КАТАЛИЗАТОР СУШКИ МЕЛАМИНОАЛКИДНЫХ И МОЧЕВИНОФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ КОМПОЗИЦИЙ Российский патент 1997 года по МПК C09D161/32 C09D161/24 

Изобретение относится к катализаторам сушки меламиноалкидных и мочевиноформальдегидных композиций.

Обычно меламиноалкидные и мочевиноформальдегидные эмали и лаки отверждаются при повышенных температурах 110 130^oC в течение 30 60 мин.

При окраске крупногабаритных изделий, ремонтных работах, исправлении дефектов, покрытия, допущенных в процессе сборки автомобилей, а также при окраске пластмасс температура сушки не должна превышать 85^oC.

Одним из способом уменьшения времени сушки при высокой температуре или снижении температуры при том же времени отверждения меламиноалкидных и мочевиноформальдегидных лакокрасочных материалов является применение кислых катализаторов. При этом применяют органические сульфокислоты, ангидриды органических кислот (патент ФРГ N 1805196, C 09 D 3/64, 1978).

Действие кислых катализаторов основано на проведении протона к реакционным группам меламиноалкидной и мочевиноформальдегидной смолы, что способствует образованию большого количества активных центров и облегчает протекание реакции отверждения (Holmberg K. "The mechamism of the acid catalysed curing of alkyd-melamine resin systems", "J. Oll Col. Chem. Assoc.", 1978, v. 61, p. 359 361).

Наиболее близким к заявляемому является ускоритель сушки автоэмалей (ТУ-6-00-0209714-20-92) 20% раствор в бутаноле препарата БФК-1Н (ТУ 6-36-0209562-64-90), представляющего собой эквимольную смесь моно- и дибутилфосфорных кислот с плотностью 1,1 1,3 кг/м³ и с кислотным числом 370 580 мг КОН/г.

Недостатками известного ускорителя являются снижение защитно-декоративных свойств покрытий при уменьшении температуры сушки и низкая стабильность (малая жизнеспособность) смеси композиции с катализатором.

Технической задачей изобретения является сохранение защитно-декоративных свойств покрытий, отвержденных при меньшей температуре и повышение жизнеспособности смеси композиции с катализатором сушки.

Поставленная задача достигается тем, что катализатор сушки меламиноалкидных и мочевиноформальдегидных композиций, включающий эквимольную смесь моно- и дибутилфосфорных кислот и органический растворитель, дополнительно содержит полиоксиалкиленсилоксановый сополимер, при следующем соотношении компонентов, мас.

Эквимолярная смесь моно- и дибутилфосфорных кислот 19 21
Полиоксилалкиленсилоксановый сополимер 0,05 0,10
Органический растворитель Остальное.

Полиоксиалкиленсилоксановый сополимер описан в обзоре серии Элементоорганические соединения и их применение, Методы получения, свойства и области применения полиоксисилоксановых блоксополимеров, М. НИИТЭХИМ, 1986, с.33 38.

Приводим физико-химические характеристики сополимера:
Молекулярная масса 7800 18600
Вязкость кинематическая при 20^oC мм²/мм 800 8000
pH (Реакция среды) 4,5 8,0
Плотность г/см³ 1,00 7,05
Показатель преломления 1,3990 1,4640
В предлагаемом катализаторе сушки меламиноалкидных и мочевиноформальдегидных композиций полиоксилалкиленсилоксановый сополимер проявляет новое качество, обеспечивая увеличение степени отверждения (сшивки) покрытия при меньшей мере температуре, и вследствие этого, сохранение защитно-декоративных свойств покрытия на уровне свойств покрытия, отвержденного при высокой температуре. Кроме того, повышается жизнеспособность смеси композиции с катализатором.

Предельные значения предлагаемого интервала добавки в катализаторе сушки установлены опытным путем.

Конкретные примеры предлагаемого катализатора сушки приведены в таблице.

Катализатор готовят следующим образом.

В емкость отвешивают расчетное количество препарата БФК-1Н (эквимольной смеси моно- и дибутилфосфорных кислот), затем добавляют расчетное количество растворителя, смесь тщательно перемешивают, после этого вводят расчетное количество полиоксиалкиленсилоксанового сополимера и вновь тщательно перемешивают.

Готовый катализатор вводят в эмаль в количестве 6 8 мас. Смесь тщательно перемешивают, разбавляют до рабочей вязкости соответствующим растворителем, наносят на изделие методом пневматического или электростатического распыления.

Для сравнительных испытаний использовали образцы из стали марки О8КП размером 150х70х1 мм.

Системы покрытий изготавливали по технологии окрашивания легковых автомобилей. Образцы фосфатировали с применением фосфатирующего концентрата КФ-1 (ТУ 113-08-620-87), грунтовали электрофорезной грунтовкой ВКФ-093 (ТУ 6-21-0204564-28-89) (1 слой), грунтовали промежуточной грунтовкой ЭП-0228 (ТУ 6-10-1943-84) (2 слоя), шлифовали верхний слой и наносили эмаль МЧ-240 (ТУ 6-10-1701) (2 слоя) примеры 7 и 8 или эмаль МЛ-12 (ГОСТ 9754) (2 слоя) - остальные примеры.

Образцы с покрытием из эмали без катализатора сушки отверждали при 135^oC в течение 35 мин, образцы с покрытием из эмали с катализатором сушки по ТУ 6-00-0209714-20-92 (прототипом) и с катализатором сушки по изобретению отверждали при 85^oC в течение 40 мин.

Внешний вид всех образцов характеризуется ровной гладкой поверхностью без оспин, морщин, расслаивания и посторонних включений.

Отмечается незначительная шагрень на образцах с покрытием из эмали без катализатора, с катализатором-прототипом, а также с заявляемым катализатором по примерам 1 и 14.

Остальные свойства покрытий и жизнеспособность смеси эмали с катализатором сушки приведены в таблице.

Как видно из результатов сравнительных испытаний применение заявляемого катализатора сушки обеспечивает максимальную сохранность свойств покрытий при пониженной температуре сушки. Предлагаемый катализатор придает покрытию водоотталкивающий эффект и обеспечивает высокую влагостойкость покрытия, а также повышает жизнеспособность смеси (до 5 7 суток).

Использование: катализаторы сушки меламиноалкидных и мочевиноформальдегидных композиций для покрытия. Сущность изобретения: катализатор содержит смесь моно- и дибутилфосфорных кислот при их эквимольном соотношении 19 - 21%, полиоксиалкиленсилоксановый сополимер 0,05 - 0,10%, органический растворитель - остальное. Характеристика свойств: жизнеспособность 5 - 7 сут, эмаль с катализатором сушки отверждается при 85^oC в течение 40 мин. 1 табл.

Катализатор сушки меламиноалкидных и мочевиноформадьдегидных композиций, включающий смесь моно- и дибутилфосфорных кислот при их эквимолярном соотношении и органический растворитель, отличающийся тем, что он дополнительно содержит полиоксиалкиленсилоксановый сополимер при следующем соотношении компонентов, мас.

Смесь моно- и дибутилфосфорных кислот при их эквимолярном соотношении - 19 21
Полиоксиалкиленсилоксановый сополимер 0,05 0,10
Органический растворитель Остальноед