Абразивостойкое полиуретановое покрытие для поликарбонатных изделий

Изобретение относится к полимерным материалам, конкретно к полиуретановым покрытиям для поликарбонатных изделий, и может найти широкое применение в разных отраслях промышленности, где используются поликарбонатные изделия, например оптические изделия, защитные маски, щиты и т.д. Покрытие получают путем смешения полиола 2,2-бис-[4-(2-окситриэтокси)-фенил]-пропана, полиизоцианата на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата и этилацетата. Выдерживают полученную смесь в течение 4-6 ч, далее наносят на поверхность поликарбонатного изделия и отверждают покрытие не менее 5 сут. Технический результат изобретения заключается в получении абразивостойкого полиуретанового покрытия для изделий из поликарбоната, которое имеет высокие свойства к истиранию. 5 табл., 5 пр.

 

Изобретение относится к полимерным материалам, конкретно к полиуретановым покрытиям для поликарбонатных изделий, и может найти широкое применение в разных отраслях промышленности, где используются поликарбонатные изделия (оптические изделия, защитные маски, щиты и т.д.).

Описан состав защитного покрытия с повышенной стойкостью к царапанию (RU №2430942, опубл. 10.10.2011 г.), который состоит из пленкообразующей смолы, содержащей, по меньшей мере, один полимер, имеющий, по меньшей мере, одну реакционноспособную функциональную группу, и, по меньшей мере, один отверждающий агент, имеющий функциональные группы, способные реагировать с функциональной группой полимера, и множества диспергированных в смоле органических (содержат карбид кремния, карбид титана и/или карбид бора) или неорганических (содержат кремнезем и/или оксид алюминия) частиц, имеющих средний размер от 0,1 до 50 микрон. Основным недостатком приведенной рецептуры является ее многокомпонентность, кроме того, различные по составу, природе и физико-химическим свойствам, входящие в композицию вещества (имеющие различную степень дисперсности), могут образовывать различные по однородности системы (за счет диспергирования неоднородных по составу неорганических компонентов) и, как следствие, сложность в получении воспроизводимых результатов.

Известны полиуретановые композиционные материалы для покрытий изделий из пластика, таких как поликарбонат (RU №2456306, опубл. 20.07.2012 г.; RU №2538599, опубл. 27.04.2013 г.), состоящие из разветвленных полиолов, разветвленных полиизоцианатов и/или тримеров полиизоцианатов. Изобретения обеспечивают повышение абразивостойкости за счет введения специальных добавок. Основными недостатками данного патента при приготовлении рабочей композиции являются ее многокомпонентность, использование высокой температуры (100-160С), использование сложных экспериментальных условий (вакуум различного значения), постоянный контроль за содержанием влаги в композиции, от этого сильно зависят технические характеристики покрытия и т.д. Отклонение от этих параметров приводит к значительному ухудшению характеристик покрытия.

Наиболее близким к изобретению по химическому составу является композиционное полиуретановое покрытие (RU №2534773, опубл. 10.12.2014 г.), получаемое смешением полиола 2,2-бис-[4-(2-окситри-этокси)-фенил]-пропана в количестве 100 весовых частей, полиизоцианата на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата в количестве 57-79 весовых частей и растворителя в количестве 106-120 весовых частей, перемешиванием в течение 20 минут до содержания NCO-групп не менее 10%, нанесением на защищаемую поверхность (стекло, металл, дерево, бетон) и отверждением на поверхности в течение суток. В качестве защитного покрытия для поликарбонатных изделий, покрытие, описанное в источнике, не исследовалось. Нами проведены испытания на абразивостойкость защитного покрытия, полученного по RU №2534773, нанесенного на поликарбонатную пластинку. Результаты испытаний показали крайне низкую абразивостойкость указанного покрытия поликарбонатных изделий.

Задачей данного изобретения является получение полиуретанового композиционного материала, расширяющего ассортимент абразивостойких покрытий для поликарбонатных изделий.

Технический результат состоит в новом абразивостойком полиуретановом покрытии, высокие свойства к истиранию которого достигаются как составом, так и способом получения покрытия для изделий из поликарбоната.

Технический результат достигается путем смешения 100 весовых частей полиола 2,2-бис-[4-(2-окситриэтокси)-фенил]-пропана, 20-35 весовых частей полиизоцианата на основе 4,4,-дифенилметандиизоцианата и 250-300 весовых частей растворителя этилацетата, выдерживания полученной смеси в течение 4-6 часов, нанесения ее на поверхность поликарбонатного изделия и отверждения покрытия не менее 5 суток.

Характеристика веществ, используемых в композиции:

Полиол - 2,2-бис-[4-(2-окситриэтокси)-фенил]-пропан - бесцветная вязкая жидкость, гидроксильное число 220-235 мг КОН/г, Sigma-Aldrich, США, см. http://www.sigmaaldrich.com, Bisphenol A ethoxylate, MSDS.

Полиизоцианат - полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата торговой марки Суризон или Суризон П 85 по ТУ 113-03-29-22-84.

Растворитель - этилацетат по ГОСТ 8981-78.

Обезжиривание необработанной поверхности листа сотового поликарбоната (до нанесения композиционного материала) проводится окунанием в растворитель - этилацетат.

Способ нанесения полиуретанового покрытия на поликарбонат - окунание.

Абразивостойкость (стойкость к истиранию) покрытия определяют согласно ОСТ 3-1901-95 истиранием резинового наконечника, обернутого батистовой тканью, на приборе СМ-55 (Суйковская Н.В. / Химические методы получения тонких прозрачных пленок - 1971. - С. 82-83). Истирание проводят до появления видимых невооруженным глазом следов на поверхности покрытия.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.

Пример 1.

В емкость с мешалкой загружают 100 весовых частей (в.ч.) полиола-2,2-бис-[4-(2-окситриэтокси)-фенил]-пропана, добавляют 235.5 весовых частей этилацетата, перемешивают при комнатной температуре и добавляют полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата марки Суризон в количестве 57 весовых частей, перемешивают до полной однородности смеси, выдерживают 1 час после смешения компонентов (время выдерживания). Затем в нее окунают предварительно обезжиренный в этилацетате лист сотового поликарбоната размером 50×100 мм толщиной 4 мм. Поликарбонатный лист с нанесенным на него композиционным материалом выдерживают 1 сутки при комнатной температуре (время отверждения). Испытание на абразивостойкость поверхности проводят на приборе СМ-55, считая количество оборотов до появления видимых невооруженным глазом следов на поверхности покрытия. Результаты испытаний приведены в таблице 1.

После 5 оборотов на поверхности покрытия появились первые следы. Образец по примеру 1 отличается по составу от полученного по RU №2536773 большим количеством растворителя, а также временем выдерживания и тоже проявляет низкую абразивостойкость.

Готовят образцы того же состава, варьируя время выдерживания (1-7 часов) и время отверждения (1-13 суток), и проводят испытания их абразивостойкости. Результаты испытаний приведены в таблице 1.

Пример 2 (заявляемый состав).

Пример 2 осуществляют в условиях примера 1, но при другом соотношении компонентов:

полиол - 2,2-бис-[4-(2-окситриэтокси)-фенил]-пропан - 100 вес.ч.,

полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата - 50 вес.ч.,

этилацетат - 250 вес.ч.

Готовят образцы того же состава, варьируя время выдерживания (1-7 часов) и время отверждения (1-13 суток), и проводят испытания их абразивостойкости. Результаты испытаний приведены в таблице 2.

Пример 3.

Пример 3 осуществляют в условиях примера 1, но при другом соотношении компонентов:

полиол - 2,2-бис-[4-(2-окситриэтокси)-фенил]-пропан - 100 вес.ч.,

полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата - 35 вес.ч., этилацетат - 250 вес.ч.

Готовят образцы того же состава, варьируя время выдерживания (1-7 часов) и время отверждения (1-13 суток), и проводят испытания их абразивостойкости. Результаты испытаний приведены в таблице 3.

Пример 4.

Пример 4 осуществляют в условиях примера 1, но при другом соотношении компонентов:

полиол - 2,2-Бис-[4-(2-окситриэтокси)-фенил]-пропан - 100 вес.ч.,

полиизоцианат на основе 4,4'-дафенилметандиизоцианата - 20 вес.ч., этилацетат - 300 вес.ч.

Готовят образцы того же состава, варьируя время выдерживания (1-7 часов) и время отверждения (1-13 суток), и проводят испытания их абразивостойкости. Результаты испытаний приведены в таблице 4.

Пример 5.

Пример 5 осуществляют в условиях примера 1, но при другом соотношении компонентов:

полиол - 2,2-Бис-[4-(2-окситризтокси)-фенил]-пропан - 100 вес.ч.,

полиизоцианат на основе 4,4'-ддфенилметандиизоцианата - 15 вес.ч.,

этилацетат - 290 вес.ч.

Готовят образцы того же состава, варьируя время выдерживания (1-7 часов) и время отверждения (1-13 суток), и проводят испытания их абразивостойкости. Результаты испытаний приведены в таблице 5.

Для образцов по примерам 2-4 определена адгезия методом решетчатых надрезов покрытия (ГОСТ 15140-78), которая для всех образцов оказалась равной 1.

Из представленных в таблицах 1-5 данных следует, что наилучшую абразивостойкость проявляют образцы полиуретановых покрытий по примерам 3 и 4 со временем выдерживания 4-6 часов и временем отверждения композиции на поликарбонате не менее 5 суток. После 5 суток абразивостойкость заявленных полиуретановых покрытий не изменяется.

Таким образом, предложен новый полиуретановый композиционный материал, расширяющий ассортимент абразивостойких покрытий для поликарбонатных изделий, который обладает высокой абразивостойкостью, пониженным содержанием токсичного полиизоцианата и простотой технологии получения, не требующей специального оборудования.

Абразивостойкое покрытие для поликарбонатных изделий, полученное путем смешения 100 вес.ч. полиола 2,2-бис-[4-(2-окситриэтокси)-фенил]-пропана, 20-35 вес.ч. полиизоцианата на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата и 250-300 вес.ч. этилацетата, выдерживания полученной смеси в течение 4-6 ч, нанесения на поверхность поликарбонатного изделия и отверждения покрытия не менее 5 сут.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к способу получения водно-смоляных дисперсий, используемых при нанесении покрытия путем электрофоретического осаждения. Способ включает взаимодействие первой водно-смоляной дисперсии со второй водно-смоляной дисперсией.

Изобретение относится к составам пленкообразующих полиуретановых композиций и может быть использовано в качестве защитного покрытия для дерева, бетона, металла, стекла.
Изобретение описывает двухкомпонентную систему на основе полиуретана и/или полиуретан-полимочевинового гибрида для получения материала, подобного эластомеру и/или пластику, содержащую изокомпонент, характеризующийся низким уровнем содержания свободного мономера, и аминовый/полиольный компонент, где изокомпонент содержит форполимер на основе MDI, характеризующийся низким уровнем содержания свободного мономера MDI и имеющий концевые группы, блокированные изоцианатными группами от толуолдиизоцианата, где форполимер содержит менее 0,3% совокупного свободного мономера и характеризуется значением NCO% в диапазоне от 0,1 до 10%.

Изобретение относится к полиуретановым лакам и способу его получения и может быть использовано для защиты металлических, бетонных, железобетонных и деревянных строительных конструкций, морских сооружений, внутреннего и наружного покрытия трубопроводов и емкостей, насосно-компрессорного оборудования при добыче и транспортировке нефти и газа от воздействия атмосферных и агрессивных сред.
Изобретение относится к защитному составу для покрытия и пропитки поверхностей бетонных, металлических, деревянных, пластмассовых и стеклянных конструкционных материалов.
Изобретение относится к составам пленкообразующих композиций и может быть использовано в качестве защитного полиуретанового покрытия для дерева, бетона, стекла, металла.
Изобретение относится к составам пленкообразующих композиций и может быть использовано в качестве защитного полиуретанового покрытия для дерева, бетона, стекла, металла.
Изобретение относится к строительным материалам и может применяться для огне- и антикоррозионной защиты бетонных, металлических и деревянных поверхностей, используемых в химически агрессивных средах, а также для улучшения физико-механических и эксплуатационных показателей обрабатываемой поверхности.

Изобретение относится к области химии, в частности к быстроотверждающимся полиуретановым композициям, и может быть использовано в строительстве для герметизации стыков между наружными ограждающими конструкциями зданий и деформационных швов бетонных полов, щелей и трещин.

Изобретение относится к наполненным композициям на основе уретановых форполимеров и может быть использовано для создания рабочего (транспортирующего) покрытия транспортерной ленты, использующейся для перемещения пищевых продуктов.

Изобретение относится к способу получения жестких пенополиуретанов путем взаимодействия а) органических полиизоцианатов с b) соединениями по меньшей мере с двумя атомами водорода, реакционноспособными по отношению к изоцианатным группам, в присутствии с) порообразователей, d) катализаторов, а также при необходимости е) вспомогательных компонентов и добавок.

Настоящее изобретение относится к новым полимерным фотоинициаторам. Полимерные фотоинициаторы включают фотоинициирующие фрагменты в виде боковых групп на полимерном скелете.

Изобретение относится к загущающей композиции, характеризующейся вязкостью от низкой до умеренной, а также к косметическому средству, содержащему такую композицию.

Изобретение относится к способу получения геля для покрытия медицинских устройств, гелю, полученному таким способом и медицинскому устройству, содержащему такой гель в виде покрытия.
Изобретения относится к эластомерной композиции, которая имеет степень биоразлагаемости менее 50%, предпочтительно менее 30%, и она содержит, по меньшей мере, 0,5% и не более 99,95 вес.% ацетата крахмалистого материала, который имеет степень замещения (СЗ) от 2,5 до 3 и, по меньшей мере, 0,05 вес.% и не более 99,5 вес.% полимера, отличного от крахмала, причем указанный полимер выбран из группы, состоящей з из натуральных каучуков и их производных, полиизобутиленов, полиизопренов, бутадиен-стирольных сополимеров (SBR), бутадиен-акрилонитриловых сополимеров, гидрогенизированных бутадиен-акрилонитриловых сополимеров, акрилонитрил-стирол-акрилатных сополимеров (ASA), этилен/метилакрилатных сополимеров (ЕАМ), термопластических полиуретанов (TPU) типа простого эфира или типа сложный эфир-простой эфир, полиэтиленов или полипропиленов, функционализированных галогенированным силаном, элементарными звеньями акрилового или малеинового ангидрида, разновидностей каучуков на основе сополимера этилен-диеновый мономер (EDM) и каучуков на основе сополимера этилен-пропилен-диеновый мономер (EPDM), термопластических эластомеров, полученных из полиолефинов (ТРО), стирол-бутилен-стирольных сополимеров (SBS) и стирол-этилен-бутилен-стирольных сополимеров (SEBS), функционализированных элементарными звеньями малеинового ангидрида, и каких-либо смесей этих полимеров.
Изобретение относится к пенополиизоциануратной композиции, которая может найти применение при изготовлении теплоизолирующих материалов и строительных панелей. Пенополиизоциануратная композиция включает полиизоцианатное соединение, первый полиэфирполиол на основе сложного эфира, включающего остаток ортофталевой кислоты, второй полиэфирполиол на основе сложного эфира, включающий остаток терефталевой кислоты, по меньшей мере один полиэфирполиол на основе простого эфира, характеризующийся функциональностью, составляющей по меньшей мере 3, и гидроксильное число, изменяющееся в пределах от 200 до 850 мг КОН/г.

Изобретение относится к области электротехники и касается способа заливки компаундом электрических изделий, например высоковольтных трансформаторов. Способ заливки компаундом электроизделий включает смешение компонентов с получением компаунда и заливку электроизделий компаундом.

Изобретение относится к области химии, в частности к быстроотверждающимся полиуретановым композициям, и может быть использовано в строительстве для герметизации стыков между наружными ограждающими конструкциями зданий и деформационных швов бетонных полов, щелей и трещин.

Изобретение относится к области химии, в частности к составам полиуретановых композиций на основе простых полиэфиров, и может быть успешно использовано для изоляции внутренней поверхности буровых труб от асфальтово-смолистых, парафиновых и солевых отложений при добыче нефти и газа.

Изобретение относится к химии пенополиуретанов, в частности к полиуретановой системе, предназначенной для изготовления эластичных изделий, предпочтительно, медицинского назначения, например ортопедических, технические параметры которых имеют улучшенные санитарно-гигиенические свойства, соответствующие требованиям их эксплуатации.

Настоящее изобретение относится к изоцианатсодержащему форполимеру, а также к способу его получения, адгезиву и однокомпонентному самовыравнивающемуся пленкообразующему составу, получаемому с использованием изоцианатного форполимера.

Изобретение относится к полимерным материалам, конкретно к полиуретановым покрытиям для поликарбонатных изделий, и может найти широкое применение в разных отраслях промышленности, где используются поликарбонатные изделия, например оптические изделия, защитные маски, щиты и т.д. Покрытие получают путем смешения полиола 2,2-бис-[4--фенил]-пропана, полиизоцианата на основе 4,4-дифенилметандиизоцианата и этилацетата. Выдерживают полученную смесь в течение 4-6 ч, далее наносят на поверхность поликарбонатного изделия и отверждают покрытие не менее 5 сут. Технический результат изобретения заключается в получении абразивостойкого полиуретанового покрытия для изделий из поликарбоната, которое имеет высокие свойства к истиранию. 5 табл., 5 пр.

Наверх