Эпоксиуретановый лак Советский патент 1992 года по МПК C09D163/10 C09D175/14 

Изобретение относится к эпоксиурета- новым композициям для защитных покрытий.

Известны эпоксиуретановые композиции, включающие эпоксиуретановый олиго- мер на основе эпоксидной смолы с молекулярной массой 600 - 1000, модифицированной производным 2,4-толуилендии- зоцианата общей формулы: СН5

rfleR--CH2CH CH2,-C8Hi7,

NHCOOR ,

идиэтилентриамин (N CHaC feNHChkQ-feNHz);

Однако физико-механические свойства покрытий на основе таких композиций невысоки.

Наиболее близким к предлагаемому является эпоксиуретановый лак, включающий эпоксиуретановый олигомер на основе эпоксидной смолы с молекулярной массой 600- 1000, модифицированной преполиме- ром 2,4-толуилендиизоцианата и полиок- с пропиленгпиколей с молекулярной

массой 200 (ПОПУ i) и 100 (ПОПУ 11), и отвердитель - диэтилентриамин (ДЭТА).

Покрытия на основе лака имеют высокие физико-механические показатели, сохраняющиеся в условиях длительной эксплуатации при 80°С, но адгезионная прочность их при стерилизации в воде и вводных растворах уксусной и азотной кислот неудовлетворительна.

Целью изобретения является повышение адгезионной прочности и стойкости покрытий к стерилизации в водных растворал уксусной и азотной кислоты.

Поставленная цель достигается тем, что эпоксиуретановый лак, включающий эпоксиуретановый олигомер, аминный отвердитель и органический растворитель, в качестве эпоксиуретанового олигомера содержит продукт взаимодействия эпоксиди- ановой смолы молекулярной массы 600 - 1000 и монопропаргилуретана 2,4-толуилендиизоцианата (МПУ), взятых в молярном соотношении 1 : (0,5 - 2), при следующем соотношении компонентов, мае.%:

(Л

С

Продукт взаимодействия эпоксидной смолы и мо- нопропаргилуретана 2,4-толуилендиизоцианата при молярном соотношении 1 : (0,5 - 2)100 Аминный отвердитель 4-40 Органический растворитель 112-222 Эпоксиуретановый олигомер получают в две стадии. На первой стадий получают монопропаргилуретан 2,4-толуилендиизоцианата следующим образом. К50% раствору 1 моля 2,4-толуилендиизоцианата в циклогексаноне при перемешивании прикапывают 1 моль пропаргилового спирта в виде 50% раствора в циклогексаноне. Реакционную массу выдерживают при 40 - 50°С в течение 4 - 6 ч до 50% степени превращения изоцианатных групп

На второй стадии к 50% раствору эпоксидного олигомера в циклогексаноне при 20 - 50°С прикапывают раствор пропарги- луретана. Реакционную массу выдерживают при той же температуре в течение 4-6 часов до полного исчезновения изоцианатных групп, после чего 50% раствор разбав- ляют бутиловым спиртом или этилцеллозольвом до сухого остатка 30 - 45% для получения стабильного при хранении раствора эпоксиуретанового олигомера. Эпоксиуретановые олигомеры используются для получения , эпоксиамин- ных композиций в виде полученного раствора. Характеристики растворов эпоксиуретановых олигомеров приведены в табл.1.

ИК-спектры полученных растворов не содержат полос поглощений, характерных для изоцианатных групп (2270 см1) и характеризуются полосами поглощения эпоксидных (9tO ) и уретановых (1710, 1735 ) групп, что подтверждает структуру эпоксиуретанового олигомера

П р и м е р 1. Получение монопропарги- луретана 2,4-толуилендиизоцианата (МПУ), 56 мае. ч. (1 моль) пропаргилового спирта прикапывают в виде 50% растЁора и в циклогексаноне к 174 мае.ч. (1 моль) 2,4-толуилендиизоцианата, растворенного в 174 мае.ч. циклогексанона в течение 1 - 1,5 ч при 20 - 40°С и перемешивании. Затем реакционную массу перемешивают при той же температуре 2 - 3 ч.

Получение эпоксиуретанового олигомера.

230 г полученного раствора МПУ при температуре 30 - 40°С и перемешиваний прикапывают к 620 г смолы ЭД-16 (1 моль) в виде 50% раствора в циклогексаноне Процесс ведут при 40 - 50°С в течение 4 - 6 ч, контролируя по убыли изоцианатных групп, и прекращают после их полного расходования. Раствор стабилизируют добавлением

94 г бутанола и доводят до содержания основного вещества 43i1% (добавлением циклогексанона). Эпоксиуретановые олиго меры на основе других эпоксидных смол получала аналогично (табл 1)

0 Эпоксиуретановые композиции готовят следующим образом

К раствору эпоксиуретанового олигомера в смеси циклогексанон-спирт, в качестве которого могут использоваться бутанол и

5 этилцеллозольв с содержанием основного вещества 30 - 45%, добавляют аминный отвердитель. Так, например, к 100 г эпоксиуретанового олигомера, полученного по примеру 1, растворенного в смеси раствори0 телей 115,6 г циклогексанона и 12,9 г бутанола (сухой остаток 43%), добавляют 5,5 г диэтилентриамина Этот состав в пересчете на сухое вещертво приведен в табл 2 - пример 5. Аналогично с использованием других

5 растворителей были получены другие композиции (примеры 5-8) табл 2 Полученную композицию наносят на металлические пластинки и отверждают при 20°С - 3 суток или при 120°С-2ч.

0 Физико-механические и адгезионные свойства приведены в таблице 3. Использованы эпоксидные смолы промышленных марок ЭД-16 (ГОСТ 10597-76) с содержанием эпоксидных групп 14,3%, ММ - 600, Э-40

5 (ОСТ 6-10-416-77) с содержанием эпоксидных групп 14,5 - 16%, ММ 600, Э-41 (ТУ 6-10-607 -78) с содержанием эпоксидных групп 3,8-8,3%, ММ 1000

Относите льную твердость определяли

0 на приборе М-3 (ГОСТ 5233-67), прочность при ударе - на приборе (ГОСТ 4765-73), прочность при изгибе - на приборе ШГ-1 (ГОСТ 6806-73), адгезионную прочность - методом отслаивания (ГОСТ 15140-78) на

5 алюминиевой фольге при скорости движения зажима 70 мм/мин (машина Г-4)

Приведенные данные свидетельствуют о высоких защитных и адгезионных свойствах покрытий на основе заявленной компо0 зиции, сохраняющиеся при температуре 80°С.

Формула изобретения Эпоксиуретановый лак, включающий Эпоксиуретановый олигомер, аминный от5 вердитель и органический растворитель, о т- личающийся тем, что, с целью повышения адгезионной прочности и стойкости покрытий к стерилизации в воде, в водных растворах уксусной и азотной кислот, в качестве эпоксиуретанового олигомера он содержит продукт взаимодействия эпоксиди- ановой смолы мол. м. 600 - 1000 и монопро- паргилуретана 2,4-толуилендиизоцианата при молярном соотношении их 1 : (0,5- 2) при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Продукт взаимодействия

эпоксидиановой смолы

мол.м. 600 -1000 и мо- нопропаргилуретана 2,4-толуилендиизоцианата при их молярном соотношении 1 : (0,5 - 2) Аминный отвердитель

Органический растворитель

Использование: защитные покрытия по металлу. Сущность изобретения: эпоксиуре- тановый лак содержит продукт взаимодействия эпоксидной смолы мол. м. 600 - 1000 и монопропаргилуретана 2,4-толуилендии- зоцианата при их молярном соотношении 1 :(0,5 - 2 ) 100 мае.ч., аминный отвердитель 4 -40 мае.ч. органический растворитель 112- 132 мае.ч. К раствору продукта взаимодействия эпоксидной смолы мол.м. 600 - 1000 и монопропаргилуретана 2,4-толуилендиизо- цианата в органическом растворителе добавляют аминный отвердитель. 3 табл.

Таблица)

Таблица 2

Таблица 3