ЭПОКСИДНО-ПЕРХЛОРВИНИЛОВАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЙ Российский патент 2004 года по МПК C09D5/08 C09D163/02 C09D163/02 C09D127/06 

Предлагаемое техническое решение относится к химической промышленности, в частности к лакокрасочным материалам для противокоррозионных покрытий, применяемым в качестве средства для защиты металлических и бетонных конструкций, пластмассовых и деревянных поверхностей от химической и атмосферной коррозии в различных отраслях промышленности.

Известна композиция для противокоррозионных покрытий, включающая эпоксидную диановую смолу, перхлорвиниловую смолу, отвердитель - 1,6-гексаметилендиамин, борный ангидрид, пигменты, наполнитель и органический растворитель (а.с. СССР № 1219624, МПК С 09 D 163/02, опубл. 1986). Указанная композиция относится к расслаивающимся покрытиям и не может быть использована, в частности, в тропических климатических условиях с повышенной влажностью.

Известна также композиция, содержащая эпоксидные диановые смолы с различными молекулярными массами, перхлорвиниловую смолу, аминный отвердитель (полиэтиленполиамин), фосфат цинка, пигмент, наполнитель из смеси микроталька и микробарита и органический растворитель (патент РФ № 2028350, МПК С 09 D 163/02, опубл. 1995).

Покрытия из этой композиции на алюминиевой поверхности отличаются высокими показателями адгезии, прочности при ударе, имеют высокую стойкость к статическому воздействию воды, хлористого натрия, щелочей, а также устойчивы к воздействию атмосферных факторов холодного климата. Однако эти же покрытия неустойчивы к воздействию органических кислот и атмосферных факторов тропического климата.

Технической задачей при разработке предлагаемой композиции для покрытий является создание состава со стабильными физико-механическими свойствами при длительном воздействии агрессивных сред различной природы (солей, кислот, щелочей) и атмосферных факторов умеренного, холодного и тропического климатов.

В результате решения этой задачи наносимые на защищаемые поверхности покрытия обладают по сравнению с прототипом высокими защитными, адгезионными и прочностными свойствами.

Для достижения технического результата эпоксидная композиция для покрытий, включающая эпоксидную диановую смолу ММ 600-1100, перхлорвиниловую смолу ММ 38000-63000, аминный отвердитель, пигмент, наполнитель и органический растворитель, согласно предлагаемому покрывному составу дополнительно содержит пластификатор, выбранный из группы, включающей дибутилфталат, дибутилсебацинат, трикрезилфосфат и смесь γ-аминопропилтриэтоксисилана, содержащего 2,22% первичных, 2,68% вторичных аминогрупп и 1,0% аллильных групп (-СН₂=СН-СН₂-), с N,N¹-дифенилол-n-фенилендиамином (С₆Н₅NН-С₆Н₄NНС₆Н₅) в их массовом соотношении 1:1 при следующем соотношении компонентов, маc.ч.:

Эпоксидная диановая смола ММ 600-1100 10,5-15,4

Перхлорвиниловая смола MM 38000-63000 6,5-6,9

Аминный отвердитель 0,4-1,0

Пластификатор: дибутилфталат, или дибутилсебацинат, или трикрезилфосфат 1,8-2,8

Пигмент 11,0-14,9

Наполнитель 4,0-4,9

γ-аминопропилтриэтоксисилан 0,1-3,0

N,N’-дифенилол-n-фенилендиамин 0,1-3,0

Органический растворитель 50,0-60,0

Компоненты, используемые в эпоксидно-перхлорвиниловой композиции для противокоррозионных покрытий:

- эпоксидная диановая смола Э-40 (ОСТ 6-10-416-77) MM 700-800; Э-41, Э-41р (ТУ 6-10-607-78) MM 850-1100; ЭД-20 (ГОСТ 10587-84) MM 600-900;

- перхлорвиниловая смола марки. ПСХ-ЛС (ОСТ 6-01-37-88) MM 38000-63000;

- аминный отвердитель полиэтиленполиамин (ТУ 6-02-594-80), триэтилентетрамин (ТУ 6-02-1099-83), отвердитель № 1 (ТУ 6-10-1263-77), представляющий 50% раствор 1,6-гексаметилендиамина в этаноле;

- пластификатор: дибутилфталат, или дибутилсебацинат (ГОСТ 8728-88), или трикрезилфосфат (ГОСТ 5728-76);

- пигмент: двуокись титана (ГОСТ 9808-84) или окись хрома (ГОСТ 2912-84), или др.;

- наполнитель: микротальк (ГОСТ 19284-79, ТУ 5727-001-40437333-00) или фосфат цинка (ТУ 6-10-1817-81) или барит молотый ТУ-6-10-944-75 или мел ГОСТ 12085-88;

γ - аминопропилтриэтоксисилан, содержащий 2,22% первичных и 2,68% вторичных аминогрупп и 1,0% аллильных групп (-СН=СН-СН₂-) (ТУ 6-02-53-79);

- N,N¹-дифенилол-n-фенилендиамин (ТУ 38.5901237-90);

- органический растворитель: Р-5, представляющий смесь бутилацетата, ацетона и ксилола в их массовом соотношении 30:30:40 (ГОСТ 7827-74); Р-5А (ГОСТ 7827-74), Р-4 (ГОСТ 7827-74), Р-30 этилцеллозольв (ГОСТ 8313-86).

Композицию готовят следующим образом. Перхлорвиниловую смолу растворяют в органическом растворителе в течение 0,5 часа при комнатной температуре. Затем в раствор перхлорвиниловой смолы поочередно загружают эпоксидную смолу, пластификатор, пигменты, наполнитель. Полученную суспензию тщательно размешивают и диспергируют. После диспергирования в композицию вводят смесь γ-аминопропилтриэтоксисилана с N,N’-дифенилол-n-фенилендиамином в их массовом соотношении 1:1 и снова производят перемешивание компонентов. Перед применением композиции в нее вводят аминный отвердитель - полиэтиленполиамин, или триэтилентетрамин, или отвердитель № 1. Композицию наносят на подготовленную поверхность методом распыления в два слоя “мокрый по мокрому”. Сушку композиции производят при (20±2)°С в течение 1 часа. Толщина покрытия - 80-100 мкм.

В табл.1 приведены примеры составов эпоксидной композиции для покрытий, а также композиций с запредельным содержанием компонентов. Дополнительно приведен состав для покрытий по прототипу.

В табл.2 представлены результаты испытаний свойств покрытий из композиций, приведенных в табл.1.

Определение адгезионной прочности покрытий проводилось методом неравномерного отслаивания их от стальной подложки из стали марки Ст.3. В качестве армирующего материала применялась капроновая ткань. Скорость отслаивания составляла 2,4 мм/мин.

Прочность покрытий при ударе определялась на пластинах из Ст.3 по ГОСТ 4765-73.

Стойкость покрытий из композиции в агрессивных средах (молочной кислоте, бензине) определялась по ГОСТ9-403-80, метод 1 путем экспозиции покрытий в агрессивных жидкостях до появления разрушений на 5% поверхности покрытий.

Испытания защитных свойств покрытий из композиций к воздействию агрессивных факторов тропического климата проводились по ГОСТ 9.401-91, метод 4.

Окрашенные образцы помещали в камеру влаги и выдерживали при температуре (55±2)°С и относительной влажности воздуха (97±3)% в течение 10 ч, затем выключали обогрев и выдерживали 2 ч. Далее образцы переносили в аппарат искусственной погоды и выдерживали 10 ч. После этого образцы извлекали из аппарата искусственной погоды и выдерживали на воздухе при температуре 15-30°С и относительной влажности воздуха не более 80% в течение 2 часов. Цикл повторяли 125 раз.

Испытания покрытий на стойкость к воздействию соляного тумана проводились по ГОСТ 9.401-91, метод Б.

Как следует из приведенных в табл.2 данных результатов испытаний, адгезия и прочность при ударе заявляемой композиции выше по сравнению с прототипом после испытаний покрытий на стойкость к воздействию климатических факторов тропического климата, что обеспечивается, главным образом, влиянием модифицирующей добавки γ-аминопропилтриэтоксисилана и N,N¹-дифенилол-n-фенилендиамин. Адгезионая прочность и прочность при ударе покрытий из композиций с запредельным содержанием компонентов снижается как в исходном состоянии, так и соответственно после проведения испытаний, что обусловлено подбором оптимальных концентраций добавок.

Адгезионная прочность и прочность покрытий при ударе после проведения испытаний их на стойкость к воздействию тропического климата у прототипа ниже, чем для заявляемой композиции. Защитное действие покрытий из заявляемой композиции выше во всех агрессивных средах по сравнению с защитными свойствами покрытий из композиции - прототипа.

Таким образом, как следует из приведенных выше сравнительных данных таблиц 1 и 2, покрытия на основе заявляемой композиции с содержанием оптимального количества добавок в виде пластификатора и смеси, состоящей из γ-аминопропилтриэтоксисилана и N,N¹-дифенилол-n-фенилендиамиа, обладают высокими защитными, адгезионными и прочностными свойствами в процессе эксплуатации.

Эпоксидно-перхлорвиниловая композиция для покрытий рекомендуется в качестве средства защиты любых поверхностей от атмосферной и химической коррозии. Композиция содержит эпоксидную диановую смолу, перхлорвиниловую смолу, аминный отвердитель, пигменты, наполнитель и органический растворитель. Новизна заключается в дополнительном введении в композицию пластификатора - дибутилфталата, дибутилсебацината или трикрезилфосфата и смеси γ-аминопропилтриэтоксисилана, содержащего 2,22% первичных и 2,68% вторичных аминогрупп и 1,0% аллильных группы (-CH₂=CH-CH₂-), с N,N'-дифенилол-n-фенилендиамином (С₆H₅NH-C₆H₄NHC₆H₅) в их массовом соотношении 1:1. Сочетание компонентов композиции в определенном соотношении обеспечивает высокие защитные, адгезионные и прочностные свойства покрытий в процессе их эксплуатации. 2 табл.

Эпоксидно-перхлорвиниловая композиция для противокоррозионных покрытий, включающая эпоксидную диановую смолу, перхлорвиниловую смолу марки ПСХ-ЛС ММ 38000-63000, аминный отвердитель, пигмент, наполнитель и органический растворитель, отличающаяся тем, что она содержит эпоксидную диановую смолу ММ 600-1100 и дополнительно пластификатор, выбранный из группы, включающей дибутилфталат, или дибутилсебацинат, или трикрезилфосфат, и смесь γ-аминопропилтриэтоксисилана, содержащего 2,22% первичных, 2,68% вторичных аминогрупп и 1,0% аллильных групп (-СН₂=СН-СН₂-) с N,N'-дифенилол-n-фенилендиамином (С₆Н₅NH-C₆H₄NHC₆Н₅) в их массовом соотношении 1:1 при следующем соотношении компонентов, маc.ч.:

Эпоксидная диановая смола ММ 600-1100 10,5-15,4

Перхлорвиниловая смола MM 38000-63000 6,5-6,9

Аминный отвердитель 0,4-1,0

Пластификатор:

дибутилфталат или дибутилсебацинат,

или трикрезилфосфат 1,8-2,8

Пигмент 11,0-14,9

Наполнитель 4,0-4,9

γ-аминопропилтриэтоксисилан 0,1-3,0

N,N'-дифенилол-n-фенилендиамин 0,1-3,0

Органический растворитель 50,0-60,0