Композиция для покрытий

 

Изобретение относится к композициям, применяемым как синтетические олифы или как компонент композиционных олиф. Задачей изобретения является расширение арсенала композиций для покрытий, обладающих высокой адгезией. Техническая задача решается тем, что композиция для покрытий, включающая олиго- или соолигопипериленовый каучук, кислородсодержащий органический компонент, сиккатив и растворитель, в качестве кислородсодержащего органического компонента используют побочный продукт производства изопрена из изобутилена и формальдегида через стадию получения 4,4'-диметил-13-диоксан с температурой начала кипения 45^oС при 15 мм рт.ст. или его фракцию при следующем соотношении компонентов, мас. %: олиго- или соолигопипериленовый каучук 40-65, указанный побочный продукт производства изопрена из изобутилена и формальдегида с температурой начала кипения 45^oС при 15 мм рт.ст. или его фракция 4-16, сиккатив 1-3 и растворитель остальное, что позволяет расширить арсенал композиций для покрытий с использованием многотоннажного нефтехимического производства и при этом повысить адгезию до 1 балла. 2 табл.

Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, в частности к композициям, применяемым как синтетические олифы или как компонент композиционных олиф.

Известна композиционная олифа, представляющая собой композицию из олигопипериленового каучука с молекулярной массой 1300-1600, неоксидированного льняного или конопляного масла, плавленого свинцово-марганцевого сиккатива и растворителя. Композиция дополнительно содержит неоксидированное растительное масло, модифицированное продуктом конденсации диэтиламина с борной кислотой [пат. 2146688. Россия, МПК⁶ С 09 D 109/00. Попов И.В. и др. Опубл. 20.03.00, бюл. 8].

Недостатком композиции является использование в рецептуре дорогостоящих, дефицитных (льняное, конопляное масла) и токсичных (диэтиламин, борная кислота) компонентов.

Известна композиция для покрытий, включающая соолигопипериленовый каучук, кислородсодержащий органический компонент - полипропиленоксид, свинцово-марганцевый или кобальтовый сиккатив и органический растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.% [см. Егорычева С.А., Лившиц Р.М. и др. Лакокрасочные материалы и их применение, 1985. - 1. С.12-13]: Соолигопипериленовый каучук - 65-70 Полипропиленоксид - 0,5-5,0 Свинцово-марганцевый или кобальтовый сиккатив - 4,0-6,0 Органический растворитель - Остальное Недостатком этой композиции является продолжительное время высыхания покрытия - до 30-168 часов, недостаточная адгезия покрытия (4 балла, определяемая методом решетчатого надреза по ГОСТ 15140-78).

Известна композиция для покрытий, включающая соолигопипериленовый каучук, кислородсодержащий органический компонент - полипропиленоксид, свинцово-марганцевый или кобальтовый сиккатив и органический растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.% [см. пат. RU 2089581, МКИ С 09 D 109/00, 1997]: Соолигопипериленовый каучук - 55-72 Полипропиленоксид - 0,5-1,5 Свинцово-марганцевый или кобальтовый сиккатив - 4,0-6,0 Органический растворитель - Остальное
Недостатками композиции является большое содержание в композиции дорогостоящего сиккатива и недостаточная адгезия покрытия (3-4 балла), определяемая методом решетчатого надреза.

Наиболее близкой по технической сущности является композиция для покрытий, включающая олиго- или соолигопипериленовый каучук, кислородсодержащий органический компонент - полипропиленоксид, сиккатив и органический растворитель, которая дополнительно содержит алифатические спирты C₄-C₅ или циклогексанол при следующем соотношении компонентов, мас.% [пат. РФ 2161634, МПК С 09 D 109/00, 2001 г., бюл. (прототип)]:
Олиго- или соолигопипериленовый каучук - 56,2-67,0
Полипропиленоксид - 0,5-2,5
Сиккатив - 1,6-2,2
Спирт C₄-C₅ или циклогексанол - 2,5-10,0
Органический растворитель - Остальное
Недостатками этой композиции является применение большого количества дорогостоящих компонентов (бутанол, циклогексанол, изоамиловый спирт, полипропиленоксид) и низкая адгезия покрытия на основе данной композиции - 3-4 балла, определяемая методом решетчатого надреза по ГОСТ 15140-78.

Задачей изобретения является расширение арсенала композиций для покрытий, обладающих высокой адгезией.

Техническая задача решается тем, что композиция для покрытий, включающая олиго- или соолигопипериленовый каучук, кислородсодержащий органический компонент, сиккатив и растворитель, в качестве кислородсодержащего органического компонента используют побочный продукт с температурой начала кипения 45^oС при 15 мм рт.ст., получаемый при производстве изопрена из изобутилена и формальдегида через стадию получения 4,4-диметил-1,3-диоксана или его фракцию при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Олиго- или соолигопипериленовый каучук - 40-65
Указанный побочный продукт производства изопрена из изобутилена и формальдегида или его фракция - 4-16
Сиккатив - 1,3
Растворитель - Остальное
Решение технической задачи позволяет расширить арсенал композиций для покрытий с использованием многотоннажного отхода нефтехимического производства и при этом повысить адгезию до 1 балла.

Характеристика веществ, используемых в композиции:
В качестве олиго- или соолигопипериленового каучука используют каучук синтетический олигопипериленовый (СКОП), ТУ 38.103542-89. Суммарное содержание 1,4- и 1,2-транс-звеньев 94%, 1,4-цис-звеньев не превышает 5-7%, 1,2-цис- и 3,4-звенья отсутствуют, 1000-2000, плотность 0,92 г/см³.

Каучук синтетический соолигопипериленовый содержит в структуре звенья пиперилена-, изопрена, изоамиленов, н-амиленов, циклопентадиена и винилароматических фрагментов в массовом соотношении (мономерных звеньев) 1,0: 1,4-4,8: 0,6-3,7: 0,1-2,5: 0,1-8,8: 0,7: 11,1 соответственно, 3500-5000, цвет по ИМШ 20-40 ед., температура размягчения 5-25^oС, d₄ ²⁰ 0,95-0,99 г/см³.

Сиккатив марки HК-2, ТУ 6-05-1075-76, содержание кобальта 0,6-2%.

Сиккатив марки НФ-5, ГОСТ 1003-73, содержание кобальта 1,3-1,7%
Сиккатив марки ЖК-К, ТУ 2311-040-05766764-99, содержание кобальта 0,8-1,9%.

Сиккатив марки НФ-1, ГОСТ 1003-73 (нафтенат свинцово-марганцевый).

Растворитель:
- уайт-спирит, ГОСТ 3134-78;
- тетрамеры пропилена, ТУ 2211-044-05766801-95, внешний вид - прозрачная, бесцветная жидкость, d₄ ²⁰ 0,757-0,785 г/см³, температура начала кипения 170-180^oС, 97,5% перегоняется при температуре 220-250^oC, массовая доля тетрамеров пропилена 70-90%, бромное число - не менее 100 г Br₂/100 г, массовая доля перекисных соединений - не более 0,001%;
- в качестве растворителя могут быть использованы и другие, например нефрас, сольвент нефтяной, бутилацетат.

Побочный продукт производства изопрена из изобутилена и формальдегида через стадию получения 4,4'-диметил-1,3-диоксана с температурой начала кипения 45^oС при 15 мм рт.ст. (240^oС при 760 мм рт.ст.) (см. книга Кирпичников П. А. , Лиакумович А.Г. и др. Химия и технология мономеров для синтетических каучуков. -Л. : Химия, 1981. С.207-211) и выпускают его по ТУ 2452-029-05766801-94 (продукт 1).

Побочный продукт представляет собой смесь кислородсодержащих веществ, значительный процент из которых составляют диоксановые спирты и их эфиры. Использовали в композиции фракцию побочного продукта производства изопрена из изобутилена и формальдегида с температурой кипения 45-85^oС при 15 мм рт. ст. (240-290^oС при 760 мм рт.ст.) - продукт 2. Использовали в композиции также фракцию побочного продукта производства изопрена из изобутилена и формальдегида с температурой начала кипения 86^oС при 15 мм рт.ст. (291^oС при 760 мм рт.ст.) - продукт 3.

Использовали в композиции также фракцию побочного продукта производства изопрена из изобутилена и формальдегида с температурой кипения 60-75^oС при 15 мм рт.ст. - продукт 4.

Данное изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения, приведенными в таблице 1.

Пример 1. Берут 46,2 г 100%-ного СКОПа (46,2%), 5,1 г (5,1%) продукта 1, 46,2 г (46,2%) уайт-спирита, 2,5 г (2,5%) сиккатива ЖК-К и перемешивают эти компоненты при комнатной температуре в течение 20 минут, а затем отстаивают в течение 24 ч и получают композицию для покрытий с характеристиками, приведенными в таблице 2 (пример 1). Свойства композиции и характеристику покрытия на ее основе оценивали по ГОСТ: цвет по ИМШ (ГОСТ 19266-79), условная вязкость (ГОСТ 8420-74), массовая доля пленкообразующего вещества (ГОСТ 17537-72), отстой по объему (ГОСТ 5481-66), время полного высыхания - до степени 3 (ГОСТ 19007-73), адгезия пленки (ГОСТ 15140-78), твердость пленки (ГОСТ 5233-87), температура вспышки в закрытом тигле (ГОСТ 9287-79).

Композиции с другими соотношениями компонентов получают аналогично примеру 1.

На основании примеров конкретного выполнения предлагаемая композиция для покрытий имеет преимущества по сравнению с прототипом: позволяет расширить арсенал композиций для покрытий с использованием многотоннажного отхода нефтехимического производства - побочного продукта производства изопрена из изобутилена и формальдегида через стадию получения 4,4'-диметил-1,3-диоксана с температурой начала кипения 45^oС при 15 мм рт.ст. или его фракции, при этом повысить адгезию покрытия до 1 балла, а также улучшить экологическую обстановку.

Формула изобретения

Композиция для покрытий, включающая олиго- или соолигопипериленовый каучук, кислородсодержащий органический компонент, сиккатив и растворитель, отличающаяся тем, что в качестве кислородсодержащего органического компонента используют побочный продукт производства изопрена из изобутилена и формальдегида через стадию получения 4,4'-диметил-1,3-диоксана с температурой начала кипения 45^oС при 15 мм рт.ст. или его фракцию при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Олиго- или соолигопипериленовый каучук - 40-65
Указанный побочный продукт производства изопрена из изобутилена и формальдегида или его фракция - 4-16
Сиккатив - 1-3
Растворитель - Остальноеа

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2