Композиция для покрытия Советский патент 1992 года по МПК C09D163/02 

Изобретение относится к области составов на основе эпоксидных смол и может быть использовано для получения лакокрасочных материалов высокотемпературного отверждения, которое находят применение при защите оборудования в наружной окраске транспортной техники, например, деталей и корпусов двигателей электровозов, тепловозов и т.д., т.е. в тех случаях, где возможно воздействие высоких температур и агрессивных сред (тепловозы).

Известны композиции на основе эпоксидных смол, в которых могут быть использованы в качестве отвердителей различные соединения, Широкое распространение получили отвердители аминного и ангидридного типа, а также фенолофомальдегид- ные смолы (1).

Используя различные отвердители, можно получать композиции с различным уровнем физико-механических свойств. При этом меняются и условия отверждения покрытий. Однако применение указанных отвердителей, в том числе и

фенолоформальдегидных новолачных смол, не позволяет получить эпоксидные композиций, использование которых могло бы обеспечить получение покрытий, характеризующихся одновременно и высокой стойкостью к агрессивным средам и очень высокой термостойкостью.

Причем эпоксидные составы, в которых использованы новолаки, нецелесообразно использовать в качестве эмалей, т.к. они не обеспечивают получения эмалевых покрытий, характеризующихся одновременно всем комплексом свойств, необходимых для полноценной защиты (термостойкость, химстойкость при сохранении прочности, адгезии, эластичности, трещин остой кости).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой композиции является состав эпоксидной эмали ЭП-140/ГОСТ 24709-81), используемой в авиации, электротехнике, радиотехнике, приборостроении и т.п. Эта эмаль содержит эпоксидиановую смолу марки Э-41, отвердитель № 2 (продукт реак w

Ё

XI

О СО

о о

ции метиловых эфиров жирных кислот соевого масла с полиэтиленполйамйном или диэтилентриамином, ТУ 6-10-1279-77), пигменты, наполнители и органические растворители. Жизнеспособность композиции 8ч при 20°С.

К недостаткам аналогов и прототипа относятся низкая жизнеспособность компози- ций с отвердителем, невысокая устойчивость к действию кислот, а также низкая термостойкость покрытий.

Целью изобретения является снижение токсичности композиции, повышение термостойкости и кислотостойкое™ покрытия.

Поставленная цель достигается тем, что композиция для покрытий, включающая эпоксидную диановую смолу, отвердитель, пигмент и органический растворитель, содержит в качестве отвердителя п-трет-бу- тил-каликс(8)арен формулы:

с(РНзЪ

/ clcH3V

Д 1-СНп/8

и дополнительно содержит триэтаноламин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Эпоксидная

диановэя смола18,8-21,2$

п-Трет-бутил-каяикс(8)арен 2.18-7,7 Триэтаноламин0,98-3,68

Пигмент15,22-24,38

Органический

растворительОстальное

Технология получения п-трет-бутил-ка- ликс(8)арена заключается в следующем: смесь 27,8 г (0,18 моль) п-трет-бутилфенола, 9 г (0,3 моль) параформальдегида и 0,4 мл (0,004 моль) 10 N КОН в 150 мл ксилола кипятят в инертной атмосфере с интенсивным перемешиванием в течение 4 часов в колбе с холодильником, снабженным ловушкой Дина-Старка для сбора воды. Реак- ционную смесь охлаждают, осадок отфильтровывают. Твердый продукт промывают растворителями в такой последовательности: толуолом (10 мл), эфиром (100 мл), ацетоном (100 мл), водой (100 мл). Сушат и перекристаллизовывают из хлороформа. Выход 20.4 г (64%). Т™. - 411-412°С.

Названный каликсарен не опасен для живых организмов. При нагреве его в присутствии минеральных кислот и оснований до 200°С в отличие от линейных фенолфор- мальдегидных олигомеров он не выделяет фенола и формальдегида. Он не выделяет их и при нагревании на воздухе по крайней мере до 350°С.

5

0

5 0

5

0

5

, 0 5 0

55

Технология приготовления композиции заключается в следующем.

В соответствии с примером (табл.1) в бисерной мельнице перетирают смесь, состоящую из 18,8 г эпоксидной смолы марки Э-41, 12,9 г двуокиси титана, 0,1 сажи, 5,5 г талька, 7,1 г ксилола, 5,2 г ацетона и 8,1 г этилцеллозольва до степени перетира по прибору клин 10-15. Отдельно готовят раствор 3,9 г п-трет-бутил-каликс(8)арена и 1,6 г триэтаноламина в 36,8 г диметилфор- мамида и после достижения степени перетира 10-15 г в мельницу вводят этот раствор и перемешивают в течение 3-5 мин.

На подготовленные стальные и стеклянные пластинки пневмораспылителем наносят полученную эмаль, выдерживают при комнатной температуре 10-15 мин и отвер- ждают в термошкафу при 150°С в течение 45 мин или при 180°С в течение 30 мин. Охлаждают. Содержание гель-фракции 98%, полоса при 912 см в ИК-спектре отсутствует.

Композиция также может содержать модифицирующие добавки, например смолу К- 421-02 - раствор бутанолизированной меламиноформальдегидной смолы в бута- ноле. Кроме того, в качестве пигментов могут быть использованы пигменты, применяемые в сочетании с эпоксидными смолами.

В табл.1 представлены примеры конкретного исполнения предлагаемой композиции, известных и контрольные.

В табл.2 представлены данные по свойствам покрытий из составов, указанных в табл.1.

Из данных табл.2 видно, что свойства покрытий из составов, отвержденных калик- сареном, характеризуются высокими термо- и кислотостойкостью.

Технико-экономическая эффективность настоящего изобретения складывается из нескольких составляющих: 1) токсический отвердитель заменен безвредным; 2) жизнеспособность эмали возрастает минимум на три порядка и превышает 8 месяцев, что открывает возможность создания одноупа- ковочных лаков и эмалей, что в свою очередь приведет к стандартизации качества ЛМК не только у производителей, но и у потребителей.

Формула изобретения Композиция для покрытия, включающая эпоксидную диановую смолу, отвердитель, пигмент и органический растворитель, отличающаяся тем, что, с целью снижения токсичности композиции, повышения термостойкости и кислотостойкости покрытий,

она содержит в качестве отвердителя п- трет-бутил-каликс(8)арен формулы

/ С(СН3)3

и дополнительно триэтаноламин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Эпоксидная диановая

смола18,8-21,28

п-Трет-бутил-каликс(8)

Использование: защита оборудования в наружной окраске транспортной техники Сущность изобретения: композиция содержит, мас.%: эпоксидная диановая смола 18,8-21,28. отвердитель п-трет-бутил-ка- лмкс (8) арен 2.18-7,7, триэтанояамин 0.98- 3,68, пигмент 15,22-24,38, органический растворитель - остальное. Характеристики свойств: нетоксична, термостойкость при 300°С в течение 4 ч по потере массы 2,6-3,2. стойкость к действию се рной кислоты 12 ч. 2 табл. $f.A