Эпоксидная композиция для покрытий

 

Использование: для получения антикоррозионных покрытий по металлам, эксплуатируемых в сероводородосодержащих средах/нефтепродуктах/. Сущность изобретения: эпоксидная композиция для покрытий в качестве кетиминного отвердителя содержит соединение общей формулы, приведенной в тексте описания, при следующем соотношении компонентов мас.%: эпоксидиановая смола 45, 32, 75, 67, кетиминный отвердитель 21, 33-51, 68; 2,4,6-трис/диметиламинометил/фенол 2,0 - 3,0. 3 табл.

Изобретение относится к получению эпоксидных композиций для антикоррозионных покрытий по металлам, эксплуатируемых в сероводородсодержащих средах (нефтепродуктах).

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является эпоксидная композиция для покрытий, включающая эпоксидиановую смолу, кетиминный отвердитель и 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол (1).

Эта композиция позволяет получать бензостойкие покрытия с хорошими физико-механическими свойствами.

Однако покрытия на основе композиции по прототипу не обладают достаточной стойкостью в сероводородсодержащих средах (см. табл. 3).

Цель изобретения создание эпоксидных композиций, образующих покрытия с высокой стойкостью в сероводородсодержащих средах.

Это достигается тем, что эпоксидная композиция, включающая эпоксидную смолу, кетиминный отвердитель и 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол, согласно изобретению в качестве кетиминного отвердителя содержит соединение общей формулы: При следующем соотношении компонентов, мас.

Эпоксидиановая смола 45,32 75,67 Кетиминный отвердитель 21,33 51,68 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол 2,0 3,0 Отвердитель согласно изобретению представляет собой продукт взаимодействия кетимина на основе диэтилентриамина (ДЭТА) или триэтилентетраамина (ТЭТА) с уретансодержащим изоцианатом.

В качестве исходных компонентов при синтезе отвердителя используют следующие компоненты. В качестве кетонов [RʹRʺ(Rʹ+Rʺ)] используют ацетон, метилэтилкетон, метилизобутилкетон, циклогексанон.

Уретансодержащим изоцианатом (R) служат аддукты диизоцианатов с гидроксилсодержащими соединениями: -2,4-толуилендиизоцианта и фенола (молярное соотношение (1:1);
-2,5-толуилендиизоцианата и фенола (молярное соотношение 1:1);
-4,4'-дифенилметандиизоцианата и фенола (молярное соотношение 1:1);
-3,4-дифенилметандиизоцианата и фенола (молярное соотношение 1:1);
-2,4-толуилендиизоцианата, диэтиленгликоля и фенола молярное соотношение 2:1:1):
-4,4-дифенилметандиизоцианата, лапрола 202 и фенола (2:1:1).

При синтезе в зависимости от получаемой структуры отвердителя молярное соотношение кетимин: уретансодержащий изоцианат 1:1 и 1:2.

Так отвердитель общей формулы:

получают при мольном соотношении 1:1; отвердитель общей формулы:

получают при молярном соотношении 1:1;
отвердитель общей формулы:

получают при молярном соотношении 1:2;
Отвердитель получают следующим образом.

Уретансодержащий изоцианат прибавляют к кетимину и выдерживают реакционную массу в течение 4 6 ч до полного исчезновения изоцианатных групп.

Синтез можно проводить в блоке и в растворе органических растворителей: ксилоле, толуоле, бутилацетате, ацетонитриле, ацетоне, метилэтилкетоне, метилизобутилкетоне, циклогексаноне, диметилформамиде.

Отвердитель может быть использован для приготовления эпоксидных композиций как в виде выделенного продукта (выход 96 98%), так и в виде раствора в органическом растворителе.

Характеристики отвердителя представлены в табл. 1.

Как видно из таблицы, данные по молекулярной массе, элементному анализу подтверждают структурную формулу отвердителя.

В ИК-спектрах имеются полосы поглощения, соответствующие группам -(CH₂) 1180-1350 см^-1, У карбамидных 1690-1710 см^-1, и непредельным азотсодержащим 1635-1690 см^-1.

В качестве эпоксидных смол могут быть использованы низко молекулярные диановые эпоксидные смолы ЭД-20 (мол. м. 400, содержание эпоксидных групп 22% ГОСТ 10597-76); ЭД-16 (мол. м. 600, содержание эпоксидных групп 18% ГОСТ 10597-76), Э-40 (мол. м. 700 800, содержание изоцианатных групп 13 15% ОСТ 6-10-416-77).

В качестве ускорителя используют третичные амины (триэтиламин, диметилциклогексиламин, 2,4,6-трис(диметиламинометил) фенеол промышленный продукт VII-606/2.

В композицию можно вводить пигменты и наполнители.

Для приготовления композиции эпоксидную смолу смешивают с отвердителем, добавляют ускоритель и тщательно перемешивают при комнатной температуре. В случае использования пигментов, наполнителей и растворителей их вводят в эпоксидную составляющую композиции.

Составы композиций приведены в табл. 2.

Условия отверждения: температура 18 22^oC, влажность 60 100% время отверждения до степени 3 одни сутки, испытания проводили через 10 сут. Толщина однослойного покрытия составляет 45±5 мин.

Бензостойкость данных композиций на уровне прототипа.

Испытания покрытий проводили в 3%-ном водном растворе NaCl, насыщенном сероводородом (2100 2200 мг/л).

Стойкость оценивали по изменению массы образца (ГОСТ 09-39).

Данные по испытаниям приведены в табл. 3.

Данные табл. 3 свидетельствуют о том, что покрытия на основе предлагаемой композиции обеспечивают в 2 4 раза более надежную защиту стали в сероводородных средах по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Эпоксидная композиция для покрытий, включающая эпоксидиановую смолу, кетиминный отвердитель и 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол, отличающаяся тем, что в качестве катиминного отвердителя она содержит соединение общей формулы

где R'CH₃;
R''CH₃,C₂H₅,изо-C₄H₉;
(R' + R'')C₆H₁₀;
R -

и/или


и/или



или

где R'CH₃,
R''CH₃,C₂H₅, изо-C₄H₉;
(R' + R'')C₆H₁₀
R -

и/или


и/или



или

где R'CH;
R''CH₃,C₂H₅, изо= C₄H₉;
(R' + R'') C₆H₁₀,
R -

и/или


и/или



при следующем соотношении компонентов композиции, мас.

Эпоксидная смола 45,32 75, 67
Кетиминный отвердитель 21,33 51,68
2,4,6-трис(Диметиламинометил)фенол 2 3п

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25