Отвердитель эпоксидановых смол Советский патент 1981 года по МПК C08G59/56 

ваиии отвердителя при температуре ниже 15-18° С.

Наиболее близким к предлагаемому является отвердитель эпоксидных смол - эвтектическая смесь ароматических аминов, содержащая полиметиленфепиленамин (продукт олигомеризации хлоргидрата анилина с формальдегидом, имею1дий среднечисловой мол.вес. 280-400, м-фенилендиамин и двухосновную кислоту, например салициловую. Смесь указаннь1Х аминов представляет собой жидкий

вязкий продукт при температуре от 15° С и выше, что обеспечивает хорошую совместимость отвердителя с эпоксидными смолами и их растворами, например лаками, в данном температурном режиме. Полное отверждение эпоксидной смолы при использовании данного отвердителя достигается путем нагревания при 70-90С 3.

Недостатками отвердителя являются необходимость нагрева нанесенной на поверхность лаковой смеси или литьевой пенопластовой композиции для достижения полного твердения состава, включающего в себя эпоксидную смолу и отвердитель, а также низкая стабильность отвердителя при хранении на холоде при температуре ниже 13°С, выраже}1ная в расслоении в результате выкристаллизации одного из компонентов м-фенилендиамина, необратимой потере отверждаюшей способности вследствие ускоренного окисления выделившегося вещества при хранении.

Цель изобретения - повышение стабильности отвердителя в процессе хранения при пониженных температурах (ниже 13°С) и более полное отверждение на холоду покрытия содержащего указанный отвердитель.

Цель достигается тем, что отвердитель содержащий эвтектическую смесь полиметиленфениленамина с м-фенилендиамином и салициловую кислоту, он дополнительно содержит низкомолекулярную полиамидную смолу при следующем соотношении компонентов, вес.ч.: Эвтектическая смесь полиэтиленфениленаминас м-фенилендиамином40-60

Низкомолекулярная полиамидная смола40-60

Салициловая кислота0,5-2,5

Отвердитель содержит полиметиленфениленамин (продукт олигомеризации хлоргидрата анилина с формальдегидом) со среднечисловым моллес. 280-400), низкомолекулярную полиамидную смолу - продукт конденсации смеси жирных кислот растительных масел общей формулы (СООН) р, где р 5-37; m 10-120; р 2, с низкиКш алифатическими аминами, имеющими аминвое число и вязкость 30-200 Пз..

Эвтектическую смесь полиметиленфениленамина и м-фенилендиамина готовят путем тщательного перемешивания компонентов при температуре 20-60°С до получения однородной вязкой жидкости.

Проводят лабораторные испытания двух отвердителей эпоксидных смол в составе эпоксидной эмали: низкомолекулярной смолы марки Л-19 и аналогичной ей, представляющих собой продукты взаимодействия жирных кислот льняного масла с этилендиамином и имеющих аминное число 280, вязкость 60 Пз (1 вариант) и аминное число 340 вязкость 37 Пз (II вариант).

Методика приготовления образцов.

А. Отвердитель (1), состоящий из эвтектической смеси полиметиленфениленамина с м-фенилендиамином, салициловой кислоты и полиамидной смолы (ПС) (II вариант),

взятых в соотношении 1 : 1 по массе, вводят в состав эпоксидной эмали ЭП-5165 с ПС (II вариант) в близком к стехиометрическому соотношении из расчета 0,6 первичной или одной вторичной аминогруппы на

одну эпоксигруппу эпоксидной смолы.

в. Параллельно готовят три состава на основе эмали ЭП-5165: один, как в примере А, с отвердителем (2) на основе эвтектической смеси в сочетании с ПС (1 вариант)

взятых в соотношении 1:1, другой - с отвердителем ПС (1 вариант), третий - с отвердителем ПС (1 вариант) в сочетании с салициловой кислотой, взятой в количестве 2% от массы ПС, что соответствует эффективному значению коэффициента активности катализатора из расчета на эпоксидное содержание смеси. Во всех случаях отвердители берут в близком к стехиометрическому соотношению из расчета Qf первичной или

одной вторичной аминогруппы на одну эпоксигруппу смолы (III вариант).

В каждом из сравниваемых вариантов материал наносят пневмораспылением на металлические и стеклянные подложки, а также на

целлофан, для получения свободной пленки до толщины покрытия 250-300 мкм.

Выдерживают образцы в течение 7 сут до получения снимаемой пленки с целлофана, после чего проводят испытания.

Эффективность отверждения эмалевого состава различными отвердителями представлена в табл. 1.

Физико- механические показатели эпоксидных покрытий эмалью , отвержденных

различными отвердителями, приведены в табл.2.

Пример 1.40г эвтектической смеси смешивают с 60 г полиамидной смолы, имеющей аминное число 220 и вязкость 170 Пз и добавляют 0 г салициловой кислоты, осуществляя совмещение компонентов при 18- 23°С. Интенсивно в течение 3-5 мин или моно тонно в течение 8-10 мин перемещивают смес до получения однородной вязкой жидкости, не обнаруживающей признаков расслоения в течение 1 сут. П р и м е р 2. Эвтектическую смесь 50 г смешивают с 50 г полиамидной смолы, имеюшей аминное число 220 и вязкость 170 Пз и добавляют 1 г салициловой кислоты, осуществляя совмещение компонентов при 18- 23°С. Интенсивно в течение 3-5 мин или монотонно в течение 8-10 мин, перемещивают смесь до получения однородной вязкой жидкости. Охлаждают смесь до температуры ниже комнатной, но не ниже 5°С и устанавливают отсуствие расслоения продукта путем визуального наблюдения через 1 сут хранения в спокойном состоянии. Пример4.8г отвердителя, согласно примерам 1-3, охлажденного до 5-10°С, смешивают с 92 г 40%-Ого раствора эпоксидиановой смолы с молекулярным весом 1000 в смеси ксилола с бутилацетатом, взятых в соотнощении 60 ; 40 по массе. Тщательно перемешивают смесь до получения однородного раствора и выдерживают в течение 2 ч при температуре 5-16°С. Разбавляют смесь охлажденным до 5-10 С растворителем (смесь ксилола, бутилацетата и эгилцеллозольза, взятых в соотнощении 15 : 25 : 30 : 30 по массе) и наносят пневмораспылителем на жестяные и стальные пластины до толщины слоя 90- 120 мкм. После выдержки окрашенных пластин в течение суток, образуется покрытие с физико-механическими характеристиками, представленными в табл. 3. Таким образом, степень отверждения покрытий предлагаемым отвердителем повышается на 30% по сравнению с известным. Таблица 1

(1)

6-12

ПС (П вариант) через 96 ч нет полного отверждения

(2)

6-18

Выдержка на воздухе 7 сут. при 18-23° С

Ь

вариант) То же

Менее 2, не

поддается

измерению,

покрытие

мягкое

То же

15-18

85-90

6-9 86-91

Таблица 2

45-50

10-14

Прибой до подложки, характерный для мягкого покрытия

То же

45-50

Формула изобретения

Отвердитель эпоксидиановых смол, содержащий эвтектическую смесь полиметиленфениленамина с м-фенилендиамином и салициловую кислоту, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности отвердителя и более полного отверждения на холоду покрытия, содержащего указанный отвердитель, он дополнительно содержит низкомолекулярную полиамидную смолу при следующем соотно шении компонентов, вес.ч.:

Эвтектическая смесь полиметиленфениленамина с

м-фенилендиамином40-60

Таблица 3

Низкомолекулярная полиамидная смола40-60 Салициловая кислота0,5- 2

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Вал1ин В. Д. и др. Полиметиленфимсилепамины и эвтектические смеси на их основе как отвердители полиэпоксидов. - Пластические массы, 1967, № 2, с. 34.