Композиция для электрофоретического получения полимерных покрытий

 

Использование: защита металлов от коррозия методом электрофореза. Сущность изобретения: композиция содержит 72%-ную водную дисперсию эпоксидной диановой смолы с мол„м. 23-27%, 27%-ную водную дисперсию полиуретансемикарбазида ПУС- КВ 9-Ю, метилакрилат t-6S, воду остальное. Водную дисперсию эпоксидной смолы при перемешивании разбавляют водой, добавляют при перемешивании водную дисперсию полиуретансемикарбазида. В смесь вводят при перемешивании метилакрилат. Характеристики: время сушки 50 мин, температура отверждения 95-100°С, прочность на пробой 275 кР/мм, бензостойкость 30 сут. 1 табл0 - И со ю ю о о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (И) ИО с 09 в 163/o2, 5/44 (С 09 D 163/02 175-.04) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВ EHHOE ПАТЕ HTHQE

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4912686/o5 (22) 20.02,91 . (46) 07.06.93. Бюл. М 21 (71) Харьковский инженерно-педагогический институт им. И,=.Ñîêîëîâà и Научно-производственное обьединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им, И.И,Ползунова (72) 8.Я,.Безуглый, Л.И.Юрченко, И.Б.Воскресенская, Ф.Я.Ратнер, В.М.Йиц и Е.В.Малиновская (56) 1. Кониашвили С.А. и др. Комби-. нированные .электрофоретические полимерные покрытия. - Труды НИИ электронно-геонной технологии, т. 16.

Тбилиси, 983, с. 38-43..

2. Нерозник В.Д. и рр. Уретановое модиФицирование эпоксиакрилатных соединений. - Украинский химический жур-.. нал, 1982, т.. 52, М 2, с. 210-212.

3. Яковенко А.Г. и др .. Получение и исследование водных дисперсий ка" тионоактивных полиуретансемикарбазидов. - Исследования в области синтеза полимеров. Сб. -науч. трудов.

Киев: Наук. думка, 1978, с, 81-86.

4. Несмеянова Г.А. и др. Катофоретическое эпоксиуретановое пок-. рытие. -, Прогрессивные лакокрасочные.материалы и технология скрашивания. И., 1985, с. 87-89.

Изобретение относится к области электрохимйческого получения полимерных антикоррозионных покрытий.

Предлагаемые. полимерные покрытия могут быть успешно использованы как (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОФОРЕТИЦЕСКОГ0 ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНКХ ПОКРЫТИИ (57) Использование: защита металлов от коррозии методом электрофореза. . Сущность изобретения: композиция содержит 724-ную водную дисперсию эпоксидной диановой смолы с мол,м, 390-430 23-273, 273-ную водную дисперсию полиуретансемикарбазида ПУСКВ 9-104, метилакрилат 4-63, воду остальное. Водную рисперсию эпоксидной смолы прй перемешивании разбавляют волой. Лобавляют при перемешивании водную дисперсию полиуретансвмикарбазида. В смесь вводят при перемешивании метилакрилат. Характеристики: время сушки 50 мин, температура отверждения 95-100 С, проч-. ность на пробой 275 кР/мм, бензо. стойкость 30 сут, 1 табл. защитные антикоррозионные, электроизоляционные, химстойкие, а также декоративные на металлических изделиях в различных областях техники„

1819900

30 Известна композиция, состоящая из водной дисперсии эпоксидного (Э-41) . и полиуретанового олигомеров в соотношении Э-41:ПУ=50:50» (1) .. пднако полученные из этой композиции покрытия имеют низкие диэлектрические свойства, что косвенно свидетельствует о наличии пор в покрытии.

Известна также композиция, содер- 1п жащая эпоксиакриловой олигомер, модифицированный макродиизоцианатом (полиуретаном). Но покрытия из этой композиции получают не электрофонетически, при этом используют неводные среды и отверждение покрытий происходит при .облучении полным спектром ртутно-кварцевой лампы ДРТ-400, причем толщина покрытий 100-150 мкм (2 .

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемой является композиция, сос- . тоящая из водно-ацетоновой дисперсии эпоксидной смолы: (ЭД-20 или Э-41) и полиуретановой дисперсии (ПУС-KR или 25 ПУС-УКВ) (4).

Количественный состав композиции слепующий; мас.»:

Рода дистиллированная 55

Сухой остаток (эпоксидная смола и полиуретан) 25

Дцетон 20

Используемую эпоксидно-полиуретановую дисперсию получают путем сливания водно-ацетоновой дисперсии эпоксидной смолы с дисперсией полиуретана и последующей ультразвуковой обработки. Дисперсия эпоксидной смолы 40 на основе:ЭД-20 по прототипу отлича ется от предлагаемой тем, что в качестве лисперсионной среды используется не дистиллированная вода, а смесь дистиллированной воды и ацетона. Род- 4g ные дисперсии полиуретана ПУС-KR, предлагаемые и используемые в прототипе, между собой .не сливаются..

Нанесение покрытий проводится при напряженности электрического поля .20 кВ/см в течение 2 мин, Полученные покрытия сначала выдерживают на воздухе, а затем подвергают термообработке. при 200 С.в течение 120-. 180 мин.., Покрытия характеризуются высокими физико-механическими показателями и электрической прочностью. Однако они не обладают достаточной сплошностью, что снижает их защитные свойства.. сухое вещество) 9-10, Метилакрилат 4-6

Вода : Остальное

Эпоксидная дисперсия представляет собой водную эмульсию эпоксидной смолы марки 3Д-20 ГОСТ 10587-72 .с мол.м. 390-430.

Водную дисперсию.ЭД«20 получают прямым эмульгированием последней в водном растворе эмульгатора .(поверхностно-активного вещества) . В качестве эмульгатора используется несимметричный блок-сополимер пропилен- и этиленоксида формулы

R (С,Н,0) (С Н 0)„R, где R - алкильный радикал С -С, m = 14

n = 18102 °

Свойства водной дисперсии ЗД-20 приведены ниже.

Разбавитель

Вода дистиллированная :

Содержание сухо" го остатка (смолы), » 72

Содержание эмульraToðà, » 3

Вязкость по вискозиметру

В3-4, с :, 90

Полиуретановая дисперсия ПУС-KB (ТУ-38-УССР 193,.045-80) представляет собой дисперсию в воде ионного полимера (непрозрачная. жидкость свет

Нелью изобретения является снижение температуры и времени отвержде1 ния покрытий, повышение их сплошности, диэлектрических и защитных свойств. Поставленная цель достигается тем, что композиция лля электрофоретического получения полимерных покрытий, включающая 7?»-ную водную дисперсию эпоксирной диановой смолы 3fl.-20 и

27»-ную .водную дисперсию полиуретана ПУС-l(R и воду, дополнительно содержит метилакрилат при.следующем соотношении компонентов, мас.»:

72»-ная водная дисперсия эпоксидной диановой смолы ЭД-20 мол.м. 390-430 (в пересчете на сухое вещество), 23-27

27»-ная водная дисперсия полиуретансемикарбазида

ПУСК-КВ (в пересчете на

19900 6 диэтаноламином и с ",II-толуилендиизоцианатом с последующим вэанмодей-! ствием с удлинителем цепи лигидрази- . домизофталево"" кислоты, Химическая формула молекулы полиуретана имеет следующий вил ло-желтого цвета с характерным запахом).

Содержание сухого остатка полиуретана, 3 27

Вязкость по вискозиметру

83-4, с 19

Следующие примеры иллюстрируют изобретение.

Пример 1. В электролитическую ячейку заливают композицию состава, мас.Ф:

72 -ная .водная дис- 23 (по суперсия эпоксидной хому оссмолы ЭД-20 татку)

27 -ная водная дис- 9 (по сухоперсия.полиуретана му остатку) Свойства покрытий приведены в таблице. у» П р и и е р 2. Процесс проводят по примеру 1 с отличием по составу композиции, мас.1:

721-ная водная 25 (по суходисперсия ЭР-20 му остатку) Полиуретан марки ПУС-КВ представляет собой продукт взаимодействия олиготетраметиленгликоля с N-метил1 ° с

СН3

-RNHCOO(CHg)y й-(СН11 -OCONH)>-R-NHCO-NHNH Cp R Cp NHNH)

Н

1 где R - (СН ). С,Н„С,Н СН.»С Н, Иетилакрилат . 4

R " - (CHg)I» s, CgHg, 15 Вола дистиллироп. = 4"б, : . . ванная 64 .р = г-в. Приготовление рабочей композиции

Углеводородные цепи (-СН -) „ в мо- производят следующим образом: лекуле полиурвтана обуславливают по- 723-ную дисперсию эпоксидной смонижение разрушающего напряжения при . 20 лы разбавляют дистиллированной водой растяжении и возрастанне относитель- при перемешивании, ного удлинения при разрыве. Наличие после разбавления эпоксидной рис бензольного ядра в молекулярной цепи персии водой постепенно добавляют сообщает повышение сил межмолекуляр- полиуретановую дисперсию также при ного взаимодействия. - . . перемешивании, KpoMB Tolo, молекула полиуретана после смешения эпоксидной и полисодержит в полимерной цепи ионные уретановой. дисперсий .в полученную

Н : ., композицию малыми добавками при перегруппы -N-. Благодаря такой особенмешивании вводят метилакрилат, 30 Рассеивающая способность такой ности химической структуры макроцепи композиции, определенная по методу обеспечивается спонтанное дисперги« фирмы "Фйдт, составляет 23-24 см.

Рование полиУРетана в воде с обРазо- . Электролизер представляет собой ванием Устойчивых водных диспеРсий, цилиндрическую емкость, которая снабВисперсная база полиуретановой вод- ;,5 жена крышкой иэ Аторопласта, к котоной дисперсии ПУС"КВ содержит 0,4- рой прикреплен в центре токопровод

0,8 мэкв 0 /г полимера. данных груп- с наружным держателем для катода. пировок. При этом .сохраняется высокая 110 обеим сторонам катода на расстоятекучесть дисперсии (g = 30-60 сП) i3) нии 2 см от него расположены два

Свойства водной дисперсии ПУСК-KP 40 анода из стеклографита, изготовлен.приведены ниже. ные в виде прямоугольных пластин

Раэбавитель Вода дистил 2к"5 см. В качестве катода покрываелированная мого образца используют пластины из латуни (марки. ЛА-77-2) размером

45 2 х 5 х 0,04 см, Электролиз ведут в течение 60 с при .стартовом напряжении 25 В с плавным понижением ло 5 R. Отключает источник питания, образец помещают

Я} в сушильный шкаф для термообработки при 95-100 С в течение 50 мин„

9-10

4-6

Остальное

«» «»«

Прочность на пробой, ха-. рактеризующая пористость, кВlмм

Стойкост ь по крытия к дей-. ствию .органического раст» ворителя .(бензина), сут

Внваний вид по-. крытия

Время сушки, мин

ТемпераПоимер тура отвержде.ния покрытий;

Ос

»

- Ровное, глянцевое, сплошное

1 95«100 5"

30-35

275

2 95-100 50,95-100 50

30.

275

30-55

То же.

«1I »

30 -35

275

Составитель И, Воскресенская

Редактор F.,Õîðèíà Техред И.Иоргентал . Корректор И.Керецман

Заказ 2007 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям. и открытиям при ГКНТ СССР

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

«» «»» » «««..

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагар еа, 101

7 1819900 8

27ф-ная волная 9,5 (по сухо- мол.м. 390"430, 274-нyю водную дисдисперсия ПУС-КВ му остатку) персию полиуретансемикарбазида ПУСИетилакрилат 5 . 1 КВиводу, отл.ичающ-а.яся

ВоАВ дистилли- тем, что, с целью снижения темперарованная 60,5 туры и времени отверждения покрытий, Пример 3. Процесс проводят повышения их сплошности, диэлектрипо примеру 1 с отличием по составу ческих и защитных свойств, она дополкомпозиции, масД: нительно содержит- метилакриилат при

721-ная водная 27 (по сухо- 1О следующем соотношении. компонентов, дисперсия ВЛ-20 му остатку) мас.Ф:

273-ная водная дисперсия ПУС-КВ 20 721-.ная водная дисперсия

Нетилакрилат 6 . . эпоксидной диановой смо1

16 рованная 57 . . 390"430 (в пересчете на сухое вещество), Ц-27

Ф о р м у л а и s "о б р е т е н и.я : - 223-.ная водная. дисперсия полиуретансемикарбазида

Композиция для. электрофоретичес-. - щ :ПУС-Кр (в -пересчете кого получения полимерных покрытий, . на .сухое вещество) включающая 723-ную водную дисперсию Иетилакрилат эпоксидной диановой .смолы. ЭД.-20 с . Вода