Олигоуретанакрилат изоциануратной структуры в качестве связующего для лаковой композиции и лаковая композиция по дереву Советский патент 1982 года по МПК C08G18/83 C09D3/72 

(5) ОЛИГОУРЕТЛНАКРИЛАТ ИЗОЦИАНУРАТНОЙ СТРУКТУРЫ В КАЧЕСТВЕ СВЯЗУОДЕГО ДЛЯ ЛАКОВОЙ КОМПОЗИЦИИ И ЛАКОВАЯ КОМПОЗИЦИЯ ПО ДЕРЕВУ

1

Изобретение относится к получению лаковых композиция по дереву и может быть использовано в различных областях промышленности.

Известна лаковая композиция по дереву на основе ненасыщенных полиэфирных смол fl.

Получаемые на основе такой композиции лаковые покрытия отличаются большим содержанием.сухого остатка и дают пленки с хорошими декоративными свойствами, но с низкой абразивостойкостью и стойкостью к перепаду температур, с пониженной водостойкостью и светостойкостью.

Известно также использование полиуретана изоциануратной структуры в (качестве связующего для лаковых композиций 2.

Однако полиуретаны с изоциануратной структурой могут быть использованы только в двухупаковочных составах в сочетании с гидроксилсодержащими компонентами.

Получаемые на основе такой компо-. зиции лаковые покрытия характеризуют ся повышенной теплостойкостью, водостойкостью и светостойкостью. Но Эксплуатационные свойства, такие как блеск, стойкость к истиранию,у них низкие.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является лаковая композиция.по дереву, включающая олигоуретанакрилат, алкилметакрилат, диметакриловый эфир триэтиленгликоля и инициатор радикальной полимеризации 3.

Однако известная композиция не содержит растворитель. Необходимая для нанесения композиции вязкость достигается введением жидких активных разбавителей, не улетучиваюьцихся в процессе отверждения и в результате остающихся в структуре покрытий. С другой стороны недостатком такой композиции является низкая скорость отверждения, низкая стойкость пленки

к фотохимическому старению, низкая водостойкость, малый блеск и низкая стойкость к истиранию.

Целью изобретения является ускорение процесса отверждения композици и улучшение водо- и светостойкости полуцае1 шх на ее основе лаковых покрытий .

Указанная цель достигается тем, что лаковая композиция по дереву, включающая олигоуретанакрилат, алкилметакрилат, диметакриловый эфир триэтиленгликоль и инициатор радикальной полимеризации в качестве олигоуретанакрилата содержит олигоуретанакрилат изоциануратной структуры при (Н2( - (-0-() 0- NH tffe R.-B.качестве активного разбавителя можно использовать алкиловые эфиры метакриловой кислоты, в частности $утилметакрилат. Композицию готовят следующим образом. В начале получают олигоуретанакрилат изоциануратной структуры. Для этого проводят циклотримеризацию диизоцианата, например толуилендиизоциата, или циклосотримеризацию диизоцианатов, например толуилендиизоциаката и гексаметилендиизоцианата, в присутствии катализаторов тримеризаци каталитическая система третичный амин -cL-окись 3 мас;| (1:1). Реакцию проводят в среде активного разбавителя например бутилметакрилата. По достижении степени превращения изоцианатных групп (соответственно образование продукта с 1 или 2 изоциануратными циклами) проводят реакцию взаимодействия свободных изоцианатных групп с ионометакриловым эфи ром этиленгликоля в присутствии ката

следующем соотношении компонентов, i

вес,%:

Олигоуретанакрилат изоциануратной структуры40-50

Алкилметакрилат 22-2А Диметакриловый эфир триэтиленгликоля25-35

Инициатор радикальной полимеризации1-3

В качестве связующей для лаковой композиции используют олигоуретанакрилат изоциануратной структуры формулы:

О -/ V-B NH-t-0( -О .i ( О . С CHi 0 d - 0-(H,-(iHo-od - ( CHo г z „ I z 0 dHj лизаторов уретанообразования, например 0,01 мас.% дибутилдилаурината олова, с учетом соотношения NCO:OH групп 1:1,2. Реакцию проводят до полного исчезновения изоцианатных групп. Затем к полученному описанным способом раствору олигоуретанакрилата добавляют при перемешивании диметакриловый эфир триэтилен гликоля, и композиция готова к употреблению. 8 качестве инициатора радикальной полимеризации используют перекисные соединения, например гидроперекись кумола. Инициатор вводится непосредственно перед нанесением лака. Композиция на основе предлагаемого связующего отверждается, как при повышенных температурах, так и при комнатной. Пример 1. Циклотримеризацию 522 г толуилендиизоцианата проводят в растворе бутилметакрилата в присутствии 3 вес.% трибутиламина: фенилглицидилового эфира (1:1) 7,8 г

при . По достижении степени превращения изоцианатных групп массу охлаждают, добавляют 5,5 г хлористого ацетила для нейтрализации третичного амина и прикапывают ZO г монометакрилового эфира этиленгликоля с добавками О ,Qk2 г дибутилдиаурината олова и 0, г гидрохинона. Реакционную смесь выдерживают 1,5 ч при 20-25С, затем поднимают температуру реакционной смеси до и ведут реакцию до полного исчезновения изоцианатных групп. К полученному раствору добавляют 868 г диметакрилового эфира триэтиленгликоля и перемешивают, В композицию, приготовленную таким образом, добавляют 1 (42 г) гидроперекиси кумола и отверждают при .

Состав композиции 1,вес.: Олигоуретанакрилат изоциануратной структуры40

Бутилметакрилат 2 Диметакриловый эйир триэтиленгликоля 35 Инициатор1

Пример 2. Циклосотримеризацию 522 г (3 моля) толуилендиизоцианата с 173 г (1 моль) гексаметилендиизоцианата проводят в 50 1-ном растворе бутилметакрилата в присутствии 3 весД той же каталитической системы при . По достижении степени превращения изоцианатных групп массу охлаждают, добавляют 5,5 г хлористого ацетила и прикапы-, вают 680 г монометакрилового эфира этиленгликоля с добавками 0,060 г дибутилдилаурината олова и 0,068 г гидрохинона. Реакционную смесь выдерживают. 1,5ч при комнатной температуре, затем поднимают температуру до 50С и ведут реакцию до полного исчезновения изоцианатных групп. К полученному раствору лобавляют

60,0 г диметакрилового эфира триэтиленгликоля и перемешивают. В приготовленную таким образом композицию добавляют 3 (37 г)- гидроперекиси кумола и отверждают при 50°С.

Состав композиции 2, вес.%:

Олигоуретанакрилат

изоциануратной структуры 50

Бутилметакрилат22

О Диметакриловый эОир

триэтиленгликоля25

Инициатор3

Пример 3. Циклотримеризацию 522 г толуилендиизоцианата проводят 5 в растворе бутилметакрилата в присутствии 3 вес. каталитической системы третичный амин:фенилглицидиловый эфир (1:t) 7,8 г) при . По достижении степени превращения изоцианатных групп массу охлаждают, добавляют 5,5 г хлористого ацетила и прибавляют 472 г монометакрилового эфира этиленгликоля с добавками 0, г дибутилдилаурината олова и 0, г гидрохинона. Реакционную смесь выдерживают 1,5 ч на воздухе и поднимают температуру до 50°С. Реакцию ведут по полного исчезновения изо цианатных групп. К полученному раствоРУ добавляют 650 г диметакрилового эфира триэтиленгликоля и перемешивают. В приготовленную композицию добавляют 2% (43,7 г) гидроперекиси кумола и отверждают при 50с.

Состав композиции 3, вес.

Олигоуретанакрилат

изоциануратной структуры kS

Бутилметакрилат23

Диметакриловый эфир

триэтиленгликоля30

Инициатор - 2

Физико-химические свойства лаковых покрытий, отвержденных при 50°С, на основе предлагаемого связующего приведены в таблице.

Толщина однослойного покрытия, мкм

Содержание гель-фракции через 2 ч выдержки при 50С, %

Относительная твердость

38

35

35

89 93 91 0,93 0,91 0,95

Прочность пленки при изгибе, мм.

ГЦэ&чность пленки при ударе, кгс см

леск, %

Истираемость, мг/см.м. водостойкость, су т

Стойкость пленки к фотохимическому старению, ч Из таблицы видно, что лаковые покрытия на основе предлагаемого связующего отвермдаются значительно быстрее. Так, после 2-х часовой выдержки при 50°С содержание гель-фракции в композиции на основе известного лака составляет 76, в то время как в композициях на основе предлагаемого . связующего содержание гель-фракции составляет от 89 до 33% Кроме того, лаковые пленки композиций 1-3 обладают более высокой твердостью при сохра нении эластичности, равной 1 мм по -1 и прочности при ударе 50 кгс см.

в качестве связующего для fiakoaoH композиции.

1

1

50 50

50 93 91

95 21 20 23 Не менее 20

11

, 13

11

НОИ полимеризации, отличающ а я с я тем, что, с целью ускорения процесса отверждения композиции и улучшения водо- и светостойкости получаемых на ее основе лаковых покрытий, в качестве олигоуретанакрилата она содержит олигоуретанакрилат Стойкость лаковой пленки к фотохимическому старению при облучении под лампой ПРК-2 составляет 3 ч, а пленки на основе предлагаемого связующего не изменяют цвет в течение 11-13 ч. Предлагаемая композиция значительно превосходит известную по водостойкости. Формула изобретения 1. Олигоуретанакрилат изоциануратной структуры общей формулы изоциануратной структуры при след ющем соотношении компонентов, вес Оли гоуретанакрилат изоциануратной структурыtO-SO Алкилметакрилат 22-2 Диметакриловый эфир триэтиленгликоля 25-35 Инициатор радикальной полимеризации. 1-3 Источники информации, принятые во внимание при эксперти 7 10 , 1. Седов Л. Н.,Михайлова 3. В. Ненасыщенные полиэфиры. М., Химия. 1977, с. 230. 2. Сорокин Н. Ф., С1одэ Л. Г., Синица Л. А. Стаховская Н. А. и Гаврилова И. А. Двухкоипонентные полиуре тановые композиции и покрытия на их основе. - Лакокрасочные материалы и их применение, 197. с. k-6, 3. Беляева К. П.,Тодорова Т, В и Штанько Н, Г. Лакокрасочные материалы для отделки изделий из дерева. М., Химия, 1971, с. 53 (прототип).