Пленкообразующая композиция воздушной сушки Советский патент 1991 года по МПК C09D167/06 C09D5/08 C09D167/06 C09D101/18 

Изобретение относится к атмосферо- стойким лакокрасочным материалам.

Цель изобретения - возможности нанесения двух и более слоев,увеличение содержания массовой доли нелетучих вещест, повышение твердости покрытия.

Используемые в изобретении смеыан- ные эфиры (мет)акриловой, насыщенных и ненасыщенных кислот и полиолов-син- четические продукты.

Синтез осуществляется по следующим

схемам;

Одностадийный метод.

Прямая этерификация полиопя (мет) - акриловой кислотой и насыщенньп-гч и/или ненасыщенными жирными кислотами

R-(OH)m+n+k+1+ mR4COOH+ nR2COOH

(OOR,)m

-(OH)n-R

(OOR2)n

Синтез проводят в реактопе, снабженном мешалкой, насадкой Диьч- Старла

обратным холодильником, электрообо- гревом и вводом инертного газа, Синтез одностадийный. В реактор загружаю рецептурные количества жирных кислот, (мет)акриловой кислоты, полиола, катализатора - паратолуолсульфокисло- ты (ПТСК) и растворителя(толуолэ). При перемешивании поднимают температуру до (125±5)°С и выдерживают при этой температуре ч i до кислотного числа, соответствующего содержанию ПТСК и избытка кислотных компонентов в системе, а. именно КЧ 20-30 мг КОН/ Затем температуру снижают до (100i Ј5°С) и загружают СаО„ Реакционную массу выдерживают до полной нейтрализации кислотных компонентов КЧ

г мг/КОН - , - -----. Осадок отфильтровывают.

г

Выход продукта, представляющего собой прозрачную жидкость от светло-желтого до желтого цвета, 70-80 мас,%:

Двухстадийный метод,

Этерификация метакриловой кислотой продуктов переэтерификации масел поли ол ами.

масло + полиол - переэтерификат ма переэтериоикат масла + ГЦ СООН

Omk-R(OOROltI (Г

Синтез ведут в две стадии. На пер- вой стадии получают переэтерификат растительного масла полиолом, В реактор, снабженный мешалкой, насадкой Дина-Старка с обратным холодильником, электрообогревом и вводом инертного газа загружают рецептурные количества масла, полиола, катализатора - NaOH. Процесс зедут при 200-i-5°C при постоянно перемешивании. Реакцию заканчивают по достижении растворимости переэте- рификата в этиловом спирте 1:3 Непрореагировавший полиол отгоняют под вакуумом.

На второй стадии проводят этерифи- кацию продукта первой стадии метакри- ловой кислотой, В этот же реактор за гружают переэтерификат растительного масла полиолом, метакрилов ую кислоту, растворитель, ингибитор полимеризации - хиной, катализатор - ПТСК.

Реакцию ведут при перемешивании при 160+5 С. Реакцию заканчивают по достижении КЧ 40-50 мг КОН/г, которое соответствует количеству парато-

5

0

. 5

а j

0

о

5 0 45

0

луолсульфокислоты. Температуру снижают до 100°С, в реактор загружают СаО„ Реакционную массу выдерживают до полной нейтрализации кислотных компонентов, т.е. КЧ 0-5 мг КОН/г-. Осадок отфильтровывают. Выход продук- |та, представляющего собой прозрачную жидкость желтого цвета, 60-70 мас.%.

Пример 1. Получение смешанных эфиров (мет)акриловой кислоты и насыщенных и/или ненасыщенных кислот и полиолов прямой этерификацией.

В реактор, снабженный мешалкой, насадкой Дина-Старка с обратным холодильником, электрообогревом и вводом инертного газа загружают мас.%: 40,9 жирные кислоты таллового масла, этиленгликоль 50,7, метакриловая кислота 1,4, паратолуолсульфокисло- та 0,14, толуол 6,У. При перемешивании поднимают температуру реакционной массы до 125°С (4 ч) и выдерживают при этой температуре до кислотного 5 числа, соответствующего содержанию ПТСК в системе, а именно КЧ

20 мг КОП/г. Затем температуру снижают до 100°С, в реактор загружают СаО. Реакционную массу выдерживают до полной нейтрализации кислотных компонентов, т.е. КЧ 1 мг КОН/г. Осадок отфильтровывают. Выход продукта, представляющего собой прозрачную жидкость светло-желтого цвета, 70 мас.%.

Пример 2. Получение смешанных эфиров (мет)акриловой кислоты и насыщенных и/или ненасыщенных жирных кислот и полиолов этерификацией метакриловой кислотой продуктов переэтерификации масел полиолами.

Синтез ведут в две стадии. На первой стадии получают переэтерификат льняного масла глицерином. В реактор, снабженный мешалкой, насадкой Дина- Старка с обратным холодильником, электрообогревом и вводом инертного газа загружают, мас.%: льняное масло 82,3, глицерин 17,63, NaOH 0,07; Процесс ведут при 200°С. Реакцию заканчивают по достижении растворимости переэтерификата в этиловом спирте 1:3. Непрореагировавший глицерин отгоняют под вакуумомо

На второй стадии проводят этерифи- кацию продукта первой стадии метакриловой кислотой. В этот же реактор загружают, переэтерификат льняного масла глицерином 58,9, метакриловая кислота 33,1, толуол 3, хинон 1,

516

паратолуолсульфокислота 4. Реакцию ведут при перемешивании, температура синтеза 160вС. Реакцию заканчивают по достижении КЧ 40 мг КОН/г,- которое соответствует количеству ПТСК. Температуру снижают до , в реактор загружают СаО. Реакционную массу выдерживают до полной нейтрализации кислотных компонентов, т.е. КЧ 0-5 мг КОП/г. Осадок отфильтровы- Ьают. Выход продукта 70%, представляющего собой прозрачную жидкость светло-желтого цвета.

Физико-химические характеристики полученных продуктов и данные, доказывающие их строение, приведены в табл. 1-2.

В композиции в качестве непревращаемых высокомолекулярных полимеров используют коллоксилин марки ПСВ, поливинилхлорид марки ПСХ ЛС.

В качестве органических растворителей используют бутилацетат, этил- целлозольв, бутанол, ацетон, этанол, толуол.

В композиции допускается использование матирующих добавок, пигментов и наполнителей.

Для приготовления лака в аппарат, снабженный мешалкой, загружают рецептурное количество растворителей и разбавителей и при включенной мешалке непревращаемый высокомолекулярный полимер. Перемешивание ведут до полного растворения высокомолекулярного полимера. Затем загружают рецептурное количество смешанных эфиров (мет)акриловой и насыщенных и ненасыщенных жирных кислот полиолов.Перемешивание ведут до получения однородного раствора, после чего добавляют сиккатив, перемешивают и получают готовую к употреблению композицию.

Приготовление композиции заключается в следующем.

В аппарат, снабженный мешалкой, загружают, мас.%: толуол 11,3, этанол 5,5, бутанол 4,1, включают мешалку и загружают 6,9 мас.% коллоксилина. Перемешивание ведут 0,5-0,7 ч, а затем загружают активные разбавители, мас.%: 2,2 бутилацетат, 2,2 этилцеллозольв. Перемешивание ведут до полного растворения коллоксилина, которое определяют наливом пробы на стекло. Затем в аппарат догружают диэфир этиленгликоля с метакриловой кислотой и жирными кислотами таллово- го масла (16,9 мас.% диэфир метакри1845v 6

ловой кислоты и жирных ,кислот льняного масла и глицерина (3 мас.% тет- раэфир метакриловой кислоты и жирных кислот льняного масла и пентаэритри- та (15 мас.%). Перемешивание ведут до получения однородного раствора (определяют наливом пробы на стекло). Загружают сиккатив ЖК-1 (3,7 мас.%),

перемешивают и получают готовую комС

0

позицию.

Для приготовления пигментированных нитроцеллюлозных ЛКМ в аппарат, снабженный мешалкой, загружают рецептур, ное количество растворителей, затем при работающей мешалке постепенно небольшими порциями загружают высокомолекулярный полимер и суховальцо - ванные пасты пигментов (СВП).

Содержимое аппарата перемешивают 3-4 ч до полного растворения высокомолекулярного полимера и СВП. Полнота растворения контролируется наливом пробы иа стекло. В пленке не должно

г присутствовать нерастворившегося высокомолекулярного полимера. Затем в аппарат загружают рецептурное количество смешанных эфиров и сиккатива и ведут перемешивание до получения однородной суспензии. Однородность суспензии определяется наливом пробы на стекло.

В табл. 3 сведены рецептуры остальных примеров по предлагаемому и известному способам, в табл. 4 5 свойства составов и покрытий на их основе.

Формула изобретения

0 Пленкообразующая композиция воздушной сушки, содержащая коллоксилин или поливинилхлорид, модификатор, сиккатив, органические растворители, отличающаяся тем, что, .с целью возможности нанесения двух и более слоев, увеличения содержания массовой доли нелетучих веществ, повышения твердости покрытия, в качестве модификатора содержит смешанные

0 эфиры (мет)акриловой кислоты насыщенных и/или ненасыщенных кислот и поли- олов общей формулы

5

55

-чЈЈ

где R - CjC6 - (m + n + k) или

(m + 1) - валентный алкил;

RA- остаток (мет)акриловой кислоты;

R-- остаток С -С4о-насыщенных или ненасыщенных и/или смоляных кислот канифоли; 1Ц- Сф -циклоалкен m 1-3; п 0-3; k 0,2; 1 0-1, причем если , то + n 4; если 1 1, то m 1-3, k О,

л.м. 193-1029, с эфирным числом 8-501 мг КОН/г, с йодным числом

1641845

169-394 мг I,

Ю

соотношении к Коллоксили винилхлори

Смешанные акриловой

насыщен

ненасыщ

кислот

указанн Сиккатив

Органическ рители

8

/100 г при следующем

соотношении компонентов, мас,%: Коллоксилин или поли- винилхлорид6,9-17,5

Смешанные эфиры (мет)- акриловой кислоты,

насыщенных и/или

ненасыщенных жирных

кислот и полиолов

указанной формулы 11,7-61,9 Сиккатив0,8-3,7

Органические растворителиОстальное

Таблица 1

Продолжение Ta6h.2

Изобретение относится к атмосферным лакокрасочным материалам и позволяет наносить два и более слоя композиции, увеличить содержание мае™ совой доли нелетучих веществ, повысить твердость покрытия за счет использования в композиции состава, мае.7,: коллоксилин или пот РИЯИЛХТО- рид 6,9-17,5; сиккатив 0,8-3„7 i остальное органические растворите н 11,7-61,9 мас.% смешанных (мет) акриловой кислоты и насыщенна и/или ненасыщенных жирных кг слот и полиолов общей Формулы ЛООКОт (OR3) (OOR2 где R - Cj,-Cg - (и + n + kl пли (т + 1) - валентный алчит; R - таток (мет)акриловой кислоты; ) 2 - остаток насыщенных или i еьасы- щенных и/или смоляных кисло г фоли; R - циклоЕлкен| та n 0-3; k 0-2; 1 0-1, причем если 1 0, тош+k u; саги 1 - s то га 1-3; n k - 0, мол.м, 1029, с эфирным числом 218-581 мг КОН/г и йодным числом 169-39 мг г« 4 табл.

npeвращаемые лысокомолекулярные

лимеры

Коллоксилин марки ПСВ ПСХ ЛС

дификаторы

Алкидная смоля 188 Алкидная смола 135

ешанный эфир с различной

иродой двойных связей диэфпр этилеигликолл с МАК и ЖК1М

дмэфир ме та кр иловой кислоты я лонадекя- ,6,1 Of 13j J8- пемтяечовой кислоты и i:eo- пектилгли коля

днэфнр мстакрилопой кислоты 2 5тептпдие.чопоП кислоты и Оугапднолв- 1 ,4 днэфлр нетякрлловой кислоты и дистиллированного галлового наела и глнцлрина 7РНЭФИР метакрилопой кислоты и жирных кислот подсолнечного пасла и трпмотилолпроланя диэфир метакргловой кислоты цнклопентадиена и пропилен- гликоля

метзкркловые эфнры продуктов алкоголиэа дегидратированного касторооого кзела пентдэритритом метакрилоиые эфиры продуктов алкоголиэа подсолнечного (соевого) масла пентаэритритом днэфнр метакриловой кислоты жирных кислот льняного масла и глицирниа метакрилооые эфиры продуктов влкоголиэа льняного наела пентаэрнтрнтом

орпарафик и дкСупшфталат

спергатор

вол

утнлацетат

илцеллоэольэ

пирт бутиловый

силол

етон

ирт этиловый

луол

ккатив НК-1

уокись тнтана

нковые белила

оне вин цовый лимокиьЛ

игмент алый

Итого

17,5 15,2 13,3 - 15,2 6.9 17,5

-10,8 1G.9 ------ - - 5 -

10 11,7 -22,8

-43,3 7,2 22,0 62,3 15

2,2 54,8

2,2 54,8

4,1 9,3 9,1

3,2 5,2 3,2 - 6

9,4

4,8 2,2 5,6 4,8 2,2 5,6 9,1 4,1 10,5

2,2

5,5

11,3

3,

5

12,

25,7

0,0

7,5

4,6 6,2

12,1 а

25 16,4 1,4 1,6

9,34

- 0,5 10,6

11,3

26,8 1,6

4,8 12,1 25

,

2,2 6,5 Ю,1 3,5

5,6

16,3

28,7

0,8

100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0

10,9 4,9

4,8 9,6

7,2 22,0 62,3 5,2 -

9,4

4,8 2,2 5,6 4,8 2,2 5,6 9,1 4,1 10,5

3,3

В,4

2,9 0,4В

6

6

6,2

1 а

16,4 1,6

9,34

0,5 10,6

11,3

26,8 1,6

4,8 12,1 25

,

2,2 6,5 Ю,1 3,5

5,6

16,3

28,7

0,8

100,0 100,0 100,0 100,0 100,0

18,2 43,4

3,3

1,58

6,02

100,0

6

15

30,7

7,22

100,0

Примечание. Сушка между первь и последующими слоями покрытия 60 мин при 2(

Таблица 4