Способ получения полимерных покры-Тий Советский патент 1981 года по МПК C09D3/76 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ

I

Изобретение относится к получению полимерных покрытий из порошковых композиций аэродисперсного нанесения к может быть использовано для защитно-декоративной отделки изделий в различных отраслях промышленности, машиностроении,,радиоэлектронике, приборостроении, авиационной технике и др.

Известен способ получения полимерных покрытий путем сплавления частиц порошковой композиции, включакщей поливииилбутираль, эпоксифенольный олигомер, пигменты и наполнители fl

Однако покрытия, полученные таким способом, недостаточно эластичны и соЛестойки,обладают большими внут ранними напряжения ш, а также формируются при высоких температурах.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения полимерных покрытий путем электростатического нанесения на нзделия порошковой композиции, выдержки его в парах органического растворителя при температуре его киаения и последукяцей сушки покрытий.

Этот способ позволяет получать высокодекоративные покрытия при сравнительно невысокой температуре 2j.

Однако полученные покрытия характеризуются малой водостойкостью и стойкостью к старению, низкими адгеOзией и твердостью, обратимостью; Получить этим способом необратимые покрытия не удается из-за реакций взаимодействия между компонентами композиции И; растворителем, находящим5ся в паровой фазе.

Цель изобретения - получение необратимых покрытий с повьш1енными адгезией, твердостью, водостойкостью и стойкостью к старению.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения полимерных покрытий путем электростатического нанесения на изделие порошковой композиции, выдержки его в парах органического растворителя при температуре его кипения и последующей сушки покрытий, в качестве порошковой композиции используют смесь поливинилбутираля, эпоксидно-новолачногр блоксополимера и пигмента окис ного типа в весовом соотношении от 80:15:5 до 90:5:5, в качестве органического растворителя - азеотроп изопропиловой спирт-толуол, а сушку покрытий проводят при 5 о-6 в. течение 10-15 ч. . В качестве поливинилбутираля (ПВБ) используют поливинилбутираль с молекулярной массой 120000-2000QO и с содержанием 6н-групп 7-8%. В качестве эпоксидно-новолачного блоксополимера (ЭНБС) используют эпоксидно-новолйчный блоксополимер с молекулярной массой 600-700 и с содержанием эпоксидных групп 12-16% В качестве пигментов окисного ти па используют Сг-Оа, ,,0., ZnO, TiOj.. : 4 Использование азеотроца изопропиловьш спирт-толуол приводит к получению технологических преимуществ при формировании покрытий на вертикальной поверхности, так как благод ря высокой характеристической вязкости азеотропа раствор не стекает с изделия. Композиционное сочетание ЭНБС сс пигментами окисного типа обеспечи вает формирование трехмерно сшитых ПВБ-пленок, полученных в паровой фа зе, растворителя. В этом случае сказьюается специфика низкотемпературного формирователя покрытий в присутствии растворителя (в виде паров или аэрозоля). Наиболее эффективных результатов достигают только в присутствии пигментов окиснозро типа,, являющихся своеобразными ускорителями реакции трехмеризации ПВБ с помощью ЭНБС в паровой фазе растворителей изопропи ловый спирт-толуол азеотропного сос тава. В отсутствии пигментов окисно го типа покрытия получают обратимыми. Аналогичный 1результат получаг ют и при замене растворителей, нахо дящихся в паровой фазе, использование индивидуальных спиртов шш их азеотропов с аминами также не обеспечивает получение необратимых покр тий высокой декоративности (присут54ствие аминов приводит к появлению пузырей и потере глянца в покрытиях из-за высокой экзотермичности отверждения эпоксидов и недостаточного отвода тепла, при использовании в качестве паровой фазы индивидуальных спиртов покрытие имеет хороший декоративный вид, но является обратимым, что связано с высоким содержанием остаточного растворителя в покрытии, поскольку ПВБ взаимодействует со спиртами с образованием водородных связей, при избытке спиртов это препятствует получению необратимых покры- . тий из ПВБ указанным методом). При меньшем и большем, чем заявлено, содержании ПВБ необратимость покрытий недостаточна для обеспечения их защитных функций, так как свойства получаемых покрытий приближаются к свойствам известного. За косвенный показатель защитных функций покрытий принята их стойкость к ультрафиолетовому старению в течение 6-ти часов. В табл. 1 приведены данные для композиции, пигментированной . Пример 1. На обезжиренное (уайт-спиритом или ацетоном) изделие в электростатическом поле при напряжении 20-30 кВ распылением или в ионизированном кипящем слое наносят предварительно перемешанную в паровой мельнице порошковую композицию, содержащую ПВБ, ЭНБС и в весовом соотношении 80:15:5, затем помещают изделие в паровую камеру с азеотропом изопропиловый спирт-толуол (69-31 по массе) при температуре его кипения, равной , на 20-30 с, отверждение покрытия и его сушку от растворителя проводят при в течение 10 ч. П р и м е р 2. Технология нанесения аналогична примеру 1. Состав композиции ПВБ, ЭНБС и в весовом соотношении, 85:10:5. Выдержка в парах азеотропа - 25-35 с; Отверждение и сушка покрытий - при в течение 12 ч. Пример 3. Технология нанесения аналогична примеру 1. Состав композиции - ПВБ: ЭНБС: FejjOj в весовом соотношении 90:5:5. Выдержкав, парах азеотропа - 30-40 с. Отверждение и сушка покрытий - при в течение 15ч. Пример 4. Технология нанесения аналогична примеру 1. Состав 5 композиции - ПВБ:ЭНБС:СГ)0л в весовом соотношении 85:10:5. Выдержка в парах азеотропа - 20-30 с. Отверждение и сушка покрытий - при в течение 10 ч. В Табл. 2 приведены свойства покрытий толщиной 120-150 мкм получен ных по примерам 1-4., в сопоставлении с покрытиями, сформированными по известному способу. В известном способе для получения покрытий применялась порошковая

Содержание трехмера в покрытии,% 38

Адгезия к алюминиевой фольге, н/м 515

Прочность на разрыв, мН/м

Относительное удлинение, %

Микротвердость, мН/м

Водопоглощение за одни сутки,%

Уменьшение адгезии после ультрафиолетового старения в течение 6ч, %

Таблица 2

65О

36

540214

415

.

15,6

18,025,0

50

5050

140

120

150

30

10

12

60

25

20

25 56 . поливинилбутиральная краска, содержащая в качестве пигмента железный сурик (). Свойства покрытий с использованием в качестве пигментов ZnO и Т Юл представлены в табл. 3. Предлагаемый способ позволяет получать тонкослойные необратимые покрытия (минимальная толщина пленки 4550 мкм) с высокими адгезией, водостойкостью, твердостью и стойкостью к старению. аблица 1 Формула изобретения Способ получения полимерных покрытий путем электростатического нанесения на изделие порошковой композиции, вьодержки его в парах органического растворителяпри температуре г кипения и последующей сутаки покрытий, отличающийся тем, что, с цепью получения необратимых покрытий с повышенными адгезией, тве достью, водостойкостью и стойкостью к старению, в к,ачестве порошковой ко позиции используют смесь поливинилбутираля, эпоксидно-новолачного блок сополимера и пигмента окисного типа в весовом соотношении от 80;15:5 до

Таблица 3 90:5:5, в качестве органического растворителя - азеотроп изопропиловый спирт-толуол, а сушку покрытий проводят при 50-60 С в течение 1015ч. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Алексеева И.М. и др. Порошковые поливинилбутиральные краски улучшенного качества. - Новые лакокрасочные материалы, не содержащие органических .растворителей , Л., 1975, с. с. 49-53. 2. Авторское свидетельство СССР № 231093, кп. В 29 С 13/00, 1966 (прототип).