Полиуретановая защитная композиция



Полиуретановая защитная композиция
Полиуретановая защитная композиция
Полиуретановая защитная композиция

Владельцы патента RU 2690116:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") (RU)

Изобретение относится к составу полиуретановых защитных композиций для получения покрытий и может быть использовано для защиты металлических, бетонных, железобетонных, деревянных поверхностей строительных конструкций от коррозии и воздействия агрессивных сред. Полиуретановая защитная композиция содержит полиоксипропиленгликоль с молекулярной массой 1000, полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата, триэтаноламин, ортофосфорную кислоту, толуол, ацетон. Изобретение позволяет увеличить в 2,0-2,4 раза адгезию покрытия на отрыв, в 2,4-3,0 раза передел прочности пленочного материала при растяжении, до 3,5-4,5 раза модуль упругости пленочного материала на основе полиуретановой защитной композиции. 2 табл.

 

Изобретение относится к составу полиуретановых защитных композиций для получения покрытий и может быть использовано для защиты металлических, бетонных, железобетонных, деревянных поверхностей строительных конструкций от коррозии и воздействия агрессивных сред.

Известна полиуретановая защитная композиция для покрытий, содержащая полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата марки Космонат 200, полиольную составляющую, амин, растворитель, в качестве полиольной составляющей она содержит блок-сополимер оксида этилена и оксида пропилена с молекулярной массой 2000-6000, 1-10% гидроксильных групп которого замещена на калий-алкоголятные, в качестве амина содержит γ-аминопропилтриэтоксисилан (АГМ-9), в качестве растворителя - смесь толуола, ацетона и этилацетата, композиция дополнительно содержит хлорид двухвалентного металла СuСl2 или СоСl2, или MgCl2, или NiСl2, или СаСl2, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

указанный блок-сополимер оксида этилена и оксида
пропилена с молекулярной массой 2500-6000 100
указанный полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоционата 115-125
указанный γ-аминопропилтриэтоксисилан 1
толуол 200
этилацетат 95
ацетон 30
хлорид двухвалентного металла 0,1,

см. RU Патент 2626358, МПК C09D 175/08 (2006.01), 2017.

Недостатками данной композиции являются высокая степень набухания в среде углеводородов, низкое содержание нелетучих веществ, большое количество растворителя приводит к ухудшению экологии окружающей среды.

Известна полиуретановая композиция для покрытий, включающая полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата, полиол, растворитель, в качестве полиола она содержит полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3000-5000, в качестве растворителя - этилацетат, дополнительно содержит флотореагент - оксаль, представляющий собой продукт дополнительной переработки высококипящих побочных продуктов производства диметилдиоксана, при следующем соотношении между компонентами, мас. %:

полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3000-5000 35,0-60,0
полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата 14,8-28,5
указанный флотореагент - оксаль 0,2-1,5
этилацетат до 10,

см. RU Патент 2213113, МПК C09D 175/08 (2000.01), 2001.

Недостатком композиции является низкий предел прочности при растяжении.

Наиболее близкой по технической сущности является полиуретановая защитная композиция для получения покрытий, содержащая полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата, полиол, амин и органический растворитель, в качестве полиола она содержит полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3000-5000 у.е., в качестве амина содержит N,N-тетрапропанолэтилендиамин, а в качестве растворителя - этилацетат и/или бутилацетат, этилацетат и/или толуол, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3000-5000 35,0-00,0

полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата 14,9-27,0

N,N-тетрапропанолэтилендиамин 0,1-3,0
указанный органический растворитель до 100,

см. RU Патент 2236425, C08L 75/08 (2000.01), C08G 18/65 (2000.01), C08G 18/32 (2000.01), C09D 175/08 (2000.01), C09D 175/04 (2000.01), 2001.

Недостатками данной композиции являются низкая адгезия покрытия на отрыв, низкий предел прочности при растяжении и модуль упругости пленочного материала.

Технической проблемой является низкая адгезия покрытия на отрыв, низкий передел прочности при растяжении и модуль упругости пленочного материала на основе полиуретановой защитной композиции.

Техническая проблема решается тем, что полиуретановая защитная композиция, содержащая полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата, полиол, амин и растворитель, согласно изобретению в качестве полиола она содержит полиоксипропиленгликоль с молекулярной массой 1000, в качестве амина содержит триэтаноламин, дополнительно содержит ортофосфорную кислоту, а в качестве растворителя - смесь толуола с ацетоном и этилацетатом, при следующем содержании компонентов, мас. ч.:

полиоксипропиленгликоль с молекулярной массой 1000 100
полиизоцианат на основе 4,4'- дифенилметандиизоцианата 105-130
триэтаноламин 2,25
ортофосфорная кислота 3-6
толуол 66-172
ацетон 28-72
этилацетат 13-35.

Решение технической задачи позволяет повысить адгезию покрытия на отрыв в 2,0-2,4 раза, а предел прочности пленочного материала при растяжении в 2,4-3,0 раза и модуль упругости до 3,5-4,5 раз.

Характеристика веществ, используемых в композиции:

- полиоксипропиленгликоль с молекулярной массой 1000 производство ОАО «Нижнекамскнефтехим», Россия;

- полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата марки Wannate РМ-200, производство Wanhua-Borsodchem, Китай;

- oрто-фосфорная кислота по ГОСТ 6552-80;

- триэтаноламин, производство ПАО «Казаньоргсинтез», Россия;

- толуол по ГОСТ 5789-78;

- ацетон по ГОСТ 2603-79;

- этилацетат по ГОСТ 8981-78.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения:

Пример 1, получение полиуретановой защитной композиции по прототипу.

В реактор с мешалкой и обратным холодильником загружают Лапрол-5003 с молекулярной массой 5000, вводят N,N-тетрапропанолэтилендиамин совместно с этилацетатом при перемешивании, затем вводят полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

После чего содержимое реактора нагревают до температуры 75-80°С и выдерживают в этом режиме до достижения NCO-групп на уровне 10-12%.

Пример 2 по заявляемому объекту.

На первой стадии готовят полиольную составляющую, содержащую амин, путем смешения исходных компонентов при температуре 85°С в течение 120 минут, в мас. ч.:

полиоксипропиленгликоль с молекулярной массой 1000 100
триэтаноламин 2,25
opто-фосфорная кислота 3.

Затем в полиольную составляющую добавляют смесь растворителей на основе толуола, ацетона и этилацетата, в мас. ч.:

этилацетат 105
толуол 30
ацетон 152.

Тщательно перемешивают до образования однородной массы.

Перед нанесением на поверхность к полиольной составляющей

добавляют полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата, в мас. ч.:

полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата 105

Перемешивают до образования однородной массы и наносят на рабочую поверхность.

Примеры 3-7 аналогичны примеру 2.

Состав заявленной композиции и по прототипу и свойства материала по примерам 1-7 приведены в таблице 1 и в таблице 2.

На основе заявленной полиуретановой защитной композиции получают пленочный материал путем заливки раствора полиуретановой композиции в чашку Петри, после улетучивания растворителя и отверждения пленочный материал отделяют от стеклянной поверхности и проводят испытания.

Физико-механические показатели пленочного материала: предел прочности при растяжении и модуль упругости определяют в соответствии с ГОСТ 11262-80 на образцах типа 1 на разрывной машине Inspekt mini, при температуре испытания 20±2°С.

Адгезия покрытия, полученного на основе полиуретановой композиции, определяют методом решетчатых надрезов в соответствии с ГОСТ 15140-78.

Значение адгезии на отрыв покрытия измеряют с использованием прибора ПСО-10МГ4С, предназначенного для контроля прочности сцепления керамической плитки, фактурных покрытий, штукатурки, защитных и лакокрасочных покрытий с основанием, методом нормального отрыва стальных дисков (пластин) по ГОСТ 28089, 28574, 31356.

Прочность при ударе покрытия определяют на стальной пластине на приборе У-1А согласно ГОСТ 4763-73.

Прочность покрытия при изгибе определяют путем сгибания пластины из жести с нанесенным на нее покрытием вокруг цилиндрического стержня определенного диаметра, согласно ГОСТ 52740-2007.

Условную вязкость полиуретановой защитной композиции определяют по вискозиметру ВЗ-246 с диаметром сопла 4 мм по ГОСТ 8420.

Равновесную степень набухания пленочного материала в воде, бензине, трансформаторном масле рассчитывают по массе жидкости, поглощенной пленкой, согласно ГОСТ 7516.

Стойкость покрытия к статическому воздействию агрессивных жидких сред, в частности 25%-го раствора серной кислоты, оценивают по ГОСТ 9.403, метод А, по визуальному состоянию внешнего вида и изменению адгезии покрытия.

Как видно из примеров конкретного выполнения, предел прочности при растяжении пленочного материала, полученного на основе заявляемой полиуретановой защитной композиции, составляет 50-65 МПа против 20-24,8 МПа по прототипу, адгезия покрытия на отрыв составляет 4,8 МПа против 2МПа, а модуль упругости пленочного материала составляет 1200 МПа против 261 МПа, а прочность покрытия при изгибе и при ударе, стойкость покрытия к статическому воздействию 25%-ой серной кислоты, а также равновесная степень набухания в различных средах остаются на уровне прототипа.

Таким образом, заявленная полиуретановая защитная композиция позволяет повысить адгезию покрытия на отрыв в 2,0-2,4 раза, предел прочности пленочного материала при растяжении в 2,4-3,0 раза, модуль упругости до 3,5-4,5 раза.

Полиуретановая защитная композиция, содержащая полиол, полиизоцианат на основе 4,4-дифенилметандиизоцианата, амин и растворитель, отличающаяся тем, что в качестве полиола она содержит полиоксипропиленгликоль с молекулярной массой 1000, в качестве амина - триэтаноламин, дополнительно содержит ортофосфорную кислоту, а в качестве растворителя содержит смесь толуола с ацетоном и этилацетатом при следующем соотношении компонентов в мас.ч.:

полиоксипропиленгликоль с
молекулярной массой 1000 100
полиизоцианат на основе
4,4'-дифенилметандиизоцианата 105-130
триэтаноламин 2,25
ортофосфорная кислота 3-6
толуол 66-172
ацетон 28-72
этилацетат 13-35



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области химии, в частности к составам полиуретановых композиций, и может быть использовано для декоративного покрытия и защиты металлических, бетонных, деревянных поверхностей строительных конструкций, морских и гидротехнических сооружений от воздействия различных атмосферных и агрессивных сред, а также от коррозии внутренних и наружных покрытий трубопроводов и емкостей при добыче и транспортировке нефти и газа.

Изобретение относится к силилированному полиуретану, отверждаемому под действием влаги, а также к способу его получения. Силилированный полиуретан получен способом, включающим стадию приведения в контакт изоцианата с по меньшей мере одним реакционноспособным по отношению к изоцианатам соединением и по меньшей мере одним аминосиланом.

Изобретение относится к струйной печатающей головке для вывода водных чернил. Струйная печатающая головка содержит переднюю поверхность с расположенным на ней антисмачивающим низкоадгезионным покрытием.

Настоящее изобретение относится к способу получения синтактических полиуретановых эластомеров, а также к способу получения подложки, содержащей синтактический полиуретановый эластомер.
Настоящее изобретение относится к способу получения полиуретанизоциануратного полимера. Способ включает (а) отверждение смеси по меньшей мере одного ароматического полиизоцианата и по меньшей мере одного полиола в присутствии по меньшей мере одного катализатора тримеризации изоцианата и по меньшей мере одного уретанового катализатора с образованием полиуретанизоциануратного полимера, имеющего температуру стеклования по меньшей мере 100°С, и (б) воздействие на полученный на стадии (а) полимер водой при давлении от 150 кПа до 5000 кПа и температуре по меньшей мере 70°С.

Настоящее изобретение относится к способу получения синтактического полиуретанового эластомера, применяемого в качестве изоляции для подводных труб и конструкций.

Настоящее изобретение относится к способу получения синтактических полиуретановых эластомеров, а также к способу получения субстрата с нанесенным синтаксическим полиуретановым эластомером.

Настоящее изобретение относится к подложке с покрытием, имеющим множество секций синтактического полиуретанового эластомера. В указанном эластомере заполненные газом микросферы диспергируются в не имеющей ячеек полиуретановой матрице, секции находятся в контакте друг с другом на одном или нескольких клеевых швах.

Настоящее изобретение относится к водной дисперсии для получения материалов покрытия, к водоразбавляемому базовому покрытию, применимому для покрытия автомобильных кузовов и/или частей для установления на автомобильные кузова, способу получения многослойной цветной и/или для эффекта красочной системы и к способу получения водной дисперсии.
Изобретение относится к напыляемой реакционной системе на основе полиуретана для формирования защитного покрытия в промышленных контейнерах. Реакционная система содержит первый компонент и второй компонент, причем продукт реакции первого компонента и второго компонента имеет предел прочности при растяжении по меньшей мере 1500 фунт/кв.дюйм (10,34 МПа) и относительное удлинение при разрыве в процентах по меньшей мере 400.
Изобретение относится к радиационно-отверждаемым кроющим композициям. Радиационно-отверждаемая кроющая композиция содержит полиэфир-полиол с метакрилатными функциональными группами.

Изобретение относится к изделиям, содержащим контейнер для пищевых продуктов или напитков или его часть, к изделиям, содержащим упаковочный контейнер для пищевых продуктов или напитков или его часть, а также к способу формирования контейнера для пищевых продуктов или напитков или его части.

Изобретение относится к изделию, которое содержит упаковочный контейнер или его часть, имеющие металлическую основу; композицию покрытия, расположенную, по меньшей мере, на части основы, при этом композиция покрытия содержит простой полиэфирный полимер, который содержит, по меньшей мере, 25 мас.% арильных или гетероарильных групп и является по существу свободным от связанного бисфенольного мономера или его диэпоксида и содержит один или более сегментов приведенной ниже Формулы (II): где Н означает атом водорода, если присутствует, каждый R1, если присутствует, независимо выбран из органической группы, серосодержащей группы или азотсодержащей группы, имеющих атомную массу, по меньшей мере, 15 Да, v означает от 0 до 4, и где две или более группы R1 могут объединяться с образованием одной или более циклических групп.
Настоящее изобретение относится к составам, применяемым для нанесения покрытия на различные емкости, такие как емкости для пищи и напитков. Описан состав для покрытия, содержащий А) простой полиэфир полиола, имеющий от 3 до 8 гидроксильных функциональных групп, содержащий продукты взаимодействия сахарида с алкиленоксидом, и Б) продукт взаимодействия: i) фосфорсодержащей кислоты, и ii) полиэпоксида и/или сложного полиэфирного полиола.

Изобретение относится к способу получения пенопластового комбинированного элемента, включающему стадии приготовления покрывающего слоя, нанесения усилителя сцепления и нанесения включающего полиуретан и/или полиизоцианурат пенопластового слоя на усилитель сцепления.

Изобретение относится к составу для покрытия различных подложек, включая металлические подложки упаковочных изделий, например контейнеры для пищевых продуктов или напитков, и способу получения таких упаковочных изделий.

Изобретение относится к полимерным композициям для приготовления высокопроизводительных адгезивных составов, покрытий, герметиков и составов для экструзии. .

Изобретение относится к антифрикционной композиции, используемой для получения покрытий и смазок. .

Изобретение относится к фторполиэфирному соединению, применяемому, например, в качестве модификатора поверхности или другого средства для покрытия поверхности. .
Изобретение относится к области электротехники, применяется для герметизации электротехнических изделий и радиоэлектронной аппаратуры и служит для их защиты от негативного влияния атмосферы воздуха и/или негативного влияния различных факторов при использовании электрооборудования под землей.

Изобретение относится к композиции на основе полиуретана, применяемой в качестве адгезива или наполнителя для упругих подложек. Композиция содержит преполимер полиуретана, растворитель, пластификатор и отверждающий агент.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2018-12-10 2019-05-30T16:10:17
Наверх