Патентно-темш^еснцbh5j1kiotgh.4 i

 

328133

ОПИСАНИЕ

".ок!з Советских

Сснизлистическнх

Республик

Зависимое от авт. свидетельства М

Заявлено 12 т ! !.1970 (№ 1471209i23-5) М. Кл. С 08g 30(00 с присоединением заявки ¹

Ноннтет по делом нзсОретениИ и отксытий ори Совете Мннистосз

ССОР

Приоритет

Опубликовано 02.1!.1972. Бюллетень М 6

Дата опубликования описания 29.III.1972

b ÄÅ, 648 643 19(088 8) Авторы изобретения

ВСеСОЮЗНАЯ

ПИБПК-ЕК!1 т !ЕИМ-

Е. Л. Баранов, Р. Г. Дурновы и О. М.

3 т111витель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ЗПОКСИДНЫХ

ОЛ И ГОМЕРОВ

Известны водорастворимые эпоксидпые олигомеры, представляющие собой модифицированные кислотами растительных масел и многоатомиыми спиртами эпоксидные смолы, которые используются для получения эпоксидных полимеров с хорошими механически»ш и защитными свойствами. Олигомеры наносятся электрофорезом и широко используются для изготовления грунтов н цветных эмалей. Недостатком этих продуктов является пожелтеш!с покрытий ири сушке, что связано с применением жирных кислот масел.

Зто исключает возможность использоьаиия модифицированных эпоксидиых материалов для эмалей белого цвета и светлых тонов, «Io сокращает области их применения.

Найдено, что дополнительная модификация эпоксидных водорастворимых материалов аизопропил-р-изобутилакриловой кислотой, миогоосновными карбоновыми кислотазш и их ангидридами позволяет устранить указанные недостатки. Покрытия на основе получегп1ых смол не меняют цвета при пересушке. Кроме того, указанная модификация позволяет в значительной степени улучшить электрофоретические свойства лакокрасочных материалов.

Процесс получения модифицированного эпоксидного связующего состоит из нескольких стадий:

1. Взаимодействие эпоксидной смолы по эпоксидным группам с R изопропил-p"èçîáóтилакриловой кислотой 11;iil со смесью уl азанной кислоты с Одноосновными жириыз!и кис5 лотами. Реакция проводится при нагревании в течение 1 — 5 час, при 120 — 220 С в присутствии щелочного катализатора.

2. Взаимодейстьие получе;пюго эпоксиэфира с ангидридом многоосиов ой и1!слоты с обра10 зoв IIIIIcliI ка17боксилсодерж;игсго эиоксиэфи17а.

Рещ;ция проводится при 120 — 170"!. il тече!ше

1 — 3 час, llpll это:1 ь pcilllilliio;lo7æ!!О вступить

lIc мс1!се 1 1!0.1ь кисл07 ы I!;l 1 л!О.ll эпоксидной смолы.

15 3. Взаимодействие и!1рбокси.7содсржыщего эпоксиэфира много;lтомиым с!1иртох! II Одиоосновиыми жирными кислота.;ш с образовгпшем гидроксилсодержащсй смолы, име!Ощей кислотное число ие выше 8 .!!г/КОН г. Реакция

20 проводится при 180 — 250=C в течение 2 — 7 час.

Для лучшего удаления воды может быть использован метод азеотропиой отгоики.

4. Присоединение к гидроксилсодсржащей смоле ангидрида дв хосновной кислоты для

25 получения смолы с кислотным числом 30—

80 !!г/КОН г. Реакцию проводят при 120—

150 С в течение 2 — 5 час, до содержания свободного ангидрида в смоле не более 0,5 (. Готовую смолу растворяют в гидрофильном раст30 ворителе и нейтрализуют органическим осно328133

3 ванием. В качестве эпоксидной смолы используют диановую эпоксидную смолу с эпоксидным эквивалентом 185 — 525.

В качестве одноосновных жирных кислот применяют жирные кислоты дегидратированного касторового или таллового масла.

В качестве многоатомных спиртов используют глицерин, пептаэритрит, диметилолпропан, диметилолэтан и т. п.

В качестве ангидрида двухосновной кислоты применяют ангидриды фталевой, малеиновой, янтарной, тетрагидрофталевой и др, Для растворения системы применяются спирты и целлозольвы.

Для нейтрализации используют аммиак, алифатические амины, аминоспирты, циклические амины, щелочи и пр.

В состав модифицированной эпоксидной смолы компоненты входят в следующих соотношениях, %.

Эпоксидная смола 25 — 50 а-Изопропил+изобутилакриловая кислота 5 — 15

Жирные кислоты масел 15 — 20

Многоосновные кислоты 5 — 20

Многоатомные спирты 4 — 20

Ангидриды двухосновных кислот 5 — 15.

Растворитель вводят в количестве 20 — 40Я>.

Нейтрализующий агент вводят в количестве, необходимом для доведения рН раствора до

7,0 — 8,5.

Связующее применяется для эмалей, наносимых методом электроосаждения. Оно может применяться В композиции с ыеламино-формальдегидными смолами для получения эмалей, высыхающих при температуре 120 — 130"С.

lip и м ер 1. В реакционную колбу загружают 37,6 г сс-изопропил-Р-изобутилакриловой кислоты, 0,2 г триэтиламина, включают ток

СО2, нагревают реакционную массу до 110"С, загружают 100 г эпоксидной смолы Э-50 с эпоксидным эквивалентом 450 †5 и продолжают нагрев до 140 С. При 145 — 150 С выдерживают массу до достижения кислотного числа менее 3 мг КОН/г, загружают 47 г фталевого ангидрида и продолжают выдержку при

140 С еще 2 час. 3а время выдержки содержание свободного ангидрида в реакционной массе уменьшается до 10 — 15 /о. После этого температуру поднимают до 160 С, загружают

40,8 г пентаэритрита, 78,5 жирных кислот дегидратированного касторового масла и продолжают нагрев до 200 С. При 195 — 200 С выдерживают до достижения кислотного числа 3 — 5 мг КОН/г. Затем массу охлаждают до

145 С, загружают 44,4 г фталевого ангидрида и проводят выдержку при 135 — 140 С в течение 3 час. Смола имеет кислотное число 50—

55 л г КОН/г.

140 г смолы растворяют в 60 г бутилцеллозольва, нейтрализуют 13 г триэтиламина и разбавляют дистиллированной водой для нанесения методом электроосаждения до сухого

4 остатка 10 . Температура ванны при нанесении 22 — 25 С, Электропроводность 10-ного раствора 1200 р5, напряжение 140 — 240 v, рН = /,4 — 7,8, сушат при 150 С 30 мин. Толщина покрытия 18 — 22 ик, стойкость к удару

50 кг/G/IL, эластичность 1 мм. Во время сушки при 150 С в течение 30 мин, 1 час и 1,5 час цвет пленки не изменяется.

ll р и м ер 2. 200 г смолы примера 1 растворяют в смеси 65 г бутилцеллозольва и 65 г бутанола, нейтрализуют триэтиламином, добавляют 20 г гексаметоксиметилмеламина и разбавляют водой до содержания сухого остатка 25 — 27 /о. Раствор на изделие наносят наливом и высушивают при 130"С 30 л ин. Получаются бесцветные, гладкие, блестящие покрытия. Твердость 0,8 (по маятниковому прибору ), эластичность 1 мм, стойкость к удару о0 кг/сли

ii р и м е р 3. В реакционную колбу загружают 174 вес. ч. и-изопропил+изобутилакриловую кислоту, 280 вес. ч. жирных кислот подсолнечного масла и 2 вес. ч. триэтиламина, нагревают в токе азота при перемешивании до

110"С, загружают 1000 вес. ч. эпоксидной смолы Э-50 lc эпоксидным эквивалентом 450—

525) и продолжают нагрев до 140 С. При

140 — 145 С выдерживают массу до получения кислотного числа 0,5 мг КОН/г, загружают

470 вес. ч. фталевого ангидрида и выдерживают массу при 135 — 140"C до содержания ангидрида в массе не более 15%. Затем поднимают температуру до 160 С, загружают

840 вес. ч. жирных кислот таллового масла, 408 вес. ч. пентаэритрита и поднимают температуру до 220 С. При 220 С выдерживают массу до достижения кислотного числа 5—

7 мг КОН/г. Смолу охлаждают до 140 С, загружают 444 вес. ч. фталевого ангидрида и выдерживают при 135 — 140 С в течение 3 час.

Кислотное число смолы 50 — 55 мг КОН/г.

140 г смолы растворяют в смеси 45 ч. этилцеллозольва и 15 ч. бутилцеллозольва и нейтрализуют 13 ч. триэтиламина.

Растворение и нанесение смолы проводят как в примере 1. После сушки при 150 С

30 л ин получаются светлые покрытия, обладающие высокой коррозионной стойкостью. Во время сушки при 150 С в течение 30 мин, 1 час и 1,5 час цвет пленок не изменяется.

Пример 4. В аппарат загружают 350 г я-изопропил+изобутилакриловой кислоты, 300 г жирных кислот ДКМ, 2,3 г триэтиламина, нагревают до 110 С, загружают 1200 г эпоксидной смолы Э-40 (с эпоксидным эквивалентом 230 — 280). Реакционную массу выдерживают при 140 — 145 С до достижения кислотного числа О, затем загружают 474 г фталевого ангидрида и выдерживают массу при

135 — 140 С до достижения кислотного числа при титровании водной щелочью 65 мг КОН/г, Массу нагревают до 220 С. В процессе подъема температуры при 160 С загружают в аппарат 530 г жирных кислот таллового масла и

272 г пентаэритрита. При 220 С реакционную

328133

25 — 50

5 — 15

5 — 20

5 — 20

4 — 20

Предмет изобретения

5 — 15.

Составитель И. Елин

Техред T. Ускова

Корректор Л. Царькова

Редактор А. Бер

Заказ 547/7 Изд. Ке 200 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 массу выдерживают до достижении кислотного числа 10 лг КОН/г. После охлаждения до

145 C загружают 440 г фталевого ангидрида и выдерживают при 135 — 145 С до полного присоединения фталевого ангидрида. Готовая смола с кислотным числом 50 — 55 мг КОН/г растворяется в 1500 г бутилцеллозольва.

Нейтрализацию производят триэтиламином до получения рН 8 — 8,2.

Покрытие наносится при напряжении 120—

200 v, толщина покрытий 18 — 25 мк.

После сушки при 170 в течение 30 мин получаются светлые, блестящие покрытия.

Способ получения водор аствори мых эпоксидных олигомеров, путем сокоиденсации эпоксидных смол с одноосновными жирными кислотами масел, многоосновными карбоновыми кислотами, многоатомными спиртами и ангидридами двухосновных кислот, отличающий5 ся тем, что, с целью получения устойчивых к сушке, светлых покрытий, в качестве одноосновной кислоты используют а-изопропил-р-изобутилакриловую кислоту, причем все компоненты берут в следующих соотношениях, % ..

Эпоксидная смола а-Изопропил+изобутилакриловая кислота

Жирные кислоты масел

Многоосновные кислоты

Многоатомные спирты

Ангидриды двухосновных кислот