Водостойкая эпоксидная композиция

Изобретение относится к получению водостойкой эпоксидной композиции, используемой в качестве покрытия, наливных полов, компаундов. Композиция содержит следующее соотношение компонентов, в мас.ч.: 100 низкомолекулярного эпоксидианового олигомера с молекулярной массой 400-700 и эпоксидным числом 11-21, 5-10 фторсодержащего эпоксидного олигомера на основе диэпоксипропилового эфира 2,2-бис-(п-оксифенил)-гексафторпропана с молекулярной массой 650 и эпоксидным числом 15, 13,6 триэтилентетрамина в качестве аминного отвердителя. Низкомолекулярный эпоксидиановый олигомер используют в виде 50 мас.% раствора в смеси этилцеллозольва с ксилолом, взятых в соотношении 1:7. Фторсодержащий эпоксидный олигомер используют в виде 50 мас.% раствора в смеси этилцеллозольва с ксилолом, взятых в соотношении 1:7. Изобретение позволяет повысить водостойкость покрытия. 1 табл.

 

Изобретение относится к области получения покрытий на основе эпоксидных композиций.

Известны эпоксидные композиции аминного отверждения на основе диановых эпоксидных олигомеров [1]. Они образуют химстойкие покрытия с хорошей адгезией. Их недостаток - низкая водостойкость.

Цель изобретения - получение эпоксидных покрытий с повышенной водостойкостью.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению (прототип) является эпоксидная композиция для получения водостойких покрытий по патенту RU 2039773 С1 (кл. C 08 L 63/02) [2], включающая эпоксидиановый олигомер (в том числе с м.м. 600 и эп. числом 13,9) и фторсодержащий кетиминный отвердитель, модифицированный уретансодержащим изоцианатом и трис(диаминометиламинометил) фенол при следующем соотношении компонентов:

Эпоксидиановый олигомер	100 г
Кетиминный отвердитель, модифицированный
уретансодержащим изоцианатом	77,8-173 г
Трис(диметиламинометил) фенол	1-2 г

Недостатком этой композиции является сложная технология получения фторсодержащего отвердителя, а также более низкие значения твердости и худшее водопоглощение покрытий,чем у предлагаемой по изобретению композиции (см. табл.).

Поставленная техническая задача - повышение водостойкости покрытий - достигается тем, что эпоксидная композиция по изобретению включает низкомолекулярный эпоксидиановый олигомер (м.м. 400-700, эп. число 11-21), эквимолекулярное количество алифатического аминного отвердителя триэтилентетрамина (ТЭТА) и дополнительно содержит низкомолекулярный фторсодержащий эпоксидный олигомер (ФТО) (молекулярной массой 650, эпоксидным числом 15) на основе диэпоксипропилового эфира 2,2-ди-(п-оксифенил)-гексафторпропана, полученного по методике [3], при следующем соотношении: на 100 мас.ч. эпоксидианового олигомера используется 5-10 мас.ч. фторсодержащего эпоксидного олигомера и 13,6 мас.ч. триэтилентетрамина. Все олигомеры совместимы между собой в широком соотношении, но более 10 мас.ч. фторсодержащего компонента в композицию добавлять нецелесообразно, т.к. это не приводит к дальнейшему улучшению свойств.

Эпоксидные олигомеры: смола ЭД-20 (ГОСТ 10587-84), а также фторсодержащий олигомер (ФТО) - растворяли в смеси этилцеллозольва с ксилолом, взятых в соотношении 1:7 (как рекомендуется для чистого олигомера). Готовились их 50%(мас.) растворы. Раствор фторсодержащего олигомера добавлялся к раствору смолы ЭД-20 в количестве 5-10 мас.ч. ФТО по отношению к нефторсодержащему эпоксидному олигомеру. Затем добавляли триэтилететрамин (отраслевой код 113-9064-015) (13,6 мас.ч.). Композиции разбавляли 646-м растворителем и наносили на обезжиренные пластинки из стали 08 КП. Покрытия отверждали при 120°С в течение 2-х часов или при комнатной температуре в течение 7 суток. Толщина покрытий 20-25 мкм.

В таблице представлены свойства покрытий.

Пример 1. Сначала получают фторсодержащий эпоксидный олигомер. Для этого 0,148 моля динатриевой соли 2,2-ди-(п-оксифенил)-пропана (Бисфенол AF ТУ 6-02-18-128-87) и 0,92 моля эпихлоргидрина (ГОСТ) в спиртовом растворе нагревают на кипящей водяной бане 2 часа до исчезновения щелочной реакции. Осадок хлористого натрия отфильтровывают. Из фильтрата отгоняют растворитель. Остаток отмывают водой и упаривают (или перегоняют в вакууме). Продукт представляет собой вязкое желтоватое вещество, склонное к кристаллизации, с температурой плавления 94°С, хорошо растворимое в органических растворителях. Мол. масса 650, эпоксидное число 15.

Готовят 50%-ные растворы смолы ЭД-20 и полученного фторсодержащего эпоксидного олигомера в смеси этилцеллозольва с ксилолом в соотношении 1:7. Раствор фторсодержащего олигомера добавляют к раствору смолы ЭД-20 в количестве 5 мас.ч ФТО по отношению к нефторсодержащему эпоксидному олигомеру. Композицию разбавляют 646-м растворителем и наносят на обезжиренные пластинки из стали 08 КП. Отверждают при комнатной температуре в течение 7 суток или при 120°С в течение 2-х часов. Толщина покрытий 20-25 мкм. Свойства покрытий представлены в таблице.

Пример 2. 50%-ный раствор в смеси этилцеллозольва с ксилолом в соотношении 1:7 фторсодержащего олигомера, полученного в соответствии с описанием, данным в примере 1, в количестве 10 мас.ч. ФТО по отношению к нефторсодержащему эпоксидному олигомеру добавляют к соответствующему 50%-ному раствору смолы ЭД-20. Композицию разбавляют 646-м растворителем и наносят на обезжиренные пластинки из стали 08 КП. Отверждают аналогично примеру 1. Свойства покрытий представлены в таблице.

Пример 3. Аналогично примерам 1 и 2 добавляют 50%-ный раствор ФТО к 50%-ному раствору смолы ЭД-20 в количестве 20 мас.ч. ФТО по отношению к нефторсодержащему эпоксидному олигомеру. Свойства покрытий представлены в таблице.

Источники информации

1. Ли X., Невилл К. Справочное руководство по эпоксидным смолам // М., Энергия, 1973, с.73.

2. RU 2039773 С1, 20.07.1995.

3. Гамбарян Н.П., Несмеянова Г.С., Кнунянц И.Л. Журнал ВХО им.Менделеева // 1962 г., №2, с.231.

Таблица
Свойства покрытий
№/ №	Состав композиции (Использованы 50% мас. растворы в смеси этилцеллозольва с ксилолом (1:7)	Адгезия балл, ГОСТ 15-140-70	Прочность покрытия при ударе, см, ГОСТ 4765-73	Твердость, у.е., ГОСТ 5233-67	Водопоглощение, %, через сутки	Влагостойкость В гидростате при 55°С и относительной влажности 97%
1	Смола ЭД-20 + аминный отв.	1	30	0,92	3,9	48
2	Смола Эд-20+3 м.ч. ФТО + аминный отв.	1	30	0,94	0,98	72
3	Смола ЭД-20+5 м.ч. ФТО + аминный отв.	1	30	0,95	0,62	96
4	Смола ЭД-20+10 масс.ч. ФТО + аминный отв.	1	30	0,96	0,61	96
5.	Смола ЭД-20+15 масс.ч. ФТО + аминный отв.	1	30	0,95	0,62	96
6	Смола ЭД-20+20 масс.ч. ФТО + аминный отв.	1	30	0,94	0,61	96
7.	Прототип	1	50	0,88	0,8	-

Водостойкая эпоксидная композиция для покрытия, включающая низкомолекулярный эпоксидиановый олигомер молекулярной массой 400-700, эпоксидным числом 11-21 и аминный отвердитель, отличающаяся тем, что композиция содержит низкомолекулярный эпоксидиановый олигомер в виде 50 мас.% раствора в смеси этилцеллозольва с ксилолом, взятых в соотношении 1:7, в качестве аминного отвердителя содержит триэтилентетрамин, и дополнительно фторсодержащий эпоксидный олигомер на основе диэпоксипропилового эфира 2,2-бис-(п-оксифенил)-гексафторпропана с молекулярной массой 650, эпоксидным числом 15, в виде 50 мас.% раствора в смеси этилцеллозольва с ксилолом, взятых в соотношении 1:7, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Вышеуказанный низкомолекулярный эпоксидиановый
олигомер в виде 50 мас.% раствора	100
Вышеуказанный фторсодержащий эпоксидный олигомер
в виде 50 мас.% раствора	5-10
триэтилентетрамин	13,6