Патент на изобретение №2263126
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ЭПОКСИДНОЙ СМОЛЫ
(57) Реферат:
Изобретение относится к способу получения композиции для покрытия на основе модифицированной эпоксидной смолы для защиты строительных конструкций, например, в составах для наливных полов. Композиция содержит следующее соотношение компонентов в мас.%: 55,0-63,0 эпоксидной диановой смолы, аминный отвердитель – смесь 13,0-20,3 изофорондиамина и одного из аминов, выбранных из 7,0-9,0 метаксилилендиамина, или 5,0-6,0 диэтилентриамина, или 5,5-6,5 триэтилентетрамина и 2,0-2,7 трис(диметиламинометил)фенола в виде аддукта с 6,5-10,5 лапролата-803, остальное – разбавитель – смесь диоксановых спиртов и их высокомолекулярных эфиров – ЭДОС. Лапролата-803 представляет собой трициклокарбонатпропиловый эфир полиоксипропилентриола. Изобретение позволяет повысить твердость и износостойкость покрытия. 2 табл.
Изобретение относится к технологии получения лакокрасочных материалов, созданию новых структур для повышения свойств покрытий для защиты строительных конструкций, например в составах для наливных полов. В силу экологической опасности полиуретановые материалы (использование изоцианатов), а также их невысокой химстойкости, водостойкости, высокой пористости, а также высокой стоимости они становятся менее популярными на рынке строительных материалов. Разработан целый ряд новых соединений олигоциклокарбонатов, реакционно-активный класс соединений олигомеров под торговыми марками Лапролат 803, Лапролат 301, Лапроксид 503М и другие. Лапролаты представляют собой продукты карбонизации эпоксидных производных полиоксипропиленов (лапролов) и имеют концевые циклокарбонатные группы. Лапролаты отверждаются по реакции уретанообразования циклокарбонат-амин с первичными алифатическими или циклоалифатическими аминами, образуя гидроксиуретановую структуру. Лапролаты широко используются для модификации существующих полимеров. Известно использование эпоксидных смол с лапролатами в композиции, отверждаемой аминами (SU 1754748, 1992). Известны эпоксициклокарбонатные смолы – продукты частичной карбонизации эпоксидной смолы с переходом части эпоксидных групп в циклокарбонатные (SU 1353792, 1987). Но главной заслугой циклокарбонатов является использование их в качестве основного компонента пленкообразующего для получения безизоцианатных полиуретанов, сочетающих хорошие прочностные свойства с высокой эластичностью. Известна полимерная композиция для отделки материалов на водной основе, включающая эпоксидную смолу – 5-42%, отвердитель – продукт взаимодействия олигоэфиров с концевыми эпоксидными или циклокарбонатными группами с диаминами, с М.М.500-1000, содержащий 1-3% аминогрупп 5-50%, эмульгатора – 0,1-3,0%, вода – остальное. В примере №4 описан пример для приготовления композиции для использования в качестве наливных полов. Композиция имеет следующие физико-механические показатели: прочность на сжатие 40 МПа, прочность на растяжение – 20 МПа, удельная ударная вязкость 30 кгс·см/см2, относительное удлинение при разрыве 45%. (Ru 2054440, 1992 г.) Наиболее близким техническим решением является органно-растворимая эпоксидная композиция, содержащая эпоксидную диановую смолу, триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола (лапроксид 503 М), трициклокарбонатпропиловый эфир полиоксипропилентриола (лапролат 803), аминофенольный отвердитель, ацетон, олигомер трифторхлорэтилена и минеральный наполнитель (Su 1754748, 92). В патенте приведены высокие показатели покрытий по удельной ударной вязкости, химстойкости покрытия, жизнеспособность состава 30-50 мин, истираемость 2,9 мм3/м. Целью заявляемого изобретения является повышение твердости и износостойкости покрытия. Техническая задача решается тем, что в композиции для покрытия на основе модифицированной эпоксидной диановой смолы, включающей эпоксидную диановую смолу, трициклокарбонатпропиловый эфир полиоксипропилентриола – лапролат 803, разбавитель, в качестве аминного отвердителя используют смесь изофорондиамина и одного амина, выбранного из метаксилилендиамина, диэтилентриамина, триэтилентетрамина и ускорителя трис(диметиламинометил)фенола в виде аддукта с лапролатом 803, в качестве разбавителя – смесь дпоксановых спиртов и их высокомолекулярных эфиров – ЭДОС при следующем содержании компонентов, мас.%:
или
или
Аминный отвердитель композиции – аддукт лапролата с аминами – получают путем нагревания всех компонентов при температуре 60-65°С в течение 2-3 ч до полной конверсии циклокарбонатных групп. Аддукт характеризуется: Вязкость при 25°С, сП – 1200-1350; Цвет – светло-желтый; М.М-900-1200. Приводим пример получения аддукта: в реактор с обогревом мешалкой загружают 8,4 кг лапролата-803, 15,0 кг изофорондиамина, 7,01 кг метаксилилендиамина и 2,6 кг ускорителя К-54, смесь нагревают до 60-65°С в течение 3 ч до полной конверсии циклокарбонатных групп. Конверсию циклокарбонатных групп определяют методом ИК-спектроскопии по исчезновению линии, характеризующей циклокарбонатную группу, т.е. С=O. Характеристику аддукта, содержание в нем аминных групп определяет Н-эквивалентный вес, который для него составляет 115-120. В качестве эпоксидных смол используют: ЭД-20, ЭД-22 ГОСТ 10587, DER-330, DER-331, DER-324 фирмы «Dow Chemical Company»; Лапролат 803 – ТУ 6-05-221-995-88, характеризуется: Массовая доля циклокарбонатных групп, % – 21,0-31,0; Массовая доля эпоксидных групп, % – 2,5; Вязкость динамическая при 25°С, МПа·с – 3500-7500; Метаксилилендиамин – МХДА Вязкость 20°C – 6,8 сП, MM-13 6,1, фирма «Mitsubishi Gas Chemical Company». Трис(диметиламинометил)фенол К-54 используется в качестве ускорителя реакции, фирма «Air Products»; Плотность кг/л – 0,971; Аминное число – 600мг НС1 /г; Вязкость, 25°С, сП – 180-380. В качестве изофорондиамина используют Epicure 205, фирма «Resolution Performance Products». Ancamine 1618 фирмы «Air Products». Диэтилентриамин, триэтилентетрамин. ЭДОС – разбавитель – пластификатор ТУ 2493-003/3004749-93 – смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров с добавкой стабилизатора, например ионола. Характеристика: цвет – прозрачный, темно-коричневый; плотность 20°С – 1,08-0,03; число омыления 15 мг КОН/г; кислотное число – 0,3 мг КОН/г. Предлагаемая композиция состоит из 2-х компонентов: А – эпоксидная смола с разбавителем, Б – аддукт лапролата с аминами. В табл.1 приведены рецептуры эпоксидных композиций, в табл.2 – свойства покрытий на их основе. Благодаря присутствию в полимере эпоксидно-аминных и гидроксиуретановых фрагментов получаемые пленки сочетают достоинства обоих классов полимеров. Рецептуры композиций, мас.%.
Свойства композиций и покрытий на их основе.
Формула изобретения
Композиция для покрытия на основе модифицированной эпоксидной диановой смолы, включающая эпоксидную диановую смолу, аминный отвердитель, лапролат-803 – трициклокарбонатпропиловый эфир полиоксипропилентриола, разбавитель, отличающаяся тем, что в качестве аминного отвердителя используют смесь изофорондиамина и одного амина, выбранного из метаксилилендиамина, диэтилентриамина, триэтилентетрамина и ускорителя трис (диметиламинометил) фенола в виде аддукта с лапролатом-803, в качестве разбавителя – смесь диоксановых спиртов и их высокомолекулярных эфиров-ЭДОС, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
