CS258255B1

CS258255B1 - Nátěrová hmota so zvýšenou odolnosti vůči chemickým vlivům

Info

Publication number: CS258255B1
Application number: CS851027A
Authority: CS
Inventors: Karla Exnerova; Jan Repka
Original assignee: Karla Exnerova; Jan Repka
Priority date: 1985-02-14
Filing date: 1985-02-14
Publication date: 1988-08-16
Also published as: CS102785A1

Abstract

Řešení představuje nátěrovou hmotu, která výrazně odolává agresivnímu chemickému prostředí. Při formulaci nátěrové hmoty, podle uvedeného řešení se filmotvorné složky rozpouští v kombinovaném systému rozpouštědel, jako plastifikátoru se používá chlorkaučuk a/nebo polyvinylchlorid s obsahem chloru 65 až 55 % hmot. zvýšeni pružnosti laku se dosáhne přídavkem epoxidovaného esteru mastných kyselin částečně vysýchavých olejů ze skupiny sojový, slunečnicový, talový. Odstranění rizika vzniku "pomerančového efektu" se dosáhne přidáním silikonové pryskyřice. Nátěrová hmota obsahuje hmot. 50 až 250 dilů plastifikátoru typu chlorovaného přírodního kaučuku s obsahem 65 % hmot. chloru a/nebo polyvinylchloridu s obsahem 55 % hmot. chloru, 40 až 200 dílů epoxidové pryskyřice typu aromatických glycidyleterů na bázi 2,2-bis(4-hydroxyfenylpropanul 25 až 100 dílů nereaktivního kondenzátu fenolu a/nebo alkylfenolu s 2-furfurylaldehydem, 3 až 50 dílů butylesteru mastných kyselin, 1 až 5 dílů polymetylfenýlsiloxanu, 12 až 70 dílů primárních alkoholů, 20 až 120 dílů etyl, propyl, isopropyl anebo butylesteru kyseliny octové a 84 až 354 dílů aromatických rozpouštědel typu benzen, xylen, toluen.

Description

Předmětem vynálezu je nátěrová hmota ae zvýšenou odolnosti vůči chemickým vlivům.

V sortimentu nátěrových hmot mají důležitou úlohu hmoty, vytvářející ochranné povlaky, které jsou schopny odolávat agresivnímu chemickému prostředí. Tyto hmoty mohou nahrazovat podstatně nákladnější pokovování a s rostoucí agresivitou běžné atmosféry jejich význam roste, užitečná hodnota nátěrové hmoty je pak dána zejména životností nátěrů, aplikovaných ve zvoleném prostředí. Agresivní prostředí, světlo a kyslík působí na všechny složky nátěrového filmu. Největším degradativním změnám jsou vystaveny organické složky a z nich především pryskyřičné pojivo. Z tohoto hlediska je nutné přistupovat k volbě hlavní pojivové složky laku. Tu tvoří většinou syntetické pryskyřice fenolické, epoxidové, polyesterové, močovino-melaminové, polyuretanové, silikonové a další typy.

K lékařským účelům lze použít jak jednotlivé složky, tak i jejich kombinace. Kombinace se pochopitelně volí s přihlédnutím k možnosti využití synergického účinku a výhod jednotlivých typů pryskyřic. Tak například fenolické pryskyřice mají vysokou chemickou odolnost. Formulace laků na jejich bázi je podmíněna snášenlivostí jednotlivých typů fenolických pryskyřic s vysychajícími oleji, snášenlivostí s dalšími modifikujícími složkami a rozpustností pryskyřice v polárních či nepolárních rozpouštědlových systémech. Film, vznikající ze samotné fenolické pryskyřice je křehký a má malou adhezl ke kovovému povrchu.

Vysokomolekulární epoxidové pryskyřice mají dobré filmotvorné vlastnosti, ale nízký obsah epoxidových skupin vede k malému stupni prostorového zesítování a tím i k malé chemické odolnosti. Nízkomolekulární epoxidové pryskyřice jsou chemicky odolnější, filmotvorných vlastností se dosáhne kombinací s vhodnými tvrdidly. Vzhledem k výborné adhezi epoxidových pryskyřic k povrchu, jejich tvrdosti, pružnosti a odolnosti vůči otěru jsou cennou složkou laků.

Kombinací epoxidové a fenolické složky vzniká hmota vysoceviskózní, obtížně aplikovatelná, která má průměrně vysokou kruchost. Tu lze snížit přídavkem plastifikátoru, kterým je chlorem sycený kaučuk, výhodně doplněný polyvinylchloridem.

I takto kombinovaný systém vytváří však poměrně křehké a málo plastické filmy. Při vysoké tepelné roztaživosti kovu vznikají pak mikrotrhliny, kterými agresivní prostředí vniká ke kovu a při korozi dochází k podkorodování laku s následným odlupováním.

Vzhledem k odlišné polárnostl filmotvorných složek dochází při použití jednotlivých rozpouštědel k porušení homogenity laku. Při relativně vysoké odpařivosti rozpouštědel za normální nebo mírné zvýšené teploty bývá porušen povrchový klid lakového filmu, za vzniku nepříjemného, tzv. pomerančového efektu na povrchu vytvrzeného filmu. Nevýhody odstraňuje nátěrová hmota sestávající hmotnostně z až 250 dílů plastifikátoru typu chlorovaného přírodního kaučuku s obsahem alespoň % hmot. chloru a/nebo polyvinylchloridu s obsahem alespoň 55 % hmot. chloru, až 200 dílů epoxidové pryskyřice typu aromatických glycidyléterů na bázi 2,2-bis(4-hydroxyfenylpropanu) o relativní molekulové hmotnosti 350 až 600, až 100 dílů nereaktivního kondenzátu fenolu nebo alkylfenolu o 1 až 4 atomech uhlíku v řetězci s 2-furfurylaldehydem, připravitelného kondenzací složek v molárním poměru 2:1, až 50 dílů epoxidovaného alkylesterů mastných kyselin získaný z částečně vysychavých olejů typu slunečnicový, sójový, talový, kde alkylový řetězec obsahuje 2 až 8 atomů uhlíku, až 5 dílů lineárního polysiloxanu s výhodou polymetylfenylsiloxanu o viskozitě

130 až 190 mPa.s při 20 °C, aí TO dílů primárních alkoholů s lineárním nebo rozvětveným řetězcem s 3 až 8 atomy uhlíku v alkylu, až 120 dílů etyl-, propyl-, isopropyl- nebo butylesteru kyseliny octové, až 354 dílů aromatických uhlovodíků ze skupiny benzen, toluen, xylen, etyl- a isopropylbenzen.

Při formulaci nátěrové hmoty podle vynálezu se uvedené filmotvorné složky rozpouští v kombinovaném systému rozpouštědel, které tvoří primární alkohol s lineárním nebo rozvětveným řetězcem s 3 až 8 atomy uhlíku v alkyl-, etyl, propyl- a/nebo butylesteru kyseliny octové, případně doplněné o rozpouštědlo na bázi aromatických uhlovodíků ze skupiny benzen, toluen, xylen, etyl a Isopropylbenzen.

Při formulaci filmotvorného systému se jako plastifikátor použije ohlorkaučuk a/nebo polyvinylchlorid s uvedeným obsahem chloru. Jako epoxidová pryskyřice se při postupu podle vynálezu používá dian-epoxidová pryskyřice s relativní molekulovou hmotností 350 až 600 a jako fenolické pojivo nereaktivní kondenzát fenolu a/nebo alkylfenolu s 2-furfurylaldehydem. Zvýšení pružnosti laku se dosáhne přídavkem epoxidovaného esteru mastných kyselin částečně vysychavýoh olejů ze skupiny sójový, slunečnicový, bavlněný, sezamový, talový a lněný. Odstranění rizika Vzniku pomerančového” efektu a zvýšení klidu lakového filmu při vytvrzování laku se při postupu podle vynálezu dosáhne vynálezu přídavkem silikonové pryskyřice ve formě metyl a/nebo metylfenyl derivátu.

Vytvrzení nátěrové hmoty podle vynálezu se provádí přídavkem polyalkylenpolyaminů nebo polyaminoamidů, případně jejich roztoků ve vhodně volených směsích organických rozpouštědel.

Nátěrová hmota podle vynálezu vytvářejí vysoce stabilní systém a je vhodná jako antikorozní ochrana v chemickém průmyslu, zemědělství, strojírenství a stavebnictví, v řadě případů může nahradit podstatně dražší pokoveni ušlechtilým kovem.

Příklad 1

Při teplotě 40 °C je ve 40 dílech hmot. benzenu a 49 dílech hmot. isopropylbenzenu rozpuštěno.

dílů hmot. chlorovanané přírodní krepy s min. obsahem 65 % chloru.

Viskozite roztoku je upravena až 30 díly hmot. etylacetátu. Vneseno dílů hmot. epoxidové pryskyřice aromatického glycidyléteru o relativní molekulové hmotnosti 380, následuje přídavek dílů hmot. nereaktivní pryskyřice paraterciárního butylfenolu a 2-furaldehydu, modifikovaného 1,3-dichlor-2-propanolem.

Pro zajištění homogenity je systém doplněn díly hmot. isobutylalkoholu a dílem hmot. polymetylfenylsiloxanu viskozitního rozsahu 130 až 190 m.Pa.s/20 °C, díly hmot. epoxidovaného butylesteru mastných kyselin talového oleje.

Připravená nátěrová hmota má min. 50 % hmotnostních aktivních látek. Konzistence stanovena na Fordově pohárku dle ČSN 67 3013, nepřesahuje 60 s.

K aplikaci byla nátěrová hmota míšena s bázickou tvrdící složkou typu amlnoamldu dlmerních mastných kyselin a polyalkylenpolyaminů výsledného aminového čísla 150 mg KOH/g a to ve hmotnostním poměru 100 d. nátěrové hmoty a 20 d. tvrdidla. Ochranná účinnost nátěru byla prověřena stacionární ponorovou zkouSkou v laboratorních podmínkách po dobu 150 dní u plechů s nátěrem celkové tloušEky 130 + 20 )um, aplikovaných bez použiti základního nátěru. Při srovnatelném porovnáni s nepigmentovaným epoxidovým dvousložkovým lakem tvrditelným za normálních teplot byla nalezena lepší odolnost nátěru dle vynálezu pro organické kyseliny, polární rozpouštědla typu alkoholů. Byla potvrzena úplná odolnost pro uhlovodíky typu lakového benzinu a motorové nafty. Oba srovnávané systémy nesplnily podmínky odolnosti k aromatickým uhlovodíkům a acetonu.

Příklad 2

V předložených

120 dílech hmot. propylacetátu je rozpuštěno za míchání při teplotě max 50 °C dilů hmot. emulzního plastotvorného polyvinylchloridu s obsahem chloru min. 55 %.

Po nadávkování

250 dilů hmot. xylenu je při shodné teplotě provedeno rozpuštění

150 dílů hmot chlorovaného kaučuku do viskozity 25.10^-3 Pa.s/20 °C, vmícháno dílů hmot. novolaku p-kresolu s 2-furfurylaldehydem

150 dílů hmot. epoxidové pryskyřice aromatického glycidyléteru o relativní molekulové hmotnosti 480. Viskozita systému upravena přídavkem dílů hmot. isobutylalkoholu a dílů hmot. isopropylalkoholu, flexibilita, rozliv a termostabilita ovlivněna přídavkem díly hmot. epoxidovaného butylesteru mastných kyselin slunečnicového oleje a díly hmot. polymetylfenylsiloxanu viskozitního rozsahu 130 až 190 mPa.s/20 °C.

Připravená nátěrová hmota obsahuje min. 50 % hmotnostních aktivních látek. Konzistence stanovena na Fordově pohárku dle ČSN 67 3013 nepřesahuje 50 s.

K aplikaci byla nátěrová hmota míšena s bázickou složkou typu polyalkylenpolyaminů v hmotnostním poměru 100 dílů nátěrové hmoty a 4 dily dietylentriaminu. Další aplikace byla provedena míšením s bazickou složkou typu aminoamidu dlmerních mastných kyselin a polyalkylenpolyaminů výsledného aminového čísla 150 mg KOH/g. Ochranná účinnost nátěrového systému byla ověřena stacionární ponorovou zkouškou za podmínek uvedených v příkladě 1.

Ve vzájemném srovnání různě tvrzeného nátěru dle vynálezu byla potvrzena větší vhodnost použiti tvrdidla typu aminoamidu před dietylentriaminem.

Při srovnání ochranné účinnosti nátěru dle vynálezu s nepigmentovaným dvousložkovým epoxidovým lakem, tvrditelným za normálních teplot byla prokázána lepší odolnost v destilované vodě, v 10% roztoku soli a v prostřed! 30% čpavku.

Příklad 3

K seperátně připravenému roztoku nereaktivního kondenzátu fenolu s 2-furfurylaldehydem můdifikovaného 1,3-dichlor-2-propanolem, složeného z dílů hmot. modifikovaného novolaku a směsi dílů hmot. 2-etylhexanolu dílů hmot. n-butylalkoholu, je při teplotě 30 °C přidáno

320 dilů hmot. disperze chlorkaučuku v butylacetátu s min. obsahem 70 % aktivních ' látek a

520 dílů hmot. roztoku epoxidové pryskyřice aromatického glycidyléteru o relativní molekulové hmotnosti 380 v lékařském toluenu - s min. obsahem 32 % aktivních látek. Flexibilita, rozliv atermostabilita ovlivněna přídavkem dílů hmot. epoxidovaného butylesteru mastných kyselin sojového oleje a dílů hmot. epoxidovaného butylesteru mastných kyselin sójového oleje a dílů hmot. 100% polymeťylfenylsiloxanu.

Připravená nátěrová hmota obsahuje min. 50 % aktivních látek.

Konzistence, stanovená na Fordově pohárku dle ČSN 67 3013, nepřesahuje 40 s.

K aplikaci byla nátěrová hmota míšena s bázickou tvrdící složkou typu aminoamidů dle citace příkladu 1.

Dle této citace byla sledována i ochranná účinnost dle vynálezu s ochrannou účinností nátěrových hmot i na bázi ostatních obsažených pojiv - fenolického pojivá a chlorkaučuku. Nátěr dle vynálezu, aplikovaný dle podmínek příkladu 1 byl lesklý, klidného povrchu s prokáza nou přilnavostí, bez pórovitosti, odolný vůči úderu a ohybu. Lak fenolického pojivá vytvářel různou tlouštku filmu se sníženou přilnavostí, která negativně ovlivnila ochrannou účinnost.

U chlorkaučukového nátěru byla pozorována pórovitost, která byla prokázána podkorodováním nátěru již za 30 dní. Z aplikačních zkoušek příkladů 1, 2 a 3 plyne, že kombinovaná pojivová nátěrová hmota tvrzená vhodným tvrdidlem přesáhne svými vlastnostmi hodnocený účinek jednotlivých pojiv.

Claims

předmEt vynalezu

Nátěrová hmota se zvýšenou odolností vůči chemickým vlivům vyznačená tím, že sestává hmotnostně z 50 až 250 dílů plastifikátoru typu chlorovaného přírodního kaučuku s obsahem alespoň 65 % hmot. chlóru a/nebo polyvinylchloridu s obsahem alespoň 55 % hmot. chlóru,

40 až 200 dílů hmot. epoxidové pryskyřice typu aromatických glycidyléterů na bázi 2,2-bis(4-hydroxyfenylpropanu) o relativní molekulové hmotnosti 350 až 600, 25 až 100 dílů hmot. nereaktivního kondenzátu fenolu nebo alkylfenolu o 1 až 4 atomech uhlíků v řetězci s 2-furfurylaldehydem, připraveného kondenzací složek v molárním poměru 2:1, 3 až 50 dilů hmot. epoxidovaného alkylesterů mastných kyselin získaných z částečně vysychavých olejů typu slunečnicový, sójový, talový, kde alkylový řetězec obsahuje 2 až 8 atomu uhlíku, 1 až 5 dílů hmot. lineárního polysiloxanu s výhodou polymetylfenylsiloxanu o viskozitě 139 až 190 mPa.s při 20 °C, 12 až 70 dílů hmot. přimárních alkoholů s lineárním nebo rozvětveným řetězcem s 3 až 8 atomy uhlíku v alkylu, 20 až 120 dílů hmot. etyl-, propyl-, isopropyl-, nebo butylesteru kyseliny octové, 89 až 354 dílů hmot. aromatických uhlovodíků ze skupiny benzen, toluen, xylen, etyl- a isopropylbenzen.