Композиция для покрытий
Владельцы патента RU 2255100:
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева (RU)
Изобретение относится к способу получения композиции для покрытия, в том числе коррозионно-водотопливостойких покрытий по цветным металлам, бетону и керамике, во влажных и агрессивных средах. Композиция содержит следующее массовое соотношение исходных компонентов, %: в качестве пленкообразующего смесь 10,9-28,1 олигомерного карбоксилсодержащего бутадиеннитрильного каучука и 7,0-10,9 эпоксидного дианового олигомера при массовом соотношении эпоксидного дианового олигомера и каучука от 19,9:80,1 до 50,0:50,0, 5,9-18,1 отвердителя, 41,0-51,1 растворителя, 1,4-1,6 наполнителя и 13,6-16,4 пигмента. Пленкообразующее предварительно прогревают при температуре 90-120°С до степени конверсии карбоксильных групп 8,8-25,2%. В качестве отвердителя используют смесь γ- и β-аминопропилтриэтоксисиланов при массовом соотношении (67-75):(25-33) или 45-55 % растворы продуктов гидролитической поликонденсации смеси γ- и β-аминопропилтриэтоксисиланов в циклогексаноне или толуоле. Изобретение позволяет повысить прочность покрытия при прямом/обратном ударе, а также адгезию во влажных средах, устойчивость к расслаиванию при хранении и при изгибе, понизить набухаемость в воде. 2 табл.
Изобретение относится к области полимерных композиций, в том числе коррозионно-водотопливостойких покрытий по цветным металлам, бетону и керамике, с возможностью эксплуатации во влажных и агрессивных средах.
Известен состав ЭП-0109, включающий суспензию пигментов и наполнителя в растворе диановой эпоксидной смолы ЭД-20, в сочетании с полиамидным отвердителем №2 [Лакокрасочные материалы: технические требования и контроль качества. - М.: Химия. - 1984. - С.72-74]. Покрытие на основе этого состава обладает удовлетворительными защитными свойствами, в том числе после воздействия влажных сред, однако его механические характеристики относительно невысоки.
Известна также пигментированная композиция ЭП-0136 на основе эпоксидной смолы ЭА, жидкого каучука ПДИ-ЗАК и аминофенольного отвердителя АФ-2 [Лакокрасочные материалы: технические требования и контроль качества. - М.: Химия. - 1984. - С.74-75]. Покрытие на её основе характеризуется устойчивостью к действию влажных сред и повышенными механическими показателями, но недостаточно высокими адгезионными свойствами, а также склонностью к расслаиванию.
Наиболее близким по технической сущности к предложенной композиции по изобретению является состав [Патент RU 2047632, кл. С 09 D 5/08, 163/02 (С 09 D 163/02, 109:02). - 1995], включающий пленкообразующее (диановую эпоксидную смолу), отвердитель аминного типа, модифицирующую добавку (бутадиен-нитрильный каучук), пластификатор (дибутилфталат), наполнитель (каолин, мел), пигмент (железная лазурь, оксид хрома) и растворитель (толуол). Покрытия на основе данного состава обладают высокой адгезией после выдерживания во влажных средах и удовлетворительными механическими характеристиками, но также склонны к расслаиванию при хранении.
Задачей изобретения является повышение устойчивости к расслаиванию при хранении каучук-эпоксидного пленкообразующего, а также улучшение механических свойств покрытия, в частности повышение прочности при прямом, обратном ударе, прочности при изгибе и снижение набухания в воде.
Поставленная задача достигается разработкой композиции, включающей в себя пленкообразующее с высоким содержанием олигомерного каучука, наполнитель, пигмент, растворитель и аминный кремнийорганический отвердитель. В качестве основы композиции применяют каучук-эпоксидную систему, состоящую из промышленной диановой эпоксидной смолы (ЭД-22, ЭД-20, ЭД-16, Э-40 и др.) и олигомерного карбоксилсодержащего бутадиеннитрильного каучука (Мn=3000, массовое содержание карбоксильных групп - от 2,4 до 3,2 %, массовое содержание нитрильных групп - от 5 до 20%), с массовым соотношением эпоксидного дианового олигомера и каучука от 19,9:80,1 до 50,0:50,0, предварительно прогретую при 90-120°С до степени конверсии карбоксильных групп 8,8-25,2%, в качестве отвердителя - смесь γ- и β-аминопропилтриэтоксисиланов в массовом соотношении (67-75):(33-25) (продукт АГМ-9) или 45-55% растворы продуктов гидролитической поликонденсации АГМ-9 в циклогексаноне или толуоле (АСОТ-2 или АСОТ-4 соответственно; массовое содержание азота - от 2,4 до 5,0%), в качестве наполнителя - аэросил, в качестве пигментов - диоксид титана рутильной модификации, хромат стронция и оксид хрома (VI), а в качестве растворителя - ксилол или этилцеллозольв, с массовым соотношением исходных компонентов (%):
Эпоксидный диановый олигомер 7,0-10,9
Олигомерный карбоксилсодержащий бутадиеннитрильный каучук 28,1-10,9
Наполнитель 1,6-1,4
Пигмент 16,4-13,7
Растворитель 41,0-49,3
Отвердитель 5,9-13,8
Изобретение иллюстрируется следующим примером.
Пример 1.
Раствор 28,1 г олигомерного карбоксилсодержащего бутадиеннитрильного каучука СКН-26-1А в 18,7 г ксилола, соответствующий массовой концентрации каучука 60,0%, при температуре не менее 15°С тщательно смешивают в течение не менее получаса с раствором 7,0 г дианового эпоксидного олигомера ЭД-22 в 4,6 г ксилола, что соответствует массовой концентрации эпоксидного дианового олигомера 60,0%. Далее повышают температуру до 110°С и постоянно перемешивают, отбирая пробы на содержание карбоксильных групп (до степени конверсии ~25%). Затем снижают температуру до 70°С, добавляют 17,7 г ксилола, 9,8 г хромата стронция, 6,6 г диоксида титана рутильной модификации и 1,6 г аэросила и перемешивают, снижая температуру до 25-30°С. Полученную пигментную пасту направляют в бисерную мельницу, где производят диспергирование при 30-40°С до степени перетира 20-25 мкм по гриндометру.
Перед применением в композицию вводят 5,9 г отвердителя АГМ-9, перемешивают и доводят до рабочей вязкости 14-16 с по вискозиметру ВЗ-4. Состав наносят на предварительно подготовленную чистую поверхность и отверждают при температуре 120°С в течение 3,5 часов.
Составы, условия приготовления и отверждения композиций приведены в таблице 1. Свойства готовых покрытий приведены в таблице 2.
Как видно из приведенных примеров, покрытия на основе предлагаемой композиции обладают хорошими физико-механическими характеристиками, водо- и топливостойкостью, высокой адгезией после выдерживания во влажных средах и устойчивостью к расслаиванию при хранении композиции.
Композиция для покрытий, включающая пленкообразующее, представляющее собой смесь олигомерного карбоксилсодержащего бутадиеннитрильного каучука и эпоксидного дианового олигомера, отвердитель, растворитель, наполнитель и пигмент, отличающаяся тем, что она содержит в качестве пленкообразующего смесь олигомерного карбоксилсодержащего бутадиеннитрильного каучука и эпоксидного дианового олигомера с массовым соотношением эпоксидного дианового олигомера и каучука от 19,9:80,1 до 50,0:50,0, и предварительно прогретую при температуре 90-120°С до степени конверсии карбоксильных групп 8,8-25,2% в качестве отвердителя смесь γ- и β-аминопропилтриэтоксисилана при массовом соотношении (67-75):(25-33) или 45-55%, растворы продуктов гидролитической поликонденсации смеси γ- и β-аминопропилтриэтоксисиланов в циклогексаноне или толуоле, при следующем массовом соотношении исходных компонентов, %:
Олигомерный карбоксилсодержащий бутадиеннитрильный
каучук 10,9-28,1
Эпоксидный диановый олигомер 7,0-10,9
Растворитель 41,0-51,1
Пигмент 13,6-16,4
Отвердитель 5,9-18,1
Наполнитель 1,4-1,6
