Полимерная композиция для изготовления покрытия Советский патент 1991 года по МПК C08L27/06 C08L9/02 C08K5/00 C08K5/00 C08K5/07 C08K5/09 C08K5/13 

Изобретение относится к полимерным композициям на основе поливинил- хлорида и может быть использовано в качестве противокоррозионного лакокрасочного материала.

Цель изобретения - повышение адгезионной прочности, водо- и кислото- стойкости покрытия.

Модифицированная канифоль КМЭС-2 является продуктом частичной этерификации сосно-вой живичной канифоли пен- таэритритом и включает 10 мас.% стирола и 15 мас.% бутилметакрилата, а также стабилизированным 0,5-1 мас.% 2,2-метиленбис 4-метил-Ь-(1-метил- циклогексил-1)фенолом (бисалкофен МЦП).

Модифицированную канифоль получают следующим образом.

В реактор, снабженный механической мешалкой, термометром, барботером для подачи углекислого газа и холодильником для отвода образующихся в процессе реакции водяных паров, загружают навеску сосновой живичной канифоли. Затем туда же загружают пентаэритрит j из расчета 4-4,5 мас.% канифоли, разогревают реактор до 280-290°С как можно интенсивнее и в присутствии углекислого газа и при перемешивании в течение 3-4 ч производят этерифи- кацию. После отгонки канифольных ма-. сел и воды продукт выдерживают 2-3 ч, в системе создают вакуум 400- 600 мм рт.ст., выдерживают продукт 1 ч для отгонки летучих веществ и определяют кислотно число, которое должно составлять 50-70 мг КОН/ч. Затем вакуум снимают и загружают 10 мас.% стирола и 15 мас.% бутилме- такрилата от массы канифоли и выдерживают реакционную смесь в течение 2-3 ч. После этого в реактор для предотвращения окисления загружают стабилизатор 2,2-метиленбис Ј4-метил- 6-(1-метилциклогексил-1)фенол(бисал- кофен ПЩ) из расчета 1% от массы канифоли, отключают обогрев и при перемешивании и пропускании углекислого газа производят охлаждение и стабилизацию продукта.

В табл.1 представлены данные по степени этерификации канифоли в зависимости от количества вводимого пентаэритрита.

Модифицированная канифоль представляет собой стекловидную массу от желтого до коричневого цвета с температурой размягчения не менее 60 С и кислотным числом в пределах 50-70 мг КОН/г, растворимую в эфирах, кетонах и ароматических растворителях.

Наличие в модифицированной канифоли гидроксильных групп, а также сополимера стиролбутилметакрилат, взаимодействующих с системой коньюгированны связей модифицированной канифоли, повышает адгезионные свойства полимерной композиции и ее химическую устойчивость в кислых средах.

Пример. Расчетное количество поливинилхлорида ИВХ-СО-3 (отходы производства суспензированного поливинилхлорида) растворяют в смеси цикло- гексанов - о-ксилол 1:1 (по массе) при постоянном перемешивании с подогревом не выше 60 С в течение 30- 40 мин, затем туда вводят навеску бу- тадиеннитрильного каучука (СКН-26А) и навеску модифицированной канифоли. Перемешивание продолжают 5-10 мин. Рабочая вязкость полимерной композиции при 20°С составляет 30-40 с (по ВЗ-4). После этого приготовленную композицию используют в качестве лако тф сочного материала для изготовления образцов.

Для получения полимерной композиции известного состава 27,1 мас.% поливинилхлорида ПВХ-СО-3 растворяют в смеси 20,8 мас0% стирола с 33,1 мас.% диметакрилатом триэтилен- гликоля при постоянном перемешивании с подогревом не выше 80°С в течение 30 мин. Затем 6,7 мас.% канифоли, модифицированной пентаэритритом и

5

0

5

0

5

0

5

0

5

стабилизированной Кисалкофеном МЦП (КМ-1), и 1,3 мас.% бутадиеннитриль- ного каучука растворяют в 8 мас.% нафтената кобальта НК-1 до полного растворения при 25-30°С в течение 20-30 мин. После этого из приготовленной композиции формуют образцы для испытаний.

В табл.2 представлены данные по содержанию компонентов в известной и предлагаемых композициях.

Для исследования физико-химических свойств и коррозионной стойкости покрытий предлагаемые составы наносят кистью на металлические образцы размером 100x60x0,9 мм (для испытаний на прочность при ударе) и 200x19x0,5 мм (для испытаний на прочность при изгибе) , Толщина покрытия составляет 40- 45 мкм. Покрытие в виде пленок получают методом свободного налива на поли- этилентерефталатную пленку. Приготовленные образцы с покрытием после дополнительной защиты боковых граней и выдержки в течение 7 сут помещают в агрессивную среду для испытаний (5%- ная HgSO). Прочность при изгибе проверяют в соответствии с ГОСТ 6806-73 на приборе ШГ-1, а прочность при ударе в соответствии с ГОСТ 4765-73 на приборе У-1А.

Коррозионную стойкость покрытий после выдержки в 5%-ной . оценивают визуально согласно ГОСТ 6992-78 по бальной системе..

Адгезионную прочность покрытия к металлической поверхности определяют в соответствии с ГОСТ 15140-78 (методом решетчатых надрезов).

В табл.3 приведены физико-механические свойства композиции.

Для подтверждения граничных и средних значений количества модификаторов канифоли ниже приведены дополнительные примеры выполнения полимерных композиций на основе рецептуры 6 (см. табл.1 описания изобретения), включающей модифицированную канифоль составов, соответствующих указанным в табл.1.

Основные свойства приготовленных композиций приведены в табл„4.

Как следует из табл.2 соотношение и количество стирола и бутилметакри- лата в составе этерифицированной канифоли оказывают влияние на свойства полимерной композиции„ Наиболее высокие прочностные и защитные свойства

покрытий отмечаются у композиций, содержащих этерифицированную канифоль, модифицированную 8-10 мас„% стирола и 13-15 мас.% бутилметакрилата.

Формула изобретения

Полимерная композиция для изготовления покрытия, содержащая поливинил- хлорид, этерифицированную пентаэритри том сосновую живичную канифоль, бута- диеннитрильный каучук и комплексный растворитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения адгезионной прочности, водо- и кислотостойко- сти покрытия, в качестве канифоли она содержит модифицированную кани4294

10

фоль, этернфнцированную 4,0-4,5 мас.Х пентаэритрнта до степени этерифика- цйи 40-45% и включающую 8-10 мас.% стирола, 13-15 мас.% бутилметакрилата и 0,5-1,0 мас.% 2,2-метиленбисЈ4-ме- тил-6-(1-метилциклогексил-1)фенола, а в качестве комплексного растворителя - смесь о-ксилола и циклогекса- нона в соотношении 1:1 при следующем соотношении компонентов, мас.%: Ноливинилхлорид 8,2-9,2 Указанная модифицированная канифоль 5,0-13,1 )5 Еутадиеннитрильный

каучук1,4-1,8

Указанный комплексный растворитель Остальное

Таблица 1

Изобретение относится к полимерным термопластичным композициям и может быть использовано при изготовлении лакокрасочных покрытий. Изобретение позволяет повысить адгезионную прочность, водо- и кислотостойкость покрытия за счет содержания в ней 5-13,1 мас.% канифоли, этерифициро- ванной 4-4,5 мас.% пентаэритрита до степени этерификации 40-45% и содержащей 8-10 мас.% стирола, 13-15 мас.% бутилметакрилата и 0,5-1 мас.% 2,2- метиленбис 4-метил-б- . 1-метилцикло- гексил-1)фенола, и в качестве растворителя 77,2-85,1 мас.% смеси о-кси- лола и циклогексанона в соотношении 1:1. Композиция также содержит 8,2- 9,2 мас.% поливинилхлорида и 1,4- 1,8 мас.% бутадиен-нитрильного каучука. 4 табл. О (б (Л

Наименование

Количество вводимого пентаэритрита,

мас.%

циро- кани

3,6

4,0 4,3 4,5 5,0

Степень этерифика- ции, %

37 40 42 45 47

Тавлиц«2

й

е

35

10

35

10

4045

33

43

2р 25

15 15

30 30

15 15

35 35

10 10

35 35

0,65 0,7 0,75 0,7

Адгезионная прочность к металлу, балл:

до испытаний 1

после выдержки

10 сут

в Нг804 2

5%-ной НС13

Прочность при ударе, кг/см:

до испытаний 45

после выдержки

10 сут в 5%-ной

HtS04A5

ТаблицаЗ

1112

4045

50505в 45

53

1135

33

40 40

50 50

50 50

50 50

45 45

0,80 0,9

0,9 0,9 0,9 0,85

1 1

50

50

50

45

50

50

50

45

Продолжение табл.4