Лакокрасочные материалы и покрытия. Принципы составления рецептур
Методика расчета рецептур
Требуется разработать два лакокрасочных материала горячей сушки на основе водоразбавляемой алкидной смолы и термореактивной меламиноформальдегидной смолы. Соотношение смол должно составлять для первого состава 100 : 25 и 100 : 40 - для второго. В качестве пигментов рекомендовано применять диоксид титана и фталоциа-
ниновый голубой в соотношении 9:1. Степень пигментирования П / Пл = 0,6 :1. Массовая доля нелетучих веществ 60%. Оба материала следует получать за одну стадию диспергирования.
|
60 % (СО) |
В качестве пленкообразователей выбираем тощую алкидную смолу (75%-ный раствор в смеси бутилгликоля с изо-бутанолом 1 :1) с кислотным числом 40 мг КОН/г и частично этерифицированную метанолом меламиноформальдегидную смолу (80%-ный раствор в изо-бутаноле).
|
Пленкообразователь 11:0,6 ) 60:1,6 = 37,5 |
|
Пигмент 60 - 37,5 = 22,5 |еэ! 20,25 2,25 «белый» «синий» |
|
|(100:40) | |
|
АС МС 37,5:1,4 37,5,- 26,8 |
Расчет следует начать с рецептуры, в которой соотношение алкидной смолы к меламинофор - мальдегидной смоле равно 100:40 (рис. 3.19). Второй материал с соотношением 100:25 при заданной степени пигментирования можно получить из первого добавлением раствора алкидной смолы.
|
АС (75 %) МС (80%) 26,8:0,75 10,7:0,8 |
Рецептура первого состава (соотношение алкидной и мела - миноформальдегидной смол 100 : 40) представлена в табл.
|
Рис. 3.19. Расчет рецептуры водного состава горячей сушки (АС : МС = 100 :40) |
3.17. Ниже приведено необходимое расчетное количество диме - тилэтаноламина (ДМЭА, молекулярная масса 89), требуемое для 100%-ной нейтрализации алкидной смолы.
Мдмэа * вгдс • тАС 89 • 40 • 26,8
ГПдмэд = ------------------------------------------- = ----------------------- = 1,7 ч. (по массе)
56110 56110
В качестве функциональных добавок (табл. 3.17) применяют диспергатор, пеногаси - тель и, в зависимости от способа нанесения, реологическую добавку.
Таблица 3.17
Расчетная рецептура водоразбавляемого лакокрасочного материала горячей сушки
(АС : МС = 100 : 40)
|
№ |
Вещество |
Массовая доля сухого вещества, % |
Плотность, Г/см3 |
Массовое содержание, % |
|
1 |
Водоразбавляемая алкидная смола (75%-ный раствор в смеси бутилгликоля и изо-бутанола 1:1) |
26,80 |
1,2 |
35,70 |
|
2 |
Меламиовая смола (80%-ный раствор в изо-бутаноле) |
10,70 |
1,5 |
13,40 |
|
Таблица 3.17 (продолжение)
|
|
Примечание. 1 - Л/ог1еебо107А (У/ог1ее); 2 - Суте1 327 (Сугес). |
Значение ОКП рассчитывается следующим образом:
20,25 / 4,1 +2,25/1,6
ОКП = ---------------------------------------------------------------------------- • 100% = 17,7%
20,25 / 4,1 + 2,25 /1,6 + 26,80 /1,2 + 10,70 /1,5
Рецептура второго материала (соотношение алкидной смолы и меламиноформаль- дегидной смол 100 : 25) рассчитывается аналогичным образом, она представлена в табл. 3.18.
Таблица 3.18
Расчетная рецептура водоразбавляемого материала горячей сушки (АС: МС = 100:25)
|
№ |
Вещество |
Массовая доля |
Плотность, |
Массовое |
|
Сухого |
Г/см3 |
Содержание, % |
||
|
Вещества, % |
||||
|
1 |
Водоразбавляемая алкидная смола (75%-ный раствор в смеси бутилгликоля и изо-бутанола 1:1) |
30,0 |
1,2 |
40,0 |
|
2 |
Меламиноформальдная смола (80%-ный раствор в шо-бутаноле) |
7,50 |
1,5 |
9,40 |
|
3 |
Диоксид титана (рутил) |
20,25 |
4,1 |
20,25 |
|
4 |
Фталоцианиновый голубой |
2,25 |
1,6 |
2,25 |
|
5 |
Диметилэтаноламин |
1,90 |
||
|
6 |
Добавки |
2,00 |
||
|
7 |
Обессоленная вода |
24,20 |
||
|
Итого: |
60,0 |
100,0 |
Примечание. 1 - Л/ог1еезо107А (Л/ог1ее); 2 - Суте! 327(Су1ес).
Выделены изменения состава рецептур, указанных в таблицах.
Рецептура второго состава отличается от первого повышенным содержанием алкидной смолы (больше на 4,3%) и уменьшенным количеством меламиноформальдегид- ной смолы (на 4,0%). Количество диметилэтаноламина (ДМЭА) должно быть откорректировано с учетом содержания алкидной смолы.
Проверка степени пигментирования для состава, приведенного в табл. 3.18, дает следующие результаты:
Степень пигментирования П / Пл = 22,5 : 37,5 = 0,6 :1
20,25 / 4,1 +2,25/1,6
ОКП= ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- »100% = 17,5%
20,25 / 4,1 + 2,25 / 1,6 + 30,00 /1,2 + 7,50 /1,5
Небольшое различие значений ОКП в рецептурах объясняются разной плотностью смол (алкидной -1,2 и меламиноформальдегидной -1,5).
|
Таблица 3.19 Компоненты для диспергирования при изготовлении материалов
|
В табл. 3.19 приведены рецептурные количества компонентов для диспергирования обоих составов.
Таблица 3.20
Получение материала 1 из пигментной пасты (АС : МС = 100 : 40)
|
№ |
Вещество |
Массовая доля сухого вещества, % |
Плотность, Г/см3 |
Массовое содержание, % |
|
1 |
Пигментная паста (табл. 3.19) |
62,50 |
83,0 |
|
|
2 |
Меламиноформальдегидная смола |
13,60 |
1,5 |
17,0 |
|
(80%-ный раствор в изо-бутаноле) |
||||
|
Итого: |
76,10 |
100,0 |
||
|
Разбавляется водой до требуемой вязкости. |
|
Таблица 3.21 Получение материала 2 из пигментной пасты (АС : МС = 100: 25)
|
Диспергируют в нейтрализованной алкидной смоле с добавлением агента смачивания, диспергатора и пеногасителя. Реологические добавки в зависимости от типа вводят либо в пигментную смесь, либо в раствор пленкообразователя. Обязательно измеряют pH до и после диспергирования (полученное значение должно быть = 8). При необходимости нейтрализацию проводят путем добавления диметилэтаноламина.
Полученные пигментные пасты смешивают с пленкообразователями (табл. 3.22 и 3.23) и разбавляют до требуемой вязкости водой.
Разбавляют водой порциями, каждый раз измеряя вязкость во избежание чрезмерного разбавления. После разбавления еще раз определяют pH и при необходимости состав корректируют.
