Способ получения самоотверждающейся акриловой смолы Советский патент 1979 года по МПК C08F212/08 C08F220/56 

1

ИзобретеЁИё относится к способу получения самоотверждающихся акриловых смол, пригодных для приготовления порошковых покрытий и красок.

Известен способ получения самоотверждающихся акриловых смол путем радикаль ной сополимеризации смеси стирола, сложных Эфиров и амидов акриловой и метакриловой кислот (зтилакрилат, метилакрилат, метакриламид) с последующими метилолированием и бутанолизацией образующегося сополимера.

Однако получаемые смолы не отвечают требованиям, предъявляемым к порошкоэым смолам, используемым для «риготовле,ния порошковых покрытий и жрасок.

С целью синтеза порошковой смолы, не слеживающейся при хранении и транспортировке, предлагается использовать смесь мономеров, содержащую, вес. %:

Основа

Стирол 15-20 Метилметакрилат 20-30 Бутилметакрилат Акриламид или мет10-15акриламид 20-30 Бутила«рилат

Температура стеклования получаемых термореактивных акриловых порошковых смол 50-70°С, что позволяет сохранять и

транспортировать их без агломерации длительное время.

Молекулярный вес получаемых смол лежит в пределах, которые обеспечивают необходимую растекаемость порошка при формировании покрытий. Покрытия на основе этих смол имеют хорошую адгезию к металлу, стеклу и другим подложкам, обладают хорошей эластичностью, лрочностью при ударе, хорошими диэлектрическими и электроизоляционными свойствами, высокой стойкостью при высокой термической нагрузке. Смолы способны самоотверждаться при 160-200°С, а при введении

2-15% отвердителей они отверждаются при 130-200°С.

При получении сополимеров стирол и метилметакрилат придают системе необходимую для порошковой смолы жесткость; а

бутил-, этил- и 2-этилгексилакрилат - эластичность. Введение бутилметакрилата способствует улучшению качества ла-кокрасочных Покрытий. Акрил-, метакрил- и метилолметакриламиды, содержащие реакционноспособные групПЫ, а также их бутоксильные производные, служат для термосшивания.

Радикальную сополимеризацию можно проводить в блоке, растворе, суспензии и

эмульсии.

Инициаторами полимеризации могут служить перекиси бензоила или лаурила, гидроперекись изобутила, диазосоедицения (диазоаминобензол) и азодинитрилы (динитрил а-азодиизомасляной Кислоты). Регуляторами молекулярного веса являются алкилмеркаптаны (н-додецилмеркаптан, трег-додецилмеркаптан).

Полученный -на основе указанных выше соединений полимер последовательно обрабатывают параформом и бутанолом или бутилформалем.

Пример 1. В круглодоЕную колбу на 3 л, снабженную мешалкой, обратным холодильником, термометром и капилляром ля Пропускания инертного газа, загружают 210 г стирола, 140 г бутилметакрилата, 150 г метилметакрилата, 140 г бутилакрилата, 105 г метакриламида, 4,37 г перекри.сталлизованной перекиси бензоила, 3,5 г трет-додецилмеркалтана (первая порция инициатора и регулятора), 648 мл бутаноа, 610 мл ксилола и нагревают при перемешивании и пропускании тока аргона до 85-90°С. При этой температуре дОбавляют раствор 4,37 г перекиси бензоила и 3,5 г трет-додецилмеркаптана в 50 мл ксилола .{вторая порция), нагревают до 110°С, выдерживают 2 ч, приливают раствор 4,37 г перекиси бензоила и 3,5 г трет-додецилмердаптаиа в 50 мл ксилола (третья порция), ыдерживают 2 ч, добавляют раствор 4,37 г перекиси бензоила и 3,5 г трег-додецилмердаптана в 50 мл ксилола (четвертая пордия) и выдерживакй- 2 ч при 110°С. Раствор бутилформаля (74,4 г параформа и 325 мл бутанола) и 2,45 г малеинового ангидрида фильтруют, добавляют в реакцирНную массу и ведут метилолирование с бутанолизацией при в течение 3 ч. После удаления растворителя полученную криловую смолу сушат в вакууме при 50-70°С, охлаждают и измельчают до порошкообразного состояния.

На основе синтезированного порошка получают noKpbiiTHe.

Характеристика порошка:

Температура стекловарения,

°С57

Температура пленкообразования, °С80-95

Содержание, %:

метилольных групл0,6

бутоксильных групп5,0

РастворительБутанолксилол (1:1)

Вязкость при 20°С, с24

Характеристика покрытия:

Температура сушки, °С200

Время сушки, мин30

Прочность на удар по прибору У-1, кг-см50

Эластичность по прибору ШГ-1, мм1

Содержание гель-фракции, %98

Толщина, мк35

Пример 2. В круглодонную колбу на 0,5 л, снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником и капилляром для пропускания инертного газа, за.гружают 20 1Г стирола, 20 г метилметакрилата, 30 г бутилметакрилата, 20 г бутилакрилата, 10 г акриламида, 100 мл бутанола, 0,8 г перекристаллизованной перекиси бензоила, 2 г н-додецилмеркаптана и нагревают до 100-115°С, пропуская при перемешивании ток аргона. Через 2 ч добавляют раствор 0,4 г перекиси бензоила. в 25 мл бутанола и 1 т н-додецилмеркаптана ,в 25 мл бутанола, выдерживают 2 .ч при указанной температуре, прибавляют 0,4 г перекиси бензоила и 1 г н-додецилмеркаптана и выдерживают 2 ч при 110°С. Метилолирование и бутанолизацию проводят, как в примере 1, удаляют растворитель, высушивают смолу, измельчают и получают ,порошок, т. стекл. 52°С, не слеживаюшийся при хранении и транспортировке.

Пример 3. Аналогично примеру 1 получают Порошковую термореактивную акриловую смолу, используя 30 г стирола, 20 г бутилакрилата, 15 г метилметакрилата, 20 г бутилметакрилата и 15 .г метилолметакриламида. После бутанолизации получают порошковую смолу, с т. стекл. 63°С, не .слеживающуюся при хранении. .Порошок ланосят «а металлическую подложку, на.гревают 1 ч при 200°С и получают бесцветдое покрытие толщиной 80-100 мк с хорошим блеском, нерастворимое в органических растворителях.

Свойства покрытия: Прочность на удар но прибору У-1, кг-см30 Эласт-ичность по прибору

ШГ-1, мм10

Прочность на растяжение по прибору ЭрИКсена, мм3-4

Содержание гель-фракции (экстрагирование ацетоном в течение 20 ч в приборе Сокслета), %90

Твердость лри

20°С0,9

80°С0,2

100°С0,1

Адгезия методом отслаивания,

г/см350

Пример 4. Как в примере 1, получают порошковую термореактивную акриловую смолу При сополимеризации 25 г стирола,

25 г метилметакрилата, 30 г бутилметакрилата, 10 г 2-этилгексилакрилата и 10 г метакриламида. После измельчения смолы получают порошок, т. стекл. 50°С, не слеживающийся при хранении и транспортиовке.

Формула изобретения

Способ получения самоотверждающейся акриловой смолы путем радикальной сополимеризации смеси стирола, сложных эфиров и амидов акриловой и метакриловой кислот с последующими метилолированием и бутанолизацией образующегося сополимера, отличающийся тем, что, с целью синтеза порощковой смолы, не слеживающеися при хранении и транспортировке,

используют смесь мономеров,содержащую, вес. %:

СтиролОснова

Метилметакрилат15-20

Бутилметакрилат20-30 Аюриламид или метакриламид10-15

Бутилакрилат20-30