Лакокрасочная композиция для покрытия металлической поверхности

 

Сущность изобретения: композиция содержит (мас.ч.) эпоксидную диановую смолу 100, отвердитель 1,6 - гексаметилендиамин 3,4 - 14,5, аминоаэросил - продукт взаимодействия аэросила, модифицированного диметилдихлорсиланом, и аминокетимина на основе 1,6 - гексаметилендиамина и кетона, выбранного из группы, включающий метилэтилкетон, циклогексанон, метализобутилканон, при их молярном соотношении 1 : (0,9 - 1,1) с содержанием азота 13,6 - 17,0%, и первичных аминогрупп 7,0 - 10,7% при массовом соотношении аэросила и аминокетимина 1 : (0,2 - 0,4) с содержанием первичных амигрупп 0,9 - 1,8 ммоль/г 1,5 - 15,0, органической растворитель 80,0 - 150,0. Растворяют эпоксидную смолу в растворителе. Добавляют аминоаэросил. Отвердитель вводят непосредственно перед нанесением покрытия. Характеристики покрытия: прочность на удар 5,0 Нм, прочность при изгибе 1м·10³, адгезия 16,5 МПа (исходная), после выдержки в аммиаке (20%-ный раствор) 15,0 МПа, после выдержки в воде 14,0 МПа, после выдержки в щелочи 16,2 МПа. 3 табл.

Изобретение относится к лакокрасочным материалам для покрытия внутренней поверхности металлических резервуаров и трубопроводов, предназначенных для хранения и перекачивания воднонефтяных эмульсий, водных растворов щелочей и технической воды с целью защиты поверхности от коррозии. Известна эпоксидная лакокрасочная композиция, отличающаяся высокими физико-механическими и защитными характеристиками, состоящая из грунт-шпаклевки ЭП-0010 (70 мас. ч.), лака ЭП-741 (30 мас.ч.) и отвердителя N 1 (8,5 мас. ч.). Недостатками композиции являются плохая адгезия и химическая стойкость при нанесении композиции на влажную поверхность. Известна композиция для покрытия по металлическим поверхностям на основе эпоксидной диановой смолы 3-41 в сочетании с отвердителем 1,6-гексаметилендиамином, пигментами (окись хрома, двуокись титана, кронат стронция, фосфат цинка), наполнителем (тальк), перхлорвиниловой смолой и органическими растворителями. Данная композиция предназначена для получения саморасслаивающихся покрытий и не обеспечивает высоких свойств при нанесении на влажную поверхность наносится на тщательно подготовленную поверхность. Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является композиция, содержащая (мас.): эпоксидную диановую смолу 40,50, резольную фенолформальдегидную смолу 20-30, эмульсионный поливинилхлорид 6-8, полиэтиленполиамино- метилсилольный аэросил 1-1,5, титаноаэросил 0,5-0,7, растворитель остальное. Полиэтиленполиаминометилсилольный аэросил представляет собой продукт обработки аэросила диметилдихлорсиланом и полиэтиленполиамином, содержащий 0,45-0,47 ммоль/г аминогрупп на поверхности. Покрытие на основе указанной композиции имеет относительно высокую исходную адгезию к влажной металлической поверхности, однако адгезионная прочность покрытия после длительной выдержки в водно-нефтяной эмульсии, растворах щелочей и в воде невысока. Целью изобретения является повышение адгезионной прочности покрытия при нанесении на влажную металлическую поверхность. Поставленная цель достигается тем, что композиция, содержащая диановую эпоксидную смолу, аминоаэросил, отвердитель и растворитель, в качестве отвердителя содержит 1,6-гексаметилендиамин, а в качестве аминоаэросила, содержит продукт взаимодействия аэросила, модифицированного диметилдихлорсиланом, и аминокетимина на основе 1,6-гексаметилендиамина и кетона, выбранного из группы: метилэтилкетон, циклогексанон, метилизобутилкетон, при их мольном соотношении 1:(0,9-1,1) с содержанием азота 13,6-17% и содержанием первичных аминогрупп 7,0-10,7% при массовом соотношении аэросил, модифицированный диметилдихлорсиланом и аминокетимин 1:(0,2-0,4) и содержании первичных аминогрупп в аминоаэросиле 0,9-1,8 ммоль/г при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч. Эпоксидная диановая смола 100 1,6-гексаметилендиамин вышеуказанный аминоаэросил, содержащий 0,9-1,8 ммоль/г первичных аминогрупп 1,5-15 Органический растворитель 80-150 В качестве аминоаэросила в композиции используют аминоаэросил, содержащий на поверхности 0,9-1,8 ммоль/г первичных аминогрупп и являющийся продуктом взаимодействия аэросила, модифицированого диметилдихлорсиланом, и аминокетимина на основе 1,6-гексаметилендиамина и кетона, выбранного из группы: метилэтилкетон, циклогексанон, метилизобутилкетон, при их молярном соотношении 1:(0,9-1,1) с содержанием азота 13,6-17% и содержанием первичных аминогрупп 7,0-10,7% при массовом соотношении аэросил, модифицированный диметилдихлорсиланом, и аминокетимин 1:(0,2-0,4). Аминоаэросил готовят в две стадии следующим образом. I стадия. Получение аминокетимина. Необходимое количество 1,6-гексаметилендиамина растворяют в расчетном количестве кетона, выдерживают при комнатной температуре в течение 1 сут и проводят азеотропную отгонку образующейся в ходе реакции воды толуолом под вакуумом при температуре 80-100^оС. Полученные продукты представляют собой прозрачные или слабоокрашенные жидкости, имеющие интенсивные полосы поглощения в области 1640- и 1670 см^-1 ИК- спектра, характерные для C=N--связи, что подтверждает наличие химического взаимодействия между 1,6-гексаметилендиамином и кетоном, в ИК-спектрах которых указанные полосы поглощения отсутствуют. Примеры загрузки реагентов при синтезе указанных продуктов и их характеристики приведены в табл. 1. Содержание азота и первичных аминогрупп в продуктах определялось потенциометрическим титрованием. II стадия. Получение аминоаэросила. Необходимое количество аэросила смешивают с расчетным количеством аминокетимина, полученным на I стадии, и нагревают при 50-80^оС в течение 1 ч. В ИК-спектре образующегося аэросила (таблетки KBr) отсутствуют полосы поглощения 1640 и 1670 см^-1 характерные для C=N--связей, что говорит о химическом взаимодействии между поверхностью аэросила и продукта взаимодействия 1,6-гексаметилен- диамина с кетоном. Содержание первичных аминогрупп в аминоаэросиле определялось потенциометрическим титрованием. Композицию по изобретению готовят следующим образом. Растворяют эпоксидную смолу в растворителе, добавляют аминоаэросил и тщательно перемешивают. Отвердитель вводят непосредственно перед нанесением покрытий. В композиции могут быть использованы пигменты, которые могут быть введены предварительно диспергированными со смесью смолы и растворителя, либо на месте проведения работы. Срок жизни композиции 1,5-2 ч. Композицию наносят кистью, краскораспылителем, валиком или любым другим способом на сухую или влажную поверхность и отверждают при температуре 20^оС в течение 30 ч или 40^оС в течение 10 ч. Композицию наносят в 2-3 слоя до общей толщины покрытия 150-200 мкм. Допускается отверждение покрытия в условиях 100% влажности. В качестве эпоксидной диановой смолы в композиции могут быть использованы, например ЭД-20 (мол. м. 400, содержание эпоксидных групп 21,5% ГОСТ 10587-72), Э-40 (мол.м. 600, содержание эпоксидных групп 14% ТУ 6-10-977-75) или Э-41 (мол.м. 1200, содержание эпоксидных групп 7% ТУ 10-602-77). В качестве аэросила, модифицированного диметилдихлорсиланом, используют аэросил марки АМ1-300 (ТУ 6-18-185-79). В качестве растворителя используют Р-4 (ГОСТ 7827-74), представляющий собой смесь бутилацетата, ацетона и толуола. В качестве пигмента используют красный железоокисный пигмент (ТУ 6-10-602-77). Отвердитель 1,6-гексаметилендиамин используют в виде 50% раствора в этаноле отвердителе N 1 (ТУ 6-10-1263-72). Составы композиций приведены в табл. 2. Прочность покрытий на удар оценивают по ГОСТ 4765-73, прочность при изгибе по ГОСТ 6906-73. Исходную адгезионную прочность отвержденных покрытий, а также адгезионную прочность после выдержки покрытий в различных средах при 20 и 80^оС в термостате в течение 9 месяцев оценивают по методу "Грибков". При испытании покрытий используют водно-нефтяную эмульсию скважин Орланского нефтяного месторождения. Результаты иcпытаний покрытий по изобретению в cравнении c извеcтными приведены в табл. 3.

Формула изобретения

ЛАКОКРАСОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ, включающая эпоксидную диановую смолу, отвердитель, аминоаэросил и органический растворитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения адгезионной прочности покрытия при нанесении на влажную металлическую поверхность, она содержит в качестве отвердителя 1,6-гексаметилендиамин, в качестве аминоаэросила продукт взаимодействия аэросила, модифицированного диметилдихлорсиланом, и аминокетамина на основе 1,6-гексаметилендиамина и кетона, выбранного из группы, включающей метилэтилкетон, циклогексанон, метилизобутилкетон при их молярном соотношении 1 (0,9 1,1) с содержанием азота 13,6 17,0% и содержанием первичных аминогрупп 7,0 10,7% при массовом соотношении аэросила и аминокетимина 1 (0,2 0,4) и содержании первичных аминогрупп, в аминоаэросиле 0,9 1,8 ммоль/г при следующем соотношении компонентов, мас.ч. Эпоксидная диановая смола 100 1,6-Гексаметилендиамин 3,4 14,5 Продукт взаимодействия аэросила, модифицированного диметилдихлорсиланом, и аминокетимина в соотношении 1 (0,2 0,4) 1,5 15,0 Органический растворитель 80 150

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 31-2000

Извещение опубликовано: 10.11.2000        

---