Композиция порошковой краски
Изобретение относится к композиции порошкового покрытия на основе эпоксидной смолы. Композиция включает, мас.%: от 50 до 80 эпоксидной смолы на основе бисфенола А, модифицированной диизоцианатом, от 1 до 5 отверждающего агента, от 1 до 5 вспомогательного отверждающего агента, от 4 до 18 усиливающего агента и от 10 до 25 пигмента-наполнителя. Вспомогательный отверждающий агент содержит эпоксидную полиольную смолу, модифицированную алканоламином; усиливающий агент содержит эпоксид. Описываются также покрытия, образованные указанной композицией на стальных поверхностях, и стальная труба, покрытая указанной композицией. Предложенная композиция обеспечивает покрытия с температурой стеклования 140°C или выше, с повышенной теплостойкостью и повышенными механическими свойствами, такими как гибкость, ударопрочность, адгезия, устойчивость к химическому воздействию, при эффективном использовании композиции для покрытия стальной трубы. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 табл., 8 пр.
Область техники
Настоящее изобретение относится к композиции порошкового покрытия и более конкретно к композиции порошкового покрытия, имеющей высокую температуру стеклования и демонстрирующей превосходную теплостойкость и механические свойства.
Предшествующий уровень техники
Традиционные порошковые покрытия на основе эпоксидной смолы имеют тепловую характеристику покрытия температуры стеклования приблизительно 100 °C и использовались для предотвращения коррозии и улучшения продолжительности срока службы стальных труб или трубопроводов, уложенных под землей или под водой. Однако, так как условия под водой в отношении экстракции или транспортировки жидкости или условия укладки труб постепенно становятся жесткими, для защиты труб от коррозии требуются улучшения тепловых, химических и физических свойств эпоксидного покрытия.
В общем, традиционные эпоксидные порошковые покрытия для применения в трубах могут подвергаться деградации в своей способности защищать трубы вследствие размягченных покрытий, когда они приводятся в контакт с высокотемпературным нефтепродуктом 100 °C или выше. Для того, чтобы этого избежать, необходимо образовать покрытие, имеющее температуру стеклования 100 °C или выше.
В патенте США 5686185 описан способ использования эпоксидной смолы на основе бисфенола A и фенольного отверждающего агента, который, однако, имеет недостатки при использовании с высокотемпературными жидкостями, по той причине, что сделанное из них покрытие имеет низкую температуру стеклования наряду с обладанием превосходной гибкостью и сопротивлением катодному отслаиванию.
Технические проблемы, подлежащие решению
Цель настоящего изобретения заключается в обеспечении композиции порошкового покрытия, имеющей высокую температуру стеклования и высокотемпературную теплостойкость и демонстрирующей превосходные механические свойства.
Другая цель настоящего изобретения заключается в обеспечении покрытия, образованного с использованием композиции порошкового покрытия, и стальной трубы, покрытой данным покрытием.
Технические решения
Настоящее изобретение относится к композиции порошкового покрытия, содержащей эпоксидную смолу на основе бисфенола А, модифицированную диизоцианатом, отверждающий агент, вспомогательный отверждающий агент, усиливающий агент и пигмент-наполнитель, где вспомогательный отверждающий агент содержит эпоксидную полиольную смолу, модифицированную алканоламином.
Композиция порошкового покрытия может содержать от 50 до 80 массовых процентов (мас.%) эпоксидной смолы на основе бисфенола A, модифицированной диизоцианатом; от 1 до 5 мас.% отверждающего агента; от 1 до 5 мас.% эпоксидной полиольной смолы, модифицированной алканоламином; от 4 до 18 мас.% усиливающего ашента; и от 10 до 25 мас.% пигмента-наполнителя, в расчете на общую массу композиции порошкового покрытия.
Отверждающий агент может представлять собой один или более чем один, выбранный из группы, состоящей из отверждающего агента на основе многоатомного фенола, дициандиамида, отверждающего агента на основе гидразида, фталевого ангидрида, тримеллитового ангидрида, пиромеллитового ангидрида и бензофенонтетракарбонового ангидрида.
Эпоксидная полиольная смола, модифицированная алканоламином, может представлять собой дополнительный продукт реакции эпоксидной смолы или модифицированной эпоксидной смолы и алканоламина.
Усиливающий агент может представлять собой один или более чем один, выбранный из группы, состоящей из бутадиен-нитрила с концевой карбоксильной группой, бутадиен-нитрила с концевой аминной группой, полисульфида, простого политиоэфирного полимера, алифатического простого триглицидилового эфира, полиэпоксида, алифатического простого моноглицидилового эфира, алифатической эпоксидной смолы, линейного сополимера полибутадиен-полиакрилонитрил, олигомерного полисилоксана и органополисилоксановой смолы.
При этом, настоящее изобретение также относится к покрытию, образованному с использованием композиции порошкового покрытия, и стальной трубе, покрытой данным покрытием.
Полезные эффекты
Поскольку композиция порошкового покрытия согласно настоящему изобретению имеет температуру стеклования 140 °C или выше с демонстрацией прекрасной высокотемпературной теплостойкости и превосходных механических свойств, включая гибкость, ударопрочность, адгезию, устойчивость к химическому воздействию и так далее, она может быть эффективно использована для образования покрытия для стальной трубы.
Наилучший способ осуществления изобретения
Далее в данном документе будет подробно описано настоящее изобретение.
Настоящее изобретение относится к композиции порошкового покрытия, содержащей эпоксидную смолу на основе бисфенола А, модифицированную диизоцианатом, отверждающий агент, вспомогательный отверждающий агент, усиливающий агент и пигмент-наполнитель, где вспомогательный отверждающий агент содержит эпоксидную полиольную смолу, модифицированную алканоламином.
Эпоксидная смола на основе бисфенола A, модифицированная диизоцианатом, представляет собой компонент, обладающий высокой температурой стеклования и свойствами покрытия, включая устойчивость к химическому воздействию, коррозионную стойкость и так далее.
Эпоксидная смола на основе бисфенола A, модифицированная диизоцианатом, может быть коммерчески доступна на рынке или может быть непосредственно синтезирована, и ее примеры могут быть получены посредством проведения реакции присоединения диизоцианатов, таких как метилендифенилдиизоцианат, 2,6-толуолдиизоцианат, 2,4-толуолдиизоцианат, 4,4'-дициклогексилметандиизоцианат, транс-1,4-циклогександиизоцианат, изофорондиизоцианат, гексаметилендиизоцианат и т.д., с эпоксидной смолой на основе бисфенола A.
Эпоксидная смола на основе бисфенола A, модифицированная диизоцианатом, может иметь эпоксидную эквивалентную массу в интервале от 375 до 475.
Кроме того, конкретные примеры эпоксидной смолы на основе бисфенола A, модифицированной диизоцианатом, могут включать эпоксидную смолу на основе бисфенола А, модифицированную метилендифенилдиизоцианатом, и коммерчески доступные на рынке продукты, например, D.E.R. 6510 HT, изготовленный Olin Epoxy.
Эпоксидная смола на основе бисфенола A, модифицированная диизоцианатом, может содержаться в количестве от 50 до 80 мас.% в расчете на общую массу композиции порошкового покрытия. Если количество эпоксидной смолы на основе бисфенола A, модифицированной диизоцианатом, меньше чем 50 мас.%, сложно достичь высокой температуры стеклования, и если количество больше чем 80 мас.%, коррозионная стойкость, теплостойкость и устойчивость к химическому воздействию могут быть снижены.
Отверждающий агент может представлять собой один или более чем один, выбранный из группы, состоящей из отверждающего агента на основе многоатомного фенола, дициандиамида, отверждающего агента на основе гидразида, фталевого ангидрида, тримеллитового ангидрида, пиромеллитового ангидрида и бензофенонтетракарбонового ангидрида, и, например, можно использовать отверждающий агент на основе многоатомного фенола или дициандиамид.
Отверждающий агент может содержаться в количестве от 1 до 5 мас.% в расчете на общую массу композиции порошкового покрытия. Если количество отверждающего агента меньше чем 1 мас.%, смола не может быть достаточно отверждена, и если количество отверждающего агента больше чем 5 мас.%, водостойкость и механические свойства покрытия могут быть ухудшены.
Эпоксидная полиольная смола, модифицированная алканоламином, в качестве вспомогательного отверждающего агента представляет собой дополнительный продукт реакции эпоксидной смолы или модифицированной смолы и алканоламина, и используется для улучшения плотности отверждения и сопротивления катодному отслаиванию при высокой температуре.
Эпоксидная смола или модифицированная эпоксидная смола может включать одну или более чем одну, выбранную из группы, состоящей из эпоксидной смолы на основе бисфенола А, имеющей эпоксидную эквивалентную массу в интервале от 400 до 3000, эпоксидной смолы на основе бисфенола F, имеющей эпоксидную эквивалентную массу в интервале от 400 до 3000, полиольной эпоксидной смолы, имеющей эпоксидную эквивалентную массу в интервале от 400 до 3000, новолачной эпоксидной смолы, имеющей эпоксидную эквивалентную массу в интервале от 100 до 1500, изоцианатной эпоксидной смолы, имеющей эпоксидную эквивалентную массу в интервале от 100 до 1500, и крезольной новолачной эпоксидной смолы, имеющей эпоксидную эквивалентную массу в интервале от 100 до 1500.
Алканоламин может включать один или более чем один, выбранный из группы, состоящей из этаноламина, диэтаноламина, аминобутанола, аминометилбутанола, аминоэтилпропанола, триметилоламинометана, метиламиноэтанола, этиламиноэтанола и изопропиламиноэтанола.
Эпоксидная полиольная смола, модифицированная алканоламином, может содержаться в количестве от 1 до 5 мас.% в расчете на общую массу композиции порошкового покрытия. Если количество эпоксидной полиольной смолы, модифицированной алканоламином, меньше чем 1 мас.%, коррозионная стойкость покрытия может быть снижена, и если количество эпоксидной полиольной смолы, модифицированной алканоламином, больше чем 5 мас.%, водостойкость и механические свойства покрытия могут быть ухудшены, и покрытие имеет склонность к дефекту, такому как образование пузырей.
Усиливающий агент можно использовать в предотвращении хрупкости композиции покрытия, когда происходит отверждение эпоксидной смолы, и может включать каучуковое соединение или усилитель, содержащий эпоксид.
Усиливающий агент может включать один или более чем один, выбранный из группы, состоящей из бутадиен-нитрила с концевой карбоксильной группой, бутадиен-нитрила с концевой аминной группой, полисульфида, простого политиоэфирного полимера, алифатического простого триглицидилового эфира, полиэпоксида, алифатического простого моноглицидилового эфира, алифатической эпоксидной смолы, линейного сополимера полибутадиен-полиакрилонитрил, олигомерного полисилоксана и органополисилоксановых смол.
Усиливающий агент, содержащий эпоксид, может иметь эпоксидную эквивалентную массу в интервале от 960 до 1040.
Примеры коммерчески доступных усилителей могут включать Fortegra 100, Fortegra 102 или Fortegra 104, изготовленные Dow Chemical Company.
Усиливающий агент может содержаться в количестве от 4 до 18 мас.% в расчете на общую массу композиции порошкового покрытия. Если количество усиливающего агента меньше чем 4 мас.%, гибкость покрытия может быть снижена, и если количество усилителя больше чем 18 мас.%, температура стеклования и коррозионная стойкость могут быть снижены.
Пигмент-наполнитель может обеспечивать барьерный эффект за счет придания устойчивости к химическому воздействию и устойчивости к давлению на покрытие, и его примеры могут включать сульфат бария, диоксид кремния, карбонат кальция, силикат кальция (например, волластонит), полевой шпат и т.д.
Пигмент-наполнитель может содержаться в количестве от 10 до 25 мас.% в расчете на общую массу композиции порошкового покрытия. Если количество пигмента-наполнителя меньше чем 10 мас.%, устойчивость к химическому воздействию и устойчивость к давлению могут быть снижены, и если количество пигмента-наполнителя больше чем 25 мас.%, механическое свойство и внешний вид могут быть ухудшены.
Композиция порошкового покрытия согласно настоящему изобретению может дополнительно содержать ускоритель отверждения, цветной пигмент, выравнивающее средство и т.д.
Любой ускоритель отверждения, который хорошо известен в данной области, может быть использован в качестве ускорителя отверждения без конкретного ограничения, и его предпочтительно используемые примеры могут включать один или более чем один, выбранный из группы, состоящей из имидазолов, эпоксидной смолы, модифицированной имидазолом, трифенилфосфина и хелата металла.
Например, имидазолы, такие как 1-метилимидазол, 2-метилимидазол, 1,2-диметилимидазол, 1,5-диметилимидазол, 2-бутил-5-хлор-1H-имидазол-4-карбальдегид, винилимидазол, 1,1-карбонилдиимидазол, 2-этил-4-метилимидазол, 2-фенилимидазол, 2-этилимидазол, 1-бензил-2-метилимидазол или 2-бутилимидазол, могут быть использованы в качестве ускорителя отверждения.
Ускоритель отверждения может содержаться в количестве от 0,1 до 3 мас.% в расчете на общую массу композиции порошкового покрытия. Если количество ускорителя отверждения отклоняется от указанного выше диапазона, механические свойства покрытия могут быть ухудшены.
Цветной пигмент может включать один или более чем один, выбранный из группы, состоящей из органических пигментов и неорганических пигментов, известных в данной области в качестве красителей. Примеры органических пигментов и неорганических пигментов могут включать цветные пигменты, обычно используемые для окрашивания в получении порошковых покрытий, такие как ультрамарин синий, фталоцианиновый синий, фталоцианиновый зелёный или сажа, и разные типы неорганических пигментов для регулирования свойств и интенсивностей порошковых покрытий, таких как диоксид титана. Цветной пигмент может содержаться в количестве от 1 до 5 мас.% в расчете на общую массу композиции порошкового покрытия.
Выравнивающее средство используют для улучшения внешнего вида покрытия, и любое выравнивающее средство можно использовать при условии, что оно обычно используется для порошкового покрытия без конкретного ограничения, включая, например, выравнивающее средство на основе акрила или кремниевое выравнивающее средство.
Выравнивающее средство может содержаться в количестве от 0,1 до 5 мас.% в расчете на общую массу композиции порошкового покрытия.
Кроме того, диспергирующее средство может быть дополнительно добавлено для того, чтобы добиться гомогенной дисперсии в получении порошкового покрытия, и также дополнительно может быть добавлен усилитель адгезии и т.п.
Способ изготовления композиции порошкового покрытия согласно настоящему изобретению конкретным образом не ограничен, а композиция порошкового покрытия может быть получена с использованием любого способа и оборудования, обычно используемого в изготовлении композиции порошкового покрытия.
Кроме того, настоящее изобретение относится к покрытию, образованному с использованием композиции порошкового покрытия, и стальной трубе, покрытой данным покрытием.
Примеры способов нанесения покрытия включают способ нанесения покрытия электростатическим распылением, способ нанесения покрытия в псевдоожиженном слое, способ нанесения предварительно нагретого покрытия и т.д. В способе нанесения покрытия электростатическим распылением покрытие образуется нанесением порошкового покрытия методом распыления с напряжением от 20 до 100 кВ и давлением воздуха от 0,5 до 5 бар (от 50 кПа до 500 кПа). В способе нанесение покрытия в псевдоожиженном слое покрытие образуется посредством псевдоожижения порошкового покрытия в резервуар с псеводожиженным слоем и осаждения предварительно нагретого субстрата в резервуаре с псеводожиженным слоем, и толщину и долю покрытия можно регулировать в соответствии с временем осаждения и количеством циклов осаждения. В способе нанесения предварительно нагретого покрытия субстрат предварительно нагревают в печи периодического действия, и затем данный предварительный субстрат наносят.
Далее в данном документе настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на Примеры, Сравнительные Примеры и Экспериментальный Пример, которые предложены только для объяснения настоящего изобретения. Таким образом, специалисту в данной области очевидно, что объем настоящего изобретения не ограничивается данными примерами.
Пример получения 1: Получение эпоксидной полиольной смолы, модифицированной алканоламином
В 4-горлую колб, оснащенную термометром и мешалкой, добавляют 880 г твердофазной эпоксидной смолы на основе бисфенола A (эпоксидная эквивалентная масса: 650) и 250 г ксилола в качестве органического растворителя. Температуру реактора повышают вплоть до 90 °C при инфузии газообразного азота, полностью растворяя, таким образом, твердофазную эпоксидную смолу. После полного растворения 75 г диэтаноламина и 80 г триметилоламинометана последовательно вводят в реактор.
Температуру повышают до 135 °C посредством самопроизвольного выделения тепла с последующим поддержанием в течение 120 минут. Затем исходно используемый органический растворитель восстанавливают при выполнении повышения температуры в диапазоне примерно 180 °C, получая, таким образом, эпоксидную полиольную смолу, модифицированную алканоламином, имеющую содержание твердой фазы 99 мас.% или больше.
Примеры 1-3 и Сравнительные Примеры 1-5: Получение композиций порошкового покрытия
Составляющие ингредиенты, перечисленные в Таблице 1, равномерно смешивают и затем предварительно смешивают в сухом виде с использованием смесителя Henschel при скорости от 2000 до 5000 об./мин. в течение примерно от 100 до 600 секунд. Затем предварительно смешанные вещества подвергают смешению в расплаве дисперсии при температуре от 90 до 120 °C с использованием распыляющего устройства (PLK46, Buss). Смешанным в расплаве веществам дают пройти через охлаждающий барабан и охлаждающий ленточный транспортер, что приводило к получению крошки длиной от 50 до 100 мм, толщиной от 1 до 5 мм. Далее данную крошку распыляют с использованием распылителя (молотковая мельница) с получением порошкового покрытия, имеющего гомогенизированный размер частиц (от 40 до 60 мкм в среднем размере частиц). Затем размеры частиц порошкового покрытия регулируют для обеспечения того, чтобы порошковое покрытие имело средний размер частиц 30-50 микрометров и содержало меньше чем 0,3 мас. % частиц, имеющих размеры частиц больше чем 250 микрометров.
Таблица 1
(Единица: масс. части)
| Компонент | Пр.1 | Пр.2 | Пр.3 | Сравнит. Пр.1 |
Сравнит. Пр.2 |
Сравнит. Пр.3 | Сравнит. Пр.4 | Сравнит. Пр.5 |
| Модифицированная эпоксидная A-1 | 95,00 | 95,00 | 80,00 | |||||
| Модифицированная эпоксидная A-2 | 85,00 | 85,00 | 85,00 | 100,00 | 85,00 | |||
| Усилитель | 15,00 | 15,00 | 15,00 | 5,00 | 5,00 | 20,00 | 15,00 | |
| Отверждающий агент | 4,20 | 3,70 | 3,70 | 3,30 | 3,20 | 3,70 | 2,70 | 3,80 |
| Вспомог. отверждающий агент | 2,00 | 2,00 | 2,00 | |||||
| Ускоритель отверждения | 0,60 | 0,80 | 0,80 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 0,80 |
| SA-31 | 0,50 | 0,50 | 0,50 | 0,50 | 0,50 | 0,50 | ||
| Выравнивающее средство | 0,50 | 0,50 | 0,50 | 0,50 | 0,50 | 0,50 | 0,50 | 0,50 |
| Пигмент C-1 | 3,00 | 3,00 | 3,00 | 3,00 | 3,00 | 3,00 | 3,00 | |
| Пигмент C-2 | 5,00 | |||||||
| Пигмент C-3 | 20,00 | 40,00 | 45,00 | |||||
| Пигмент C-4 | 20,00 | 45,00 | 45,00 | 45,00 | ||||
| Пигмент C-5 | 10,00 | 10,00 | 10,00 | |||||
| Пигмент C-6 | 20,00 | |||||||
| Ускоритель адгезии | 6,00 | 6,00 | 6,00 | 10,00 | 6,00 | 6,00 | 6,00 | 10,00 |
| MgO | 10,00 | |||||||
| Всего | 148,80 | 136,0 | 136,0 | 158,30 | 159,2 | 159,70 | 168,70 | 173,6 |
Модифицированная эпоксидная A-1: Эпоксидная смола, модифицированная изоцианатом (KCC Corp.)
Модифицированная эпоксидная A-2: Эпоксидная смола на основе бисфенола А, модифицированная метилендифенилдиизоцианатом (D.E.R. 6510 HT Специализированная твердая эпоксидная смола, Olin Epoxy)
Усилитель: FORTEGRA 104 (Dow Chemical Company)
Отверждающий агент: Дицианамид
Вспомогательный отверждающий агент: Эпоксидная полиольная смола, модифицированная алканоламином, полученная в Примере Получения 1
Ускоритель отверждения: 2-метилимидазол
Вспомогательный ускоритель отверждения: SA-31 (Соли поликарбоновой кислоты с циклическим амидином Z-Ton Co., Ltd.)
Выравнивающее средство: PLP100 (KS Chemical Co., Ltd.)
Пигмент C-1: Красный пигмент (Bayferrox 130M, Lanxess Deutschland GmbH)
Пигмент C-2: Белый пигмент (R60, Ningbo Chemical)
Пигмент C-3: Сульфат бария (Barite) (NB0070, Korea Semiconductor Material Co., Ltd.)
Пигмент C-4: Силикат кальция (Wollastonite) (NYAD 400, NYCO Minerals Inc.)
Пигмент C-5: Цинковая пыль (Hanchang Ind. Co., Ltd., Корея)
Пигмент C-6: Полевой шпат (MF200, Buyeo Materials Co., Ltd., Корея)
Ускоритель адгезии: продукт KCC
MgO: Оксид магния (Bright Sky Enterprise Co., Ltd.)
Экспериментальный Пример 1: Оценка свойств
Свойства тестируемых образцов, покрытых покрытием, образованным с использованием композиций порошкового покрытия, полученных в Примерах и Сравнительных Примерах, измеряли посредством следующих экспериментов и способов, и их результаты обобщены в Таблице 2.
(1) Температура стеклования
Температуру стеклования измеряют, используя дифференциальный сканирующий калориметр (ДСК).
(2) Гибкость
Для изготовления тестируемых образцов для тестирования гибкости получают сталь 25 мм (ширина) × 300 мм (длина) x 6 мм (толщина) и затем ее подвергают пескоструйной обработке для обработки поверхности. Поверхностно-обработанную сталь предварительно нагревают при 230 °C, и на стальную поверхность наносят композиции порошкового покрытия, полученные в Примерах и Сравнительных Примерах, для изготовления тестируемых образцов покрытий, имеющих толщину 350 мкм, используя способ нанесения покрытия электростатическим распылением или способ нанесения покрытия в псевдоожиженном слое. Затем температуры тестируемых образцов регулируют до комнатной температуры и 0 °C, и тестируемые образцы сгибают, используя мандрели, повернутые на углы 3 ° и 2 °, для наблюдения за растрескиванием покрытий, оценивая, таким образом, гибкость покрытий.
(3) Ударопрочность
Температуры тестируемых образцов, изготовленных таким же образом, как и при оценке гибкости, регулируют до 10 °С с последующим нанесением ударов 3 Дж/г и проверкой повреждений из-за наносимых ударов посредством устройства для испытания качества покрытия.
(4) Тестирование катодного отслаивания
Тестируемые образцы для тестирования катодного отслаивания изготовляют таким же образом, как и при оценке гибкости, за исключением того, что получают сталь, имеющую размер 100 мм (ширина) × 100 мм (длина) × 6 мм (толщина). Отверстия, имеющие диаметр 3 мм, проделывают в центрах тестируемых образцов, и 3 % физиологический раствор добавляют на контактные поверхности покрытия при блокировании испарения посредством сосудов с последующим приложением напряжения 1,5 В к субстратам при 130 °C в течение 28 суток, дважды измеряя, таким образом, расстояния при отслаивании от отверстий. Следует иметь в виду, что чем больше расстояние при отслаивании, тем хуже адгезия композиции порошкового покрытия в отношении субстрата.
(5) Оценка устойчивости к химическому воздействию
Устойчивость к химическому воздействию оценивают с использованием электрохимической импедансной спектроскопии (EIS - electrochemical impedance spectroscopy).
EIS представляет собой способ расчета импеданса посредством измерения тока на основе электрохимического явления, встречающегося на поверхности раздела электрохимической системы, когда к электрохимической системе прикладывают постоянное напряжение, и определения зависящих от частоты изменений в амплитудах и фазах с использованием AC волн. Если значение EIS, измеренное у покрытия, не превышает референсное значение (1,0E+08), предполагая ухудшенное электрическое сопротивление, данное покрытие не может должным образом демонстрировать свои внутренние свойства.
«EIS STD» показывает значение EIS, измеренное у тестируемого образца, покрытого композицией покрытия, «EIS После» представляет собой значение EIS, измеренное после того, как тестируемый образец с покрытием осаждают в 5 % растворе NaOH при 140 °C в течение 28 суток.
Покрытия, имеющие плохое сопротивление химическому воздействию, могут подвергаться катодному отслаиванию или образованию пузырей и иметь пониженные значения «EIS После». Иначе говоря, чем меньше ΔEIS, тем лучше устойчивость к химическому воздействию.
Таблица 2
| Пр.1 | Пр.2 | Пр.3 | Сравн. Пр.1 | Сравн. Пр.2 | Сравн. Пр.3 | Сравн. Пр.4 | Сравн. Пр.5 | ||
| ДСК | Tg(°) | 155,84 | 154,11 | 155,44 | 138,38 | 139,51 | 151,53 | 133,34 | 153,18 |
| Гибкость | Комнатная темп. *3 /PD | НТ | НТ | НТ | НТ | НТ | НТ | НТ | НТ |
| 0 °*2 /PD | НТ | НТ | НТ | Трещины | Трещины | Трещины | НТ | НТ | |
| Ударопрочность | 10 °*3 Дж/г | НП | НП | НП | НП | НП | НП | НП | НП |
| Катодное отслаивание (1,5 В*130 °*28 сут) | 1 цикл (мм) | 9,2 | 6,75 | 7,81 | 11,0 | 10,0 | 10,5 | 9,8 | 9 |
| 2 цикла (мм) | 6,6 | 8,86 | 8,81 | 12,5 | 9,0 | 11,1 | 9,7 | 11 | |
| EIS STD (Перед) | 3,74E+10 | 1,46E+10 | 1,32E+10 | 3,42E+10 | 2,11E+10 | 2,56E+10 | 3,112E+10 | 3,22E+10 | |
| EIS После (28 сут*140 °*5% NaOH) | 1 цикл | 7,23E+09 | 6,07E+10 | 6,85E+09 | 3,39E+07 | 3,05E+6 | 4,01E+7 | 1,55E+5 | 2,00E+06 |
| 2 цикла | 1,12E+10 | 2,47E+11 | 2,51E+09 | 9,00E+08 | 4,51E+7 | 1,95E+6 | 1,88E+6 | 3,30E+06 |
(НТ: нет трещин; НП: нет повреждений)
Как указано в Таблице 2, покрытия, образованные из композиций порошкового покрытия согласно Примерам 1-3 настоящего изобретения, имели температуры стеклования 140 °C или выше и демонстрировали сверхгибкость, ударопрочность, адгезию и устойчивость к химическому воздействию. Однако покрытия, образованные из композиций порошковых покрытий согласно Сравнительным Примерам, не содержащих эпоксидную смолу на основе бисфенола A, модифицированную диизоцианатом, эпоксидную полиольную смолу, модифицированную алканоламином или усилитель, имели температуру стеклования ниже чем 140 °C и имели плохую гибкость, адгезию или устойчивость к химическому воздействию.
Несмотря на то, что настоящее изобретение было подробно описано со ссылкой на его конкретные воплощения, специалистам в данной области будет очевидно, что данные воплощения изложены в иллюстративных целях и не служат для ограничения изобретения. Специалистам в данной области будет сразу понятно, что многие модификации и изменения могут быть сделаны без отклонения от сущности и объема изобретения.
Соответственно объем настоящего изобретения определен в приложенной формуле изобретения и ее эквивалентах.
1. Композиция порошкового покрытия, содержащая эпоксидную смолу на основе бисфенола А, модифицированную диизоцианатом, отверждающий агент, вспомогательный отверждающий агент, усиливающий агент и пигмент-наполнитель,
где вспомогательный отверждающий агент содержит эпоксидную полиольную смолу, модифицированную алканоламином, и усиливающий агент содержит усиливающий агент, содержащий эпоксид, и
содержащая от 50 до 80 массовых процентов (мас.%) эпоксидной смолы на основе бисфенола A, модифицированной диизоцианатом; от 1 до 5 мас.% отверждающего агента; от 1 до 5 мас.% эпоксидной полиольной смолы, модифицированной алканоламином; от 4 до 18 мас.% усиливающего агента; и от 10 до 25 мас.% пигмента-наполнителя в расчете на общую массу композиции порошкового покрытия.
2. Композиция порошкового покрытия по п. 1, где отверждающий агент представляет собой один или более чем один, выбранный из группы, состоящей из отверждающего агента на основе многоатомного фенола, дициандиамида, отверждающего агента на основе гидразида, ангидрида фталевой кислоты, ангидрида тримеллитовой кислоты, ангидрида пиромеллитовой кислоты и ангидрида бензофенонтетракарбоновой кислоты.
3. Композиция порошкового покрытия по п. 1, где эпоксидная полиольная смола, модифицированная алканоламином, представляет собой дополнительный продукт реакции эпоксидной смолы или модифицированной эпоксидной смолы и алканоламина.
4. Композиция порошкового покрытия по п. 3, где эпоксидная смола или модифицированная эпоксидная смола представляет собой одну или более чем одну, выбранную из группы, состоящей из эпоксидной смолы на основе бисфенола А, имеющей эпоксидную эквивалентную массу в интервале от 400 до 3000, эпоксидной смолы на основе бисфенола F, имеющей эпоксидную эквивалентную массу в интервале от 400 до 3000, полиольной эпоксидной смолы, имеющей эпоксидную эквивалентную массу в интервале от 400 до 3000, новолачной эпоксидной смолы, имеющей эпоксидную эквивалентную массу в интервале от 100 до 1500, изоционатной эпоксидной смолы, имеющей эпоксидную эквивалентную массу в интервале от 100 до 1500, и крезольной новолачной эпоксидной смолы, имеющей эпоксидную эквивалентную массу в интервале от 100 до 1500.
5. Композиция порошкового покрытия по п. 3, где алканоламин представляет собой один или более чем один, выбранный из группы, состоящей из этаноламина, диэтаноламина, аминобутанола, аминометилбутанола, аминоэтилпропанола, триметилоламинометана, метиламиноэтанола, этиламиноэтанола и изопропиламиноэтанола.
6. Композиция порошкового покрытия по п. 1, где усиливающий агент представляет собой один или более чем один, выбранный из группы, состоящей из алифатического простого триглицидилового эфира, полиэпоксида, алифатического простого моноглицидилового эфира, алифатической эпоксидной смолы.
7. Композиция порошкового покрытия по п. 1, дополнительно содержащая одну или более чем одну добавку, выбранную из группы, состоящей из ускорителя отверждения, цветного пигмента и выравнивающего средства.
8. Покрытие, образованное с использованием композиции порошкового покрытия по одному из пп. 1-7.
9. Стальная труба, покрытая покрытием по п. 8.
