Полимерная композиция, например для антикоррозионного покрытия на основе хлорсульфированного полиэтилена
к3. «е«т "- нс тс.к,, О, «:g,q
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН И Я К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соеа Советскик ьоциалистическик Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.04.7О (21) 1430150/23-05 (51) М. Кл.-" С 08 Е 23/34 с присоединением заявки Мз— Государственный комитет (23) Приоритет— Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 678.742.2: : 620.1 97.6 (088.8) (43} Опубликовано 30.06.78. Бюллетень ¹ 24 (45) Дата опубликования Ouèñàuuu 19.06.78 (72) Авторы изобретения Г. Я, Лозовик, М. Ml. Карякина и Г. E. Боярская (71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский химико-фармацевтический институт им. Серго Орджоникидзе (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, НАПРИМЕР ДЛЯ АНТИКОРРОЗИОННОГО ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ ХЛОРСУЛЬФИРОВАННОГО ПОЛ ИЭТИЛЕНА Изобретение отчоснгся к области получения полимерных композиций на основе хлорсульфированного полиэтилена (ХСПЭ), пригодных для антикоррозионных покрытий. Известны способы получения такилх покрытий из двухкомпонентных лаковых составов: один из компонеHTOB — 15 — 25%-ный раствор .модифицированного ХСПЭ з ароматических ,растворителях, второй — раствор вулханизующего агента. В улка низа ты ХСПЭ, полученные из двухкомпонентных лаковых составов, обладают высокой стойкостью к агрессивным средам лри иопользовании в качестве вулканизующих а, ентов ароматических дна минов, аминоэпоксидных аддуктов. Однако лри эксплуатации полученных вулканизатов в виде покрытий по металлу величина адгезионной прочности связи между покрытием и металлом оказывается недостаточной для эффективного защитного: действия. Для ее увеличения ХСПЭ лриходится модифицировать фенолформальдегидными смолами. Эти смолы вводят в ХСПЭ в зиа«чительном количестве, что, естественно; снижает стойкость «получаемых, покрытий в окислительных среда х — отличительное свойство вулканизатов ХСПЭ. Кроме того,,введение твердых фе нолформальдегидных смол приво дит к образованию надмолекулярных структур, сущестпенно ciIHжающпх эластичность покрытий пз ХСПЭ. Это заставляет применять в качестве вулканизующпх агентоз ннзкомолекулярные полиамидные смолы. Они отличаются малым содержанием свободного алифатического амина, первичных ампногрупп н содержат ими <азолиновые группы. Однако применение последних также, нежелательно, так как приводит к сии>кению химической стойкости покры10 тия. Кроме того, при модификации фенолформальдегиднымп смолами наиболее эффективно .введение смолы в ХСГ1Э на вальцaх с последующим переводом в раствор. Улучшая защитные свойства покрытий,,подобный способ значительно усложняет процесс их получения. С целью повышения химической стойкости в окислительных или агрессивных средах и повышения физико-механических свойств покрытий в состав композиции введены хлорированный полиэтиlcu (ХПЭ) с содержанием iëoðà 63 — 70% или хлорнрованные парафины (ХП) с тем же содержанием i.tIoðà в количестве 30 †1 вес. ч. на,100 вес. ч. ХСПЭ. Модификация ХСПЭ этими материалами позволяет не только сохранить, но и значительно увеличить стойкость вулканизатов ХСПЭ в окислительных средах. Адгезионные свойства композиций на основе ХСПЭ, модифицированных ХПЭ и фенолформальдегидной 379148 отвердителем .выливают .на стеклянную пластинку, высушива ог до удаления растворителя и ставят .в шкаф. Композицию, содержагцую в качестве отзердителя дс-фенилендиамин, отверждают 1 н,при 130 С, композицию, содержащую в качестве отвердителя смолу «П0-201», 30 мин,при 140 С. Полученные аленки пригодны для испытаний на физикомеханические свойства,и испытаний на корро10 зионную стойкость. Данные приведены E табл. 1 и 2. ао "о; Физико-механические свойства вулканизатов ХСЛЭ I ! Время 1 П >очность и удару, =с/с 1 ь Теми ература и ттве;. ж„-ения, С Предел прочности при ,; астя>кенян,! кгс/с.н- Относительная твердость по (11Т-2 Наиме. ованис композициии Применяемый отвердитель (отвержде иия при !00 " пои 2ОГС.:. -Ф с и и1 леидиамии ! ти-Фениле".диампн (ХСПЭ 0,32 5CI (оо 0,3о (ч." . С ПЭ 23(С 000 0,35 0,33 (0,29 50 то мни 3 сут 11о (43,0 ПО-201 То же 700 0 3! о ( .о же 800 (!8п 0,3!! ! .н-Феннлен-,намин ( (ХСПЭ— смола (01 л (1: 1) «0 130 304,0 0,43 250 1 ч ( Тоже То же 285,0 0.47 250 5 cy-. 0,4! 182,0 1 ,!, 0,0 ХСПЭ— смола 10! л (1: 1) П 0-20! 450 30 нин 0,35 То жс То же 0,35 500 3 сит 0,3. СПЭ— ХПЭ (1: 1) тв" Фецилендиампн 120 155,С 0.4 55с 1 (То же 25 5 сут То же 0,43 0,41 270,С (400 1 48,0, 500 СПЭ- ХП (1; 1) ! л .-Феип1 (леидиампи ( (То ?ке 120 0,38 0,37 5 сут 50 оя io же 0,39 0.37 и;:юц;нм отвердителем выливают на стеклян:-;ую пластинку,;высушивают до удаления растворителя и оставляют при комнатной темлературе композицию, содержащую м-фенилеидиамин на 5 суток, ком(позицию, содержащую «ПО-2i)i», — на 3 суток. Полученные пленки ",õãoäl ы для испытаний на физико-механичесмолой 10! л, находятся примерно на одном уровне, а у композиций, модифицированных ХП С(в, значительно выше, чем у модифици.рованных смолой 101 л. Пример l. 80 г 15% раствора ХСПЗ в толуоле делят на две равные части (по 40 г) и добавляют соответственно в каждую 7,5 г 10%-ного раствора м-фенилендиамина в циклогексаноне н З,О г отверднтеля ¹4 (30%-ный раствор смолы «ПО-201» в смеси растворителей). Растворы ХСПЗ с соответствующим П р н м е р 2. 80 г 15%-ного раствора ХСПЗ в толуоле делят на две равные части (по 40 г) и добавляют соответственно в каждую 7,5 г 10%-ного раствооа л,-фенилендиами :.-:а в цнклогексаноне и 3,0 г отвердителя ¹ 4 (30%-ный раствор смолы «ПО-201» в смеси растворителей). Растворы ХСПЗ с соответстОтносительное УД. И Нi C: I ИЕ прн разрьие, о7„ (ские свойства и испытаний на коррозионную стойкость. Данные приведены в табл. 1 и 2; Пример 3. В 12 г ХСПЭ на охлаждаемьтх вальцах в течение 20 л!ин вводят 12 г смолы 101 л, после чего, помещают в закрыть. сосуд, заливают 157 ял толуола. После р::творения смеси !60 г полученного раствора де,—.ят на 2 равные части (по 80 г) и добавляют соответственно в !первые две — 7,5 г 10%-ного раствора л!-.фенилендиамина, во вторые две — 3,0 г отвердителя № 4. Растворы композиции с отвердителем я-фениленднамином выливают на две стеклянные пластинки: од; —:у ставят в шкаф,,нагретый до 130 С, на 1 ч, другую оставляют на 5 суток на воздухе. Растворы композиций с отвердителем «ПО201» также выливают на две стеклянные плас-.инки — одну ставят в шкаф, нагретый до 140 С, на 30 яия, другую оставляют,на 3 суток на воздухе. Полученные !пленки пригодны для испытаний на физико-механические свойства и испытаний на коррозионную стойкость (см. табл. 1 и 2). Пр и м е р 4. 160 г 7 5% раствора ХСПЭ в толуоле делят на четыре равные части (по 40 г), в две из которых добавляют по 3 г хлор!!зова !!ного полиэтилена с содержанием хлор .. " " . -.. -зе "рупие по 3 г хлорированным .и=- аг;..:.î- Сг с таким же содержанием x.:".оо =-. В полученные р астворы ком!позиь::.:: .с =-ç .—,; —.: тсч по 3 75 г 10О! ного раство5 pd л-пренил ндиаMèí3 РаcTB0pbI кОмпОзиций выливают на стеклянные пластинки. Две ста-! вят в шкаф, нагретый до 120 С, на 1 ч, две оставляют при нормальной температуре на 5 суток. Полученные пленк!! пригодны для исд пытаний на физико-механические свойства и испытаний на коррозионную стойкость (см. табл. 1 и 2). Ка . видно из данных, приведенных в табл. 1, вулканизаты ХСПЭ, модифицирован"h å ХПЗ и ХП, обладают высокой прочнсстью и эластичностью, по эластичности они значительно превосходят,вулканизаты ХСПЭ, содержащие фенолформальдегидную смолу (прн отверждении з.-фениленднамином). Испытания иа химическую стойкость вулканизатов ХСПЭ про!водились по изменению веса и прочностчых свойств при 25 С .в течение 250 ч. В качестве сред были выбраны: 98- .и 80",;-ная серная кислота, 56- и 25 40",-ная азотная кислота, 37% -ная соляная кисло;а, 85%-ная фосфорная кислота. Результаты приведены в табл. 2. 379146 Таблица 2 Химическая стойкость вулканизатов ХСПЭ На",ã",ëåíoBàø.е I Агрессивная среда ! ко,"гпозиций Изменение веса после испытаний, вес. % Коэффициент стойкости, Кп ХСПЭ Л 0,55 0,61 069 ),88."„, >Э о +!,2 + 1,6 + 0,3 + ),9 ХСПЭ вЂ” смола 101 л(1: ))A + 1,9 + 2,4 + 0,8 0.54 0,57 0,72 ХСПЭ вЂ” смола 101 л(1: 1) Б + 2,3 + 2,7 + 0,6 0,51 0,63 0,71 ХСПЭ вЂ” ХГ1Э (1; ))л ХСГ1Э вЂ” ХПЭ (1:1) Б 0,45 0,59 0,53 + 2,8 — 0,7 — 2,2 1,67 ),5 1,73 56% НХОз 37% НС1 98% НгЬО ХСПЭ вЂ” ХП (1:1) А 0,6 0,52 0,58 + 2,4 — 0,9 — 1,8 ),74 1.38 1,69 56о/о HNOç 37% НС1 98% Нг504 ХСПЭ вЂ” ХП (1:)) 5 -" ʄ— отношение пределов прочности при растяжении после и до испытаний. "" "К вЂ” отношение относительного удлинения прн разрыве после и до испытаний. Пример 5. Для .исследования адгезионных свойств композиций на основе ХСПЭ (состав приведен в прияерах 1 — 31 п роводились испытания на адгезию методом расслаи5 зания. Результаты приведены в табл. 3. зг> о/о Н К Оз 40о о Н. ;Оз 98% Н г > 04 8.-, Н,.-О,, 37,> НС) 85% Н.-РО. 6 "о НХОз 40о/о HNO3 80 "о Н 504 98% Н 50 85% НзРО, 37о>, НС) 56% НХОз 40о>, НХО, 80о/о НгSO, 37% НС1 85% НзРО4 56% Н )4 Оз 40% Н) >)Оз 98% H2SO4 80% Н 504 37% НС! 85% НзР04 56% НХОз 40о/о HNOç 98% НгЯОз 80% H SO 37% НС1 85% НзРО 56% Н. Оз -".O% Н))О 98% Н SO 80% HzSO 37% НС! 85% НзР04 Как видно из .приведенных данных, вулканизаты ХСПЭ, модифицированные ХПЭ и ХП, обладают наивысшей стойкостью в исследуемых средах. Они.не разруша ются даже в 98%ной серной и 56%-.ной азотной кислотах, т. е. и тех средах, в которых разрушается абсолютное большинство отолимерных материалов. Разрушается 0,52 Разрушается 0,67 0,69 1,03 Разрушается 0,54 0.57 Разрушается 0,73 Разрушается То же » 0,43 0,52 0,68 Разрушается То же » 0,45 0,58 0,64 1,52 1,1 2,12 1,06 1,5 1,0 1,86 l,2 2.3 1,1 1,72 1.0! Козффициен- стой кости, (ко У"" 0,57 0,53 0,68 1,65 0,35 l,03 0,68 0,87 0,93 1,0 0,41 0,67 0,47 0,72 0,59 1,0 + 1,3 + 1,7 + 1,4 + 0,8 + 3,4 + ),2 — 2,5 + ),l + 0,9 + 0,4 + 3,9 + 1,4 — 3,2 + 0,8 + 1,2 — 0,2 379148 ЕО Тголица 3 Адгезиониь:е свойства композиций основе ХСГ(Э т.-... „, тура Отверждения, а г Адгезия покрытия, 2/C if Бремя от-! верждения Наименование композиции ХСПЭ, отвердитель м-фе120 180 5 сут 25 пилеидиамии ХСПЭ вЂ” смоча (01 л 120 320 (I: 1), отвердитель я -феиилендиамин о5 5 сут ХСПЭ вЂ” ХПЭ, отвердитель и-феиплендиампи ХСПЭ вЂ” ХП, отвер„-итель (20 350 5 сут (! Ч 5 сут (20 450.и-феиилендиамин Составитель А. К;.чако-а Техред А. 1:,амышиикова Редактор 1(. 1 орькова Коррек:о;> И. Симкииа Заказ 340/570 Изд. № 482 Тираж 655 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Подпи исе Тип. Харьк, фил. пред, «1(атент» Исследование адгезионных свойств композиций на основе ХСПЗ показало, что композиции, содержащие ХПЗ. не уступают, а композиции, содержащие ХП, значительно превосходят по адгезионным свойствам композиции, содержащие фенолформальдегидную смолу. Формула изобретения Полимерная композиция, например для антикоррозионного покрытия на основе хлорсульфированного полнзтилена, вулканизуюь,".;-.;- и других добавок, отличающаяся тем, что, с целью увеличения химической стойкости в окислите чьных илп агрессив|ных средах и повышен((я физико-механических свойств покрытий, в состав композиции введены хлорированный полиэтилен с содержанием 70р2 бо — 70 ",.-, или хлорированные парафины с тем же содержанием хлора в количестве ЗΠ— Е00 вес. ч..на 100 вес. ч. хлорсульфирозанно"o полпэт:плена.
