Полимерная композиция для изготовления покрытия

 

Изобретение относится к полимерным термопластичным композициям и может быть использовано при изготовлении лакокрасочных покрытий. Изобретение позволяет повысить адгезионную прочность, водои кислотостойкость покрытия за счет содержания в ней 5-13,1 мас.% канифоли, этерифицированной 4-4,5 мас.% пентаэритрита до степени этерификации 40-45% и содержащей 8-10 мас.% стирола, 13-15 мас.% бутилметакрилата и 0,5-1 мас.% 2,2- метиленбис 4-метил-б- . 1-метилциклогексил-1)фенола, и в качестве растворителя 77,2-85,1 мас.% смеси о-ксилола и циклогексанона в соотношении 1:1. Композиция также содержит 8,2- 9,2 мас.% поливинилхлорида и 1,4- 1,8 мас.% бутадиен-нитрильного каучука . 4 табл. О (б (Л

СОЮЗ CGBETCHNX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

aw е-@un

1 429

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4494278/05

) (22) 17. 10. 88 (46) 15. 10.91. Бюл. М 38 (71) Минский филиал Научно-производственного объединения "Техэнергохимпром" и Институт физико-органической химии AH БССР (72) И.И.Майстров, С.Ф.Наумова, Л.И. Гурвич, В.И. с 1о норов, Ж.Ф. Лойко и Л.Ф. 3акордонец (53) 678.743.2.04 (088.8) (5e) Авторское свидетельство СССР

М 1213046е кле С 08 Ь 27/06б 1983а (54) ПОЛИМЕРНАЯ К0101ОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОКРЫТИЯ (57) Изобретение относится к полимер» .ным термопластичным композициям и

Изобретение относится к полимерным композициям на основе поливинил.хлорида и может быть использовано в качестве противокоррозионного лакокрасочного материала ° .Цель изобретения — повышение адгезионной прочности, водо- и кислотостойкости покрытия.

МодиФицированная канифоль КМЭС-2 является продуктом частичной этерификации сосновой живичной канифоли пентаэритритом и включает 10 мас.% стирола и 15 мас.% бутилметакрилата, а также стабилизированным 0,5-1 мас.Х

2,2-метиленбис (4-метил-6-(1-метилЛиклогексил-1) бемолем) (биселкофеи

МЦП) .

Модифицированную канифоль получают следующим образом. (51) э : 08 Е. 27/06, 9/02э

С 08 К 5/00// (С 08 К 5/00 5 01

5:09, 5: 13) 2 может быть использовано при изготовлении лакокрасочных покрытий. Изобретение позволяет повысить адгезионную прочность, водо- и кислотостойкость покрытия за счет содержания в ней

5-13, 1 мас ° % канифоли, этерифицированной 4-4,5 мас.X пентаэритрита до степени этерификации 40-45% и содержащей 8-10 мас.% стирола, 13 15 мас.Х бутилметакрилата и 0,5-1 мас.% 2,2метиленбис (4-метил-6-(1-метилциклогексил-1)фенола), и в качестве растворителя 77,2-85,1 мас.% смеси о-ксилола и циклогексанона в соотношении

1: 1 ° Композиция также содержит 8,29,2 мас.Х поливинилхлорида и 1,41,8 мас.Х бутадиен-нитрильного каучу- @ ка. 4 табл.

В реактор, снабженный механической мешалкой, термометром, барботером для подачи углекислого газа и холодильником для отвода образующихся в процессе реакции водяных паров, загружают навеску сосновой живичной канифоли.

Затем туда же загружают пентаэритрит из расчета 4-4,5 мас.Х канифоли, разогревают реактор до 280-290 С как можно интенсивнее и в присутствии углекислого газа и при перемешивании в течение 3-4 ч производят зтерифи- е кацию. После отгонки канифольных ма-. > . сел и воды продукт выдерживают

Ь

2-3 ч, в системе создают вакуум 400600 мм рт.ст., выдери вают продукт

1 ч для отгонки летучих веществ и определяют кислотное число, которое должно составлять 50-70 мг K0H/ч. За1684294 тем вакуум снимают и загружают

10 мас.Х стирола и 15 мас.Х бутилметакрилата от массы канифоли и выдерживают реакционную смесь в течение

2-3 ч. После этого в реактор для предотвращения окисления загружают стабилизатор 2,2-метиленбис(4-метилб-(1-метилциклогексил-1)фенол(бисалкофен IJ111)J из расчета 1Х от массы . канифоли, отключан т обогрев и при перемешивании и пропускании углекислого газа производят охлаждение и стабилизацию продукта.

В табл.1 представлены данные по степени этерификации канифоли в зависимости от количества вводимого пентаэритрита.

Модифицированная канифоль представляет собой стекловидную массу от желтого до коричневого цвета с темпео ратурой размягчения не менее 60 С и кислотным числом в пределах 50-70 мг

КОН(г, растворимун> в эфирах, кетонах и ароматических. растворителях. . 25

Наличие в модифицирова.иной канифоли гидроксильных групп, а также сополимера стиролбутилметакрилат, взаимодействующих с системой коньюгированных связей модифицированйой канифоли, повышает адгезионные свойства полимерной композиции и ее химическую устойчивость в кислых средах.

Пример. Расчетное количество поливинилхлорида ПВХ-СО-3 (отходы про-, изводства суспензированного поливинилхлорида) растворян>т в смеси циклогексанов — о-ксилол 1: 1 (по массе) при постоянном перемешивании с подогревом не выше 60 С в -течение 3040 мин, затем туда вводят навеску Gy40 тадиеннитрильного каучука (СКН-26А) и навеску модифицированной канифоли.

Перемешивание продолжают 5-10 мин.

Рабочая вязкость полимерной композиции при 20 С составляет 30-40 с (по

33-4). После этого приготовленную композицию используют в качестве лакокрасочного материала для изготовления образцов.

Для получения полимерной композиции известного состава 27,1 мас.Х попивинилхлорида ПВХ-СО-3 растворяют в смеси 20,8 мас.Х стирола с

33, 1 мас.Х диметакрилатом триэтиленгликоля при постоянном перемешивании: а подогревом не выше 80 С в течение

30 мин. Затем 6,7 мас.Х канифоли, модифицированной пентаэрнтритом и стабилизированной Бисалкофеном MIgI (КИ-1), и 1,3 мас ° Х бутадиеннитрильного каучука растворяют в 8 мас.Х нафтената кобальта HK-1 до полного растворения при 25-300С в течение

20-30 мин. После этого из приготовленной композиции формуют образцы для испытаний.

В табл.2 представлены данные по содержанию компонентов в известной и предлагаемых композициях.

Для исследования физико-химических свойств и коррозионной стойкости покрытий предлагаемые составы наносят кистью на металлические образцы размером 100х60х0,9 мм (для испытаний на прочность при ударе) и 200х19х0,5 мм (для испытаний на прочность при изгибе). Толщина покрытия составляет 4045 мкм. Покрытие в виде пленок получают методом свободного налива на полиэтилентерефталатную пленку. Приготовленные образцы с покрытием после дополнительной защиты боковых граней и выдержки в течение 7 сут помещают в агрессивную среду для испытаний (5Хная Н ЯО ) . Прочность при изгибе проверяют в соответствии с ГОСТ 6806-73 на приборе ШГ-1, а прочность при ударе в соответствии с ГОСТ 4765-73 на приборе У-1А.

Коррозионную стойкость покрытий после выдержки в 5Х-ной Н ВО оценивают визуально согласно ГОСТ 6992-78

/ по бальной системе.

Адгезионную прочность покрытия к металлической поверхности определяют в соответствии с ГОСТ 15140-78 (методом решетчатых надрезов).

В табл.3 приведены физико-механические свойства композиции.

Для подтверждения граничных и средних значений количества модификаторов канифоли ниже приведены дополнительные примеры выполнения полимерных композиций на основе рецептуры 6 (см. табл.1 описания изобретения), включающей модифицированную канифоль составов, соответствующих указанным в табл.1.

Основные свойства приготовленных композиций приведены в табл.4.

Как следует из табл.2 соотношение и количество стирола и бутилметакри лата в составе зтерифицированной канифоли оказывают влияние на свойства полимерной композиции. Наиболее высокие прочностные и защитные свойства

5 1684294 6 покрытий отмечаются у композиций, со- фоль, этерифицированную 4,0-4,5 мас.Х держащих этерифицированную канифоль, пентаэритрита до степени этерификамодифицированную 8-10 мас.Х стирола, ции 40-45Х и включающую 8-10 мас.Х и 13-15 мас.Х бутилметакрилата. стирола, 13-15 мас.Х бутилметакрилата и 0,5-1,0 мас.Х 2,2-метиленбис 4-ме1I

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я тил-6-(1-метилциклогексил-1)фенола, а в качестве комплексного раствориПолимерная композиция для изготов- теля — смесь о-ксилола и циклогексаления покрытия, содержащая поливинил- 10 нона в соотношении 1: 1 при следующем хлорид, этерифицированную пентаэритри- соотношении компонентов, мас.Х: том сосновую живичную канифоль, бута- Поливинилхлорид 8,2-9,2 диеннитрильный каучук и компЛексный Указанная модифирастворитель, отличающаяся цированная канифоль 5,0-13,1 тем, что, с целью повышения адгезион- 1g 5утадиеннитрильный ной прочности, водо- и кислотостойко» каучук 1,4-1, 8 сти покрытия, в качестве канифоли УказанньпЪ комплекона содержит модифицированную кани- сный растворитель Остальное

Таблица 1

Степень этериАикации, %

Наименование Количество вводимого пентаэритрита, мас.X

Этерифицированная канифоль

То же

37

42

3,6

4,0

4,3

4,5

5,0

«1>

1!

Таблнца2

Компоненты

Иэвест состав

Содеркннн з (1>j 6 7 >

27,1

1,3

6>7

24,1 27,0 23,2 23 ° 2

1,5 1,8 1,О 1 О е,8

1>4

8,5 9,2 8,2 8,5

1,4 1,8 1,5,!, 4

36>4 32 ° 2 32,4 31,2

24,2 23,0 22,1 20,9 зз,!

20,8

7,9 8,0 7,8 7>8

2 8 2,9 3 0 2,8

8,О з,о

86,5 85,1 78,5

77>2

72,9

Поливннилкло рил

Кау»ук

Канифоль

Канифоль модифицированная

Комплексный растворнтель!

Дииетакрнловый вфнр

Стирол

Нафтенат кобальта

Гиперив

Цнклогексанон (о-ксилол) 3,2 5,0 10,5 13, 1 3,3 5,0 10,5 13, 1 1 7, 2

1684294

Таблица3

Свойства композиции

Иэвест ныИ

Показатели составов (I 1 !

1 2

3 3 2

2 2

1 1! 1 3 5

5 3

10 10 5

1 1 ° 1 2

2 1 1 2

4 4 3

5 4 4

2 2

3 3

50 50 45

50 50 45

3 3 Э 5

1 . 1 5

15 15 10 5

15 15 10 .5

5 5

5 5

Таблица4

Свойства

Адгезионная проч. ность к металлу, балл: до испытаний после выдержки

10 сут в 5Х-ной Н БО

5Х-ной НС1

Прочность при ударе, кг/см: до испытаний после выдержки

10 сут в 5Х-ной н so<

1 1

1 1

45

50

50 50

45

50 50

Адгеэионная прочность к металлу (ГОСТ 15140-78), балл до испытаний

Прочность при ударе (ГОСТ

4765-73), кг/си до испытаний

Прочность при

Изгибе (ГОСТ

6806-73), ми до испытаний

Адгеэионная прочность после выдержки в течение 1О сут, баллs в 5Z-ной

HiS0e в 5Х-ной П

Прочность при ударе после выдервки в течение 10 сут, мм в 5Х-ной

His04" в 5Х-ной НС1

Прочность при иэгибе, мм, после выдервки 10 сут в 5Х-ной

К 804 в 5Х-ной НС1

Водостойкость, Х, сохранения прочности при выдерике в воде

100 С в течение

72 ч (ГОСТ

4650-73) ! 2 3 4 5 6 7 8 9

35 35 40 45 40 45 50 50 59. 45

2Р 30 35 35 40 40 50

25 30 35 35 35 40 50

0,65 О, 7 О, 75 О, 7 0,80 0,9 0,9 0,9 0,9 0,85

Показатели свойств композиций состав 6 табл.1

orIHcRH. изобр./К сост. табл.1

6/1 6/2 6/3 6/4 6/5

1684294

Продолжение табл,4

Свойства

3

0,85

0,9 0,9

0,9

0,8

Составитель В.Балгин

Техред M.Дидык

Корректор М.Шароши

Редактор М.Келемеш

Заказ 3483 Тирам Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Прочность при из гибе, мм: до испытаний после выдержки

10 сут в 5Х-ной

Н зо в 57.-ной НС1

Водостойкость, Ж сокр. прочн. при выдержке в кипящей воде 72 ч

Показатели свойств композиций состав 6 табл.1 описан. изобр,/Ф сост. табл.1

6/1 6/2 6/3 6/4 6/5