakcí.
Dále je výhodné, že polymer práškového nebo granulovaného poiyolefinu je alespoň v povrchové vrstvě zesíťovaný, takže je tvrdší a je sám o sobě oděruvzdorný; čímž výrazně zvýší oděruvzdomost barev, do kterých je přimíchán. Takto upravený polymer dokáže svými vlastnostmi nahradit polyethylen s ultravysokou molekulovou hmotností (UHMWPE), který je velmi drahý.
V dalším výhodném provedení je nátěrová hmota prášková a částice práškového nebo granulovaného poiyolefinu mají na atomech uhlíku v povrchové vrstvě navázánu alespoň jednu polární funkční skupinu.
Je výhodné, že polární funkční skupinu tvoří skupina OH a/nebo NH2, které lze snadno získat z reakcí na trhu běžně prodávaných plynů v plazmovém výboji.
Dále je výhodné, že polymer práškového nebo granulovaného poiyolefinu je alespoň v povrchové vrstvě zesíťovaný, takže dokáže svými vlastnostmi nahradit polyethylen s ultravysokou molekulární hmotností.
Výhody řešení podle vynálezu spočívají v tom, že využívá plazmově modifikované polyolefmy, které dosahují vlastností polyethylenu s ultravysokou molekulovou hmotností. Tím se zvyšuje kvalita levných práškových barev a barev rozpustných ve vodě, aniž by se podstatně zvýšila jejich cena.
Příklady provedení vynálezu
Rozumí se, že dále popsané a zobrazené konkrétní příklady uskutečnění vynálezu jsou představovány pro ilustraci, nikoli jako omezení příkladů provedení vynálezu na uvedené případy. Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zjistit za použití rutinního experimentování větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním vynálezu, která jsou zde speciálně popsána. I tyto ekvivalenty budou zahrnuty v rozsahu následujících patentových nároků.
Plazmově modifikované polyethylenové prášky vykazují výrazně lepší smáčivost, než polyethylenové prášky, které plazmově modifikovány nebyly. Toho je využito pro účely tohoto vynálezu k přimíchání plazmově modifikovaných prášků do vodou ředitelných barev. Na základě testů bylo zjištěno, že barvy obohacené plazmově modifikovanými prášky vykazují vyšší odolnost proti oděru, smývání a oprýskání, protože modifikované polyethylenové prášky zvyšují přilnavost barvy k podkladu, pružnost a trvanlivost barvy.
Pro účely tohoto vynálezu byl použit polyolefinový prášek z ultravyšokomolekulámího polyethylenu (UHMEWPE) GUR 2126 (hustota: 9=0,930g/cm3, velikost částic: Δχ~100200pm, molekulární váha: M=3,9-10,5*lÓA6g/mole) vyráběný firmou TICONA. Jedná se o syntetický polymer běžně používaný pro výrobu implantátů, kterými se „opravuje“ nebo nahrazuje nemocná tkáň, protože se snadno adaptuje na své biologické okolí. UHMWPE je lidským tělem dobře snášen a přijímán a má dobrou mechanickou odolnost.
Druhý prášek použitý pro účely tohoto vynálezu byl nízkohustotní polyethylen (LD-PE) Borecene RM8384 (hustota: g=0,934g/cm3) vyráběný firmou BOREALIS. Jako většina polymerů je nerozpustný ve vodě. Jedná se o přírodní polyethylen určený pro rotační odlévání.
Třetí prášek použitý pro účely tohoto vynálezu byl polyolefinový prášek SURPASS RMS U/UG vyráběný firmou NOVACHEM.
Uvedené polyethylenové prášky byly postupně samostatně ošetřeny ve vakuové komoře neizotermickou plazmou. Plynný O2 byl dodán ze standardní plynové bomby s vysokým tlakem. Plazmový výboj je vytvořen přímo nad polyethylenovým práškem umístěným v komoře v nádobě, kde je neustále promícháván. Polyethylenový prášek není umístěn ve výboji. Do prášku pouze pronikají radikály, které se uvolňují z plynu proudícího komorou. Proces probíhá za tlaku 100 Pa, proudění O2 bylo nastaveno na 100 sccm. Vakuum bylo udržováno dvoustupňovým vysokovakuovým čerpadlem EDWARDS. Modifikace prášku proběhla v několika časových úsecích, z nichž nejdelší byl 30 (min úsek. Ošetření prášku trvající déle než 30 min způsobuje jeho poškození.
Modifikované prášky byly nasypány do barev rozpustných ve vodě v množství lO^íJ objemových! a 20% objemových a do práškových barev v množství 30^» objemových} a 7Ó% objemových.
Byly provedeny testy, jejichž cílem bylo dokázat, že prášky upravené v plazmovém výboji vykazují jako plnivo do barev lepší vlastnosti, než nemodifikované prášky. Pro účely testů byly použity laky z výše popsaných barev nanesené na kovovou desku. Byl zkoumán povrch laku a jeho schopnost odolnosti vůči vnějším vlivům. Vzorky prošly testem oděru, kdy byl počítán počet cyklů, které nátěr vydrží, než se jeho vrstva poškodí.
Příklad 1- barvy rozpustné ve vodě
U barev rozpustných ve vodě byly provedeny testy oděruvzdomosti, protože běžné ve vodě rozpustné barvy jsou velmi málo odolné proti oděru.
Pro testování byl použit nátěr akrylové černé barvy na vodní bázi o názvu „ECOLOR PROFI báze C typ:9005“. Hustota laku byla g=l,22 kg/1. Do laku bylo přidáno lC^Ua 2Q% objemových prášku GUR 2126 a prášku Borecene RM8384. Odolnost proti oděru a míra opotřebení byly testovány přístrojem „Ecometer 1720“ pro provádění testů smývatelnosti nátěrů. Byly vytvořeny čtyři pruhy. Každý pruh simuloval odlišné podmínky, kterým může být povrch nátěru vystaven. Proto byl na každý pruh nasazen jiný druh testovacího náčiní. Testovací náčiní provádí cyklický pohyb, čímž simuluje každodenní namáhání nátěru. Pro zvýšení tlaku na povrch bylo každé testovací náčiní opatřeno závažím o hmotnosti 1980 g. Přístroj byl nastaven na stálou rychlost 37 cyklů/min. Délka testovací dráhy byla nastavena na 75 mm. Testovací náčiní tvořily: disk z plsti (EN 60730), sametová textilie/plátno, nylonový štětec (ASTM D2486) a štětec ze srsti divokého prasete (DIN 53778).
r
Nejlepší výsledky byly zaznamenány u barvy obohacené 2Q% objemovými modifikovaného prášku. Takto upravená barva vydržela 135 000 cyklů plstí'(umělý prst) a štětcem zkančí srsti. Ani testy provedené nylonovým a sametovým kotoučem nepoškodily vrstvu barvy. Samotná barva bez plniva z modifikovaného polyetylénu vykazovala stopy prodření již po 20 000 cyklech.
Pro další měření oděruvzdomosti by! použit přístroj „Taber Rotary Abraser 5135“. Měřený vzorek má tvar kruhového listu, na místě je přidržován pomocí malé dírky uprostřed a vhodným upevňovacím prvkem. Odírání je simulováno dvěma odírajícími koly, která se otáčí na povrchu vzorku. Pohyb simuluje neustálé otírání tam a zpět za konstantní rychlosti a bez hluchých bodů. Kotouče jsou zatíženy 500JJ a 1000^. Testované vzorky byly připraveny stejným způsobem jako vzorky ve výše uvedeném testu. Pro všechny testované vzorky byly použity brusné disky H-18 se zátěží 100(¾. Rychlost rotace byla nastavena na 60 cyklů za minutu. Vzorky byly kontrolovány po 5$ cyklech a test byl ukončen poté, co vzorek byl sedřen alespoň na třech místech. Vzorek čisté barvy bez příměsi prášku vydržel pouze 120 cyklů. Vzorek s příměsí modifikovaného prášku vydržel 450 cyklů.
s v
Příklad 2- práškové barvy
Práškové barvy samy o sobě mají vynikající oděruvzdomost. Testy proto byly zaměřeny na zvýšení adheze a plasticity barev nanesených na kovovém substrátu. Na ocelový válcovaný plech byla nanesena barva metodou práškového elektrostatického stříkání. Vzorky byly spékány při teplotě 200PC. Do práškové barvy byl přimíchán polyethylen SURPASS 244 U/UG. A
Modifikace prášku SURPASS probíhala po dobu 3 minut, pod tlakem 100 Pa v plynném tnédiu složeném zpj+HjO+rrietanol. Složení testovaných vzorků bylo následující: 70% polyester + 3(j% modifikovaný Surpass 30% polyester + 70% modifikovaný Supass % epoxipoly ester + 30% modifikovaný Surpass.
30% epoxipolyester + 70j% modifikovaný Surpass.
Těsty byly prováděny metodou podle Erichsena, která spočívá ve vytlačování plechu s vrstvou nátěru testované barvy. Sleduje se, kdy barva na takto namáhaném plechu začne praskat nebo se odlupovat. Byly provedeny 2 typy vyhloubení do vzorku. První typ byl standardizován na 6 mm, stejný pro všechny vrstvy. Druhý typ vyhloubení charakterizuje hodnotu, při které došlo k prvnímu porušení na konkrétní vrstvě.
Všechny vrstvy s modifikovaným práškem SURPASS praskaly při vyhloubení mezi 9 foftf a 10 mm, ale neodlupovaly se od podkladu.
Práškové barvy obohacené modifikovaným polyethylenem je možné využít jako ochranu kovového podkladu proti korozi. Testován byl vzorek obsahující 70% polyester + 3Ó% modifikovaný Surpass v solné komoře. Doba testování byla stanovena na 36 hodin. Po vyjmutí ze solné komory zůstala vrstva neporušena.
Průmyslová využitelnost
Nátěrová hmota obsahující plniva pro zlepšení oděruvzdomosti a pružnosti se používá pro ochranu namáhaných kovových substrátů, které jsou vystaveny náročným povětrnostním podmínkám a u nichž jsou zvýšené nároky na odolnost nátěru.
Claims (7)
- PATENTOVÉ NÁROKY1 . Nátěrová hmota ředitelná vodou, na bázi akrylátové disperze nebo směsi akrylátových disperzí, nebo epoxidová, polyesterová nebo epoxy-polyesterová nátěrová hmota v práškovém stavu, obsahující alespoň jedno plnivo na bázi polyolefinu pro zlepšení oděruvzdomosti a/nebo pružnosti, vyznačující se tím, že polyolefm ve formě polyethylenu a/nebo polypropylenu a/nebo jejich kopolymerů tvořící plnivo je v nátěrové hmotě v práškové nebo granulované formě ve stavu modifikovaném ošetřením neizotermickou plazmou a je v nátěrové hmotě obsažen v množství od objemových.
- 2 . Nátěrová hmota podle nároku 1,vyznačující se tím, že je kapalná nebo viskózní, a že částice práškového nebo granulovaného polyolefinu ve formě polyethylenu, polypropylenu a jejich kopolymerů mají na atomech uhlíku v povrchové vrstvě navázánu alespoň jednu polární funkční skupinu.
- 3 . Nátěrová hmota podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že polární funkční skupinu tvoří skupina OH a/nebo NH2.
- 4 . Nátěrová hmota podle nároků 2 nebo 3, vyznačující se tím, že polymer práškového nebo granulovaného polyolefinu ve formě polyethylenu, polypropylenu a jejich kopolymerů je alespoň v povrchové vrstvě zesíťovaný.
- 5 . Nátěrová hmota podle nároku 1, v y z n a č u j í c í se t í m , že je prášková, a že částice práškového nebo granulovaného polyolefinu ve formě polyethylenu, polypropylenu a jejich kopolymerů mají na atomech uhlíku v povrchové vrstvě navázánu alespoň jednu polární funkční skupinu.
- 6 . Nátěrová hmota podle nároku 5, vyznačující se tím, že polární funkční skupinu tvoří skupina OH a/nebo NH2.
- 7. Nátěrová hmota podle nároku 5 nebo 6, vyznačující se tím, že polymer práškového nebo granulovaného polyolefinu je alespoň v povrchové vrstvě zesíťovaný.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20100795A CZ2010795A3 (cs) | 2010-11-02 | 2010-11-02 | Náterová hmota obsahující plniva pro zlepšení oderuvzdornosti a pružnosti |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20100795A CZ2010795A3 (cs) | 2010-11-02 | 2010-11-02 | Náterová hmota obsahující plniva pro zlepšení oderuvzdornosti a pružnosti |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ302791B6 CZ302791B6 (cs) | 2011-11-09 |
| CZ2010795A3 true CZ2010795A3 (cs) | 2011-11-09 |
Family
ID=44903455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20100795A CZ2010795A3 (cs) | 2010-11-02 | 2010-11-02 | Náterová hmota obsahující plniva pro zlepšení oderuvzdornosti a pružnosti |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2010795A3 (cs) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD211801A1 (de) * | 1982-11-30 | 1984-07-25 | Leuna Werke Veb | Verfahren zur modifizierung der oberflaecheneigenschaften von olefinkopolymeren |
| US4880879A (en) * | 1988-02-18 | 1989-11-14 | Air Products And Chemicals, Inc. | Abrasion resistant composite material and process for making the same |
| DE4141805A1 (de) * | 1991-12-18 | 1993-06-24 | Rhein Bonar Kunststoff Technik | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von thermoplastischen kunststoffteilen mit hilfe von niedertemperaturplasmen |
| EP2009029B1 (en) * | 2007-06-28 | 2012-11-07 | Masarykova univerzita | Method of realisation of polyreactions, plasma-chemical polyreactions, their modification and modification of macromolecular substances by the plasma jet with a dielectric capillary enlaced by a hollow cathode |
-
2010
- 2010-11-02 CZ CZ20100795A patent/CZ2010795A3/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ302791B6 (cs) | 2011-11-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Nanna et al. | Mg-rich coatings: A new paradigm for Cr-free corrosion protection of Al aerospace alloys | |
| US9546299B2 (en) | Superhydrophobic and oleophobic coatings with low VOC binder systems | |
| KR101005477B1 (ko) | 코팅제 | |
| Aggarwal et al. | Anticorrosive properties of the epoxy–cardanol resin based paints | |
| JP5543581B2 (ja) | 水性塗料組成物および塗膜形成方法 | |
| JP5579967B2 (ja) | エポキシ樹脂塗料組成物、塗膜形成方法及び塗装物品 | |
| Park et al. | Preparation and characterization of weather resistant silicone/acrylic resin coatings | |
| CN102933669A (zh) | 厚膜施工用水系树脂组合物及使用其的表面处理方法 | |
| CA2743597C (en) | Anti-corrosive paintings and coatings containing nanoparticles | |
| JP6832122B2 (ja) | 二液混合形塗料組成物 | |
| Jain et al. | Development of epoxy based surface tolerant coating improvised with Zn dust and MIO on steel surfaces | |
| CZ2010795A3 (cs) | Náterová hmota obsahující plniva pro zlepšení oderuvzdornosti a pružnosti | |
| RU2174135C1 (ru) | Композиция для защиты прокорродировавших металлических поверхностей | |
| CZ21623U1 (cs) | Nátěrová hmota obsahující plniva pro zlepšení oděruvzdornosti a pružnosti | |
| RU2405012C1 (ru) | Антикоррозионная композиция | |
| KR101611062B1 (ko) | 고내식성 방식도료 조성물에 의한 판스프링의 도장방법 | |
| CN113227182A (zh) | 含有酸官能多元醇聚合物的涂料组合物和由其形成的涂层 | |
| RU2378305C1 (ru) | Антикоррозионный состав для покрытий | |
| JP3775996B2 (ja) | 塗床層の形成方法 | |
| JP4180467B2 (ja) | 建築物基礎梁部表面の仕上構造 | |
| RU2233299C2 (ru) | Эпоксидно-перхлорвиниловая композиция для покрытий | |
| JP3787077B2 (ja) | 塗床層の形成方法 | |
| JP4503936B2 (ja) | 水性塗料組成物 | |
| US8911542B2 (en) | Anti-corrosive compositions | |
| Vikhareva et al. | Modern strategies for the creation of polymer coatings. Part II 1 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20131102 |