КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЙ Российский патент 2013 года по МПК C09D175/06 C08L75/06 C08K5/29 C08K5/315 C08G18/42 C08G18/76 

Изобретение относится к области технологии создания одноупаковочных полимерных материалов - циануретанов, получаемых совместным отверждением циансодержащих и гидроксилсодержащих мономеров и олигомеров изоцианатами, используемых в качестве защитного покрытия. Изобретение можно использовать в условиях высоких поверхностных нагрузок, теплового воздействия и интенсивного воздействия различных агрессивных сред, в частности, для защиты печатных плат от воздействия тепла, окружающей среды, различных агрессивных сред; при изготовлении модельно-литьевой оснастки и формовании изделий в литьевой промышленности; для защиты дерева, металла, напольных покрытий и т.д.

Известна полиуретановая композиция для покрытия, состоящая из полиоксипропилентриола с молекулярной массой 4500-5000, полиоксипропилентриола с молекулярной массой 370 или полиоксипропилентриола с молекулярной массой 500, полиизоцианата на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата и этилацетата (RU №2192440, C09D 175/08, C09D 175/08, C09D 171:02, 2002.11.10).

Известная композиция является двухупаковочной системой, состоит из форполимерной основы и полиольного отвердителя, что усложняет ее использование.

Известно полиуретановое пленкообразующее для получения покрытий, содержащее полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3000-5000, полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата, N,N-тетрапропанолэтилендиамин и органический растворитель (RU №2236425, C08L 75/08, C08G 18/65, C08G 18/32, C09D 175/08, C09D 175/04, 2004.09.20).

Недостатками указанного состава являются недостаточно высокие прочностные свойства и неустойчивость данного материала к УФ-облучению, что не позволяет применять его в качестве атмосферостойкого наружного покрытия.

Известна композиция для покрытий, включающая простой полиэфирполиол, полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3000-5000, полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоционата и этилацетат (RU 2073053, С09D 175/08, 1997.02.10).

Недостатками известной композиции являются низкая прочность и недостаточная устойчивость к действию различных агрессивных сред.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является композиция для покрытия содержащая сложный полиэфир-полиэтиленбутиленгликольадипинат с молекулярной массой 2000 и/или полидиэтиленгликольадипинат с молекулярной массой 800, ароматический изоцианат - 4,4'-дифенилметандиизоцианат или полиизоцианат, и органический растворитель (RU 2427602, C09D 175/06 29.12.2009).

Недостатками известной композиции являются время отверждения и недостаточная теплостойкость.

Задачей заявляемого изобретения является создание композиции для покрытий с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Технический результат заключается в улучшении технологических и эксплуатационных характеристик композиции (снижение времени отверждения, повышение теплостойкости).

Технический результат достигается тем, что композиция для покрытий, содержащая сложный полиэфир - полидиэтиленгликольадипинат с молекулярной массой 800, ароматический изоцианат - 4,4'-дифенилметандиизоцианат или полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата, и органический растворитель, отличается тем, что она дополнительно содержит дициандиамид, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

полидиэтиленгликольадипинат с молекулярной массой 800 19,4-24,30 дициандиамид 0,22-1,16 4,4'-дифенилметандиизоцианат или полиизоцианат   на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата 44,76-48,94 краситель 0,99 органический растворитель остальное

Отличием заявляемого изобретения от известных является использование дициандиамида в сочетании с сложным полиэфиром и изоцианатом, что позволяет придать композиции высокую теплостойкость, а также увеличивает прочность и химическую стойкость.

Для получения композиции использовали: олигомер марки ПДА-800 - ТУ 38.103287-80; дициандиамид - ГОСТ 6988-73; 4,4'-дифенилметандиизоцианат - ТУ 113-38-176-96; полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата - ТУ 113-03-29-22-84; этилацетат и бутилацетат по ГОСТ 22300-76 и толуол по ГОСТ 14710-78; краситель - краситель органический ТИРАЗОЛЬ различных цветов (ТУ 6-36-5763445-40-91, изм. 1-4).

Пример 1

Композицию для покрытия получают по рецептурным компонентам состава 1 табл.1. Для этого в реактор с мешалкой загружают расчетные количества полидиэтиленгликольадипината с молекулярной массой 800 и дициандиамида, при перемешивании вводят расчетное количество 4,4'-дифенилметандиизоцианата. Смесь нагревают до 60°С при остаточном давлении 5-15 мм рт.ст. в течение 50-60 минут. По окончании нагревания добавляют растворитель и краситель, перемешивают в течение 3-5 минут до образования однородной массы.

Пример 2. Композицию для покрытия получают аналогично примеру 1, по рецептурным компонентам состава 2 табл.1.

Пример 3. Композицию для покрытия получают аналогично примеру 1, по рецептурным компонентам состава 3 табл.1.

Пример 4. Композицию для покрытия получают аналогично примеру 1, по рецептурным компонентам состава 4 табл.1.

Пример 5. Композицию для покрытия получают аналогично примеру 1, по рецептурным компонентам состава 5 табл.1.

Пример 6. Композицию для покрытия получают аналогично примеру 1, по рецептурным компонентам состава 6 табл.1., в качестве изоцианата используют полиизоцианат.

Пример 7. Композицию для покрытия получают аналогично примеру 6, по рецептурным компонентам состава 7 табл.1.

Пример 8. Композицию для покрытия получают аналогично примеру 1, по рецептурным компонентам состава 8 табл.1.

Пример 9. Композицию для покрытия получают аналогично примеру 1, по рецептурным компонентам состава 9 табл.1.

Пример 10. Композицию для покрытия получают аналогично примеру 1, по рецептурным компонентам состава 10 табл.1.

Свойства композиций по примерам 1-10 приведены в таблице 2.

В качестве материала образцов для всех видов испытаний использовали стекло марки М5 по ГОСТ 11-2001. Подготовку поверхности образцов для испытаний проводили в соответствии с ГОСТ 8832. Подготовка включала в себя очистку поверхности растворителем (ацетон, уайт-спирит, растворители NN 645, 646, 647, 648). Получаемые покрытия сушили в естественных условиях при относительной влажности воздуха 70-90%. Толщина покрытия во всех случаях составляла 60-80 мкм. Перед испытанием физико-механических свойств образцы выдерживали при комнатной температуре в течение не менее 48 часов, а защитных свойств - не менее 7 суток. Время высыхания до степени 3 определяли по ГОСТ 19007-73. Физико-механические характеристики полимерных пленок при растяжении определяли в соответствии с ГОСТ 263-75 и ГОСТ 11262-80. Стойкость покрытия к воздействию агрессивных жидких сред оценивали по ГОСТ 12020-72. Термостойкость определяли по ГОСТ 6-10-422-78.

Таблица 2 Свойства реакционных смесей и отвержденных составов Показатели Составы   1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 прототип Срок хранения, мес 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 Время отверждения, часы 3 4 4 4 4 4 4 5 5 5 8 Твердость по Шору А, усл.ед. 90 96 94 90 90 93 94 94 90 92 92 Предел прочности при растяжении, МПа 59 79 60 56 50 60 79 58 56 54 45 Относительное удлинение, % 45 50 60 60 60 38 50 50 55 58 50 Химическая стойкость, %                       Вода 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10% NaOH 1 1 1 1 1 1 1 1 1 - 10% H₂SO₄ 1 1 1   1 1 1 1 1 1 - Этанол 1 1 1   1 1 1 1 1 1 1 Смесь растворителей (ацетон 30%, бутилацетат 30%, толуол 40%) 2 2 3   2 2 3 3 3 3 - ДМФА 7 7 7   7 7 8 8 8 8 8 Термостойкость, Т_дестр 240 245 260 260 270 245 245 250 250 260 170

Из данных таблиц 1-2 следует, что циануретановые составы, полученные с использованием дициандиамида, обладают повышенной теплостойкостью. Введение дициандиамида также увеличивает прочность, гидролитическую устойчивость и стойкость к действию растворов кислот, щелочей и смесей растворителей.

Изобретение относится к композиции для покрытий, которая может использоваться в условиях высоких поверхностных нагрузок и интенсивного воздействия различных агрессивных сред, в частности при изготовлении модельно-литьевой оснастки и формовании изделий в литьевой промышленности, для защиты печатных плат от воздействия окружающей среды и напольных покрытий. Композиция содержит, мас.%: 19,4-24,30 - сложного полиэфира - полидиэтиленгликольадипината с молекулярной массой 800, 0,22-1,16 - дициандиамида, 44,76-48,94 - ароматического изоцианата - 4,4'-дифенилметандиизоцианата или полиизоцианата на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата, 0,99 - красителя и остальное органического растворителя. Технический результат - улучшение технологических и эксплуатационных характеристик композиции, покрытия из которой обладают улучшенной прочностью, химической стойкостью к действию растворов кислот, щелочей и смесей растворителей, повышенной теплостойкостью и гидролитической устойчивостью. 2 табл., 10 пр.

Композиция для покрытий, содержащая сложный полиэфир -полидиэтиленгликольадипинат с молекулярной массой 800, ароматический изоцианат - 4,4'-дифенилметандиизоцианат или полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата, и органический растворитель, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит дициандиамид, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
полидиэтиленгликольадипинат с молекулярной массой 800 19,4-24,30 дициандиамид 0,22-1,16 4,4'-дифенилметандиизоцианат или полиизоцианат 44,76-48,94 на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата   краситель 0,99 органический растворитель остальное