Композиция для покрытий, наносимых методом катафореза
Изобретение относится к лакокрасочной промышленности и предназначено для покрытий, наносимых методом катафореза и предназначенных преимущественно для грунтования деталей и кузова автомобилей. Изобретение позволяет повысить коррозионную стойкость и равномерность слоя покрытия за счет использования эпоксикаучукового аддукта, модифицированного смесью амина и аминоамида а -разветвленной монокарбоновой кислоты всоотношении 1,5:1 до 1:1,5100 мас.ч., а в качестве отвердителя полиэфира - продукта переэтерификации многоатомного спирта диметиловым эфиром алифатических дикарбоновых кислот 15-30 мас.ч. в композиции состава, мас.ч.: пигмент 5-40: наполнитель 5-25, нейтрализатор 2,4-3,0; катализатор 0,5-2,0; органический растворитель 50-100. 3 табл. сл
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (si)s С 09 D 5/44, 5/12
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4251865/05 (22) 25.05.87 (46) 15,05.92, Бюл. ¹ 18 (72) Ю.П.Воробьев, В.Г.Ламбрев, Ю.Ф.Воробьев, О.Ю.Мельник, Т.Ф,Солодуха, В.П.Лобанов, Е.С,Мануйлова, Г.А,Струнникова, В.Ф.Лапин и B.È,Êðàâ÷åíêî (53) 667.648.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N- 1290700,,кл. С 09 D 5/44, 1984, (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЙ, НАНОСИМЫХ МЕТОДОМ КАТАФОРЕЗА (57) Изобретение относится к лакокрасочной промышленности и предназначено для покрытий, наносимых методом катафореза и предназначенных преимущественно для
Изобретение относится к области лакокрасочной промышленности для покрытий, наносимых методом катафореза и предназначенных преимущественно для грунтования деталей и кузова автомобилей.
Целью изобретения является повышение коррозионной стойкости и равномерности слоя покрытия.
Композицию готовят следующим образом.
В диссольвере смешивают 24% общего количества эпоксиаминокаучукового аддукта, растворителя, пигмента и наполнителя.
Полученную пигментную пасту перетирают на бисерной мельнице до степени перетира по Клину 5 — 10 мкм, В смеситель добавляют остальное количество эпоксиаминокаучукового аддукта, пигментную пасту, полиэфир и катализатор, перемешиваютдо получения однородной массы. Готовую грунтовку ней„„5U„„1733453 А1 грунтования деталей и кузова автомобилей.
Изобретение позволяет повысить коррозионную стойкость и равномерность слоя покрытия за счет использования эпоксикаучукового аддукта, модифицированного смесью амина и аминоамида а — разветвленной монокарбоновой кислоты всоотношении 1,5:1до1:1,5100 мас.ч., а в качестве отвердителя полиэфира— продукта переэтерификации многоатомного спирта диметиловым эфиром алифатических дикарбоновых кислот С4 — C>o 15 — 30 мас.ч, в композиции состава, мас.ч.: пигмент 5 — 40; наполнитель 5 — 25, нейтрализатор 2,4 — 3,0; катализатор 0,5 — 2,0; органический растворитель 50 — 100, 3 табл. (у и трализуют муравьинсй или уксусной кислотой до степени нейтрализации 50-65% (рН 4)
5,5 — 6,0), разбавляют водой до массовой доли нелетучих веществ 15 — 20%, перемешивают 72 ч. Покрытия наносят на обезжи Гй ренные фосфатированные стальные пластины при напряжении 200 — 300 В в течение 2 — 3 мин и сушат при 180 С 30 мин, Пример 1. B колбе, оборудованной мешалкой; термсметром, обратным холодильником, смешивают 219,2 мас.ч. эпоксидной смолы ЭД-20 и 45,1 мас.ч, 70%-ного раствора в ксилоле (31,6 мас,ч. 100%-ного) каучука СКН вЂ” 26-1А, Смесь нагревают до
60-70 С, загружают 65,3 мас.ч. ДФП и продолжают нагревать до 120 — 130 С. Добавляют 0,2 мас.ч. пиперидина и выдерживают при 130-150 С до вязкости 100 — 230 с по ВЗ вЂ” 4 (50% раствора в бутилцеллозольве — БЦ), отключают обо рев, добавляют 120,5
1733453 мас.ч. этилцеллозольва (ЭЦ) перемешивают и охлаждают до 60 — 70 С. Эпоксидное число готового эпоксикаучукового аддукта 6,35 этиленоксидных групп, массовая доля нелетучих веществ 70,24, эквивалентный вес
677,0. Затем загружают 27,6 мас,ч„этаноламина и 82,6 мас.ч. 80 раствора в метилизобутилкетоне (66,1 мас,ч. 100 -ного) аминоамида а -разв. кислоты — кислоты
ВИКК (а -разветвленные монокарбоновые кислоты, получаемые методом теломеризации этилена с пропионовой кислотой в присутствии инициатора — перекиси третичного бутила), Выдерживают массу 1 ч при 60 С, 1 ч при 80 С и 2 — 4 ч при 120 С до постоянной вязкости (50 раствора в бутилцеллозольве). Аминное число готового эпоксиаминокаучукового аддукта 57,3 мг КОН/г, массовая доля нелетучих веществ 69,98/, вязкость по ВЗ вЂ” 1 при 20 С 122 с.
Смешивают в диссольвере 132 мас.ч. эпоксиаминокаучукового аддукта, 18,5 мас,ч, БЦ и 114,4 мас.ч. ЭЦ. Добавляют 1,3 мас.ч. сажи, 86,5 мас.ч. каолина, 129,9 мас.ч. двуокиси титана и 9,8 мас,ч, свинцовых белил. Пасту перетирают на бисерной мельнице до степени перетира по клину 5 — 10 мкм.
В смеситель добавляют перетертую пасту, 424,7 мас.ч. эпоксиаминокаучукового аддукта, 77,9 мас.ч. полиэфира и 5,0 мас,ч, ацетата свинца. Перемешивают, получая грунтовку с массовой долей нелетучих веществ 68,21, аминное число 34,32 мг
КОН/г, нейтрализуют ее 10,90 мас,ч, муравьиной кислоты, разбавляют водой до мас. доли нелетучих веществ 20 и перемешивают 72 ч, рН ванны 5,55. При напряжении 200 — 250 B наносят покрытия на стальные и фосфатированные пластинки (КФ вЂ” 12) в течение 2 — 3 мин и сушат при
180 С в течение 30 мин. Грунт может перекрываться алкидно-меламинными, акриловомеламинными автоэмалями. эпоксиэфирными грунтовками.
Состав композиции по примерам и свойства покрытий на их основе приведены в табл.1, 2 и 3, Э поксикаучуковый аддукт представляет собой продукт взаимодействия эпоксидной смолы на основе дифенилолпропана (ДФП) с эпоксиэквивалентом 200 — 800, например, марок ЭД вЂ” 20, ЭД вЂ” 40 с нитрильным каучуком при соотношении 80 — 90 мас.ч. эпоксидной смолы и 10 — 20 мас,ч. каучука. В качестве нитрильного каучука могут применяться жидкие бутадиеннитрильные каучуки с карбоксильными группами, содержащие 20 — 30 акрило5
55 нитрила, например промышленные каучуки марок СКН вЂ” 18 — 1А, СКН вЂ” 26 — 1А и др.
Пластификация эпоксидных смол нитрильным каучуком осуществляется путем нагревания их смеси при 130 — 150 С без растворителя или в присутствии растворителя, возможно с амином в качестве катализатора.
В случае использования эпоксидных смол с эпоксиэквивалентом ниже 630 одновременно проводится также конденсация этих смол с ДФП с тем, чтобы получить перед присоединением аминов пластифицированную эпоксидную смолу с эпоксиэквивалентом 500 — 900.
Модификация эпоксикаучукового аддукта амином происходит путем полного превращения эпоксидных групп аддукта в соответствующие аминопроизводные, что достигается реакцией его со смесью амина и аминоамида а -разветвленных кислот, взятых в мольных соотношениях от 1:1.5 до
1,5:1 при эквимолекулярном соотношении эпоксикаучукового аддукта и смеси аминов.
Реакцию ведут при постоянном нагревании от 60 до 120 С и выдержке до постоянной вязкости массы. тминное число эпоксиаминокаучукового аддукта 45-70 мг КОН/г, массовая доля нелетучих веществ 65+ 5, В качестве аминов используют диэтаноламин, диэтиламин, диметиламинопропиламин, метилэтаноламин, диэтиламинопропиламин и др
Аминоамид а -разветвленной монокарбоновой кислоты получают взаимодействием полифункционального амина, например диэтилентриамина (или триэтилентетрамина), и а -разветвленной монокарбоновой кислоты, например ВИКК, взятых в соотношении 1 — 2 моль кислоты на
1 моль амина при постепенном нагревании их при 180 — 280 С с отгонкой летучих продуктов. Оставшиеся первичные группы аминоамида дезактивируют, подвергая реакции с кетоном для снижения вязкости или предотвращения желирования эпоксиаминокаучукового аддукта. Аминное число аминоамида
160 — 200 мг КОН/г, кислотное число 0,15 мг
КО Н/г.
Из пигментов используют сажу, двуокись титана, свинцовые белила и др. Из наполнителей используют микротальк, каолин и т.д.
В качестве нейтрализатора используют уксусную или муравьиную кислоту, Из органических растворителей используют этилцеллозольв, бутилцеллозольв, кетон, 1733453
15 — 30
5 — 40
5 — 25
2,4-3,0
0,5-2,0
50 — 100
Таблица 1
Бодерыяние компонентов, мас.ч. ло примерам
Компоненты
7 8 9 Врото(1,22: 1) тип ам.ч. 57,3
1 2 3 4 5 6 (1,22:1) (1,5:1) (1:1,5) (2:1) (1:2) (1,22:1) ам.ч. 57,3 ам.ч.=70,0 ам.ч.=45,0 ам.ч.=63,8 ам.ч. 46,9 ам.v.=57,3
Элоксикаучуковый аддукт, модифицированный смесью амина и аминоамида g -равветвленной кислоты
100
100
100
100
100
100
ioo
Эпочсиаминокаучуковый аддукт (аминное число = 44,5) В,З
18,7
56,3
4,4
18.4
30,0
95,4
4,6
15,0
Полиэйир
Этилцелловольв
Бутнлцеллоаольв
Этилгллкольацетат
Циклогексанон
Каопин
Иикротальк
19,2
57,7
17,1
17,3
93,4
4,6
45,4
55,4
4,4
1,5
52,2
4,1
51,5
4,6
4,0 г,0
0,6
70,8
20,4
25,0
5,0
21,3
0,5
19,0
19,3
0,5
0,1
0,3
0,3
З0,7
2,3
0,3
0,3
0,3
Бама
0,3
0,3
28,5
0,3
28,9
Двуокись титана
Бвинцовые белила
Биликохрсмат свинца дцетат или октоат свинца
Формиат свинца
11уравьиная кислота
Уксусная кислота
1,6 зг,о
2,4
2,3
З7,3
2,4
37,3
31,2
2,4
2,4
2,1
2,2
0,3
0,3
1,18
2,0
2,0
0,5
1,2
1,23
О,1
2,62
2,4
2,8ã
3,08
3,56
2,62
3,0
0,12
84,38
3,0
Вода
В качестве отвердителя используют полиэфир — продукт переэтерификации многоатомного спирта диметиловым эфиром алифатических дикарбоновых кислот С4—
С10.
Для синтеза полиэфира используют смесь соответствующего диметилового эфира алифатической дикарбоновой кислоты С4—
С)о (диметилсукцинат, диметиладипинат, диметилсебацинат и др.) и многоатомного спирта, например этриола, причем на одну
ОН вЂ” группу этриола берут 0,75 — 2,0 моль диэфира. В колбе, снабженной мешалкой, термометром и холодильником, нагревают соответствующий диэфир до 60 С, добавляют этриол и катализатор (ацетат цинка, свинца и т.д.). Поднимают температуру до 150 — 170 С, при которой начинается отгонка метанола, Метанол отгоняют до полного расчетного количества при постепенном подъеме температуры в массе до 200 — 220 С. Избыток соответствующего диэфира отгоняют.в вакууме при 200 — 220 С. Полиэфир имеет следующие характеристики: массовая доля нелетучих 94,3 — 97,34%, вязкость по ВЗ вЂ” 1 при 20 С 150 — 155 С, гидроксильное число
0 — 10 мг КОН/r, В примере 1 — 5, 8 используют полиэфир на основе диметиладипината и этриола, а катализатор — ацетат свинца, в примере
6 — полиэфир на основе диметилсебацината и этриола, а катализатора — октоат свинца.
В примере 7 используют полиэфир на основе диметилсукцината и этриола, а катализатор — октоат свинца, 5 Формула изобретения
Композиция для покрытий, наносимых методом катафореза, включающая модифицированный эпоксикаучуковый аддукт, пигмент, наполнитель, отвердитель
10 нейтрализатор, катализатор и органически(7 растворитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости ( равномерности слоя покрытия, она в качеств6 модифицированного эпоксикаучукового аддук.
15 та содержит эпоксикаучуковый аддукт, моди. фицированный смесью амина и аминоамид: а -разветвленной монокарбоновой кислоть в соотношении от 1,5:1 до 1:1,5; а в качеств( отвердителя полиэфир — продукт переэтери
20 фикации многоатомного спирта диметило вым эфиром алифатических дикарбоновы: кислот С4 — С1о при следующем соотношениБ компонентов, мас.ч.:
Э покси каучуковый аддукт модифициро
45 ванный смесью амина и аминоамида а-раз ветвленной монокарбоновой кислоты 100
Полиэфир
Пигмент
50 Наполнитель
Нейтрал изатгр
Катализатор
Органический растворитель
1733453
Прототип
Расстояние от анода см.
55,0
50,0
50,5
45,0
40,0
12,5
12,0
13,0
11,5
10,0
11,5
12,5
11,5
11,5
30,0
25,0
30,5
32,0
Чистый металл
9,5
9,0
9,0
8,5
18,0
15,0
20,0
9,5
9,0
10,0
9,5
9,0
9,0
10,0
9,5
2,0
Чистый металл
8,5
8,5
9,0
8,5
9,0
8,5
9,0
9,0
9,5
9,5
8.5
9,0
9,0
8,5
9,0
9,0
4,2
3,5
3,0
2,5
39-42
42-45
45-48
48-51
9,0
9,0
9,0
8,5
9,0
9,0
8,5
2.,0
Чистый металл
8,5
8,5
8,5
8,5
51 — 54
54-57
9,0
8,5
9,0
8,5
8,5
8,5
57-60
l1o примерам
Показатели
63,о
Степень нейтрализации, 68,0
30-35
8о,о
63,8
12-13
4o,ю
18-2о
58,0
51,0
55,0
57.0
13-14
50-55
12-13
1z-13
1 1-13
Толщина покрытия, мкм
Внешний вид покрытия
Ровная, гладкая
Ровная, гладкая
Неровное
Ровная, гладкая
Ровная, гладкая
Ровная, гладкая
Ровная, гладкая
Ядгезия грунтовки к стали и оосеату, 1 0o
7.5
8,5
100
1ОО
8,5
100
100
1ОО
lon
8,5
100
1,5-2.0
3,0
До разрыва 9,0 металла
Эластичность по Эриксену
Удар, лгс/смз,по прибору
01-А, пряной/обратный
50/50 50/50
50/не держит
50/50
50/50
50/50
50/50
50/20
50/50
Стойкость по стали в камере солевого тумана, 5
НзСI, не менее, при толщине покрытия
15-20 мкн
200 гою
200 350
200 72-96 гоо
200
200
zoo
200 гюю
200
zoo
200 гоо
200
200
5-10 нкм
Стойкость по фосшату КВ-1? в камере сопевого тумана
52 Naol, не менее
15
15 15
Жизнеспособность, сут
0 — 3
3 — 6
6 — 9
9 — 12
15-18
18 — 21
21 — 24
24-27
27-30
30-33
33 — 36
36-39
14,0
12,5
13,5
12,0
11,0
1 1,5
10,5
10,0
11,0
9,5
9,5
10,0
12,5
13,0
1 1,5
1 1,0
10,0
11,5
12,0
9,0
9,5
9,5
9,0
9,0. 12,0
13,0
1 1,5
1 1,5
10,5
10,0
11,0
9,5
10,0
9,5
9,5
9,0
П име ы конт
35,0
32,5
35,0
33,0
25,0
20,0
30,0
14,0
13,5
12,0
1 1,5
10,5
10,0
11,0
9,0
10,5
9,0
9,0
9,5
Неровное, Ровная, шероховатая гладкая
Таблица2
26,0
24,8
23,8
21,9
15,5
12,5
10,2
9,0
7,8
6,5
5,7
5,0
Таблица 3
l 7 8 Прототип
500 500 500
