Фотополимеризующаяся композиция для формирования негорючих покрытий



Фотополимеризующаяся композиция для формирования негорючих покрытий
Фотополимеризующаяся композиция для формирования негорючих покрытий

Владельцы патента RU 2655973:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) (RU)

Изобретение относится к фотополимеризующейся композиций, содержащей предварительно растворенный полимер, и может быть использовано для ускоренного формирования из них композиций с пониженной горючестью. Описана фотополимеризующаяся композиция для формирования негорючих покрытий, включающая компоненты при следующих соотношениях, мас.ч.: полиуретановый каучук марки СКУ-8ТБ 22,5-27,5, диглицидиловый эфир гомоолигомера эпихлоргидрина Э-181 77,5-72,5, диметакрилат ФОМ-2 40, 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид 2, гексафторфосфат дифенилйодония 3. Техническим результатом изобретения является получение негорючих покрытий с улучшенными эластическими свойствами. 2 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к промышленности полимеризационных пластмасс, в частности к разработке реакционноспособных фотополимеризующихся композиций, содержащих предварительно растворенный полимер и может быть использовано для ускоренного формирования из них покрытий с пониженной горючестью.

Известно использование в составе композиций компонентов, содержащих атомы азота и атомы фосфора, которое приводит к проявлению синергизма и эффективно понижает горючесть материалов (Богданова В.В. Механизм синергического действия азот-фосфорсодержащих замедлителей горения в синтетических и природных полимерах. / Богданова В.В., Кобец О.И. // Олигомеры-2015: Сборник трудов V Международной конференции-школы по химии и физикохимии олигомеров. - Волгоград, 2015. - С. 47-59).

Известна реакционноспособная полимерная композиция с использованием азотсодержащих полимеров, предназначенных для получения материалов пониженной горючести, содержащая бутадиен-нитрильный каучук в сочетании с эпоксидными смолами аминами и солью аммония (патент RU 2471830, МПК C08L 63/02, C08K 13/02, C08K 7/20, C09K 3/10, опубл. 10.01.2013).

Недостатком предлагаемого решения является длительность формирования отвержденного слоя (6 часов).

Известен состав для покрытия, содержащий в качестве компонентов растворной реакционноспособной смеси уретановый термоэластопласт - продукт на основе полиэфира и диизоцианата, растворитель 1,3-диоксалан, аминный отвердитель, полиэтилсилоксановую жидкость и эпоксидную диановую смолу ЭД-20 (патент RU 2082737, МПК C09D 163/02, C09D 175/04, C09D 183/04, опубл. 19.11.1968).

Недостатком предлагаемого решения является использование большого количества испаряющегося в процессе формирования покрытия растворителя, длительность сушки слоя (3-5 часов) и горючесть получаемого покрытия.

Известна фотополимеризующаяся композиция, включающая полисульфон на основе 2,2-бис(4-оксифенил)пропана и 4,4'-дихлордифенилсульфона с молекулярной массой 40000-56000, стирол, полимеризационноспособное соединение - продукт взаимодействия дихлорангидрида метилфосфоновой кислоты с глицидилметакрилатом, и фотоинициатор - 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид (патент RU 2401845, МПК C08G 75/20, C08L 81/06, С08К 11/00, С08К 5/5397, С08К 5/01, опубл. 20.10.2010).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата, относятся следующие: использование в качестве растворителя стирола, образующего при сополимеризации с продуктом взаимодействия дихлорангидрида метилфосфоновой кислоты с глицидилметакрилатом хрупкое покрытие, кроме того, образующийся при гомополимеризации полистирол горюч и ограничивает возможность повышения стойкости к воздействию пламени; использование ароматического полиэфира полисульфона положительно влияет* на стойкость к воздействию пламени, однако не препятствует хрупкому разрушению покрытия и не может эластифицировать продукт полимеризации.

Наиболее близкой является фотополимеризующаяся композиция, включающая полисульфон, глицидиловый эфир в качестве полимеризационноспособного растворителя, эпоксидную диановую смолу на основе дифенилолпропана и эпихлоргидрина в качестве полимеризационноспособного соединения и гексафторфосфат дифенилйодония в качестве фотоинициатора (патент RU 2592597, МПК C08L 81/06, C08F 291/18, C08F 2/48, опубл. 27.07.2016).

Недостатком композиции является горючесть полученных из нее покрытий, обусловленная горючестью продуктов полимеризации глицидилового эфира крезола и эпоксидной диановой смолы на основе дифенилолпропана и эпихлоргидрина.

Задачей изобретения является разработка фотополимеризующейся композиции для получения защитных покрытий с пониженной горючестью.

Техническим результатом изобретения является получение негорючих покрытий с улучшенными эластическими свойствами.

Технический результат достигается при использовании фотополимеризующейся композиции для формирования негорючих покрытий, включающей полиуретановый каучук марки СКУ-8ТБ, реакционноспособный растворитель - диглицидиловый эфир гомоолигомера эпихлоргидрина, в качестве полимеризационноспособного соединения диметакрилат ФОМ-2 - продукт взаимодействия дихлорангидрида метилфосфоновой кислоты с глицидилметакрилатом, молекулярной массы 417,2 г/моль, в качестве фотоинициаторов гексафторфосфат дифенилйодония и 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Полиуретановый каучук марки СКУ-8ТБ 22,5-27,5
Диглицидиловый эфир гомоолигомера
эпихлоргидрина Э-181 77,5-72,5
Диметакрилат ФОМ-2 40
2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид 2
Гексафторфосфат дифенилйодония 3

Сущность изобретения заключается в использовании растворной композиции, которую можно наносить, используя традиционные методы лакокрасочных технологий, и состав которой обеспечивает ускоренное получение нехрупких покрытий с пониженной горючестью без использования летучих компонентов.

Применение полиуретанового каучука СКУ-8ТБ (ТУ 38.103468-80) обусловлено его способностью к эластификации получаемого покрытия, растворимостью в диглицидиловом эфире гомоолигомера эпихлоргидрина, наличием атомов азота в структуре, способствующих получению покрытия с пониженной горючестью, и совместимостью получаемых растворов с продуктом взаимодействия дихлорангидрида метилфосфоновой кислоты с глицидилметакрилатом.

Применение диглицидилового эфира гомооолигомера эпихлоргидрина Э-181 (ТУ 2225-058-10488057-2010) обусловлено возможностью получения на его основе совместного раствора с каучуком СКУ-8ТБ, совместимого с диметакрилатом ФОМ-2, а также содержащимися в составе указанного диглицидилового эфира атомами хлора, снижающими горючесть покрытия.

Диглицидиловый эфир способен к образованию высокомолекулярных продуктов полимеризации за счет имеющихся двух эпоксидных групп.

Диметакрилат ФОМ-2, являющийся продуктом взаимодействия дихлорангидрида метилфосфоновой кислоты с глицидилметакрилатом, получаемый по ТУ-2435-349-05763458-2003 (молекулярная масса 417,2 г/моль, содержание фосфора 7,43%, хлора 17,03%), способствует ускорению процесса фотополимеризации ввиду наличия двух двойных связей в метакрилатных фрагментах. Наличие фосфора и хлора, в сочетании с имеющимся в составе азотсодержащим полиуретановым каучуком СКУ-8ТБ и хлорсодержащим диглицидиловым.эфиром гомоолигомера эпихлоргидрина обеспечивает технический результат в части создания покрытий с пониженной горючестью.

Использование в заявляемой композиции двух фотоинициаторов обусловлено необходимостью создания условий, при которых в фотополимеризации задействованы как глицидиловые группы диглицидилового эфира гомоолигомера эпихлоргидрина, так и метакриловые группы диметакрилата ФОМ-2.

Заявляемая композиция представляет собой одноупаковочный, стабильный при условии хранения в темноте, состав, способный при УФ-облучении к формированию адгезионно связанного с субстратом полимерного покрытия за 15 мин. Заявляемая композиция не содержит летучих компонентов, покрытие на ее основе превосходит аналоги по скорости формирования, а по сравнению с прототипом является более эластичным и негорючим.

Заявляемые интервалы по содержанию полиуретанового каучука СКУ-8ТБ обусловлены тем, что при содержании каучука менее 22,5 мас.ч. композиция низковязкая и склонна к стеканию с наклонных поверхностей. При содержании каучука СКУ-8ТБ более 27,5 мас.ч. получение однородного раствора за приемлемое время невозможно, то есть заграничные концентрации снижают технологичность композиции и препятствуют ее практическому применению.

Содержание диметакрилата ФОМ-2 менее 40 мас.ч. не позволяет достичь требуемого уровня сопротивления воздействию пламени, а превышение этого значения приводит к резкому падению совместимости компонентов, выражающемуся в росте вязкости, приводящему к утере композицией технологичности.

Количественное содержание фотоинициаторов обеспечивает получение бездефектного покрытия за время, не превышающее 15 мин. Снижение количества инициаторов замедляет процесс полимеризации, а получаемое покрытие характеризуется поверхностной липкостью. Увеличение количества фотоинициаторов ведет к получению покрытий с поверхностными дефектами вследствие слишком быстрой полимеризации в поверхностных слоях и неравномерно развивающихся усадочных процессах.

Рецептуры предлагаемых композиций, а также композиция по прототипу приведены в таблице 1.

Свойства исходных композиций и продуктов фотополимеризации приведены в таблице 2.

Из данных, приведенных в таблице 2, видно, что при условии применения композиций в соответствии с предлагаемыми рецептурами, обеспечивается получение покрытий, превосходящих прототип по характеристике сопротивления горению (кислородный индекс), эластичности, измеряемой по относительному удлинению, без применения летучих компонентов.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

К 22,5 г каучука СКУ-8ТБ и добавляют 77,5 г диглицидилового эфира гомоолигомера эпихлоргидрина. При нагревании до 60°С и периодическом перемешивании получают однородный раствор, в который добавляют 40 г диметакрилата ФОМ-2, 2 г фотоинициатора 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксида и 3 г фотоинициатора гексафторфосфата дифенилйодония. Композицию дополнительно перемешивают. Наличие или отсутствие фазового расслоения определяют визуально.

Смесь свободнолитьевым методом наносят в толщине 0,4-0,6 мм на взвешенную силиконовую или фторопластовую подложку и подвергают облучению под действием полного спектра источника УФ-света типа ДРТ-400 с расстояния 25 см (энергетическая освещенность поверхности составляет 40 Вт/м2) в течение 8 мин. Затем подложку вместе с составом вновь взвешивают на аналитических весах и по разности масс определяют количество (долю) улетучившейся компоненты.

Далее, с целью наращивания толщины до 1-1,2 мм, наносят еще один слой (для получения и тестирования образцов в соответствии с ГОСТ 28157-89 (Пластмассы. Методы определения стойкости к горению)).

Аналогичным образом получают образцы с толщиной 2 мм для испытаний по ГОСТ 11262-80 и образцы толщиной 3 мм для определения кислородного индекса по ГОСТ 21793-76 (Пластмассы. Метод определения кислородного индекса).

Композиции по примерам 2 и 3 готовят аналогично, используя соотношения из таблицы 1.

Таким образом, фотополимеризующаяся композиция для ускоренного формирования покрытий защитного назначения, включающая полиуретановый каучук марки СКУ-8ТБ, реакционноспособный растворитель - диглицидиловый эфир гомоолигомера эпихлоргидрина Э-181, полимеризационноспособное соединение - диметакрилат ФОМ-2 и фотоинициаторы гексафторфосфат дифенилйодония и 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид, при заявленном соотношении компонентов, позволяет получать негорючие покрытия с улучшенными эластическими свойствами.

Фотополимеризующаяся композиция для формирования негорючих покрытий, включающая полиуретановый каучук марки СКУ-8ТБ, реакционноспособный растворитель - диглицидиловый эфир гомоолигомера эпихлоргидрина, в качестве полимеризационноспособного соединения диметакрилат ФОМ-2 - продукт взаимодействия дихлорангидрида метилфосфоновой кислоты с глицидилметакрилатом, молекулярной массы 417,2 г/моль, в качестве фотоинициаторов гексафторфосфат дифенилйодония и 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Полиуретановый каучук марки СКУ-8ТБ 22,5-27,5
Диглицидиловый эфир гомоолигомера
эпихлоргидрина Э-181 77,5-72,5
Диметакрилат ФОМ-2 40
2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид 2
Гексафторфосфат дифенилйодония 3



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к новому составу вспучивающегося покрытия, обладающему превосходными вспучивающимися свойствами. Состав включает органический полимер, вспениватель и особую присадку.

Изобретение относится к термоотверждающейся вспучивающейся композиции для нанесения покрытия, которая подходит для защиты основ от углеводородных пожаров, например факельных пожаров.

Изобретение относится к термоотверждающейся вспучивающейся композиции для нанесения покрытия, которая подходит для защиты основ от углеводородных пожаров, например факельных пожаров.

Изобретение относится к краске, обладающей антикоррозионными и огнестойкими свойствами. Она может применяться для защиты поверхности металла и бетона от коррозии, а также при воздействии высоких температур.

Изобретение относится к сфере разработок средств, обладающих огнестойкостью, способностью поглощать электромагнитное излучение волны в диапазоне сверхвысоких частот, составам, используемым для нанесения на текстильную основу обмундирования военнослужащих, одежды гражданского населения с целью защиты от поражения зажигательным оружием, нанесения на металлические поверхности для снижения радиолокационной заметности техники в диапазоне СВЧ-ЭМИ.
Изобретение относится к композиции, образующей изоляционный слой. Описана образующая изоляционный слой композиция, включающая в себя компонент А, который содержит по меньшей мере одну эпоксидную смолу на основе бисфенола А или бисфенола F или их смеси, компонент В, который в качестве отверждающего средства содержит по меньшей мере одно тиоловое соединение, и компонент С, который содержит образующую изоляционный слой добавку, причем композиция также содержит производное фенола или третичный амин в качестве катализатора для реакции эпоксидной смолы с тиоловым соединением.

Изобретение предназначено для использования в таких отраслях, как строительство, в качестве наливных бесшовных полов, в машиностроении, ракетно-космической технике, для обеспечения пожарной безопасности, защитных покрытий, имеющих повышенную деформационную стойкость.

Изобретение относится к органическим материалам, таким как, например, древесина или бумага. Описано эластомерное тело для амортизации колебаний и/или пружинящего эффекта, включающее основное тело, а также огнезащитное покрытие, которое покрывает по меньшей мере один участок основного тела, при этом огнезащитное покрытие включает по меньшей мере две вспучивающиеся огнезащитные системы, отличающееся тем, что первая огнезащитная система содержит расширяющийся графит, имеющий температуру начала расширения от 160 до 250°C, который содержит по меньшей мере одну первую фракцию со средним размером частиц от 180 до 500 мкм, еще предпочтительнее от 280 до 350 мкм, а также по меньшей мере одну вторую фракцию со средним размером частиц от 50 до 180 мкм, еще предпочтительнее от 50 до 120 мкм и в частности от 70 до 90 мкм; вторая огнезащитная система, содержащая полиуретан, в расширенном состоянии образует несущую структуру, которая по меньшей мере частично фиксирует расширяющийся графит в расширенном состоянии.

Изобретение относится к материалам, предназначенным для огнезащиты конструктивных элементов, работающих в экстремальных условиях воздействия пламени, возникшего в результате пожара.

Изобретение относится к аэрозольным краскам с огнеупорными и/или огнестойкими свойствами, предназначенным для аэрозольного распыления, в частности, на горючие поверхности.
Изобретение относится к радиационно-отверждаемой композиции покрытия для упаковочных материалов, содержащей метакрилат-функциональное соединение, представляющее собой метакрилат-функциональный простой полиэфируретан, ускоряющее адгезию метакрилатное соединение, представляющее собой смесь фосфата метакрилат-функционального мономера или олигомера и карбоксилата метакрилат-функционального мономера или олигомера.

Изобретение относится к лаковым композициям на основе олигоуретанакрилатов, модифицированных соединениями фурфурола и фурилового спирта, которые могут быть использованы для создания декоративно-защитного покрытия при защите деревянных поверхностей и конструкций от атмосферных воздействий, агрессивных сред и грибковых поражений древесины.
Изобретение относится к композитным полимерным материалам холодного отверждения и предназначено для получения как толстослойной, так и тонкослойной горизонтальной и вертикальной разметки проезжей части автомобильных дорог, взлетно-посадочных полос аэродромов и других объектов и сооружений.

Изобретение относится к области производства лакокрасочных материалов со специальными свойствами, которые предназначены для нанесения на различные типы подложек с целью дистанционного слежения за температурными процессами.

Изобретение относится к композициям для повышения вязкости водных сред. Композиция содержит смесь по меньшей мере одного катионного или поддающегося катионизации полимера и по меньшей мере одного анионного или поддающегося анионизации полимера.

Изобретение относится к формированию радикально полимеризуемой покрывающей композиции, используемой при отделке транспортных средств, в частности автомобиля, и методам отверждения такой покрывающей композиции.

Изобретение относится к гидроизоляционным материалам, применяемым в строительстве для гидроизоляции плоских и наклонных кровель бетонных и металлических, для гидроизоляции фундаментов, сооружений, трубопроводов и других конструкций, для химической защиты бетонных (железобетонных), металлических конструкций от воздействия грунтовых вод и среднеагрессивных сред, а также карбонизации и антиобледенительных солей.

Изобретение относится к методам отверждения покрывающих композиций, содержащих радикально полимеризуемое соединение и органоборан-аминный комплекс, и которые используют при формировании отвержденного покрытия, например при отделке автомобиля.

Изобретение относится к полимерным композициям для непосредственного нанесения на маркируемые объекты метки прямого нанесения (МПН). Изобретение направлено на создание планаризующей полимерной композиции, отверждаемой высушиванием, фото- или термо- полимеризацией, и формирование МПН послойным нанесением на маркируемую поверхность планаризующей и флуоресцентной полимерных композиций.

Изобретение относится к реакционной смеси для нанесения покрытия на формованные изделия методом реакционного литья под давлением. .
Изобретение относится к радиационно-отверждаемым кроющим композициям. Радиационно-отверждаемая кроющая композиция содержит полиэфир-полиол с метакрилатными функциональными группами.

Изобретение относится к фотополимеризующейся композиций, содержащей предварительно растворенный полимер, и может быть использовано для ускоренного формирования из них композиций с пониженной горючестью. Описана фотополимеризующаяся композиция для формирования негорючих покрытий, включающая компоненты при следующих соотношениях, мас.ч.: полиуретановый каучук марки СКУ-8ТБ 22,5-27,5, диглицидиловый эфир гомоолигомера эпихлоргидрина Э-181 77,5-72,5, диметакрилат ФОМ-2 40, 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид 2, гексафторфосфат дифенилйодония 3. Техническим результатом изобретения является получение негорючих покрытий с улучшенными эластическими свойствами. 2 табл., 1 пр.

Наверх