СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ МЕЛАМИНОАЛКИДНЫХ ЭМАЛЕЙ Российский патент 2004 года по МПК C09D167/08 

Изобретение относится к способу получения лакокрасочных покрытий на основе меламиноалкидных эмалей, содержащих кислотные ускорители на основе фосфорных кислот для снижения температуры их отверждения.

Обычно меламиноалкидные автолаки и автоэмали и типа МЛ-12 (ГОСТ-9754-76), МЛ-1110 (ТУ 6-10-2048-85), МЛ-197 (ТУ 6-10-2049-85) отверждаются при повышенных температурах: 110-140^oС в течение 30-60 мин.

При ремонтных работах, а также при окраске пластмасс, при исправлении дефектов покрытий температура отверждения не должна превышать 85^oС. Это актуально также при окраске крупногабаритных изделий.

Одним из способов снижения температуры или продолжительности отверждения меламиноалкидных лакокрасочных материалов является применение различных ускорителей сушки {Сорокин М.Ф. и др. "Химия и технология пленкообразующих веществ", М., Химия, 1984 г., 220 с}.

Наибольшее применение нашли кислотные ускорители, например, на основе фосфорных кислот, не вызывающих коррозию стали {Авт. св. 861374, кл. С 09 D 167/08, 1981, с. 4}.

Так, известен способ получения покрытий на основе меламиноалкидных эмалей путем введения в эмали кислотного ускорителя на основе эквимолекулярной смеси моно- и дибутилфосфорных кислот (ускоритель БФК-1н, ТУ 6-36-020962-64-90), нанесение эмалей на подложку с последующим отверждением {Авт. св. 1693009, кл. С 09 D 167/08, 1991, с. 4} (прототип).

Готовится 20%-ный раствор этого ускорителя в бутаноле или 50% раствор в ксилоле, добавляется в количестве 1,5-4% по отношению к массе исходной эмали, доводится до рабочей вязкости, вводится в эмаль, наносится на подложку и отверждается в течение 40 мин при 75-85^oС.

Этот и другие известные способы отверждения покрытий с применением кислотных ускорителей позволяют снизить температуру сушки меламиноалкидных эмалей до 60-85^oС, однако при этом, как правило, ухудшаются физико-механические свойства покрытий.

Технической задачей изобретения является улучшение физико-механических свойств таких покрытий, возможность дальнейшего снижения температуры и продолжительности термоотверждения при одновременном увеличении влагостойкости, водоотталкивающих свойств и снижения грязеудержания.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения покрытий на основе меламиноалкидных эмалей, осуществляемом путем введения в эмали кислотного ускорителя, отверждения покрытий, дополнительно вводятся олигомерные фторсодержащие спирты - теломеры общей формулы H(CF₂CF₂)nCH₂OH, где n=3, взятые в количестве 1,5-2% от массы эмалей. Композиция наносится на подложку с последующим отверждением при 50-60^oС в течение 35 мин.

Меламиноалкидные эмали содержат в своем составе пентафталевые и глифталевые алкидные олигомеры, модифицированные растительными маслами или синтетическими жирными кислотами и бутанолизированные меламиноформальдегидные продукты марок МЛ-12 (ГОСТ-9754-76), МЛ-1110 (ТУ 6-10-2048-85), МЛ-197 (ТУ 6-10-2049-85).

Эмали: МЛ-12, МЛ-197 и МЛ-1110 представляют собой раствор меламиноформальдегидной смолы и алкидной смолы в тяжелом (для МЛ-12) или в составном органическом растворителе (смесь ксилол:этилцеллозольв:бутилацетат) с добавлением пигментов и наполнителей при определенном соотношении компонентов (см. Гольдберг М.М. Сырье и полупродукты для лакокрасочных материалов. Справочное пособие, Москва, Химия, 1978, с.134-139; Гольдберг М.М. Материалы для лакокрасочных покрытий, Москва, Химия, 1972, с.101-102).

Перфторспирт предварительно растворяется в органическом растворителе (ацетон, растворитель 646 и др.), используемом для доведения до рабочей вязкости лакокрасочной композиции при ее нанесении на подложку. Раствор вводится в соответствующем количестве в эмаль, в которую предварительно в соответствующем количестве введен ускоритель, например БФК-1Н.

Система доводится до рабочей вязкости и наносится на подложку. Предельные количества перфторспирта установлены опытным путем. Полученные таким способом покрытия отверждаются при 50-60^oС в течение 35 мин. Для сравнительных испытаний использовали образцы из стали размерами 15х70х0,8 мм. Системы покрытий изготавливали по технологии окрашивания легкового автомобиля. Образцы фосфатировали с применением фосфатирующего концентрата КФ-12 (ГОСТ 9.402-80), грунтовали электрофоретической катофорезной грунтовкой В-ЭП-0101 (ТУ 2312-128-0501190-96), грунтовали промежуточной грунтовкой ЭП-0228 (ТУ 6-10-1943-84) - 2 слоя, шлифовали верхний слой и наносили эмали: МЛ-12 (ГОСТ 0754), МЛ-1110 (ГОСТ 20481) или МЛ-197 (ГОСТ 23640),
1) 2 слоя без ускорителя сушки (исходная эмаль);
2) с ускорителем сушки БФК-1Н (ТУ 6-36-0209562-64-90) ("Прототип");
3) с добавкой перфторспирта (по изобретению).

Образцы с покрытиями из эмали без ускорителя сушки отверждали в режимах, рекомендуемых ГОСТами. Образцы с ускорителем сушки БФК-1н отверждали при 75-85^oС в течение 40 мин, а с ускорителем сушки БФК-1Н и доводками перфторспирта при 50-60^oС в течение 35 мин.

Внешний вид всех образцов характеризуется ровной, гладкой поверхностью, без оспин, морщин, расслаивания и посторонних включений. Сравнительные свойства покрытий приведены в таблице.

Аналогичные результаты получают при использовании эмалей марок МЛ-1110 и МЛ-197 (таблица).

Таким образом, покрытия, полученные по изобретению, обладают наилучшим комплексом защитно-декоративных свойств по показателям влагостойкости, гидрофобности, пыле- и грязеудержанию, а также показателям физико-механических свойств покрытий (адгезия, эластичность, твердость) при отверждении в условиях пониженной температуры и продолжительности.

Изобретение используется для получения лакокрасочных покрытий, например автоэмалей, с пониженной температурой отверждения. Покрытия на основе меламиноалкидных эмалей, содержащих ускоритель сушки на основе фосфорных кислот, получают путем введения в эмали МЛ-12, МЛ-1110, МЛ-197 ускорителя сушки на основе фосфорных кислот, олигомерных фторсодержащих спиртов - теломеров общей формулы Н(СF₂CF₂)nCH₂OH, где n=3, взятых в количестве 1,5-2% от массы меламиноалкидных эмалей, нанесения эмалей на подложку с последующим отверждением при 50-60^oС в течение 35 мин. Полученные покрытия обладают лучшим комплексом физико-механических свойств по показателям адгезии, прочности пленки при ударе, лучшим комплексом защитно-декоративных свойств по показателям влагостойкости, гидрофобности, пыле- и грязеудержания. 1 табл.

Способ получения покрытий на основе меламиноалкидных эмалей типа МЛ-12, МЛ-1110, МЛ-197, содержащих кислотный ускоритель на базе фосфорных кислот, путем нанесения их на подложку и последующего отверждения, отличающийся тем, что в систему до нанесения вводятся олигомерные фторсодержащие спирты - теломеры общей формулы Н(СF₂CF₂)nCH₂OH, где n=3, в количестве 1,5-2% от массы меламино-алкидных эмалей, растворенных в органическом растворителе, используемом для доведения эмали до рабочей вязкости, а отверждение проводят при 50-60°С в течение 35 мин.