Эпоксиуретановый лак

 

Использование: защитные покрытия по металлу. Сущность изобретения: эпоксиуретановый лак содержит продукт взаимодействия эпоксидной смолы мол. м. 600 - 1000 и монопропаргилуретана 2,4-толуилендиизоцианата при их молярном соотношении 1 :(0,5 - 2 ) 100 мае.ч., аминный отвердитель 4 -40 мае.ч. органический растворитель 112- 132 мае.ч. К раствору продукта взаимодействия эпоксидной смолы мол.м. 600 - 1000 и монопропаргилуретана 2,4-толуилендиизоцианата в органическом растворителе добавляют аминный отвердитель. 3 табл.

„„59„„1781268 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s С 09 D 163/10, 175/14

ГО СУДА Р СТВ Е ННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ = ::кс -. ..." -"

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ сн

> 1 4СО где R --СНрСН=СН2,-СвН17, NHC00R (21) 4773506/05 (22) 25.12.89 (46) 15.12:.92. Бюл. (Ф 46 (71) Московский химико-технологический институт им. Д,И,Менделеева (72) Г.М.Цейтлин, Л,Г.Шодэ и С.И.Кузина (56) Вальцева Л.А., Лапицкий В,А. Эпоксиуретановые композиции для защитных покрытий. — Пластмассы, 1982, йг 11, с.12. 13, Сорокин М,cD.. Шодэ Л.Г. и др. Эпоксиуретановые олигомеры для покрытий. — Лакокрасочные материалы и их применение, 1985, N. 5, с,4 — 6.

Изобретение относится к эпоксиуретановым композициям для защитных покрытий.

Известны эпоксиуретановые композиции, включающие эпоксиуретановый олигомер на основе эпоксидной смолы с молекулярной массой 600 — 1000, модифицированной производным 2,4-толуилендиизоцианата общей формулы: идиэтилентриами í (NHzCHzCHzNHCH2CH2NI+3

Однако физико-механические свойства покрытий на основе таких композиций невысоки.

Наиболее близким к предлагаемому является эпоксиуретановый лак, включающий эпоксиуретановый олигомер на основе эпоксидной смолы с молекулярной массой

600 — 1000, модифицированной преполимером 2,4-толуилендиизоцианата и полиоксипропиленгликолей с молекулярной (54) ЭПОКСИУРЕТАНОВЫЙ ЛАК (57) Использование; защитные покрытия по металлу. Сущность изобретения: эпоксиуретановый лак содержит продукт взаимодействия эпоксидной смолы мол. м. 600 — 1000 и монопропаргилуретана 2,4-толуилендиизоцианата при их малярном соотношении 1:

:(0,5 — 2 ) 100 мас.ч„аминный отвердитель 4 — 40 мас,ч, органический растворитель 112132 мас.ч. К раствору продукта взаимодействия эпоксидной смолы мол.м, 600 — 1000 и монопропаргилуретана 2,4-толуилендиизоцианата в органическом растворителе добавляют аминный отвердитель. 3 табл, массой 200 (ПОПУ } и 100 (ПОПУ i), и отвердитель — диэтилентриамин (ДЭТА).

Покрытия на основе лака имеют высокие физико-механические показатели, сохраняющиеся в условиях длительной эксплуатации при 80 С, но адгезионная прочность их при стерилизации в воде и вводных растворах уксусной и азотной кислот неудовлетворительна, Целью изобретения является повышение адгезионной прочности и стойкости покрытий к стерилизации в водных раствора уксусной и азотной кислоты.

Поставленная цель достигается тем, что эпоксиуретановый лак, включающий эпоксиуретановый олигомер, аминный отвердитель и органический растворитель, в качестве эпоксиуретанового олигомера содержит продукт взаимодействия эпоксидиановой смолы молекулярной массы 600—

1000 и монопропаргилуретана 2,4-толуилен-. диизоцианата (МПУ), взятых в молярном соотношении 1: (0,5 — 2), при следующем соотношении компонентов, мас.%.

1781268

Продукт взаимодействия эпоксидной GMofi i H Монопропаргилуретана

2,4-толуилендиизоцианата при молярном соотно- 5 шении 1: (0,5 — 2) 100

Аминный отвердитель 4 — 40

Органический растворитель 112 — 222

Эпоксиуретановый олигомер получают 10 в две стадии. На первой стадий" йолучают .. моноп ропаргилуретан 2,4-толуилендиизоцианата следующим образом. K50 раство-. ру 1 моля 2,4-толуилендиизоцианата в циклогексаноне при перемешивании прика- 15 пывают 1 моль пропаргилового сйирта в виде 50% раствора в циклогексаноне.

Реакционную массу выдерживают при 40—

50 С в течение 4 — 6 ч до 50 степени превращения изоцианатных групп. 20

На второй стадии к 50% раствору эпоксидного олигомера в циклогексаноне при

20 — 50ОС прикапывают раствор пропаргилуретана. Реакционную массу выдерживают при той же температуре в течение 4 — 6 25 часов до полного исчезновения йзоцианатных групп, после чего 50% .раствор разбавляют бутиловым спиртом или этилцеллозольвом до сухого остатка 30—

45% для получения стабильного при хране- 30 нии раствора эпоксиуретанового олигомера. Эпоксиуретановые олигомеры используются для получения; эпоксиаминных композиций в виде полученного раствора, Характеристики растворов 35 эпоксиуретановых олигомеров приведены в табл.1, ИК-спектры получейнйх растворов не содержат полос поглощениК характерных для изоцианатных групп (2270 см ) и харак- 40 теризуются полосами поглощения эпоксидных(910 см ) и уретановых(1710, 1735 см ) грУпп, что подтверждает структуру эпоксиуретанового олигомера, Пример 1. Получение монопропарги- 45 луретана 2,4-толуилендиизоцианата (МПУ), 56 мас, ч. (1 моль) пропаргилового спирта прикапывают в виде 50 раствора и в циклогексаноне к 174 мас.ч, (1 моль) 2,4-толуилендиизоцианата, растворенного в 174 мас.ч. 50 циклогексанона в течение 1 — 1,5 ч при 20—

40 С и перемешивании, Затем "реакцион- ную массу перемешйвают при той же температуре 2 — 3 ч.

Получение эпоксйуретанового олиго- 55 мера.

230 г полученного раствора МПУ при температуре 30 — 40 С и перемешиваййй прикапывают к 620 г смолы ЭД-16 (1 м*оль) в виде 50% раствора в циклогексанойе, Процесс ведут при 40 — 50 С в течение 4 — 6 ч, контролируя по убыли изоцианатных групп, и прекращают после их полного расходования. Раствор стабилизируют добавлением

94 r бутанола и доводят до содержания основного вещества 43+1% (добавлением циклогексанона). Эпоксиуретановые олигомеры на основе других эпоксидных смол получала аналогично (табл,1).

Эпоксиуретановые композиции готовят следующим образом, К раствору эпоксиуретанового олигомера в смеси циклогексанон-спирт, в качестве которого могут использоваться бутанол и этилцеллозольв, с содержанием основного вещества 30 — 45%, добавляют аминный отвердитель, Так, например, к 100 г эпоксиуретанового олигомера, полученного по примеру 1, растворенного в смеси раствори- . телей 115,6 r ц иMкKJлiо г еeкKсcа нHоoнHа и 1122,9 r бутанола (сухой остаток 43%), добавляют 5,5 г диэтилентриамина. Этот состав в пересчете на сухое вещество приведен в табл.2 — пример 5. Аналогично с использованием других растворителей были получены другие композиции (примеры 5 — 8) табл.2. Полученную композицию наносят на металлические пластинки и отверждают при 20 С вЂ” 3 суток или при 120 С вЂ” 2 ч.

Физико-механические и адгезионные свойства приведены в таблице 3. Использованы эпоксидные смолы промышленных марок ЭД-16 (ГОСТ 10597-76) с содержанием эпоксидных групп 14,3%, MM. ;600, Э-40 (ОСТ 6-10-416-77) с содержанием эпоксидных групй 14,5 — 16%, ММ .600, Э-41 (ТУ

6-10-607-78) с содержанием эпоксидных групп 3,8 — 8,3% ММ:1000.

Относительную твердость определяли на приборе М-3 (ГОСТ 5233-67), йрочность при ударе — на приборе У1-А (ГОСТ 4765-73), прочность прй изгибе — на приборе ШГ-! (ГОСТ 6806-73), адгезионную прочность— методом отслаивания (ГОСТ 15140-78) на алюминиевой фольге при скорости движения зажима 70 мм/мин (машина Г-4).

Приведенные данные свидетельствуют о высоких защитных и адгезионных свойствах покрытий на основе заявленной композиции, сохраняющиеся и ри температуре

80 С.

Формула изобретения

Эпоксиуретановый лак, включающий эпоксиуретановый олигомер, аминный отвердитель и органический растворитель, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения"адгезионной прочности и стойкости покрытий к "стерилизации в воде, в водных растворах уксусной и азотной кислот, в качестве эпоксиуретанового олигомера îí со1781268

Таблица(Условия получения

Прииер

Эпоксидная смола

Вяэкость, Па.с . (50 С) Эпокси экаив.r кол во

Спирт (тип) Растворитель циклогексанон

НПУ

Содериание эпокс. групп, е

Содерканне основного в-ва, Ф

Тип Кол-во ноль J г

Кол-во в р-ре на 1008 ноль г

850 Бутанол 95 867,5 43Э l

934 -".- 93 ° 4 472 45Э1

1290 Сутанол 250 645 45+1

4000 Этил- 400 990 3!Н целло вольв;

5,11

4,38

3,0

1,34

11,8

9>3

6,6

4,3

38

704

1060

0,5 115

1 230

l 230

2 460

ЭД-16 1

Э-40 1

Э-41 1

Э-41 1

3

Таблица 2 держит продукт взаимодействия зпоксидиановой смолы мол, м. 600-1000 и монопропаргилуретана 2,4-толуилендиизоцианата при молярном соотношении их 1: (0,5- 2) при следующем соотношении компонентов, мас,ч,:

Продукт взаимодействия эпоксидиановой смолы мол,м. 600 — 1000 и монопропаргилуретана

2,4-толуилендиизоцианата при их молярном соотно5 шении 1: (0,5 — 2) 100

Аминный отвердитель 4 — 40

Органический растворитель 112 — 132.

Характеристика раствора эпоксиуретанового олигонера

1781268

Таблица 3

Состав по п име

Показатель

Известный

89

87

5,0

5,0

5,0

5,0

5,0

5,0

5,0

5.0

5,0

5,0

1

810

105

800

1

815

1

830

5

Редактор

Заказ 4254 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Содержание гель-фракции, о (3сут20 С,2ч

120 С) Прочность при ударе, Дж, после термостарения при 80 С вЂ” 200 ч

500 ч

Прочность при изгибе. мм после термостарения при 80 С вЂ” 200 ч

500 ч

Адгезия методом решетчатого надреза после термостарения при

80 С вЂ” 200 ч

500 ч

Адгезионная прочность

8ыдержка в агресчивных средах, без изменений

2% раствор СНзСООН

30 аство НИОз

Составитель 3. Комова

Техред М.Моргентал Корректор Т. Палий