Способ получения водоразбавляемого пленкообразующего
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
<))) 891 700
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 291279 (21) 2878313/23-05 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет—
Опубликовано 2312.81. Бюллетень Н9 47
Дата опубликования описания 2 312 81 (51)М. Кл з
С 08 G 63/46
Государственный комитет
СССР яо делам изобретений и открытий (53) УДК (088. 8) М. М. Бабкина, P. А. Мартыненкова, К. Л. Готштейн
Л.А. Бобина, Л. В. Ницберг и Т. A. Мешкова !l! (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРАЗБАБЛЯЕМОГg
П ЛЕ Н КО О БР АЗУККЦЕ ГО
Изобретение относится к области получения водоразбавляемых лакокрасочных материалов, предназначенных для нанесения покрытий преимущественно методом электроосаждения и используемых в качестве электроизоляционных материалов для защиты изделий из стали и цветных металлов.
Известен способ получения нодоразбавляе)т)х адцуктов льняного или касторового масла, циклопентадиена и малеинового ангидрида (1).
Известен также способ получения малеинизированного льняного или соевого масла, этерифицированного диал- 15 лиловым эфйром глицерина (2.) .
Однако эти материалы не могут служить в качестве электроизоляционных покрытий, поскольку они образуют при электроосаждении пленки с очень 20 низким пробивным напряжением.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения водоразбавляемого пленкообразующего путем взаимодействия льняного масла, циклопентадиена, и малеинового ангидрида с последующей этерификацией полученного продукта гидроксилсодержащим соединением. Синтез осуществля- 30 ют следующим образом: проводят взаимодействие циклопентадиена с льняным маслом, затем добавляют дегидратированное касторовое масло и малеиновый ангидрид и проводят малеинизацию.
Полученные продукты реакции этерифицируют этиленгликолем и этилцеллозольвом при соотношении компонентов, мас. %:
Льняное масло 34,7
Дегидратированное касторовое масло 42,3
Циклопентадиен 7,6
Малеиновый ангидрид 9,3
Этиленгликоль 1,6
Этилцеллозольв 4,5
Продукт имеет следующую характеристику:
Кислотное число, кг КОН/г 58
Сухой остаток, % 58
Пленкообразующее используется для приготовления водораз бавляемых лакокрасочных материалов, наносим)х электроосакдением и применяе))е)х для покрытия кузовов автомобилей. Получаемые покрытия — полуглянцевые с отличной адгезией; толщина покрытия
20-25 мкм (3) .
891700
Однако известные покрытия имеют неудовлетворительные электроизоляционные свойства.
Цель изобретения — повышение электроизоляционных свойств покрытий на основе пленкообразующего.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения водоразбавляемого пленкообраэующего путем взаимодействия льняного масла, циклопентадиена и малеинового ангидрида с последующей этерификацией по- 10 лученного продукта гидроксилсодержащим соединением, сначала проводят взаимодействие малеинового ангидрида и льняного масла при их весовом соотношении 23,5-25,0 : 75,0-76,5 15 соответственно с последующей обработкой малеинизированного льняного масла циклопентадиеном при их весовом соотношении 75-80 : 20-25 соответственно, в качестве гидроксилсодержа- щ щего соединения используют многоатомный спирт или его неполный эфир при весовом соотношении аддукта малеинизированного льняного масла и цикло-. пентадиена н многоатомного спирта или ceo неполного эфира 80-85 : 1520 соответственно и этерификацию проводят до получения конечного продукта с кислотным числом 30-50 мг КОН/r, содержанием нелетучих вещсств 9095,0% с последующей нейтрализацией. ЗО
Пример. Синтез аддукта льняного масла с малеиновым ангидридом и циклопентадиеном.
В трехгорлую колбу, снабженную термометром и трубкой для подачи 35 инертного газа, загружают 51, 0 г льняного масла. и 17 г малеинового ангидрида. При работающей мешалке нагревают реакционную массу до 200ОС и выдерживают при этой температуре в щ) течение 3-5 ч. Контроль реакции проводится по содержанию в реакционной смеси свободного малеинового ангидрида. По достижении содержания свободного малеинового ангидрида не более
0,3Ъ реакционную массу охлаждают до
160-170 С, присоединяют к колбе обратный холодильник, загружают 17 г цикло- или дициклопентадиена, постепенно поднимают температуру до 200 С, выдерживают до получения значения содержания нелетучих веществ в реакционной массе 95-96%. Затем полученный аддукт охлаждают до 150-155 С.
Этерификация аддукта моноаллиловым эфиром глицерина. 55
К охлажденному аддукту добавляют
15,0 r моноаллилового эфира глицерина и выдерживают реакционную массу при 145-150 >С до получения содержания нелетучих веществ 89-92%. Затем реакционную смесь охлаждают до 100-120 >С и загружают бутилцеллоэольв в таком количестве, чтобы получить 70Ъ-ный раствор.
Нейтрализация аддукта при следующем соотношении компонентов, мас. Ъ:
Раствор связующего
70%-ный 57,2
Вода дистиллированная 40,8
Триэтиламин 0,2
Диэтаноллмин 1,4
Диэтилентриамин
В раствор связующего при 90 С и работающей мешалке загружают дистиллированную воду и охлаждают реакционную массу до 45 — 50ОC. Затем в колбу добавляют нейтрализующие агенты и перемешивают до получения однородного связующего с рН 8,0-8,5.
Показатели и свойства пленкообразующих предлагаемого и известного составов приведены в табл. 1.
Разбавленные до 10-20%-ной концентрации растворы связующего наносят методом электроосаждения на меднув пластинку и сушат при 180 С в течение 60 мин. Получается равное глянцевое покрытие толщиной 20-100 мкм и пробивным напряжением 0,5-4 кВ. На основе синтезированного связующего готовят эмаль путем диспергирования в бисерной мельнице пигмента и связующего в соотношении 0,25:1 — 0,35:1.
Диспергирование ведут 30 мин до степени дисперсности по методу "клин"
15-20 мнм.
Готовую эмаль разбавляют дистиллированной водой до сухого остатна
10-12% и наносят в один слой методом электроосаждения на медную пластинку- Эмалевые покрытия сушат при
180 С 60 мин.
Свойства лаковых покрытий на основе полученных пленкообразующих приведены в табл. 2.
Свойства эмалевых покрытий на основе полученных пленкообразующих приведены в табл. 3.
Как видно иэ приведенных данных, покрытия на основе предложенных пленкообразующих характеризуются высоким пробивным напряжением-до 4 кВ, что позволяет испольэовать их в качестве электроизоляционных материалов для стали и цветных металлов.
Таким образом, предложенный способ получения водоразбавляемого пленкообразующего позволяет повысить электроизоляционные свойства покрытий на его основе.
891700
1
1 (I ф
gV) (Ъ (О (О an
М ФЬ I с М
Ch . 1 е4 . Ф
Р1 (Ч
Ct (б
1 !
1 1
1 ! 1
I 00 (1
1 I
I ( — \
an ((Ч с М
1 an Ю (™ ((I г4 .СЧ
an (° Ф
an (Ч
1 1
I 1 (1 1
1 1
1
1 (О (Ъ (Ч
I\ % со m и %Ч. а (Ч
t I I (Ф.(О
CO
° ° о
СЧ
t Ю (В ( ((t и л о
Ю о ((1 (((((О (Ч
Ю %
I (г(ч) (1 1 (ц(иъ с
Г 1 1О (Ч ( ь
«О
cl
an !
° °
an (Ч
СЧ
1 I I
Ч-(Ю
Ю
1 ch
I c
1 !
Ъ ао (Ю
% (О (Ю C) (Ч
1О \О 1 (М-(Т.(( à — -;
1 t
I г(1 !
I о о
М с (an гЧ еЧ о а-!
О
«» " (an
«» а °
an (Ч
I 1 I е ц
И и оа х ое
Ф1. Е е Я
М х
Н ((t и Ф е ((t o о ж и а а
И о
1 1
1 г
«(t
1 ««,1
«, М е
I Н Н
1 Х (((I Е х и(оы х .о
1 X «: о
1 «4Х
1 о
I Ц о
I П(й
1 Е о
1 Х
1 М
1 Х ((1
3 оое ((t ((t оо а а хо ни хи и ((t
g4(O о о о
М % М
I (О (О О
° r4 (Ч
Ц о х
« Ч
Й й
Ф ((о
Ц (:, о х
Х х (: х
4 е х ц е х н
g (t!
1 О ((t о ((t х о (:. нх о ох ((oe о ug е Е е о
Й5 ((I Е (". о х х ох н ее (() Ф Д х Ф" ( ((t и
Ц (б х Е
"8 ((t (x х о м
«(Ц
891700
О )
%-4
М
Ю
1 м-4
М
°
Ю
Ч )
Ю (Ч
443 О
Фo
С
D
4Ч
4Ч
3Л
4Л .4Ч
° е
44Ъ
Ф сЧ
E Ъ
4Ч 1
Ф 44
10 с
1
<Ч
М
D
< 4
Ю
Ю
% 4
° Ф
Ю
Ф 4Ч
Ъ
4Ч 1
CO
Cti I
4 с
1
Г4
Ь
Ю
РЪ
Ю
Ю
4 4
° В
О
Ф ф 4Ч
4Ч 3
CO г1 ь
Р3
° а
О
CO ь
1
Ю
44 ф 4Ч с ъ
443 4
CO а-4 с4
1 л
Ю
% 4
О4
C)
4Ч
° Ф
О
С0
Ю
4Ч
° Ф
Ю
D
f1
Ю
Ю
00 ! ь
6Ъ
Ю
О4
О
4 3
° Э
О
CO ф f4 с
C4 W
CO с. !
ФЧ 3. Ю
Ю
%-4
Ю
4Ч Э
4Л
О
CV
° В
О
CO 4Ч ъ с
4Ч 1
Ф е-4
Ю
Ю " 4
Ci
° Э ,О ф Ю %-4 ° Ф а Ф с4 1 л с 1 Ф IX3 О 3С 9, Ф И % I 1 1. 1 I ! oz 34 Ц 40 с е 5 I I I I I! 1 н 1 l 34 т1 3 ! 3а ° 1 0441 I 1 Ф14 I ! 343O 3-3 Й О ю i o Ф I I g 1 1 М 1 Ф I 1 I 1 1 1 I I I CO l Ц I I I О1 Дю1 I 1 i 5! 3-I ,! gh l I l 4tt l- I l 5 — I fl I 1 ! И34O1 I I l 1OI I t I 1 I I I I Ф 1 341и11 ! О1 I О 1 1 i Ol I I 3 — 4 I 443 I 1 I 341 I 131 — 4 I 1 ) I 1 l I Г 1 I I I 1 4Ч !. ! i 1 1. I 1 I I 1 f 1 1 1 1 1 { 1 1 I t 1 1 1 1 1 1 53 Й 443 1 1 433 444 i 1 и 443 I ! ом l 3 3 1 1 О 134Ф 1 I g 1 om@ ОМ3; оФ ею О О 3 3 ФИОФФ О ай!: 40ФФ О О 03 М О ОХ4433 2 0ФЗФООР Фор, ФО 3=хуо 5о 5е 3 %-4 М ф ф Е 44Ъ 433 с (Ч а4 ° Ф Oi МЪ lA OI v 3 М34 й 344 Ф о. Ф o, j МО О0 Х4: О3 1 34 3 ж ОФ по 1 ! 1 1 н I 1 а I @ 1 о о I ф 1 а I! . I 1 I 1.1 I I 1 1 1 1 . ф I I 1 I I 1 I I 1 1 1 1 1 1 1 1 I 1 I . 1 I 1 1 М> 1 1 I 1 1 О-+ 1 1 3 1 1 1 I 1 lA 1 J I Ф 1 I 1-4 I 1 891700 C) Ф IA М РЪ Ю о %-1 Ifl с Ъ I о с РЪ о Ю %-1 lA СЧ C) М СЧ Ю с СЧ ОЪ с %-1 х I оо -1 РЪ х >. дЪ оо - х (Ъ3 РЪ (М CO lA о fA х ло н СЪ х 3ю ю с -1 ах 4" <ч о - -(х Ю (V ЧЪ РЪ 1 Д х х ан е о fff а о с хо ю и ю 9 ое х О мхе н х в их цо9 > х f 1 I и е е 1 Ф ffl Ф х о н о е а ох х о л и Ц 999 чох хх х 4 х52 o,õ х, х ыо 90 ц н ffI u ff. хо Р: g 1в> х I mo с -! Л х х х еи 2 1 В Гл > х о -1 ин Х Х Д 11 9 9 а 4Цвих fff ФХОю ч Цхм о с о Ф (Ч lA f г4 Ф LA (Ъ М 111 а Я у х gÿ Ф Ш х i О х Ф Ю х х д 5 о х х ц о х а о ае х э д х 1 1 I ! I 1 Ы и н о 5 ! о 1 Х х х ! 9 1 K ом 1 Х а5 I 1-Ц I о з н 3 н 1 и о х I и н х 1 Х й И 9 I Х Я 3 I1I (Я I 1 1 1 I 1 1 f (1 I 1 4 Х 9 х х х х 9 Ю В fff Х C 9 пои o z ff. х m а оех хаю мох f:e о ао 4с и Гл о о хех хца 9 fff Х О о 1 Р3 ф Й х Х ffI ffI Ф Х х36х х ы Ф 0 ах и ОФЕ рха 891700 Т абл и ц а 3 Состав Показатели Предл ar ае мый Известный Ровная однородная Внешний вид пленки на медной подложке Неровная пленка с проколами 80 — 100 Толщина пленки, мкм Прочность к удару, кгс см Адгезия Методом решЕтчатого надреза, мм 1-2 Эластичность по tap-1, MM Пробивное напряжение, кВ 0,5-4,0 Заказ 11145/35 Тираж 533 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 П р и м е ч а н и е: При воспроизводстве покрытий на основе известной композиции не удалось получить покрытий с .ровной поверхностью, что особенно выражено в эмалевых покрытиях, поэтому испытания. эмалевых покрытий не проводили. Формула, изобретения щего соединения используют многоатомный спирт или его неполный эфир при Способ получения водоразбавляемо- 40 весовом соотношении аддукта малеиниго пленкообразующего путем взаимодей- зированного льняного масла и циклоствия льняного масла, циклопентадие- пентадиена и многоатомного спирта на и малеинового ангидрида, с после- или его неполного эфира 80-85 г 15-20 дующей этерификацией полученного про- соответственно и этерификацию проводукта гидроксилсодержащим соединени- 45 дят до получения конечного продукта ем,отли чающийся тем, с кислотным числом 30-50 мг КОН/г, что, с цеЛью повышения электроизоля- содержанием нелетучих веществ 90 ционных свойств покрытий на основе 95,0В с последующей нейтрализацией. пленкообразующего, сначала проводят Источники информации, взаимодействие малеинового ангидрида gg принятые во внимание при экспертизе и льняного масла при их весовом соот-, 1. Патент США В 3098834, ношении 23,5-25,0 : 75,0-76,5 соот- кл. 260-23.7, опублик. 1963. ,ветственно с последующей обработкой 2. Патент Англии Р 1018032, малеинизированного льняного масла кл., С 4 А, опублик. 1966. циклопентадиеном при их весовом со- >5 3. Патент США Р 3404079, отношении 75-80 : 20-25 соответст- кл. 204-181, опублик. 1968 (прото-. венно, в качестве гидроксилсодержа- тип) . Составитель И. Чернова Редактор В.Иванова Техред Л.Пекарь Корректор М. Коста