Композиция для покрытия Российский патент 2025 года по МПК C09D175/04 C09D163/00 C08G18/00 

Изобретение относится к составам пленкообразующих эпоксиуретановых покрытий холодного отверждения и может быть использовано в качестве защитного антикоррозионного покрытия для изделий из бетона, железобетона, металлических конструкций.

Известна эпоксидная композиция, включающая эпоксидную диановую смолу, низкомолекулярный каучук, отвердитель полиэтиленполиамин, которая в качестве низкомолекулярного каучука содержит форполимер уретановый СКУ-ПФЛ-100, являющийся продуктом взаимодействия полиокситетраметиленгликоля (полифурита) с 2,4-толуилендиизоцианатом (2,4-ТДИ) с массовой долей изоцианатных групп в пределах 5,3-6,4%, и дополнительно пластификатор ЭДОС, представляющий собой смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров, а также наноматериал углеродного типа - фуллерены C2n, где n - не менее 30, или их смеси, при следующем содержании компонентов в массовых частях:

Эпоксидная диановая смола 100 Вышеуказанный низкомолекулярный каучук 3,5-15 Вышеуказанный пластификатор 1,2-8,0 Вышеуказанный наноматериал 0,15-1,5 Полиэтиленполиамин 13,5-26,5

См. Патент RU 2386655, C09J163/02, С09К3/10, C08L63/02, 2007

Недостатком композиции является ее двухкомпонентность, т.е. при приготовлении необходима точная дозировка компонентов, от которой зависит вариация свойств покрытия.

Известна эпоксидная композиция, включающая полимерное связующее - эпоксидную диановую смолу, модификатор, отвердитель кремнийорганический амин γ-аминопропилтриэтоксисилан, минеральный наполнитель - титана диоксид (рутил), ингибирующий пигмент - фосфат хрома, органический растворитель - ксилол, ацетон, бутилацетат, этилцеллозольв, которая в качестве модификатора содержит эпоксиуретановый олигомер, дополнительно тиксотропную добавку аэросил и антикоррозионную добавку цинк металлический при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

Полимерное связующее 100 Модификатор 20-30 Отвердитель 42-48 Минеральный наполнитель 25-30 Тиксотропная добавка 3-4 Ингибирующий пигмент 22-25 Органический растворитель 20-60 Антикоррозионная добавка 10-20

См. Патент RU 2345109 C09D163/02, C09D175/04, C09D5/10, С08К 3/08, 2009

Недостатком композиции является ее двухкомпонентность, т.е. при приготовлении необходима точная дозировка компонентов, от которой зависит вариация свойств покрытия.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является эпоксиуретановый лак, включающий эпоксиуретановую смолу, органический растворитель и аминный отвердитель, который в качестве эпоксиуретановой смолы содержит эпоксиуретановый олигомер со средней молекулярной массой 1900 и содержанием активных эпоксидных групп 6-7%, а в качестве аминного отвердителя - кремнийорганический диамин с молекулярной массой 566 и содержанием активных аминогрупп 5,7%, при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

Эпоксиуретановый олигомер 37,2-54,0 Органический растворитель 36,0-55,8 Кремнийорганический диамин 7,0-10,0

См. Патент RU 2230088, C09D175/04, C09D5/08, C09D163/00, 2004

Недостатком композиции является ее двухкомпонентность, т.е. при приготовлении необходима точная дозировка компонентов, от которой зависит вариация свойств покрытия.

Технической проблемой является получение однокомпонентной эпоксиуретановой композиции для покрытия.

Техническая проблема решается композицией для покрытия, включающей эпоксидную диановую смолу ЭД-20, полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата, простой полиэфир Лапрол 3003 или Лапрол 5003, диморфолиндиэтиловый эфир в качестве катализатора и растворитель - ксилол или толуол, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

Эпоксидная смола ЭД-20 100 Полиизоцианат 70-100 Лапрол 3003 или 5003 20-50 Диморфолиндиэтиловый эфир 1 Растворитель 95-125

Решение технической проблемы позволяет получить однокомпонентную эпоксиуретановую композицию для покрытия.

Характеристика используемых в композиции компонентов.

Смола эпоксидно-диановая ЭД-20 ГОСТ 10587-84 представляет собой растворимый и плавкий реакционноспособный олигомерный продукт на основе эпихлоргидрина и дифенилолпропана с массовой долей эпоксидных групп 20%.

Полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата торговой марки Desmodur 44V20L с массовой долей NCO-групп 30-32% и вязкостью 150-250 МПа⋅с при температуре 25°С.

Простой полиэфир Лапрол 3003 ТУ 2226-022-10488057-95, представляет собой продукт алкоголятной полимеризации окиси пропилена с глицерином, имеет динамическую вязкость по Брукфильду 450-500 МПа с при температуре 25°С, массовая доля ОН-групп 1,57%.

Простой полиэфир Лапрол 5003 ТУ 2226-023-10488057-95 представляет собой продукт алкоголятной полимеризации окиси пропилена с глицерином с последующей блоксополимеризацией с окисью этилена, имеет динамическую вязкость по Брукфильду 800-950 МПа⋅с при температуре 25°С, массовая доля ОН-групп 0,98%.

Катализатор - диморфолиндиэтиловый эфир CAS No. 6425-39-4.

Растворитель - ксилол ГОСТ 9410-78 или толуол ГОСТ 14710-78.

Эпоксиуретановую композицию получают следующим образом:

В реактор с мешалкой загружают расчетное количество ксилола, простой полиэфир, добавляют полиизоцианат, катализатор, перемешивают в течение 60 минут при температуре 50°С до содержания NCO-групп от 15-21%. Добавляют эпоксидную смолу ЭД-20 и перемешивают в течение 15 минут.

Полученная композиция готова к применению. Срок хранения готовой композиции составляет до 12 месяцев без доступа влаги воздуха.

Для получения покрытия композицию наносят на подложку, отверждение происходит за счет влаги воздуха в течении 6 часов при температуре 20°С, при увеличении температуры или влажности воздуха скорость отверждения увеличивается. При взаимодействии с влагой воздуха свободные изоцианатные группы образуют первичные аминные группы которые взаимодействуют с эпоксидными и изоцианатными группами с последующим отверждением композиции.

Для лучшего понимания изобретения приводим примеры конкретного выполнения.

Примеры 1-6 по заявленному объекту.

Пример 1

В реактор с мешалкой загружают, в мас. ч:

Эпоксидная смола ЭД-20 100 Полиизоцианат 70 Лапрол 3003 20 Диморфолиндиэтиловый эфир 1 Растворитель 95

Примеры 2-3 аналогичны примеру 1, варьируют количество компонентов.

Пример 4

В реактор с мешалкой загружают, в мас. ч:

Эпоксидная смола ЭД-20 100 Полиизоцианат 70 Лапрол 5003 20 Диморфолиндиэтиловый эфир 1 Растворитель 95

Примеры 5-6 аналогичны примеру 4, варьируют количество компонентов.

Физико-механические испытания покрытий на основе заявленной композиции проводят в соответствии со следующими методиками:

- адгезионную прочность к металлической и бетонной подложке определяют по ГОСТ 15140-78 «Материалы лакокрасочные. Методы определения адгезии»;

- относительную твердость пленки определяют по ГОСТ 5233-89 «Материалы лакокрасочные. Метод определения твердости по маятниковому прибору»;

- химическую стойкость покрытия определяют по ГОСТ 9.030-74 «Резины. Методы испытания на стойкость в ненапряженном состоянии к воздействию жидких агрессивных сред»;

- эластичность пленки при изгибе определяют по ГОСТ 6806-73 «Материалы лакокрасочные. Метод определения эластичности пленки при изгибе»;

Из данных таблицы следует, что основные физико-механические свойства покрытия (адгезия, эластичность при изгибе и стойкость к агрессивным средам), полученного на основе заявленной однокомпонентной композиции, аналогичны свойствам покрытия, полученного на основе прототипа.

Изобретение относится к пленкообразующим эпоксиуретановым покрытиям холодного отверждения. Предложена композиция для покрытия, характеризующаяся тем, что содержит в мас.ч. 100 эпоксидной диановой смолы ЭД-20, 70-100 полиизоцианата на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата, 20-50 простого полиэфира Лапрол 3003 или Лапрол 5003, 1 диморфолиндиэтилового эфира в качестве катализатора и 95-125 органического растворителя ксилола или толуола. Технический результат – реализация назначения, которое заключается в получении однокомпонентной эпоксиуретановой композиции для покрытия. 1 табл., 6 пр.

Композиция для покрытия, характеризующаяся тем, что содержит эпоксидную диановую смолу ЭД-20, полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата, простой полиэфир Лапрол 3003 или Лапрол 5003, диморфолиндиэтиловый эфир в качестве катализатора и органический растворитель ксилол или толуол, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Эпоксидная смола ЭД-20 100 Полиизоцианат 70-100 Лапрол 3003 или 5003 20-50 Диморфолиндиэтиловый эфир 1 Растворитель 95-125