СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРАЗБАВЛЯЕМОЙ ; АЛКИДНО-ЭПОКСИДНОЙ СМОЛЫ''• Советский патент 1973 года по МПК C09D167/02 C08G63/46 C08G59/42 

Изобретение относится к области получения воДОрастваримых материалов, наносимых методом элбктроосаждения, в частности к ал-кидным смолам, модифицированным эпоксидной смолой. Известен способ получения водорастворимых алкидных смол, шдифицированных эпоксидными смола ми, согласно которому: смесь эпоксидной смолы и ОДНООСНОВЙЬ1Х жирнь1х кислот .нагревают при 220° С до образования частичного эфира эпоксидной смолы, затем добавляют многоатомный спирт и многоооновную кислоту и нагревают массу при 210-220° С до кислотного числа 25-80 лгг кон/г, после чего готовую смолу o6pai6aTbiвают оонованием. Количество эпоксидной смолы от общей массы - 1-25/о Однако такие смолы отличаются низкой коррозионной стойкостью покрЬ1Тий, полученных на их основе (коррозионная стойкость покрытия в 3%-ном растворе соли менее 1 суто.к), и их неоднородностью. Предложен опосо.б получения адкидиоэпоксидной смолы с увеличенным содержанием эпоксидной смолы (25-50% от алкидной ООнавы). Цель изобретения - разработка способа получения водорастворимых алхндных см-ол, модифицированных эпоксидными смолами высокой степени однородности, покрытия которых обладают ,высо,кой .коррозионной стойкостью. Это достигается присоединением компонентов алкидной смолы к предварительно полученному эпаксиэфиру. Ступенчатое присое динение. 1.Взаимодейсивие эпоксидной смолы с одноосновными жирными кислотами с целью получения эпоксиэфира, не содержащего свободные эпоксидные группы. Реакцию проводят при на.гревании в течение 1-3 час (температура 120-150° С) в присутствии щелочного катализатора. 2.Взаимодействие полученного эпоксиэфира с многоосновной кислотой или ангидридом Многоосновной кислоты с образованием кислого эпоксиэфира. Реакцию проводят пр« нагревани-и в течение 1-3 час (температура 120-200° С), прл этом содержание свободного ангидрида или кислоты в реакционной массе уменьщается до 3-5%. Предпочтительно реакцию проводят с ангидридом многоосновной кислоты при 120- 150° С. 3.Взаимодействие кислого эпоксиэфира с многоатомлым спиртом с образованием гидроксилсодержащей смолы с кислотным числом не более 10 мг КОН/г. Реакцию прово-. дят при 180-250° С в течение 2-7 час; для

лучшего удаления реакционной воды на этой стадии используют метод азеотропной отгошки.

4. Присоединение к гидроксилсодержащей смоле анги|Дриаа двухосновной кислоты с целью получения смолы с кислотным числом 30-80 мг кон/г. Реакцию проводят при 120-150° С в течение 2-5 час до содержания свободного аиг/вдрида в смоле не более 0,5%. Готовую смолу растворяют в гидрофильно,м растворителе и нейтрализуют сскова.нием.

В качестве эпоксидной омолы используют эпоксидные диановые смолы с эпомсиэквива. лентом 185-1000.

В качестве одноосновных кислот используют кислоты природных масел, например льнялого, подсол.нечного, соевого, кислоты дегидратированного . касторрвого масла, таллового и тому подобные синтетические жирные кислоты.

В качестве многоосновных кислот иопользуют любые многоосновные кислоты, которые применяют при синтезе ал.кидных смол (фталевую, изофталевую, себациновую, азелаиновую, янтарную, малеиновую и т. п.).

В качестве многоато-м.ных спиртов ,применяют глицерин, пентаэритрит, диметилолпропан, диметилолэтан и т. д.

В качестве ангидриаа двухосновных кислот врименяют ангидриды фталевой, малеиновой, янтарной, тетрагидрофталевой, гексагиарофталевой и других кислот.

В качестве гидрофильного растворителя применяют спирты и целлозольвы.

В качестве нейтрализующих агентов используют аммиак, алифатические амины, аминоспирты, циклические амины, щелочи и пр.

В состав алкидиой смолы, -модифиц1:рованной эпоксидной смолой, входят следующие компоненты, %:

Эпоксидная смола25-50

Одноосновные кислоты20-60

Многоосновные кислоты5-20

Многоатомные спирты4-20 Ангидриды двухосновных

кислот5-15

Растворители вводят в количестве 20- 40%, «ейтрализующий агент - в количестве, для доведения рН до 7,0-8,0.

Пример 1. В реакционную .колбу загружают 376 г жирных кислот таллового масла и 0,5 г триэтиламина, выключают ток СО2, нагревают реакционную смесь до 140° С. Во время подъема температуры при 110° С загружают 269 г эпоксидной смолы с эпоксидным эквивалентом 450- 525. При 140 - 145° С продолжают выдержку ;в течение ,2 час, загружают 126 г фталевого анги1дрида и выдерживают при 140° С еще 2 час. За время выдержки кислотное число массы уменьшается до 130 мг

КОЫ/г. После этого .поднимают температуру до 160° С, загружают пентаэритрит и продолжают нагрев до 200° С. При этой темпеg ратуре реакционную массу выдержищают до кислотного числа 7-5 /к-г КОН/г. Затем проводят охлаждение до 140°С, загружают 120 г фталевого ангидрида и выдерживают массу пр.и 140°С в течение 3 час. 140 г гэговой

.,, смолы растворяют в 60 г изопропилцеллозольва, нейтрализуют 13 г тряэтиламина и разбавляют дистиллированной водой для нанесенпя методом электроосаждення до 0%-ного содержания сухого, остатка. ТемпеJ,. ратура ванны при нанесении 22-25° С; папряжение 150-250 в; рН 7,0 - 7,7; условия сушки: при 170° С 30 мин.; толщина покрытия 18-22 мк.

Покрытия обладают отличным внешним

Q видом, хорошей Т1вердостью, эластичностью и С01противлением удару.

П р и м е р 2. В реакционную колбу загружают 360 вес. ч. л ирных кислот подсолнечного масла и 0,6 г триэтиламина, нагревают .в токе азота при перемешивании до 110° С, загружают 320 вес. ч. эноксидной смолы 3-50 (эпо.ксиэквиваленг - 450) и продолжают нагрев до 140° С. При температуре 140-145° С выдерживают массу в тече„ пие 2 час, добавляют 98 вес. ч. фталевого ангидрида и продолжают выдержку при 140° С еше 2 час. Затем поднимают температуру в колбе до 220° С, загружают 87 . пентаэритрита и выдерживают массу при 220° С до кислотного числа 5 мг КОН/г, затем смолу охлаждают до 140° С, загружают 140 г фталевого ангидри.да и нроизвадят выдержку при 135-140° С в течение 3 час. Кислотное число готовой смолы 50-55 мг КОП/г.

Растворение смолы, нейтрализацию и нанесение электрофорезом проводят как в примере .

Покрытия обладают высокой коррозионной стойкостью. НепиГМентиро..я пленка, нанесен {ая на по.дложку из чер|НОЙ жести .ч помешенная в 3%-ный раствор соли, остается без изменения в течение 4 суток.

ПрИме.р 3. В реакционный аппарат

загружают 326 г жирных ..кислот таллового

- масла и 0,6 г триэтила.мина, производят нагрев до 110° С, загружают 290 г эпоксидной смолы (эпоксиэквнвалент - 450) и продолжают нагрев до 140° С. При 140° С массу выдерживают в течение 2 час, загружают 136 г фталевого ангидрида и продолжают выдержку

5 при 140° С еще 2 час, затем загружают 119 г этриола, нагревают массу до 205°.С и выдерживают при этой температуре до кислотного числа 5 м.г КОН/г. После достижения указанного кислотного числа, и охлаждения массы до

0 140° С запружают 129 г фталавого ангидрида и произ,во.дят выдержку цри 140° С в течение 3 час. 140 г готовой смолы раствор.яют в. 60 г бутилцеллозольва, нейтрализуют, разбавляют дистиллированной водой до 10%-него содер-,

5 жандя смолы в растворе.

Нанесение электроосаждением .проводят при температуре ванны С; рН 7,2- 7,5; напряжение 150-250 s; покрытия высушивают при 170° С 3D лшн; толщииа покры-тий 18-22 мк.

Покрытия обладают хорошнми физикомеханическими пока.зателями и хорошим внешним видом.

Непиг,ментир01ваиное покрытие, нанесенное «а подложку из черной жести и помещенное В 3%-ный раствор NaCl, сохраняется без призна1ков коррозии в течение 3 сутол.

П р е д м е т изобретения

Способ получения водоразбавляемой алкидно-эпоксидной смолы путем сокоденсации эпоксидной диановой смолы с эпоксидным эквивалбнто,м 185-1000 с одноосновными жирными жислотами в присутстеин Нлслочного катализатора, многоатомными спиртами, многоосновными кислотами или их аигиаридами и последующей обработки полученной смолы основаниями, отличающийся тем, что, с целью получения однородного однак0(мпонентного связующего и повышения коррозионной стойкости покрытий на его основе, эпоксидную смолу сначала конденсируют с одноосновными л ирными кислотами при 120-150° С, затем последовательно получелНЫЙ ЭПОКСИЭфир конденсируют с МНОГООСНОВными кислотами или их а-нгнд-ридами при той же температуре, полученный карбояосилсодержащий зпоксиэфир - с многоатом-ными спиртами при 180-250° С до образования

гидроксилсодержащей смолы с кислотным числом 1 -10 мг кон/г и, наконец, полученную гидроксилсадержащую смолу конденсируют с ангидридами дикарбоновых кислот при 120-150° С до образования смолы с кислотным числом 30-80 мг КОН/г и содержания свободного ангидрида в ней не более 0,5%, причем компоненты берут в следующих соотношениях, вес. ч.:

Эпоксидная смола25-50 Одноосновные и жирные

кислоты20-60

Многоатомные спирты4-20

Многоосновные кислоты5-20

Ангидриды дикарбоповых

кислот5-15