ПАТЕНТНО-ТЕМШ^ЕСНЦBH5j1kiOTgH.4 I Советский патент 1972 года по МПК C08G59/16 

Известны водорастворимые эпоксидные олпгомеры, представляющие собой ыодифнцироваииые кислотами растительных масел и мпогоатомиыыи спиртами эпоксидные смолы, которые используются для получения эпоксидных полимеров с хорошими механическими и защитными свойствами. Олигомеры наносятся электрофорезом и широко исиользуются для изготовления грунтов и цветных эмалей. Недостатком этих иродуктов является иожелтегпю покрытий при сушке, что связано с ирименепием жирных кислот масел.

Это исключает возможность исиользовання модифицированных эпоксидных материалов для эмалей белого цвета и светлых тоиов, что сокращает области их примеие1И1я.

Найдено, что доиолиительная модификация эпоксидных водорастворимых материалов аизопропил-р-изобутилакриловой кислотой, миогоосновными карбоповыми кислотами и их аигидридами позволяет устранить указанные недостатки. Покрытия на основе полученных смол не меняют цвета при пересушке. Кроме того, указанная модификация позволяет в значительной степепи улучшить электрофоретические свойства лакокрасочных материалов.

1.Взаимодействие эиоксидпой смолы по эпоксидным груннам с а-изонропил-р-изобутилакриловой кислотой или со смесью указаииой кислоты с одноосновными жирными кнслотами. Реакция ироводится ири нагревапин Б течение 1-5 час, при 120-220 С в присутствии щелочного катализатора.

2.Взаимодействие полученного эноксиэфира с ашпдридом многоосиоваой кислоты с образованием карбокс 1лсодержан1.его эпоксиэфира. Реакция ироводится ири 120-170°С к течение 1-3 час, ири этом в реакцию должно вступить ие меиее 1 моль кислоты иа 1 моль эноксидиой смолы.

3. Взаимодействие карбоксилсодсржащего эпокснэфнра миогоатомиым снирто и одиоосиовными жирными кислота.мн с образова1 ием гидроксилсодержащей смолы, имеющей кислотное число не выше 8 л/г/КОН г. Реакция

ироводится при 180-250 С в течение 2-7 час. Для лучшего удалеиия воды быть использован метод азеотронной отгонки.

4. Присоединение к гидроксилсодержащей смоле ангидрида двухосновной кислоты для

иолучения смолы с кислотным числом 30- 80 .«г/кон г. Реакцию проводят при 120- в течение 2-5 час, до содержания свободного ангидрида в смоле не более 0,5%. Готовую смолу растворяют в гидрофильном растванием. В качестве эпоксидной смолы используют диановую эпоксидную смолу с эпоксидным эквивалентом 185-525.

Б качестве одиоосновпых жирных кислот применяют нсирные кислоты дегидратированного касторового или таллового масла.

В качестве мно -оатомнв1Х сииртов используют глнцерии, пентаэритрит, диметилолпропан, днметилолэтаи и т. п.

В качестве ангидрида двухосновной кислоты применяют ангидриды фталевой, малеиновой, янтарной, тетрагидрофталевой и др.

Для растворения системы применяются спирты и целлозольвы.

Для нейтрализации используют аммиак, алифатические амины, аминосиирты, циклические амины, щелочи и пр.

В состав модифицированной эпоксидной смолы компоненты входят в следующих соотпощепнях, %:

Эпоксидная смола25-50

а-Изопропил-р-изобутил акриловая кислота5-15 Жирные кислоты масел 15-20 Многоосновные кислоты5-20 Многоатомные спирты4-20 Ангидриды двухосновных

кислот5-15.

Растворитель вводят в количестве 20-40%.

Нейтрализующий агент вводят в количестве, необходимом для доведения рН раствора до 7,0-8,5.

Связующее применяется для эмалей, наносимых методом электроосаждения. Оно может применяться в композиции с меламино-формальдегидпыми смолами для получения эмалей, высыхающих при температуре 120-ISO C.

Пример 1. В реакционную колбу загружают 37,6 г а-изопропил-р-изобутилакриловой кислоты, 0,2 г триэтиламина, включают ток СОг, нагревают реакционную массу до 110°С, загрул ают 100 г эпоксидной смолы Э-50 с эпоксидным эквивалентом 450-525 и продолжают нагрев до 140°С. При 145-150°С выдерживают массу до достижения кислотного числа менее 3 мг КОН/г, загружают 47 г фталевого ангидрида и продолжают выдержку при 140°С еще 2 час. За время выдержки содержание свободного ангидрида в реакционной массе уменьщается до 10-15%. После этого температуру поднимают до 160°С, загружают 40,8 г пентаэритрита, 78,5 жирных кислот дегидратированного касторового масла и продолжают нагрев до 200°С. При 195-200°С выдерживают до достижения кислотного числа 3-5 мг кон/г. Затем массу охлаждают до 145°С, загружают 44,4 г фталевого ангидрида и проводят выдержку при 135-140°С в течение 3 час. Смола имеет кислотное число 50- 55 мг кон/г.

остатка 10%. Температура ванны при нанесении 22-25 С. Электропроводность 10-ного раствора 1200 S, напряжение 140-240 v, рН - 7,4-7,8, сущат при 30 мин. Толщина покрытия 18-22 мк, стойкость к удару ЬО KajCM, эластичность I мм. Во время сущки при 150°С в течение 30 мин, 1 час и 1,5 час цвет пленки не изменяется. Пример 2. 200 г смолы примера 1 растворяют в смеси 65 г бутилцеллозольва и 65 г бутанола, нейтрализуют триэтиламином, добавляют 20 г гексаметоксиметилмеламина и разбавляют водой до содержания сухого остатка 25-277о. Раствор на изделие наносят

наливом и высущивают при 130С 30 мин. Получаются бесцветные, гладкие, блестящие покрытия. Твердость 0,8 (по маятниковому прибору), эластичность 1 мм, стойкость к удару 50 кг1см.

Пример 3. В реакционную колбу загружают 174 вес. ч. а-изопропил-р-изобутилакриловую кислоту, 280 вес. ч. жирных кислот подсолнечного масла и 2 вес. ч. триэтиламина, нагревают в токе азота при перемещивапии до

, загружают 1000 вес. ч. эпоксидной смолы Э-50 (с эпоксидным эквивалентом 450- 525) и продолжают нагрев до 140°С. При 140-145 0 выдерживают массу до получения кислотного числа 0,5 мг КОН/г, загружают

470 вес. ч. фталевого ангидрида и выдерживают массу при 135-ИО С до содержания ангидрида в массе не более 15%. Затем поднимают температуру до , загружают 840 вес. ч. жирных кислот таллового масла,

408 вес. ч. пентаэритрнта и поднимают температуру до 220°С. При 220°С выдерживают массу до достижения кислотного числа 5- 7 мг КОП/з. Смолу охлаждают до 140°С, загружают 444 вес. ч. фталевого ангидрида и выдерживают при 135-140°С в течение 3 час. Кислотное число смолы 50-55 мг КОН/з. 140 3 смолы растворяют в смеси 45 ч. этилцеллозольва и 15 ч. бутилцеллозольва и нейтрализуют 13 ч. триэтиламина.

Растворение и нанесение смолы проводят как в примере 1. После сущки при 150°С 30 мин получаются светлые покрытия, обладающие высокой коррозионной стойкостью. Во время сущки при в течение ЗОлгмн, 1 час

и 1,5 час цвет пленок не изменяется.

Пример 4. В аппарат загружают 350 з а-изопропил-|3-изобутилакр иловой кислоты, 300 3 жирных кислот ДКМ, 2,3 з триэтиламина, нагревают до 110°С, загружают 1200 з эпоксидной смолы Э-40 (с эпоксидным эквивалентом 230-280). Реакционную массу выдерживают при 140-145°С до достижения кислотного числа О, затем загружают 474 з фталевого ангидрида и выдерживают массу при

135--140°С до достижения кислотного числа при титровании водной щелочью 65 мг КОП/з. Массу нагревают до 220°С. В процессе подъема температуры при 160°С загружают в аппарат 530 3 жирных кислот таллового масла и

массу выдерживают до достижении кислотного числа 10 мг КОН/г. После охлаждения до 145°С загружают 440 г фталевого ангидрида и выдерживают при 135-145°С до полного присоединения фталевого ангидрида. Готовая смола с кислотным числом 50-55 мг КОН/г растворяется в 1500 г бутилцеллозольва.

Нейтрализацию производят триэтиламином до получения рН 8-8,2.

Покрытие наносится при напряжении 120- 200 v, толщина покрытий 18-25 мк.

После сушки при 170° в течение 30 мин получаются светлые, блестящие покрытия.

Предмет изобретения

Способ получения водорастворимых эпоксидных олигомеров, путем сокоиденсации

ЭПОКСИДНЫХ смол с одноосновными жирными кислотами масел, многоосновными карбоновымн кислотами, многоатомными спиртами и ангидридами двухосновных кислот, отличающийся тем, что, с целью получения устойчивых к сушке, светлых покрытий, в качестве одноосновной кислоты используют а-изопропил-р-изобутилакриловую кислоту, причем все компоненты берут в следующих соотношениях, %

Эпоксидная смола25-50 а-Изопропил-|3-изобутилакриловая кислота5-15

Жирные кислоты масел15-20

Многоосновные кислоты5-20

Многоатомные спирты4-20 Ангидриды двухосновных

кислот5-15.