Композиция для электрофоретического получения полимерных покрытий Советский патент 1993 года по МПК C09D163/02 C09D5/44 C09D163/02 C09D175/04 

Изобретение относится к области электрохимического получения полимерных антикоррозионных покрытий.

Предлагаемые полимерные покрытия могут быть успешно использованы как

защитные антикоррозионные, электроизоляционные, химстойкие, а также декоративные на металлических изделиях в различных областях техники„

Известна композиция, состоящая из водной дисперсии эпрксидного (Э- П) и полиуретанового олигомеров в соот- . ношении Э-И :ПУ 50:50% 1 0 ..

Однако полученные из этой композиции покрытия имеют низкие диэлектрические свойства, что косвенно свидетельствует о наличии ПОР в покрытии„

Известна также композиция, содер- жащая эпоксиакрйловой олигомер, модифицированный макродиизоцианатрм (полиуретаном)„ Но покрытия из этой композиции получают не электрофонети чески, при этом используют неводные среды и отверждение покрытий проис- ходит при облучении полным спектром ртутно-кварцевой лампы , причем толщина покрытий 100-150 ..MKM pfJ,

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к ; заявляемой является композиция, состоящая из водно-ацетоновой дисперсии эпоксидной смольг (ЭД-20 или Э-4ч) и полиуретановой дисперсии (ПУС-КР или

пус-укр) У|„ ;

Количественный состав композиции следующий, мае.% . . . Вода дистиллиро

ванная55

Сухой остаток (эпо.кт

сидная смола и .

полиуретан)25

Ацетон 20 - Используемую эпоксидно-полиурета- новую дисперсию получают путем сливания водно-ацетоновой дисперсии эпоксидной смолы с дисперсией поли- уретана и последующей ультразвуковой обработки. Дисперсия эпоксидной смол на основе ЭД-20 по прототипу отлича- ется от предлагаемой тем, что в качестве дисперсионной среды используется не дистиллирозайная вода, а смесь дистиллированной воды и ацетона. Род ные дисперсии полиуретана ПУС-КВ, предлагаемые и используемые в прототипе, между собой ;не сливаются.. .

Нанесение покрытий проводится при напряженности электрического поля 20 кВ/см в течение 2 мин0 Полученные покрытия сначала выдерживают на воздухе , а затем подвергают термообработке при 200°С:в течение 120-180 мин

, Покрытия характеризуются высокими физико-м&ханическййи показателями и электрической прочностью,, Однако они не обладают ростаточной сплошностью, что снижает их защитные свойства.

Релью изобретения является снижение Температуры и времени отвержде- ния покрытий, повышение их сплошности, диэлектрических и защитных свойств.

Поставленная цель достигается тем, что композиция для элекгрофьретйчес- кого получения полимерных покрытий, включающая водную дисперсию эпоксидной диановрй смолы ЭД-20 и 27%-ную водную дисперсию полиуретана ПУС-KR и воду, дополнительно содержит метилакрилат при следующем соотйошёнйи компонентов, масД: водная диепёрси н эпоксидной дйановой смолы ЭД-20 мол„Мо (в пересчете на сухое . вещество)23-27 водная дисперсия полиуретан семикарбазида ПУСК-КВ (в пересчёте на сухое вещество) 9-10 Метилакрилат Л-6 Вода Осталь- . ., .:-.. . ное;.

Эпоксидная дисперсия представляет собой водную эмульсию эпоксидной смолы марки ЭД-20 ГОСТ 10587-72 с мол.Мо 390-АзОл

Водную дисперсию.ЭД-20 получают прямым эмульгироваНйем последней в водном растворе эмульгатора :{по- верхностно-актйвного вещества), В качестве эмульгатора используется несимметричный блок-сополимер про1- пилен- и этиленоксида формулы

RP%H60)(C2H40 nH,

где R - алкильный радикал Сг-С15, - тп 14; .. - п 18-102.- Свойства водной дисперсии ЭД-20 приведены ниже„

Разбавитель Вода дистиллированнаяСодержание сухого остатка

(смолы), %72 Содержание эмульгатора, % 3 Вязкость по вискозиметру

ВЗН, с ..;,,-.- ., 90 Полиуретановая дисперсия ПУС-КВ (ТУ-88-УССР 193, W5-80) представляет собой дисперсию в воде ионного полимера (непрозрачная жидкость свет-

ло-желтого пахом).

цвета с характерным заПолиуретан марки ПУС-КВ представляет собой продукт взаимодействия рлиготетраметиленгликоля с N-метилГ . .. .- . .

СИ,

диэт-аноламином-и с 2-, -трлуиленди- изоцианатом с последующим взаммоде ствием с удлинителем цепи дигилрдз домизоЛтэлевом кислоты, Химическая формула молекулы полиуретана имеет следующий вид

-R NHGOOfCH -N-tGH -dCOMHljrR -NHCO-NHNH-CO-R-CO-NHNHlfljT- Jn-lp-1

1819900б

диэт-аноламином-и с 2-, -трлуиленди- изоцианатом с последующим взаммодей- ствием с удлинителем цепи дигилрдзи- домизоЛтэлевом кислоты, Химическая формула молекулы полиуретана имеет следующий вид

Использование: защита металлов от коррозия методом электрофореза. Сущность изобретения: композиция содержит 72%-ную водную дисперсию эпоксидной диановой смолы с мол„м. 23-27%, 27%-ную водную дисперсию полиуретансемикарбазида ПУС- КВ 9-Ю, метилакрилат t-6S, воду остальное. Водную дисперсию эпоксид- ной смолы при перемешивании разбавляют водой, добавляют при перемешивании водную дисперсию полиуретан- семикарбазида. В смесь вводят при перемешивании метилакрилат. Характеристики: время сушки 50 мин, температура отверждения 95-100°С, прочность на пробой 275 кР/мм, бензо- стойкость 30 сут. 1 табл0 - И со ю ю о о

где R - (CH ,)t. Ce V5, СвН4СНгС6Н j,

R - (CHg/o-g CgH., n. 4-6, ..--..

.p - 2-8..: .. ; -/ ..-,: -.. ; ; ..Углеводородные цепи (-СН2)у, в молекуле полиуретана обуславливают понижение разрушающего напряжения при растяжении и возрастание относительного удлинения при разрыве. Наличие бензольного ядра в молекулярной цепи сообщает повышение сил межмолекуляр- ного взаимодействия..

Кроме того, молекула полиуретана содержит Н

.:., группы -N-.

I ности химической структуры макроцепи

обеспечивается спонтанное дисперги- рование полиуретана в воде с образованием устойчивых водных дисперсий,, Дисперсная фаза полиуретановой водной дисперсий ПУС-КВ содержит 0,4- 0,8 мэкв NVr полимера данных группировок. При этом сохраняется высокая текучесть дисперсии (2 30-60 сП)3J

Свойства водной дисперсии ПУСК-КВ приведены ниже.

в полимерной цепи ионные

1 - . :... -. . : Благодаря Такой особен-

Разбавитель

Содержание сухого остатка полиуретана, % Вязкость по вискозиметруB3-V с

Вода дистиллированная

27

19

Следующие примеры иллюстрируют зобретение,, . ,

Пример 1. В электролитичесую ячейку заливают композицию сосава, мас.%:

водная дие- 23 (по су- персия эпоксидной хому ос- смолы ЭД-20 татку) водная дис- $ (по сухо- персия.полиуретана му остатку)

J

5

0

5

А 6А

n

Нетилакрилат

Вола дистиллированная

Приготовление рабочем композиции производятследующим образом:

72%-ную дисперсию эпоксидной смолы разбавляют дистиллированной водой при перемешивании,

после разбавления эпоксидной дисперсии вфдой постепенно добавляют полиуретановую дисперсию также при перемешивании,

после смешения эпоксидной и полиуретановой дисперсий в полученную композици.ю малыми добавками при перемешивании вводят метилакрилат.

Рассеивающая способность такой композиции, определенная по методу фирмы ФИАТ, составляет 23-2 см„

Электролизер представляет собой цилиндрическую емкость, которая снабжена крышкой из фторопласта, к которой -прикреплен в центре токопровод с наружным держателем для катода По обеим сторонам катода на расстоянии 2 см от него расположены два анода из стеклографита, изготовленные в виде прямоугольных пластин см. В качестве катода покрываемого образца используют пластины из латуни (марки ЛА-77-2) размером 2 5 0,.б4 см,

Электролиз ведут в течение 60 с при стартовом напряжении 25 В с плавным понижением до 5 В„ Отключают источник питания, образец помещают 0 в сушильный шкаф для термообработки при 95-ЮО°С в течение 50 мин„

Свойства покрытий приведены в

таблице. 5 П Р и м е р 2. Процесс проводят

по примеру 1 с отличием по составу

композиции, мае.Я;:

72%-ная водная25 (по сухо- дисперсия Э.Л-20 му ocraTicy)

5

0

5

9,5 (по сухому- остатку)

27%-ная водная

дисперсия ПУС-КВ

Метилакрилат

Вода дистиллированная 60,5

П р и м е р 3. Процесс проводят о примеру 1 с отличием по составу омпозиции, мае 0%:

72%-ная водная

дисперсия ЭД-20

27%-ная водная

дисперсия ПУС-КВ

Метилакрилат

Рода дистиллированная

27 (по сухому остатку)

20

6;. .-л : .

$7

10

15

ф

о р м у л а

и з об р е т е ни я

Композиция для электрофоретшес - кого получения полимерных покрытий, включающая 72%-ную водную дисперсию эпоксидноЙ дианрвой смолы ЭД-20 с

мол.м, 390-1 30, водную дисперсию полиуретансемикарбазида ПУС- КВ и воду, от я и ч а ю щ- а я с я тем, что, С целью снижения температуры и времени ртве рждения покрытий, повышения их сплошности, диэлектрических и защитных свойств, она дополнительно содержит Метилакрилат при следующем соотношении компонентов, ,мас0&: ..; . ; ... у . ,.,

72%-ная водная дисперсия эпоксидной диан0вой смолы ЭД-20 с мрЛоМ, 390-АЗО (в пересчете на сухое вещество) 23-27 27 гнаяi водная диспереия полиурётан1Е.емикарбазида ПУС-КР (в пересчете на сухое вещество) 9-Ю Метилакрилат V-6 Вол ; V . Остально