CS256293B1 - Modifikované pojivo na bázi^směsi epoxidových pryskyřic vhodné pro vodou ředitelná nátěrové hmoty a tmely - Google Patents

Abstract

Účelem řeěení je získání lakových filmů na bázi modifikovaného pojivá s velmi dobrými mechanickými vlastnostmi a výbornou chemickou odolností. Dosáhne se toho tím, že nový typ pojivá sestává z pryskyřičné složky a inertního organického rozpouštědla. Pryskyřičná složka je tvořena směsí nízkomolekulární epoxidová pryskyřioe dianového typu o molekulové hmotnosti 380 až 500 a vysokomolekulární epoxidové pryskyřice dianového typu s molekulovou hmotností 1 000 až 10 000, případně tato směs může být kombinována s epoxidovou pryskyřicí na bázi fenoliokého nebo krezolového novolaku o molekulové hmotnosti 300 až 1 000 . Modifikované podivo je vhodné pro vodou ředitelné nátěrové hmoty a tmely vytvrzované ve vodě rozpustnými či emulgovatelnými polyaminy nebo polyamlnoamidy

Description

Vynález se týká modifikovaného pojivá na bázi směsi epoxidových pryskyřic, vhodného pro vodou ředitelné nátěrové hmoty a tmely vytvrzované ve vodě rozpustnými či emulgovat e Inými pólyaminy nebo polyaminoamidy.

Použití samotných kapalných epoxidových pryskyřic pro · dvousložkové vodou ředitelné nátěrové hmoty a tmely je obecně známé· Převážně se používá nízkomolekulárních epoxidových pryskyřic na bázi dianu a epichlorhydrinu o molekulové hmotnosti 380 až 500. Nízkomolekulární dlaňové epoxidové pryskyřice mají však některé nevhodné vlastnosti, které se projevují jednak při aplikaci a jednak ve vlastnostech vytvrzených filmů· Aplikačně se nevhodně projevuje jejich vysoká viskozita, která omezuje množství přidávaných plniv a pigmentů ovlivňujících vlastnosti nátěrových filmů· Rovněž nanášení viskozních směsí těchto pryskyřic s tvrdidly je běž nými natěračskými technikami obtížné, ne-li prakticky nemožné. Také vlastnosti vytvrzených lakových filmů mají určité nedostatky. Filmy jsou vzhledem k vysokému stupni zesítění značně tvrdé a chemicky odolné, ale málo elastické, což se projevuje malou tažností, ohebností a odolností úderu. Lakové filmy mají horší rozliv a nejsou zcela čiré a lesklé.

256 293

Výšemolekulárních typů epoxidových pryskyřic na bázi dianu a epichlórhydrinu se naproti tomu pro vodou ředitelné dvousložkové nátěrové hmoty nebo tmely na vzduchu schnoucí prak* ticky nepoužívá, a to hlavně ze dvou důvodů. Jednak proto, že jsou to pevné pryskyřice, které by se musely převést před emulgací do kapalného stavu rozpouštěním v organických rozpouštědlech, čímž se podstatně sníží sušina nátěrové hmoty, což se projeví v tlouštce filmu a ztrácí se ekologický efekt vodou ředitelných nátěrových hmot. Za druhé je to nízký obsah reaktivních epoxidových skupin, který nepříznivě ovlivňuje tvrdost, chemickou odolnost a mechanické pevnosti lakových filmů.

Nedostatky nízkomolekulárních dianových kapalných epoxidových pryskyřic se odstraňují obvykle modifikací dalšími látkami. Tak Mpř. viskosita se snižuje přídavkem reaktivních nebo inertních rozpouštědel, popř. jejich směsí. Přídavek reaktivních rozpouštědel především snižuje viskozitu základní epoxidové pryskyřice i její vodné emulze a částečně zlepšu je plasticitu filmu. Jejich nevýhodou je, že zkracují životnost směsi epoxidové pryskyřice s tvrdidlem,a tím omezují dobu její používatelnosti. Z reaktivních rozpouštědel se používá kapalných alifatických nebo aromatických monoglycidyletherů, alifatických diglycidyletherů, glycidylesterů (brit. pat. č. 1 472 198, TISCH, N; OESTERLE, L. Ií.i Sborník PATIPEC CONGRESS X str. 339) nebo esterů <, /5 nenasycených dikarboxylových kyselin hlavně kyseliny maleinové (čs. AO 220 737). Jejich množství je obvykle do 30 % hmotnostních vztaženo na základní epoxidovou pryskyřici. Inertních rozpouštědel se používá jednak pro snížení viskosity základní epoxidové pryskyřice a jednak pro zlepšení rozlivu nátěrové hmoty v množství obvykle do 30 % na epoxidovou pryskyřici. Používá se hlavně rozpouštědel mísitelných s vodou, přičemž se omezuje použití alkoholů, které zkracují životnost směsi epoxidové pryskyřice s tvrdidlem.

256 293

Předložený vynález odstraňuje nevýhody používání nízk©molekulárních epoxidových pryskyřic ve vodou ředitelných dvousložkových nátěrových hmotách a tmelech na vzduchu schnoucích a jeho předmětem je modifikované pojivo na bázi směsi epoxidových pryskyřic a inertního organického rozpouštědla, zejména pro vodou ředitelné nátěrové hmoty a tmely se zlepšenými vlastnostmi filmů obsahující modifikující složky a případně aditiva. Podstata vynálezu spočívá v tom, že pojivo sestává z pryskyřičné složky obsahující směs 1’ až 99 hmot· dílů nízkomolekulární kapalné epoxidové pryskyřice dlaňového typu o molekulové hmotnosti 380 až 500 a 1 až 50 hmot· dílů vysokomolekulární epoxidové pryskyřice dlaňového typu o molekulové hmotnosti 1 000 až 10 000, případně 1 až 50 hmot. dílů epoxidové pryskyřice na bázi fenolického nebo krezolového novolaku o molekulové hmotnosti 300 až 1 000 a dále z 1 až 50 hmot· dílů inertního organického rozpouštědla nemísitelného s vodou.

Pojivo na bázi modifikovaných epoxidových pryskyřic podle předloženého vynálezu má ve srovnání se známými typy řadu předností. Vhodnou volbou typu á množství modifikujících činidel se získají nízkoviskozní produkty, které v kombinaci s polyaminoamidovými nebo polyaminovými tvrdidly ve vodě rozpustnými nebo vodou ředitelnými poskytují lakové filmy s dobrým rozliyem, čiré, lesklé, s vysokou tvrdostí a dobrými mechanickými vlastnostmi, jako např. odolností ohybu a úderu, vynikající tažností a s výbornou chemickou odolností· Filmy zasychají na vzduchu za krátkou dobu a odolávají působení vody již po 24 h.

Základní pryskyřicí je epoxidová pryskyřice vyrobená alkalickou kondenzací dianu s epichlorhydriaem v takovém molárním poměru, že produkt je kapalný a má molekulovou hmot nost do 500.

Modifikujícími složkami základní ní zkomolekulární epor· xidové pryskyřice jsou epoxidové pryskyřice vysokomolekulární na bázi dianu a epichlorhydrinu o mol. hmotnosti 1 000

256 293 až 10 000. Jsou to tvrdé křehké hmoty, jejichž bod měknutí se pohybuje v rozmezí 60 až 1 50 °C a jsou vyrobeny buá pří mou kondenzací dianu s epichlorhydrinem v požadovaném molárním poměru, nebo polyadicí nížemolekulární epoxidové pryskyřice s dianem. Do nízkomolekulární epoxidové pryskyřice se přidávají při teplotě vyšší než je jejich bod měknutí· Po dokonalém rozmíchání jsou obě taveniny dokonale homogenní. Další modifikující složkou jsou epoxidové pryskyřice vzniklé kondenzací nízkomolekulárních novolaků s epichlorhydrinem. Tyto novolaky lze připravit reakcí for maldehydu s fenolem, krezoly, xylenoly, bisfenoly apod.

Z nereaktivních vodou němísiteIných organických rozpouštědel se používají aromatické uhlovodíky s počtem uhlí kových atomů 6 až 10, např. benzen, toluen a xyleny, dále alifatické ketony s počtem uhlíkových atomů 5 až 10, např. methyl-n-propylketon, methyl-isobutylketon, dibutylketon apod., alifatické estery alifatických monokarboxylových kyselin s celkovým počtem uhlíkových atomů 4 až 12, jako jsou např. octan propylnatý, apod.

Nátěrové hmoty a tmely obsahující pojivo podle vynále zu, a to ve formě směsi nízkomolekulárních a vysokomolekulárních epoxidových pryskyřic dianového typu případně v kom binaci s epoxidovanými novolaky a za přítomnosti inertních rozpouštědel nemísitelných s vodou mohou dále obsahovat re aktivní rozpouštědla, emulgátory, plniva, pigmenty, rozlivová činidly ochranné kokidy, antikorozivní přísady proti rezavění, přísady proti růstu plísní a další jiné složky. Jsou-li používány ve formě vodné emulze, obsahují vodu.

V kombinaci s tvrdidly poskytují po vytvrzení lakové filmy dobrých mechanických vlastností, výbornou chemickou odolností, dobrou kryvostí, výbornou přetíratelností, adhezí k různým povrchům, odolností proti vodě, povětrnostním vlivům a UV záření. Vytvrzené filmy jsou zdravotně nezávadné. Vytvrzené tmely při pokojové teplotě jsou po 24 h brousitelné.

256 293

Předmět vynálezu je dále doložen následujícími příklady provedení·

Příklad 1

Dq 75 hmot· dílů epoxidové pryskyřice na bázi dianu a epichlorhydrinu o mol· hmotnosti 380 vyhřáté na 120 °C se za míchání přidá 10 hmot· dílů epoxidové pryskyřice dlaňového typu o mol. hmotnosti 2 000 a 10 hmot· dílů xylenu a 5 hmot· dílů emulgátoru. Po dokonalé® zhomogenizování se směs ochladí na pokojovou teplotu. Její viskozita je 1 850 mPa · s/25 °C. Z této pryskyřice se smícháním s ve vodě rozpustným pólyaminoamidovým tvrdidlem připraví lak. Polyaminoamid se použij® ve formě 50% hmot. roztoku ve vodě. Jeho aminové číslo je 160 mg KOH/g. Lak se připraví smícháním složek v těchto hmot. poměrech:

roztok polyaminoamidu 120 hmot. dílů voda 100 hmot. dílů modifikovaná epoxidová pryskyřice 100 hmot. dílů

Lak je možno nanášet 3 1/2 h. po smíchání všech tří složek. Lak po nanesení zasychá na tvrdý, čirý, hladký, slitý film. Nasákavost vody po 24 h, je 6,2 % hmot. Po 14 dnech zasychání je tvrdost filmu stanovená kyvadlem 65,2 %. Film odolává 24 h. 5% vodnému roztoku louhu sodného, 5% kyselině chlorovodíkoví, 5% kyselině dusičné. Má dobré mechanické vlastnosti, např. odolnost proti úderu dosahuje hodnoty 100 cm, odolnost proti ohybu je menší ná 3 mm.

Se stejným tvrdidlem zhotovený lak za použití stejné epoxidové pryskyřice obsahující pouze xylen a emulgátor má životnost 1 1/2 h. Tvoří mírně zvrásněný filc% jehož nasákavost po 24 h. je 11,6 % hmot. Po 14 dnech zasychání má film tvrdost 76,2 %, odolnost úderu 15 cm, odolnost ohybu přes trn je 15 mm.

_w. 2SB 293

Příklad 2

I

Při 150 °C se připraví směs z 80 hmot· dílů epoxidové pryskyřice o mol· hmotnosti 380,5 hmot. dílů dibutylmaleinátu, 5 hmot· dílů epoxidové pryskyřice o mol· hmotnosti 7 000 a 1*0 hmot· dílů methylisohutylketonu· Vzniklá směs má viskozitu 920 mPa . s/25 °C. Lak s tvrdidlem stejným jako v příkladu 1 je možno nanášet za 3 1/2 h. Vytváří lesklý, tvrdý film, jehož nasákavost po 24 h· je 4,8 % hmot. Film je odolný organickým rozpouštědlům, 5% kyselině octové a roztokům anorganických kyselin a louhů. Má dobré mechanické vlastnosti a jeho tvrdost stanovená kyvadlem po 14 dnech zasychání je 73,6 $·

Příklad 3

Při 80 °C se připraví směs 70 hmot. dílů epoxidové pryskyřice o mol. hmotnosti 500,10 hmot. dílů epoxidové pryskyřice o mol. hmotnosti 1 100,10 hmot. dílů epoxidové pryskyřice na bázi fenolickáho novolaku o mol. hmotnosti 600, 5 hmot. dílů butylenglykolblsglycidyletheru a 5 hmot. dílů butylacetátu. Do táto směsi se zamíchá 100 hmot. dílů jemně mletého živce a přidá se 200 hmot. dílů směsi 100 hmot. dílů polyaminoamidového tvrdidla z příkladu 1 a 100 hmot. dílů živce. Vzniklý stěkový tmel nanesený na betonový podklad je brousitelný po 20 h zasychání při 25 °C. Jeho přilnavost měřená odtrhem nalepených kovových terčů je větší než povrchová vrstvy betonu.

Příklad 4

Při 120 °C se smíchá 90 hmot. dílů nízkomolekulární epoxidové pryskyřice na bázi epichlorhydrinu a dianu (mol. hmotnost je 380), 45 hmot. dílů výšemolekulární dlaňová

256 293 epoxidové pryskyřice (mol. hmotnosti 1 300), 40 hmot. dílů epoxidovaného novolaku o mol. hmotnosti 800, 50 hmot. dílů xylenu a 5 hmot. dílů neionogenního emulgátoru. Po homogenizaci a ochlazení má čirý roztok směsi pryskyřic viskozitu 600 mPa.s/25 °C. Ke 100 hmot. dílům této směsi pryskyřice ze přidá 100 hmot. dílů 50% vodného roztoku polyaminoamidové pryskyřice, jehož aminové číslo je 140 mg.KOH/g a 150 hmot. dílů.vody. Směs má životnost 3 h. Po nanesení zasychá na tvrdý, lesklý film, jehož nasákavost po 24 h zasychání je menší než 6 % hmot. Po 14 dnech zasychání má lakový film tvrdost měřenou kyvadlem 58,6 %, při velmi dobrých mechanických vlastnostech. Např. tažnost filmu měřená na Erichsonově přístroji je 7,2 mm.

Claims (1)

1. Modifikované pojivo na bázi směsi epoxidových pryskyřic a inertního organického rozpouštědla vhodné pro vodou ředitelné nátěrové hmoty a tmely vytvrzované ve vodě rozpustnými či emulgovatelnými polyaminy nebo polyaminoamidy a obsahující případně emulgáiory, plniva, pigmenty a reaktivní rozpouštědla, vyznačující se tím, že sestává z pryskyřičné složky obsahující směs 1 až 99 hmotnostních dílů nízkomolekulární kapalné epoxidové pryskyřice dianavého typu o molekulové hmotnosti 380 až 500 a 1 až 50 hmotnostních dílů vysokomolekulární epoxidové pryskyřice disnového typu o molekulové hmotnosti 1 000 až 10 000, případně 1 až 50 hmotnostních dílů epoxidové pryskyřice na bázi fenolického nebo krezolového novolaku o molekulové hmotnosti 300 až 1 000 a dále z 1 až 50 hmotnostních dílů inertního organického rozpouštědla nemísitelného s vodou.