MX2013003781A - Revestimiento resistente a dietilen glicol monometileter. - Google Patents

Revestimiento resistente a dietilen glicol monometileter.

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Abstract

Revestimientos resistentes a dietilen glicol monometil éter incluyen un componente base que incluye un poliol epoxi funcional que contiene azufre y un componente activador incluyendo un agente de curado isocianato.

Description

REVESTIMIENTO RESISTENTE A DIETILEN GLICOL MONOMETILÉTER i DECLARACIÓN RESPECTO A DESARROLLO O INVESTIGACIÓN AUSPICIADOS FEDERALMENTE : Esta invención se realizó con soporte del Gobierno bajo el Contrato Número FA8650-05-C-5010, otorgado por el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea (AFRL = Air Forcé Research Laboratory) . El Gobierno de los E.U.A. puede tener ciertos derechos en esta invención.
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se dirige a composiciones de revestimiento resistentes de dietilen glicol mono metil éter (DIEGME) . En forma más particular, la presente invención se dirige a composiciones de revestimiento que incluyen un poliol epoxi funcional que contiene azufre y un agente de curado isocianato.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Revestimientos para tanques de combustibles de aviación y aeroespaciales convencionales, tales como BMS10-39, pueden degradarse por ciertos aditivos de combustibles tales como DIEGME. A concentraciones elevadas, DIEGME puede degradar químicamente revestimientos o pinturas de tanques de combustibles basados en epoxi convencionales, resultando en desprendimiento del revestimiento superior. Esta degradación química de pinturas o revestimientos basados én epoxi convencionales presenta problemas particulares en aplicaciones aeroespaciales o de aviación, tales como aeronaves militares, en donde DIEGME puede estar presente en turbosina o combustible para aviones a reacción o : propulsor de aviones a reacción (JP = Jet Propellant) . DIEGME puede agregarse a la turbosina o JP como un inhibidor de anticongelante del sistema de combustible (FSII = Füel System Icing Inhibitor) , que evita o reduce la acumulación de hielo dentro del tanque de combustible que de otra forma puede resultar de las bajas temperaturas experimentadas durante operación de la aeronave en condiciones ambientales frías o de grandes altitudes. Por ejemplo, JP-5 y JP-8 son combustibles para aviones a reacción militares que típicamente incluyen DIEGME como FSII. De manera similar, DIEGME también puede agregarse a turbosina A o turbosina A-l como un FSII.
Durante operación de aeronaves normal, DIEGME presente en la turbosina puede condensarse en el espacio superior del tanque de combustible a concentraciones elevadas, y/o puede enriquecerse en el agua residual que puede residir en el fondo del tanque de combustible. A estas concentraciones elevadas, DIEGME puede actuar como un solvente para pinturas o revestimientos de tanques de combustible basados en epoxi convencionales, que pueden resultar en desprendimiento y/o hinchado del revestimiento superior. Revestimiento superior del tanque de combustible desprendido crea una condición operativa peligrosa para la aeronave ya que el revestimiento superior desprendido puede entrar y obturar el filtro de combustible de esta manera interrumpiendo la operación del sistema de combustible.
Problemas de desprendimiento del revestimiento superior del tanque de combustible que resultan por la presencia de DIEGME en turbosina, se ha reportado en aeronaves de la Fuerza Aérea de los E.U.A. (USAF = United States Air Forcé) tales como B-52, KC-135, y C-17. Se han reportado problemas similares en aeronaves de la Armada de los E.U.A. tales como P-3. De acuerdo con esto, hay necesidad por revestimientos de tanques de combustible resistentes a DIEGME.
Adicionalmente, la turbosina contiene microorganismos que consumen plástico y componentes de hule del sistema de combustible de la aeronave, y, generan subproductos metabólicos acidicos. Composiciones de revestimiento basadas en epoxi convencionales que incluyen un sistema de curado basado en amina exhiben adhesión aceptable, pero no proporcionan suficiente resistencia a ácido y/o resistencia a subproductos microbianos. Por el contrario, composiciones de revestimiento convencionales que incluyen un sistema de curado basado en poliuretano, exhiben aceptable resistencia a ácido y subproductos microbianos, pero no i i j proporcionan suficiente adhesión a un sustrato, especialmente adhesión directa a un sustrato de metal. De acuerdo con esto, hay necesidad por composiciones de revestimiento que tienen flexibilidad a baja temperatura y buena adhesión a un sustrato, asi como resistencia a DIEGME, combustible, metil etil cetona y subproductos microbianos.
COMPENDIO Modalidades de la presente invención ( incluyen I revestimientos resistentes a DIEGME incluyendo un poliol epoxi funcional que contiene azufre y un agente de curado i isocianato. De acuerdo con modalidades de la ! presente invención, el poliol epoxi funcional que contiene azufre i incluye un producto de reacción de reactivos incluyendo un polímero terminado en mercaptano y una resina epoxi.
En ciertas modalidades, el polímero terminado en mercaptano incluye un polisulfuro terminado en mercaptano o un politioéter terminado en mercaptano.
En una modalidad, el politioéter terminado en mercaptano incluye un compuesto representado por la Fórmula 1 : Fórmula 1 ' HS-Ri- [-S- (CH2) 2-0- [-R2-0-]m- (CH2) 2-S-Ri-] n-SH en donde Ri denota un grupo C2_6 n-alquileno, C3-6 alquileno ramificado, C -e cicloalquileno o C6-io alquilcicloalquileno, o - [ (-CH2-) p-X-] q- (-CH2-) r~ en donde al menos una unidad -CH2- se sustituye con un grupo metilo, R2 denota un grupo metileno, C2-6 , C2_6 alquileno ramificado, C6-8 cicloalquileno : o Ce-?? i alquilcicloalquileno, o -[(-CH2 -) p-X_] q- (-CH2-) r- eri donde al menos un -CH2- está sustituido con un grupo metilo, X es seleccionado del grupo que consiste de 0, S y -NR6-, i denota H o metilo, m es un número racional de 0 a 10, n es un entero de 1 a 60, I p es un entero de 2 a 6, q es un entero de 1 a 5, y r es un entero de 2 a 10. i En una modalidad, el polisulfuro terminado en mercaptano incluye un compuesto representado por lja Fórmula 4: Fórmula 4 HS- (R-SS) n- -SH ¡ en donde R es un hidrocarburo lineal o ramificado, oxahidrocarburo o tiahidrocarburo y n es un entero de 1 a 38, por ejemplo de 7 a 38. j En una modalidad, la resina epoxi incluye un compuesto representado por la Fórmula 5: j Fórmula 5 CH2— CH— CH2— R— CH2— CH— CH2 en donde R es un grupo alifático, ,un grupo cicloalifático, un grupo aromático o una combinación de los mismos .
En una modalidad, el grupo R en la resina epoxi se representa por la Fórmula 6: Fórmula 6 en donde n es un entero en el intervalo de 1 a 10.
En otra modalidad, la resina epoxi incluye un poliglicidil éter de un fenol polihidrico.
En una modalidad, el poliol epoxi funcional que contiene azufre incluye un compuesto representado por la Fórmula 7 : Fórmula 7 en donde Z incluye un enlace politioéter o polisülfuro; R3 incluye un grupo alquilo o un grupo aromático o una combinación de los mismos e incluye al menos dos grupos hidroxilo funcionales; j m es un entero en el intervalo de 0 a ; y ; cada uno de Ri y ]¾ independientemente es ¡ un grupo alquilo o un grupo aromático o una combinación de los mismos.
En una modalidad, el poliol epoxi funcional que contiene azufre incluye al menos un grupo funcional epoxi terminal y al menos un grupo funcional hidroxilo secundario.
El poliol epoxi funcional que contiene azufre puede tener un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 10,000 o menos .
La composición de revestimiento puede tener una proporción de isocianato a hidroxilo en el intervalo de aproximadamente 1:1 a aproximadamente 20:1. ¡ El agente de curado isocianato puede incluir un isocianato representado por NCO-R' o un isocianato representado por NCO-R"-NCO o una combinación de los mismos, en donde cada uno de R' y R" independientemente incluye un grupo alquilo o un grupo aromático o una combinación de los mismos. i El agente de curado isocianato puede incluir un grupo funcional isocianato y al curar la composición de revestimiento, al menos un grupo funcional isocianato puede reaccionar con humedad para formar al menos ; un grupo funcional urea. ! Al curar, el agente de curado isocianato puede entrelazar el poliol epoxi funcional que contiene azufre para formar un compuesto de poliuretano epoxi funcional. í En una modalidad, la composición de revestimiento incluye: a) un compuesto representado por la Fórmula 7: Fórmula 7 en donde: cada uno de Ri y R2 independientemente incluye un grupo alquilo o un grupo aromático o una combinación de los mismos, R3 incluye un grupo alquilo o un grupo aromático o una combinación de los mismos, e incluye al menos dos grupos funcionales hidroxilo, m es un entero en el intervalo de 0 a 4, y¡ Z incluye un enlace politioéter o polisulfuro; y b) un agente de curado isocianato.
En la composición de revestimiento de acuerdo con ciertas modalidades, Z puede incluir un enlace politioéter representado por la Fórmula 8: ' Fórmula 8 -S-Ri- [-S- (CH2) 2-0- [-R2-0-]m- (CH2) 2-S-Ri-] n-S- en donde Ri denota un grupo C2-6 n-alquileno, C3-6 alquileno ramificado, C6-8 cicloalquileno o C6-io alquilcicloalquileno o - [ (-CH2-) p-X-] q- (-CH2-) r- en donde al menos una unidad -CH2-está sustituida con un grupo metilo, R2 denota un grupo metileno, C2-6 n-alquileno, C2_6 alquileno ramificado, C6-8 cicloalquileno o Ce-?? alquilcicloalquileno o-[(-CH2 -) P-X-] q- (-CH2-) r- en donde al menos un -CH2- está sustituido con un grupo metilo, X es uno seleccionado del grupo que consiste de1 0, S y -NR6-, R6 denota H o metilo, m es un número racional de 0 a 10, n es un entero de 1 a 60, p es un entero de 2 a 6, q es un entero de 1 a 5, y r es un entero de 2 a 10.
La composición de revestimiento puede tener una proporción de isocianato a hidroxilo en el intervalo de aproximadamente 1:1 a aproximadamente 20:1.
El agente de curado isocianato puede incluir un isocianato representado por NCO-R' o un isocianato representado por NC0-R"-NC0 o una combinación de los mismos, en donde cada uno de R' y R" es independientemente un grupo i alquilo o un grupo aromático o una combinación de los mismos.
El agente de curado isocianato puede ijncluir un grupo funcional isocianato y al curar la composición de revestimiento cuando menos un grupo isocianato J funcional puede reaccionar con humedad para formar al menos j un enlace urea. ! Al curar, el agente de curado isocianjato puede entrelazar el poliol epoxi funcional que contiene azufre para i formar un compuesto de poliuretano epoxi funcional, j DESCRIPCIÓN DETALLADA ! j Modalidades de la presente invención proporcionan composiciones de revestimiento resistentes De acuerdo con modalidades de la presente las composiciones de revestimiento resistentes son adecuadas para aplicaciones en tanques de para aviación o aeroespaciales . Tanques de combustible que incluyen un revestimiento resistente a DIEGME requerirán menos frecuente reemplazo de revestimiento superior del i tanque de combustible, de esta manera reduciendo dramáticamente los costos de mantenimiento de la ¡aeronave. Por ejemplo, una aeronave USAF B-52 actualmente! requiere restauración del tanque de combustible cada cuatro años, a un costo de $120,000 dólares por aeronave. En losj actuales niveles de la flota B-52, la proporción de restauración de tanques de combustibles actual de cada cuatro años, y una vida de servicio útil de aeronave proyectada al año 2040, los costos / de mantenimiento reducidos que resultan de una composición de revestimiento del tanque de combustible resistente a DIEGME, producirán un ahorro en costo de casi $90 millones de dólares para la flota B-52 solamente. Además de la necesidad para la resistencia a DIEGME, de tolerar condiciones de operación de aeronaves de elevadas altitudes y/o condiciones ambientales frías, las composiciones de revestimiento del tanque de combustible deberán exhibir flexibilidad a baja temperatura. Aún más, las composiciones de revestimiento de tanque de combustible deberán exhibir resistencia a ácidos y subproductos microbianos.
Las composiciones de revestimiento de acuerdo con modalidades de la presente invención tienen sitios de entrelazamiento, flexibilidad a baja temperatura, buena adhesión a un sustrato y son resistentes a, DIEGME, combustible, metil éter cetona (MEK) , y subproductos microbianos. De acuerdo con esto, composiciones de revestimiento de acuerdo con modalidades de la ; presente invención son adecuadas para aplicaciones de revestimientos y aplicaciones en tanques de combustible para aviación y aeroespaciales en donde la resistencia a combustible, adhesión a un sustrato, resistencia a solvente, resistencia al agua, resistencia química y flexibilidad a baja temperatura se desean.
En una modalidad, una composición de revestimiento resistente a DIEGME incluye un poliol epoxi funcional que contiene azufre y un agente de curado isocianato. De acuerdo con modalidades de la presente invención, el poliol epoxi funcional que contiene azufre puede ser preparado ai partir de I la reacción de al menos un politioéter mercaptano terminado o polisulfuro con una resina epoxi. Este poliol epoxi' funcional i que contiene azufre imparte resistencia a DIEGME, resistencia a combustible, flexibilidad a baja temperatura, .sitios de entrelazamiento del grupo hidroxilo y buena ajdhesión a sustrato. El agente de curado poliisocianato entrelaza el i i poliol epoxi funcional que contiene azufre para ¡formar un enlace de poliuretano epoxi funcional. En forma ¡adicional, exceso de poliisocianato cura con humedad para formar urea, lo que proporciona resistencia a solvente (porí ejemplo, resistencia a MEK y DIEGME) y resistencia a subproductos microbianos. De acuerdo con modalidades de laj presente invención, la composición de revestimiento además puede incluir cualquier aditivo conveniente incluyendo' pero no limitado a un pigmento o una mezcla de pigmentos. ¡ Como se indicó, ciertas modalidades de l presente invención se dirigen a composiciones de revestimiento. Como se emplea aquí, la expresión "composición de revestimiento" i se refiere una composición que es capaz de prdducir una i película que tiene la capacidad de resistir condiciones atmosféricas, tales como humedad y temperatura y al menos bloquear parcialmente la transmisión de materiales tales como agua, combustible y otros líquidos y gases. En ciertas modalidades, las composiciones de revestimiento de la presente invención son útiles como composiciones de revestimiento aeroespacial o de aviación para tanques de combustible. También "composición de revestimiento" se refiere a un sistema de dos componentes incluyendo un componente base que incluye por ejemplo un poliol epoxi funcional que contiene azufre y un componente activador que incluye, por ejemplo el agente de curado isocianato. Sin embargo, se entiende que ya sea la base o componentes activadores pueden incluir otros componentes tales como pigmentos u otros aditivos. En uso, cuando se está listo para aplicar la composición de revestimiento a un sustrato, el componente base y el componente activador se mezclan en conjunto, aplican al sustrato y se deja que curen.
La expresión "composición de revestimiento resistente a DIEGME" como se emplea aquí, se refiere a una composición de revestimiento que resiste, o en algunos casos evita sustancialmente la alteración o degradación del revestimiento debido a reacción química con DIEGME. Como se emplea aquí, el término "sustancialmente" se emplea como un término de aproximación y se pretende que tome en cuenta la i presencia posible de signos insignificantes de alteración o degradación .
De acuerdo con modalidades de la presente invención, el poliol epoxi funcional que contiene azufre, puede prepararse a partir de la reacción de un polímero terminado en mercaptano y una resina epoxi. Como se emplea aquí, los términos "terminado en mercaptano", "tiol", "grupo tiol" "mercapto" y "grupo mercapto", se refieren a' un grupo an-SH que es capaz de formar un enlace tioéter. En ciertas modalidades, el poliol epoxi funcional que contiene azufre incluye cuando menos un grupo epoxi funcional terminal y al menos un grupo hidroxilo funcional secundario. El Esquema 1 ilustra una reacción ejemplar de una resina epoxi y un polímero terminado en mercaptano para formar un poliol epoxi i funcional que contiene azufre.
ESQUEMA 1 H-S- POLISULFURO - S— H O H-S+ POLITIOÉTER -fe— H De acuerdo con modalidades de la presente invención, el poliol epoxi funcional que contiene azufre se entrelaza con un agente de curado isocianato para preparar un polímero uretano epoxi funcional. El Esquema 2 a continuación muestra una reacción ejemplar del grupo hidroxilo funcional con un grupo isocianato funcional para formar un grupo funcional uretano. i ESQUEMA 2 R-OH + OCN-R' ? R_0_ _NH-R.
En ciertas modalidades, el agente de curado isocianato puede ser un diisocianato o un poliisocianato . El Esquema 3 ilustra una reacción ejemplar de un grupo hidroxilo de un poliol epoxi funcional que contiene azufre y el grupo funcional isocianato de un agente de curado poliisocianato para formar un compuesto uretano funcional isocianato.
ESQUEMA 3 Como se discutió anteriormente, exceso de isocianato reacciona con humedad para formar urea. El Esquema 4 ilustra esta reacción general.
ESQUEMA 4 Mientras que la urea (o poliurea en algunas modalidades) puede permanecer como un subproducto, en algunas modalidades, la urea (o poliurea) puede reaccionar con el compuesto uretano isocianato funcional para formar un polímero funcional de urea e isocianato. El Esquema 5 ilustra una reacción ejemplar del uretano, exceso 'de agente de curado isocianato y agua de humedad para formar un polímero funcional uretano y urea.
ESQUEMA 5 : Como se notó anteriormente, el agente de curado isocianato puede ser un diisocianato o un poliisocianato . El Esquema 6 ilustra la reacción de un compuesto uretano isocianato funcional, exceso de agente de curado diisocianato y agua de humedad para formar un compuesto de uretano/urea isocianato funcional.
ESQUEMA 6 O OCN- -NCO + R-O-C-NH— R'-NCO + H2° Para elaborar la composición de revestimiento, el componente base, por ejemplo el poliol epoxi funcional que contiene azufre, se mezcla con el componente activador, por ejemplo el agente de curado isocianato. La composición después se aplica a un sustrato y se deja que cure. Como se notó anteriormente, la composición de revestimiento además puede incluir cualquier cantidad de aditivos convenientes ya i sea en el componente base o el componente activador.
Cada uno de los componentes de la composición de revestimiento ahora se describirá. En particular, poliol epoxi funcional que contiene azufre incluido en el componente base, asi como el agente de curado isocianato incluido en el componente activador y los aditivos adicionales que pueden incluirse ya sea en el componente base o activador, serán descritos .
COMPONENTE BASE: Polímero epoxi funcional que contiene azufre Como discutió anteriormente, el componente base incluye un polímero epoxi funcional que contiene azufre. En algunas modalidades, el poliol epoxi funcional que contiene azufre se prepara al reaccionar un polímero quej contiene azufre con una resina epoxi. j I. POLÍMERO QUE CONTIENE AZUFRE Como se discutió anteriormente, el poliol epoxi funcional que contiene azufre puede prepararse al reaccionar una resina epoxi con un polímero que tiene azufre en la estructura principal. Ejemplos no limitantes de polímeros que tienen azufre en la estructura principal ' incluyen politioéteres y polisulfuros . ! De acuerdo con modalidades de la presente invención, el poliol epoxi funcional que contiene ¡azufre es un compuesto representado por la Fórmula 7 : ¡ CH CH2 R- CH s— R3-S— Z -S CH2 CH CH2 2 | ^^2 CH2 OH M OH ' en donde Z es un enlace politioéter o polisulfuro, ; R3 es un grupo alquilo o un grupo aromático o una combinación de los mismos e incluye al menos dos grupos hidroxilo funcijonales, m es un entero de 0 a 4, y cada uno de Ri y R2 independientemente es un grupo alquilo o un grupo aromático o i una combinación de los mismos. En ciertas modalidades, Z puede incluir un enlace politioéter representado por la Fórmula 8: -S-Ri- [-S- (CH2) 2-0- [-R2-0-]m- (CH2) 2-S- _-]in-S-, en donde Ri denota un grupo C2-6 n-alquileno, C3-6 alquileno ramificado, C6-8 cicloalquileno o C6-10 alquilcicloalquileno, o - [ (-CH2-) p-X-] q- (-CH2~) r- en donde al menos una unidad -CH2-está sustituida con un grupo metilo. R2 representa un metileno, C2-6 n-alquileno, C2_6 alquileno ramificado, C6-8 cicloalquileno o C6-10 grupo alquilocicloalquileno, o -[(-CH2 -) p-X-] q- (-CH2-) r- en donde al menos un -CH2- está sustituido con un grupo metilo. X se elige de 0, S y -NR6-, en donde denota H o metilo, m es un número racional de 0 a 10, n es un entero de 1 a 60, p es un entero de 2 a 6, q es un entero de 1 a 5, y r es un entero de 2 a 10. De acuerdo con una modalidad de la presente invención, la composición de revestimiento puede incluir un compuesto representado por la Fórmula 7 y un agente de curado isocianato.
En ciertas modalidades de la presente invención, el poliol epoxi funcional que contiene azufre tiene un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 10,000 o menos. Este poliol epoxi funcional que contiene azufre puede tener un peso molecular promedio en peso en el intervalo de aproximadamente 4,000 a aproximadamente 8,000. En otras modalidades, el poliol epoxi funcional que contiene azufre puede tener un peso molecular promedio en peso en el intervalo de aproximadamente 2,000 a aproximadamente 5,000. En ciertas modalidades, el poliol epoxi funcional que contiene azufre puede tener un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 5,000. En otras modalidades, el poliol epoxi funcional que contiene azufre puede tener un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 3,000.
A. POLITIOÉTERES De acuerdo con modalidades de la presente invención, un poliol epoxi funcional que contiene azufre puede prepararse a partir de la reacción de una resina epoxi y un politioéter terminado en mercaptano. Politioéter útil en modalidades de la presente invención puede ser difuncional, es decir, polímeros lineales que tienen dos grupos ¡ extremo o polifuncionales, esto es, polímeros ramificados que tienen tres o más grupos extremo. Como se emplea aquí, el término "politioéter" se refiere a un polímero que contiene cuando menos un enlace tioéter; esto es -[-R-S-R-]-, en donde R es un oxahidrocarburo o tiahidrocarburo lineal, ramificado, cíclico o aromático. · Politioéteres adecuados para utilizar en la presente invención incluyen aquellos descritos en la Patente de los E.U.A. Número 6,172,179, todos los contenidos de la cual se incorporan aquí por referencia. Politioéteres convenientes típicamente tienen un peso molecular promedio numérico de 1,000 a 10,000, tal como 2,000 a 5,000 o 3,000 a 4,000. Los politioéteres terminados en mercaptano ! adecuados para uso en modalidades de la presente invención 1 contienen grupos mercaptano terminales, reactivos, que tienen una funcionalidad mercaptano promedio típicamente en el intervalo de 2.05 a 3.0, tal como de 2.1 a 2.6. Una funcionalidad promedio específica puede lograrse por selección conveniente de ingredientes reactivos. Ejemplos de politioéteres I convenientes están disponibles de PRC-Desoto International, Inc., bajo la marca PERMAPOL®, tal como PERMAPOL P-3.1E o PERMAPOL P-3. Politioéteres terminados en mercaptano convenientes incluyen combinaciones de politioéteres.
En ciertas modalidades, el politioéter incluye un i compuesto que contiene cuando menos dos grupos tiol reactivos, tales como por ejemplo aquellos representados por la Fórmula 1: HS- i- [-S- (CH2) 2-0- [-R2-0-]m- (CH 2 ) 2-S-Ri~] n-SH, en donde Ri "denota un grupo C2-6 alquileno, C3-6 alquileno ramificado, C6-8 cicloalquileno o C6-io alquilcicloalquileno, o - [ (-CH2-) p-X-] q- (-CH2-) r- en donde al menos una unidad -CH2-está sustituida con un grupo metilo. R2 denota un grupo C2-6 n-alquileno, C2-6 alquileno ramificado, Ce-8 cicloalquileno o Ce-?? alquilcicloalquileno, o - [ (-CH2-) p-X~] q- (-CH2-) r- . X se elige de O, S y -NR6-, en donde R6 denota H o metilo. En estas fórmulas, m es un número racional de 0 a 10, n es ,un entero de 1 a 60, p es un entero de 2 a 6, q es un entero de 1 a 5, y r es un entero de 2 a 10.
Estos politioéteres terminados en mercaptano adecuados para uso en modalidades de la presente invención pueden prepararse por una cantidad de métodos. Por, ejemplo, 1 I I politioéteres pueden prepararse al reaccionar un divinil éter o una mezcla del mismo con un exceso de un ditiol o su mezcla. En ciertas modalidades, (n+1) moles de un 1 compuesto representado por la Fórmula 2: HS-Ri-SH, o una mezcla de al menos dos compuestos diferentes que tienen la fórmula 2, se reaccionan con n moles de un compuesto representado por la fórmula 3: CH2=CH-0- [-R2-0-] m-CH=CH2, o una mezcla de al menos dos compuestos diferentes que tienen la fórmula 3, en la presencia de un catalizador. En las fórmulas 2 y 3 anteriores, Ri, R2 y todos los índices se definen como en la fórmula 1. Este método da por resultado un pólitioéter difuncional terminado en mercaptano. Los compuestos de la fórmula 2 son compuestos ditiol, incluyendo compuestos en donde Ri es un grupo C2-6 n-alquileno, por ejemplo, 1, 2-etanoditiol, 1, 3-propanoditiol, 1, 4-butanoditiol, 1, 5-pentanoditiol o 1, 6-hexanoditiol .
Ditioles convenientes adicionales incluyen aquellos compuestos en donde Ri es un grupo alquileno ramificado C3-6 que tiene uno o más grupos secundarios que pueden por ejemplo ser grupos metilo o etilo. Compuestos que tienen Ri alquileno ramificado incluyen 1, 2-propanoditiol, 1, 3-butanoditiol, 2, 3-butanoditiol, 1, 3-pentanoditiol y 1, 3-ditio-3-metilbutano. Otros ditioles útiles incluyen aquellos en donde Ri es un grupo Ce-8 cicloalquileno o C6-10 alquilocicloalquileno, por ejemplo dipentenodimercaptano y etilciclohexilditiol (ECHDT) .
Adicionales ditioles convenientes incluyen uno o más sustituyentes heteroátomos en donde la estructura principal de carbono esto es, ditioles en donde X es un heteroátomo tal como O, S u otro radical heteroátomo bivalente; un grupo de amina secundaria o terciaria, es decir, -NR6-, en donde R6 es hidrógeno o metilo; u otro heteroátomo trivalente sustituido. En ciertas modalidades, X i es O o S, y de esta manera Ri es - [ (-CH2-) p_0-] q- (¡-CH2-) r~ o - [ (-CH2-) p-S-] q- (-CH2-) r~ · Los índices p y r pueden ser iguales y ambos pueden tener el valor de 2. Ditioles ejemplares de este tipo incluyen dimercaptodietilsulfuro (DMDS) (p=2, r=2, q=l, X=S) ; dimercaptodioxaoctano (D DO) (p=2, q, r=2, X=0) ; y 1, 5-ditia-3-oxapentano (p=2, r=2, q=l, X=0) . También es posible emplear ditioles que incluyen ambos sustituyentes heteroátomos en la estructura principal de carbonos y alquilo secundario tal como grupos metilo. Estos compuestos incluyen DMDS sustituido con metilo, tal! como HS-CH2CH (CH3) -S-CH2CH2-SH, HS-CH (CH3) CH2-S-CH2CH2-SH ' y DMDS sustituido con dimetilo tal como HS-CH2CH (CH3) -S-CH (CH3) CH2-SH y HS-CH (CH3) CH2-S-CH2CH (CH3) -SH. Dos o más ditioles diferentes de la fórmula 2 también pueden emplearse si se desea para preparar politioéteres adecuados para uso en la! presente invención .
Los compuestos de la fórmula 3 son divinil éteres i El propio divinil éter (m=0) puede emplearse. Otros divinil éteres convenientes incluyen aquellos compuestos que tienen al menos un grupo oxialquileno tal como de 1 a ; 4 grupos oxialquileno (es decir, aquellos compuestos en donde m es un i entero de 1 a 4) . En ciertas modalidades, m es un entero de 2 a 4. También es posible emplear mezclas de divinil éter comercialmente disponibles para producir politioéteres convenientes. Estas mezclas se caracterizan por ( un valor promedio no integral para el número de unidades alcoxi por molécula. De esta manera m en la fórmula 3 puede también tomar valores racionales no integrales entre 0 y 10, tal como entre 1 y 10, o en algunos casos entre 1 y 4, tal como entre 2 y 4.
Divinil éteres ejemplares incluyen aquellos compuestos en donde R2 es un C2-6 n-alquileno o alquileno C2-6 ramificado tal como etilenoglicol divinil éter (EG4DVE) (R2= etileno, m=l); butanodioldivinil éter (BD-DVE) (R2=butileno, m=l) ; hexanodioldivinil éter (HD-DVE) (R2= exileno, m=l); dietileno glicol divinil éter (DEG-DVE) (R?= etileno, m=2); trietileno glicol divinil éter (R2= etileno, m=3) ; tetraetileno glicol divinil éter (R2= etileno, , m=4); y politetrahidrofurildivinil éter. En ciertas modalidades, el monómero de polivinil éter puede además incluir uno o más grupos secundarios seleccionados de grupos alquilenb, grupos hidroxilo, grupos alquenoxi y grupos amina. Mezclas de , divinil éter útiles incluyen mezclas tipo "PLURIOL®" tales como divinil éter PLURIOL® E-200 (comercialmente sponible de BASF), para lo cual R2 = etilo y m = 3.8, asi como mezclas poliméricas "DPE" tales como DPE-2 y DPE-3 (comercialmente disponibles de International Specialty Products, Wayne, N. J. ) .
Divinil éteres útiles en donde R2 es j alquileno rami icado C2-6 pueden prepararse al reaccionar un compuesto polihidroxi con acetileno. Compuestos ejemplares de este tipo incluyen compuestos en donde R2 es un grupo metileno alquilo ? sustituido tal como -CH(CH3)- o un etileno alquilo sustituido tal como -CH2CH (CH3) - . ¡ Otros divinil éteres útiles incluyen compuestos en donde R2 es politetrahidrofurilo (poly-THF) o polioxialquileno, de preferencia tienen un promedio de aproximadamente 3 unidades monoméricas.
Dos o más compuestos de la fórmula 3 pueden emplearse en el método anterior. De esta manera en las modalidades preferidas de la invención, los compuestos de la fórmula 2 y un compuesto de la fórmula 3, un compu sto de la fórmula 2 y dos compuestos de la fórmula 3, dos compuestos de la fórmula 2 y de la fórmula 3, y más de dos compuestos de una o ambas fórmulas, pueden emplearse para producir una variedad de politioéteres de acuerdo con la invención y todas estas combinaciones de compuestos se contemplan dentro del i alcance de la invención.
Aunque, como se indicó anteriormente, compuestos de las fórmulas 2 y 3 que tienen grupos alquilo secundarios, por ejemplo grupos metilo secundarios, son útiles en modalidades de la invención, compuestos de las fórmulas 2 y 3, que están libres de grupos metilo u otros alquilo secundarios, también dan por resultado politioéteres que son adecuados para utilizar en modalidades de la presente invención. ; La reacción entre los compuestos de las fórmulas 2 y 3 en ocasiones se cataliza por un catalizador de radicales libres. Catalizadores de radicales libres convenientes incluyen compuestos azo, por ejemplo compuestos azobisnitrilo tales como azo (bis) isobutironitrilo (AIBN) ; peróxidos orgánicos tales como peróxido de benzoilo y peróxido de t-butilo; y generadores de radicales libres similares. La reacción también puede efectuarse por irradiación con luz ultravioleta ya sea con o sin el uso de un fotosensibilizador, tal como benzofenona. Métodos de catálisis iónica, utilizan ya sea bases orgánicas o inorgánicas, por ejemplo trietilamina, también dan por resultado materiales útiles en el contexto de modalidades de la presente invención.
Los politioéteres útiles en la presente invención pueden prepararse al combinar al menos un compuesto de la fórmula 2 y al menos un compuesto de la fórmula 3, seguido i por adición de un catalizador apropiado, y llevar a cabo la reacción a una temperatura de aproximadamente 30 a aproximadamente 120 °C por un tiempo de aproximadamente 2 a i aproximadamente 24 horas. En ciertas modalidades, la reacción se lleva a cabo a una temperatura de aproximadamente 70 a aproximadamente 90°C por un tiempo de aproximadamente 2 a aproximadamente 6 horas.
B. POLISULFÜROS De acuerdo con modalidades de la presente invención, un poliol epoxi funcional que confíenle azufre, puede prepararse a partir de la reacción de una resina epoxi y un polisulfuro terminado en mercaptano. Polisulfuros útiles en modalidades de la presente invención pueden ser difuncionales, esto es polímeros lineales que tienen dos grupos extremo o polifuncionales , esto es polímeros ramificados que tienen tres o más grupos extremo.; Como se i emplea aquí, el término "polisulfuro" se refiere a un polímero que contiene al menos un enlace sulfuro (es decir un enlace sulfuro -[-S-S-]-) en la estructura principal de polímero y/o en las posiciones terminal o secundaria de la cadena de polímero. Por ejemplo, polisulfuros terminados en mercaptano adecuados para utilizar en modalidades de la presente invención, incluyen compuestos representados por la Fórmula 4: HS- (R-SS) n-R-SH, en donde R es un hidrocarburo, oxahidrocarburo o tiahidrocarburo lineal, ramificado, cíclico o aromático.
Típicamente, polisulfuros útiles en modalidades de la presente invención tendrán dos o más enlaces azu'fe-azufre . Polisulfuros convenientes están comercialmente disponibles de Akzo Nobel bajo el nombre THIOPLAST (e.g. Thioplast G-l) . i Productos THIOPLAST están disponibles en un amplio intervalo de pesos moleculares en la gama por ejemplo de menos de 1,100 a más de 8, 000, con un peso molecular es el peso : molecular promedio en gramos por mol. Particularmente conveniente es un peso molecular promedio numérico de 1,000 a 4i, 000. La densidad de entrelazamiento de estos productos también varía dependiendo de la cantidad del agente de entrelazamiento empleado. El contenido de "—SH", es decir el contenido de mercaptano de estos productos también puede variar. El contenido de mercaptano y peso molecular del pólisulfuro pueden afectar la velocidad de curado de la mezcla, con la velocidad de curado que se incrementa con el peso molecular.
En algunas modalidades, es conveniente utilizar una combinación de polisulfuros para lograr el peso molecular y/o densidad de entrelazamiento deseados en la composición de revestimiento. Diferentes pesos moleculares y/o densidades de entrelazamiento pueden contribuir con diferentes características a la composición de revestimiento. · i II. RESINA EPOXI De acuerdo con modalidades de la presente invención, un poliol epoxi funcional que contiene azufre puede prepararse a partir de la reacción de una resina epoxi y un polímero terminado en mercaptano. Resinas epoxi convenientes para utilizar en preparar las composiciones de revestimiento de la presente invención, contienen al menos un grupo epoxi, tal como monoglicidil éteres de un fenol o alcohol monohídrido o di- o poliglicidil éteres de alcoholes polihídricos . La resina epoxi puede ser un compuesto o una mezcla de compuestos que tienen un grupo 1,2-epoxi. Resinas epoxi particularmente convenientes tienen una equivalencia 1,2-epoxi mayor a 1.0, esto es en donde el número promedio de grupos 1,2-epoxi por molécula es mayor a l. La resina epoxi puede ser cualquiera de los epóxidos bien conocidos. Ejemplos de estos poliepóxidos por ejemplo se han descrito en las Patentes de los E.U.A. Nos. 2,467,171; 2,615,007; 2,716,123; 3, 030,336; 3,053, 855 y 3,075, 999, 1:odos los contenidos de los cuales se incorporan aquí por referencia.
En una modalidad, el material de epoxi 1 funcional contiene al menos dos grupos epoxi por molécula y tiene funcionalidad aromática o cicloalifática para méjorar la adhesión a un sustrato de metal. En algunas modalidades, los materiales epoxi-funcionales pueden ser relativamente más hidrofóbicos que hidrofílicos en naturaleza. En una modalidad, el material que contiene epoxi es un polímero que tiene un peso molecular promedio numérico (Mn) desde aproximadamente 220 a 25,000, tal como 220 a 4500. Mn puede determinarse, por ejemplo al multiplicar el peso equivalente epoxi (equivalente epoxi) por funcionalidad epoxi (número de grupos epoxi) .
Ejemplos de monoglicidil éteres convenientes de un fenol o alcohol monohidrico incluyen fenil glicidil éter y butil glicidil éter. Poliglicidil éteres convenientes de alcoholes polihidricos pueden formarse al reaccionar epihalohidrinas con alcoholes polihidricos, tales como alcoholes dihidricos, en la presencia de un catalizador de deshidrohalogenación y condensación alcalino 'tal como hidróxido de sodio o hidróxido de potasio. Útiles epihalohidrinas incluyen epibromohidrina, diclorohidrina y en especial epiclorohidrina .
Alcoholes polihidricos convenientes pueden ser aromáticos, alifáticos o cicloalifáticos e incluyen pero no están limitados a fenoles que son al menos fenoles dihidricos, tales como dihidroxibenzenos, por ejemplo resorcinol, pirocatecol e hidroquinona; bis ( 4-hidroxifenil ) -1, 1-isobutano; 4 , 4-dihidroxibenzofenona; bis (4-hidroxifenil) -1,1-etano; bis (2-hidroxifenil)metano; 1, 5-hidroxinaftaleno; 4-isopropiliden bis (2, 6-dibromofenol) ; 1, 1, 2, 2-tetra (p-hidroxi fenil ) -etano; 1 , 1 , 3-tris (p-hidroxi fenil ) -propano; resinas novolaca; bisfenol F; bisfenoles de cadena: larga; y 2, 2-bis (4-hidroxifenil) propano (bisfenol A), que es especialmente conveniente. Alcoholes polihidricos alifáticos que pueden emplearse incluyen pero no están limitados a glicoles tales como etilen glicol, dietilen glicol,; trietilen glicol, 1,2-propilen glicol, 1,4-butilen glicol, 2,3-butilen glicol, pentametilen glicol, polioxialquilen glicol; polioles tales como sorbitol, glicerol, 1, 2, ß-hexantriol, eritritol y trimetilolpropano; y sus mezclas. Un ejemplo de un alcohol cicloalifático conveniente es ciclohexandimetanol .
También pueden emplearse poliglicidil ésteres de ácido policarboxilico que se producen por la reacción de epiclorohidrina o un compuesto epoxi similar con un ácido policarboxilico alifático o aromático, tal como ácido oxálico, ácido succinico, ácido glutárico, ácido tereftálico, ácido 2,6-naftilen dicarboxilico, ácido linolénico dimerizado y semejantes. Ejemplos son diglicidiladipato y diglicidil ftalato.
Polímeros que contienen epoxi útiles en la presente invención se describen en las Patentes de los E.U.A. Nos. 5,294,265; 5,306,526 y 5,653,823, todos los contenidos de las cuales aquí se incorporan por referencia. Otros materiales que contienen epoxi útiles incluyen polímeros acrílicos epoxi funcionales, glicidil ésteres de ácidos carboxílicos y sus mezclas. Polímeros que contienen epoxi comercialmente disponibles convenientes están disponibles de Shell Chemical Company bajo los nombres de EPON 836, EPON 828, EPON 1002F y EPON 1004F. EPON 836 y EPON 828 son poliglicidil éteres epoxi funcionales de bisfenol A preparados a partir de bisfenol A y epiclorohidrina . EPON 828 tiene un Mn de aproximadamente 400 y un peso equivalente epoxi de aproximadamente 185 a 192. EPON 836 tiene un Mn de aproximadamente 625 y un peso equivalente epoxi de aproximadamente 310 a 315. EPON 1002F tiene un Mn de aproximadamente 1300 y un peso equivalente epoxi de aproximadamente 650, mientras que EPON 1004F tiene un Mn de aproximadamente 1840 y un peso equivalente lepoxi de aproximadamente 920.
En algunas modalidades, la resina epoxi puede incluir resinas epoxi sólidas con un peso equivalente epóxido (EE ) de aproximadamente 300 a 2000. Productos convenientes incluyen por ejemplo resina EPON 1001F, 1002F y 1004F y 1007F de Hexion Specialty Chemicals y DER661, 662E, 663U, y 664U de Dow Chemical Company. Ejemplos de otras resinas epoxi adecuadas para utilizar en la presente invención incluyen i monoepoxis, diglicidil éteres de compuestos dihidricos, epoxi novolacas y epoxis cicloalifáticos, y otras resinas epoxi modificadas. Productos convenientes incluyen por ejemplo HELOXY modifier 8, 64, 67, 68, 84, 505, CADURA E-lOp glicidil éter, resina EPON SU-3, SU-8 de Hexion Specialty Chemicals, y DER 732, 736, DEN431, 438, 439 de Dow Chemical Company.
En ciertas modalidades de la presente invención, la resina epoxi es un compuesto representado por la Fórmula 5: en donde R es un grupo alifático, un grupo cicloalifático, un grupo aromático, o una combinación de los mismos. En particular, en ciertas modalidades de la presente invención, la resina epoxi incluye un poliglicidil éter de; un fenol I polihidrico. Por ejemplo, en algunas modalidades, la R de la I Fórmula 5 puede ser un enlace representado por la Fórmula 6: , en donde n es un entero en el intervalo de 1 a 10.
Para hacer el poliol epoxi funcional que contiene azufre que se incluye en el componente base, el polímero que contiene azufre se reacciona con la resina epoxi. En algunas modalidades, el polímero que contiene azufre y resina epoxi se emplea én cantidades adecuadas para dar una proporción epoxi a mercaptano de aproximadamente 1:1 a aproximadamente 4:1 por peso equivalente. En una modalidad, por ejemplo el polímero que contiene azufre y resina epoxi se emplea en cantidades adecuadas para dar una proporción de epoxi a mercaptano de aproximadamente 3.5:1 por peso equivalente. En algunas modalidades, el polímero que contiene azufré y resina epoxi se emplea en cantidades adecuadas para dar una proporción epoxi a mercaptano de aproximadamente 10:90 a aproximadamente 90:10 por ciento en peso. Por ejemplo, en algunas modalidades, el polímero que contiene azufre y resina epoxi se emplean en cantidades adecuadas para dar una proporción epoxi a mercaptano de aproximadamente ¡50:50 por ciento en peso.
COMPONENTE ACTIVADOR: Agente de curado isocianato Como se discutió antriormente, el componente activador incluye un agente de curado isocianato. El componente activador (y/o el componente base) también pueden incluir opcionalmente uno o más aditivos adicionales.
I. AGENTE DE CURADO ISOCIANATO Como se anotó anteriormente, en ciertas modalidades, se emplean agentes de curado isocianato. Cualesquiera isocianatos que contienen funciones isocianato libres pueden ser adecuados para utilizar en modalidades de la presente invención. Como se emplea aquí, el término "isocianato" se pretende que incluya poliisocianatos bloqueados (o terminados en extremo) así como poliisocianatos sin bloquear. Si el isocianato se bloquea o tapa en extremo, cualquier agente de bloqueo o agente de terminación ' de cadena conveniente puede emplearse, siempre que el agente tenga una temperatura de desbloqueo suficientemente baja. Ejemplos de estos agentes de bloqueo o terminación enj extremo convenientes incluyen: alcoholes, lactamas, oximas, ésteres malónicos, alquil acetoacetatos, triazoles, fenolesj y aminas. De estos, oximas (por ejemplo, acetona oxima, metil etil cetoxima, metil amil cetoxima, diisobutilcetoxima, i formaldehido oxima) son particularmente convenientes. Otros agentes de curado útiles incluyen compuestos poliisocianato bloqueados, tales como los compuestos de tricarbamoiltriazina descritos en detalle en la patente de los E'.U.A. No. 5,084,541, todos los contenidos de la cual se incorpora aquí por referencia. i i En algunas modalidades, el agente de curado isocianato puede incluir un isocianato representadó por NCO-R1 o un isocianato representado por NCO-R"-NGO o una combinación de los mismos, en donde cada uno de¡ R ' y R" i independientemente incluye un grupo alquilo o ' un grupo aromático o una combinación de los mismos. El ¡agente de curado isocianato puede incluir un grupo funcional isocianato y al curar la composición de revestimiento, al menos un grupo í funcional isocianato puede reaccionar con humedad para formar urea o poliurea. Además, al curar, el agente !de curado isocianato puede entrelazar el poliol epoxi funqional que contiene azufre para formar un compuesto poliuretjano epoxi funcional. También, mientras que la urea o poliurea pueden I permanecer como subproducto, la urea o poliurea puede también reaccionar con el compuesto poliuretano epoxi funcional para i dar por resultado un polímero que tiene enlacejs urea y uretano.
Ejemplos no limitantes de poliisocianatos convenientes incluyen poliisocianatos alifáticos, I cicloalifáticos o aromáticos tales como por ejemplo diisocianatos, tales como diisocianatos alifáticos, xililendiisocianato, p-xililendiisocianato, tetrametilendiisocianato, l-isocianato-3, 3, 5-trimetil-5-isocianato-metilciclohexano (isoforonadiisocianato^=IPDI) , o tetrametilxililendiisocianato, propilen 1 , 2-diisocianato, 2, 2, 4-trimetilen diisocianato, tetrametilendii , butilen 2 , 3-diisocianato, dodecano 1, 12-dii , ciclohexano 1,3- y 1, 3-diisocianato, perhidro-2 , 4 ' ! y/o 4,4'-difenilmetano diisocianato, fenilen 1,3- y 1, 4-diisocianato, 3,2'- y/o 3, 4 ' -diisocianato-4-metildifenilmetano, naftalen 1, 5-diisocianato, trifenilmetano 4 , ' -triisocianato j o mezclas i de estos compuestos. Además, prepolímeros de isocianato por ejemplo productos de reacción de poliisocianatos con polioles, también pueden emplearse al igual que mezclas de i poliisocianatos. ! Los poliisocianatos conocidos que son usualmente empleados en la preparación de lacas son particularmente convenientes para la invención, por ejemplo modificar productos de los poliisocianatos simples anteriormente mencionados que tienen grupos biuret isocianurato uretano, particularmente poliisocianatos que tienen tris- (6-isocianatohexil ) biuret o grupos uretano de bajo peso molecular, del tipo que puede obtenerse por reacción de IPDI empleado en exceso con alcoholes polihidricos simples en el intervalo de peso molecular de 62 a 300, particularmente con trimetilol propano. Por supuesto, con cualesquiera mezclas de los poliisocianatos mencionados también pueden emplearse i para la preparación de los productos de acuerdo con la invención .
Poliisocianatos convenientes son aún más, los propolimeros conocidos que tienen grupos isocianato terminales del tipo que son accesibles particularmente por reacción de los poliisocianatos simples anteriormente mencionados, primordialmente diisocianatos, con cantidades deficientes de compuestos orgánicos con al menos dos grupos que son reactivos hacia grupos isocianato. Compuestos con una masa molar promedio numérica de 300 a 10000, de preferencia 400 a 6000 que tienen un total de al menos dos grupos amino y/o grupos hidroxilo, se emplean de preferencia como tales. Los compuestos polihidroxilo correspondientes, por ejemplo los h droxil poliésteres, hidroxil poliéteres y/o resinas acrilato que contienen grupos hidroxilo conocidas en química de poliuretano, se emplean de preferencia.
El uso de copolímeros de monoisocianato de dimetil-m-isopropenilbenzilisocianato vinílicamente insaturado, como se describe en DE-A 41 37 615 (todo el contenido de lo cual se incorpora aquí por referencia), también es posible.
I Típicamente, agentes de curado isocianato se i emplean en combinación con compuestos que contieneni hidroxilo í a bajas proporciones de isocianato a hidroxilo. |A menudo, i agentes de curado isocianato se emplean en combinación con compuestos que contienen hidroxilo en proporciones isocianato I a hidroxilo en un intervalo de aproximadamente l:jl a 1.5:1 por peso equivalente. Los inventores de la i presente invención han descubierto, sin embargo que altas proporciones de isocianato a hidroxilo proporcionan resultados inesperados I y benéficos. En ciertas modalidades de la; presente invención, la composición de revestimiento tiene una proporción de isocianato a hidroxilo en un intjervalo de aproximadamente 1:1 a aproximadamente 20:1 ¡por peso equivalente. En algunas modalidades, el agente !de curado isocianato y el poliol epoxi funcional que contiene azufre, se emplean en cantidades adecuadas para suministrar una proporción de isocianato a hidroxilo de aproximadamente 3 a 1 o mayor por peso equivalente. Por ejemplo, e;n algunas modalidades, el agente de curado isocianato y el poliol funcional epoxi que contiene azufre, se emplean en .cantidades adecuadas para proporcionar una proporción isocianato a hidroxilo de aproximadamente 15:1 por peso equivalente. En ciertas modalidades, el agente de curado isocianato y el poliol epoxi funcional que contiene azufre se emplean en cantidades adecuadas para suministrar una propórción de isocianato a hidroxilo de aproximadamente 5:95 a aproximadamente 95:5 por ciento en peso. Por ejemplo, en algunas modalidades, el agente de curado isocianato y el poliol epoxi funcional que contiene azufre se emplean en cantidades adecuadas para suministrar una proporción de isocianato a hidroxilo de aproximadamente 30 a 70 ó mayor en por ciento en peso. En algunas modalidades ejemplares, el agente de curado de isocianato y el poliol epoxi : funcional que contiene azufre se emplean en cantidades adecuadas para suministrar una proporción de isocianato a hidroxilo de aproximadamente 70:30 en por ciento en peso. ' ADITIVOS ADICIONALES Composiciones de la presente invención también pueden incluir opcionalmente otros aditivos estándar, tales como colorantes; rellenos; promotores de adhesión; plastificantes ; tixotropos; retardantes; catalizadores; pigmentos resistentes a corrosión; y agentes de enmascarado. Los tixotropos por ejemplo, sílice ahumada o negro de carbón, pueden emplearse en una cantidad de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 5 por ciento en peso, con base en el peso total de la composición.
Rellenos o cargas útiles en las presentes composiciones, especialmente para aplicaciones aeroéspaciales o de aviación, incluyen aquellas comúnmente empleadas en la especialidad, tales como negro de carbón, carbonato de calcio (CaC03) , sílice, nylon y semejantes. En una modalidad, las composiciones incluyen aproximadamente 5 a aproximadamente 70 por ciento en peso del relleno o combinación de rellenos selectos, tales como aproximadamente 10 a 50 por ciento en peso, con base en el peso total de la composición.
En ciertas modalidades, las composiciones de la presente invención incluyen un colorante. Como jse emplea aquí, el término "colorante" significa cualquier j sustancia que imparte color y/u otra opacidad y/u otro efecto visual a la composición. El colorante puede ser agregado a la composición de revestimiento en cualquier forma conveniente, tal como partículas discretas, dispersiones, soluciones y/o escamas. Un solo colorante o una mezcla de dos o más colorantes puede emplearse en los revestimientos de la presente invención.
Ejemplos no limitantes de colorantes incluyen pigmentos, colorantes y tintes, tales como aquellos empleados en la industria de pintura y/o citados por la Asociación de Fabricantes de Colores Secos (DCMA = Dry Color Manufacturers Association) , asi como composiciones de efectos especiales. Un colorante puede incluir, por ejemplo un polvo sólido finamente dividido que es insoluble pero humectable bajo las condiciones de uso. Un colorante puede ser orgánico o inorgánico y puede ser aglomerado o no aglomerado. Colorantes pueden ser incorporados en los revestimientos por uso de un vehículo de trituración, tal como un vehículo de trituración acrílico, el uso del cual será familiar para una persona con destreza en la técnica. i Ejemplos de pigmentos y/o composiciones pigmento incluyen pero no están limitados a, pigmento ' crudo de carbazoldioxazina, azo, monoazo, disazo, naftol AS, de tipo sal (lacas), benzimidazolona, condensación, complejo de metal, isoindolinona, isoindolina y ftalocianina policíclica, quinacridona, perileno, perinona, dicetopirrolopirrol, tioíndigo, antraquinona, indantrona, antrapirimidina, flavantrona, pirantrona, antantrona, dioxazina, triarilcarbonio, pigmentos de quinoftalona, rojo dicetopirrolopirrol ("DPPBO red") , dióxido de titanio, negro de carbón y sus mezclas. Las expresiones "pigmento" y "relleno de color" pueden emplearse en forma intercámbiable .
En algunas modalidades, el pigmento puede ser un pigmento anti-corrosión tal como un inhibidor de ] corrosión cromato o no-cromato. "Pigmentos anti-corrosión'' como se emplea aquí, se refieren a partículas que cuando se incluyen en una composición de revestimiento que se deposita sobre un substrato, actúan para proporcionar un revestimiento que reduce al mínimo o en algunos casos, incluso evita, la alteración o degradación del substrato, tal como por un proceso de oxidación química o electroquímica, incluyendo óxido en substratos que contienen hierro y óxidos degradativos en substratos de aluminio. "Cromato" y términos semejantes se refieren a cualquier compuesto que comprende cromo o sus derivados. Ejemplos no limitantes de inhibidores de corrosión de cromato convenientes incluyen cromato de estroncio, cromato de bario, cromato de zinc y cromato de calcio .
En ciertas modalidades, las partículas resistentes a corrosión comprenden un óxido inorgánico, en algunas modalidades una pluralidad de óxidos inorgánicos. Ejemplos no limitantes de óxidos inorgánicos convenientes incluyen óxido de zinc (ZnO) , óxido de magnesio ( gO) , óxido de cerilio (Ce02) , óxido de molibdeno (M0O3) , y/u óxido de silicio (S1O2) entre otros. Como se emplea aquí, él término "pluralidad" significa dos o más. Por lo tanto, ciertas modalidades de composiciones de revestimiento de la presente invención incluyen partículas resistentes a corrosión que comprenden dos, tres, cuatro o más que cuatro óxidos inorgánicos. En ciertas modalidades, esto's óxidos inorgánicos están presentes en estas partículas, por ejemplo en la forma de una mezcla homogénea o una solución de estado sólido de la pluralidad de óxidos.
En algunas modalidades ejemplares, las partículas que resisten la corrosión incluyen uno o varios óxidos inorgánicos que incluyen un óxido de zinc, cerio, itrio, manganeso, magnesio, molibdeno, litio, aluminio, estaño y/o calcio. En ciertas modalidades, las partículas también incluyen un óxido de boro, fósforo, silicio, zirconio, hierro y/o titanio. En algunas modalidades, las partículas incluyen dióxido de silicio.
En algunas modalidades, las partículas resistentes a la corrosión comprenden una pluralidad de óxidos inorgánicos seleccionados de (i) partículas que comprenden un óxido de cerio, zinc y silicio; (ii) partículas que comprenden un óxido de calcio, zinc y silicio; (iii) partículas que comprenden un óxido de fósforo:, zinc y silicio; (iv) partículas que comprenden un óxido de itrio, zinc y silicio; (v) partículas que comprenden un óxido de molibdeno, zinc y silicio; (vi) partículas que comprenden un óxido de boro, zinc y silicio; (vii) partículas que comprenden un óxido de cerio, aluminio y silicio; (viii) partículas que comprenden un óxido de magnesio o estaño y silicio; (ix) partículas que comprenden un óxido de cerio, boro y silicio, o una mezcla de dos o más de las partículas (i) a (ix) . Adicionales partículas que resisten la corrosión adecuadas para uso con la presente composición de revestimiento se describen en la Patente de los E.U.A. No. 7,569,163 otorgada a Tang, et al., con título "Polythioether Amine Resins and Compositions Comprising the Same", todo el contenido de la cual se incorpora aquí por referencia.
Colorantes ejemplares incluyen, pero j no están i limitados a aquellos que son base solvente y/o acúosa tales como verde o azul ftalo, óxido de hierro, vanadato de bismuto, antraquinona, perileno, aluminio y quinacridona .
Composiciones de efectos especiales ejemplares que pueden emplearse en las composiciones de la presente invención incluyen pigmentos y/o composiciones que producen uno o más efectos de apariencia tales como reflectancia, nacarado, brillo metálico, fosforescencia, fluorescencia, fotocromismo, fotosensibilidad, termocromismo, goniocromismo i y/o cambio de color. Composiciones de efectos 'especiales adicionales pueden proporcionar otras propiedades perceptibles, tales como opacidad o textura. En una modalidad no limitante, composiciones de efectos especiales pueden producir un cambio de color, tal que el color del revestimiento cambie cuando el revestimiento se ve en ángulos diferentes. Composiciones con efecto de color ejemplares se identifican en la Patente de los E.U.A. No. 6,894,086, todos los contenidos de lo cual se incorporan aquí por referencia.
Composiciones de efecto de color adicionales pueden incluir mica y/o mica sintética revestida transparente, sílice revestida, alúmina revestida, un pigmento de cristal liquido transparente, un revestimiento de cristal líquido y/o cualquier composición en donde interferencia resulta de un diferencial de índice refractivo dentro del matejrial y no debido al diferencial de índice refractivo ¡entre la superficie del material y el aire. ! i En general, el colorante puede estar presente en cualquier cantidad suficiente para impartir el efecto visual y/o de color deseado. El colorante puede incluir de 1 a 65 por ciento en peso de las presentes composiciones, -tales como de 3 a 40 por ciento en peso o 5 a 35 por ciento enj peso, con el por ciento en peso con base en el peso total de las composiciones.
Los siguientes ejemplos incluyen modalidades ejemplares de la invención. Sin embargo, los ejemplos se proporcionan solo para propósitos ilustrativos, y no limitan el alcance de la invención. A menos que se indique de otra forma, todas las partes y porcentajes en los siguientes ejemplos, así como a través de la especificación, ¡se dan en peso .
EJEMPLOS Ejemplo 1 001F) y un politioéter terminado en mercaptano (Permapol P-3.1E) se llevó a 125-130 grados C. La proporción de equivalente epoxi a equivalente mercaptano fue aproximadamente 3.5:1.0. Las cantidades de cada reactivo se citan en la Tabla 1 -siguiente. La reacción se supervisa por titulación de equivalente a mercaptano, y un alto peso equivalente a mercaptano, indica la terminación de la reacción. Una solución de poliol que contiene politioéter se obtiene con las siguientes propiedades: NVM: 70.0%, por 3.785 L (galón) (WPG = Weight Per Gallón): 1076.12 g/1 (8.96 lb/gal) , Peso Equivalente OH (Teoría) : 1141 a 70% NVM, Peso Equivalente de Mercaptano: 1,803,917 a 70% NVM.
TABLA 1 Preparación de Poliol Epoxi Funcional que Contiene Azufre Ejemplo 2 : Síntesis de Poliol que Contiene Polisulfuro i Una reacción entre una resina epoxi (Epon 1001F) y el polisulfuro terminado en mercaptano Thioplast G-1 se lleva a cabo a 125-130 grados C. La proporción de equivalente epoxi a equivalente mercaptano fue 3.5:1.0. Las cantidades de los reactivos se citan en la Tabla 2 siguiente. La i reacción se supervisa con titulación de equivalente a mercaptano, y' un alto peso equivalente a mercaptano; indica la terminación de la reacción. Una solución de poliol que contiene polisulfuro se obtiene con las siguientes propiedades: NVM: 70.0%, WPG: 1076.12 g/1 (8.96 lb/gal) , Peso Equivalente OH (Teoría) : 1141 a 70% NVM, peso equivalente a mercaptano: 1,283,800 a 70% NVM.
TABLA 2 I Preparación de Poliol Epoxi Funcional i que Contiene Azufre ! i Ejemplo 3: Formulación de Revestimiento de Politioéter I El poliol epoxi funcional que contiene azufre i preparado de acuerdo con el Ejemplo 1, se empleó para preparar una composición de revestimiento. Las ¡cantidades del poliol epoxi funcional que contiene azufre/ y otros componentes de la composición de revestimiento se citan en la i Tabla 3. ¡ TABLA 3 ¡ Preparación de Revestimientos para Tanques de Combustible Resistentes a DIEGME 4. Ejemplo 4: Formulación de Revestimiento Polisulfuro El poliol epoxi funcional que contiene azufre preparado de acuerdo con el Ejemplo 2 se emplea para preparar una composición de revestimiento. La cantidad del poliol epoxi funcional que contiene azufre y otros componentes de i composición de revestimiento se citan en la Tabla 4¡.
TABLA 4 i Preparación de Revestimientos de Tanque de Combustible i Resistente a DIEGME ! MÉTODOS DE PRUEBA Composiciones de revestimiento totalmente curadas do con los ejemplos anteriores se prueban utilizando los siguientes métodos. Cada composición de revestimiento se rocía a un espesor de película seca de 25 µ?? (1.0 mil) en ambos lados de un panel de aluminio elaborado de aleación de aluminio tratado con Alodine 1200 (Especificación de Material Aeroespacial (AMS) 2024-T3) . Las composiciones de revestimiento se curan a temperatura ambiente al menos dos semanas antes de prueba. Resultados de prueba detallados se citan en la Tabla 5.
RESISTENCIA A SOLVENTES Resistencia a solventes de cada composición del revestimiento se probó de acuerdo con la Práctica Estándar para Estimar la Resistencia a Solvente de Revestimientos Orgánicos Utilizando Frotadas con Solvente de la Sociedad Americana para Prueba y Materiales (ASTM = American Society for Testing and Materials) D5402 (Standard Practice for Assessing the Solvent Resistance of Organic Coatings Using Solvent Rubs) . Las composiciones de revestimiento curadas se frotaron en ambos sentidos 50 veces con firme presión de los dedos con gasa rectilínea o estopilla, que se empapó en solvente metil etil cetona (MEK) . La frotación a través de la composición de revestimiento al sustrato indicará una falla de la composición de revestimiento debido a insuficiente curado. Tanto la composición de revestimiento como la tela visualmente se examinaron por cualquier eliminación de revestimiento.
ADHESIÓN DE RAYADO CRUZADO La adhesión de rayado cruzado de cada composición de revestimiento se determina de acuerdo con Métodos de Prueba Estándar para Medir Adhesión por Prueba con Cinta; Método B ASTM D3359 (Standard Test Methods for Measuring Adhesión by Tape Test; Method B) . Un patrón : de rayado cruzado se marcó a través de cada composición de revestimiento hasta el sustrato. Una cinta adhesiva protectora con ancho de 2.54 cm (1 in) tal como 3M 250 o equivalente se aplicó. La cinta se presionó utilizando dos pasos de un rodillo cubierto con hule de 2 kg (4.5 libras). La cinta se retiró en un movimiento abrupto perpendicular al panel. La adhesión se calificó por un examen visual de la pintura en el área de rayado cruzado utilizando el sistema de calificación proporcionado por la ASTM.
DUREZA DE LÁPIZ La dureza de lápiz de cada composición de revestimiento se determina de acuerdo con el Método de Prueba Estándar para Dureza de Película por Prueba de Lápiz ASTM D3363 (Standard Test Method for Film Hardness by Pencil Test) . La dureza de cada composición de revestimiento se determina respecto a un conjunto estándar de puntas de lápiz al rayar las minas a través del revestimiento a un ángulo de 45 grados por aproximadamente 0.635 cm (1/4 in) . El proceso se repitió hasta que se identificó una punta que no raya la i película. El número de la punta se registra como la dureza.
FLEXIBILIDAD A BAJA TEMPERATURA MEDIDA CON I DISPOSITIVO DE FLEXIBILIDAD ! La flexibilidad a baja temperatura j de cada composición de revestimiento se mide con un dispositivo de acuerdo con el procedimiento descrito en AMS C-27725C, Sección 4.6.5.13. Paneles revestidos y el dispositivo de flexibilidad se sometieron a una temperatura de j-540C (-65 °F) por 2 horas. Mientras que a esta temperatura, ¡un extremo de panel se mantiene en la posición ranurada y el otro extremo del panel se dobla rápidamente alrededor de la porción curva del dispositivo, con la composición de revestimiento ubicada en el lado del panel opuesto !al lado de la porción curva del dispositivo (es decir, el lajdo convexo del panel) . El panel después se retira del dispositivo y la prueba se repite para paneles adicionales. Los paneles de prueba se retiran y examinan por cualquier agrietado, desportillado, agrietamiento o fisuración o pérdida de adhesión. j FLEXIBILIDAD A BAJA TEMPERATURA MEDIDA CON PROBADOR DE MANDRIL CILINDRICO La flexibilidad a baja temperatura de cada composición de revestimiento se mide con un probador de mandril cilindrico (4.76 MI (3/16 in) ) de acuer'do con un procedimiento descrito en los Métodos de Prueba Est'ándar para Prueba de Doblado de Mandril de Revestimientos Orgánicos Agregados; Método B ASTM D522 (Standard Test Methods for Mandrel Bend Test of Attached Organic Coatings; Method B) .
Paneles revestidos y el probador de mandril se sometieron a una temperatura de -5 °C (-65°F) por 2 horas. Mientras que a esa temperatura, el panel de prueba se coloca sobre un mandril con el lado sin revestir en contacto con el mandril y con al menos 5.08 cm (2 in) colgando a ambos lados. Utilizando una presión uniforme del dedo, cada panel se dobla aproximadamente 180 grados alrededor del mandril a una velocidad uniforme. Los paneles de prueba se retiraron y examinaron inmediatamente por cualquier agrietado1 o pérdida de adhesión.
RESISTENCIA A SUBPRODUCTOS MICROBIANOS SIMULADOS La resistencia a subproductos microbianos simulados de cada composición de revestimiento se mide de acuerdo con el procedimiento descrito en AMS-C-27725C, Sección 4.6.5.19. Para esta prueba, una solución de sal-ácido acético se prepara al disolver cinco partes en peso de ácido acético glacial grado analítico en 100 partes en peso de cloruro de sodio al 3% en agua destilada. Cada panel revestido se sumerge verticalmente por cinco días a 60°C (140°F), exponiendo un tercio del panel a la solución de sal-ácido acético, un tercio a un fluido de referencia de chorro y un tercio a una mezcla de aire y vapor de la solución de sal-ácido acético. Los paneles se retiran, enjuagan solamente en agua corriente y cuidadosamente secan con papel secante. Todos los paneles de prueba se examinaron visualmente por ampollas, grietas, lixiviado, encogimiento o pérdida de adhesión. Los paneles después se rayan inmediatamente con dos rayas paralelas en cada una de las tres áreas: la solución de sal-ácido, el fluido de referencia en chorro y el área de mezcla de aire-vapor. Los rayones se realizaron por todo el recorrido a través de la composición de revestimiento al sustrato. En cada una de las tres áreas, los dos rayones paralelos se marcaron separados 2.54 cm (1 in) . Tiras de cinta adhesiva protectora con ancho de 2.54 cm (1 in) tal como 3M 250 o equivalente, se aplicaron a las áreas con ancho de 2.54 cm (1 in) entre cada juego de dos rayas paralelas. Cada tira de cinta se presiona utilizando dos pasos de un rodillo cubierto con hule de 2 kg (4.5 Ib). La cinta se retira en un movimiento abrupto perpendicular al panel. Una separación de más de 5 por ciento de la composición de revestimiento del sustrato indicará una falla de la composición de revestimiento.
RESISTENCIA A DIEGME La resistencia a DIEGME de cada una de las composiciones de revestimiento se probó de la siguiente manera. Cada composición de revestimiento se roció en ambos lados de un panel y curó bajo condiciones ambiente. Cada composición de revestimiento curada se probó para dureza de lápiz inicial antes de exposición a DIEGME. A continuación, los paneles revestidos se colocaron verticalmente en un recipiente de vidrio cerrado que contiene una mezcla de 80% en peso de DIEGME y 20% en peso de agua destilada. La mitad de cada panel se sumergió en la mezcla de DIEGME y agua. El recipiente de vidrio fue sellado y expuesto a tzemperatura constante de 77°C (170°F) por 6 semanas. Al final de las 6 semanas, los paneles se retiraron de la mezcla fluida enfriaron a temperatura ambiente, enjuagaron pon agua, secaron con frotación y probaron su dureza de lápiz dentro de 10 minutos de eliminación de la solución. Los paneles de prueba se examinaron visualmente por cualesquiera ampollas o pérdida de adhesión. La dureza de lápiz y adhesión de rayado cruzado se determinaron como se describió anteriormente.
TABLA 5 Propiedades de la Composición de Revestimiento Formulada I Como se muestra en la Tabla 5 anterior, los Ejemplos 3 y 4 demuestran excelente resistencia aj solvente, adhesión, flexibilidad a baja temperatura y resistencia a DIEGME. Como también se muestra, la composición de revestimiento incluyendo un politioéter poliol epoxi funcional exhibe mejor resistencia a vapor DIEGME que la composición de revestimiento incluyendo un polisulfuro poliol epoxi funcional. Sin embargo, la prueba de resistencia a DIEGME se realizó en una solución DIEGME (80% de DIEGME y 20% de agua) a temperatura elevada (es decir, 77°C (170°F)). La resistencia al calor de la estructura principal politioéter es mejor que la de la estructura principal polisulfuro. De acuerdo con esto, cuando se somete a exposición a largo plazo a la solución DIEGME a temperatura elevada, las modalidades i de estructura principal politioéter muestran mejor resistencia a DIEGME a largo plazo que las modalidades de estructura principal polisulfuro. Las modalidades de estructura principal polisulfuro y las modalidades de estructura principal politioéter, sin embargo, ambas exhiben resistencia a DIEGME a bajas temperaturas y sobre periodos más cortos de exposición a temperaturas elevadas.
En contraste, revestimientos de poliuretano convencionales no son resistentes a DIEGME, como es bien conocido. Sin duda, el desarrollo de revestimientos resistentes a DIEGME ha presentado un reto significante hasta la fecha, como se discute en Aliband, et al., "Epoxy paint failure in B-52 fuel tanks: Part I - Preliminary development of a model for the process", Progress in Organi Coatings, 56, pgs. 285-296 (2006), y Aliband, et al., "Epoxy paint failure in B-52 fuel tanks: Part II - Influence of DIEGME concentration in the fuel on the failure process", Progress in Organic Coatings, 63, pgs. 139-147 (2008), todos los contenidos de las cuales se incorporan aquí por referencia.
La presente invención se ha descrito con referencia a modalidades y aspectos ejemplares pero no se limita a ellos. Personas con destreza en la técnica apreciarán que i otras modificaciones y aplicaciones pueden realizarse sin apartarse significativamente de la invención. Por ejemplo, aunque las composiciones de revestimiento se describen como útiles para aplicaciones en tanques de combustibles aeroespaciales o de aviación, pueden ser útiles para otras aplicaciones por igual. De acuerdo con esto, la descripción anterior no habrá de interpretarse como limitada a las modalidades y aspectos precisos descritos, sino que habrá de interpretarse consistente con y como se soporta por las siguientes reivindicaciones que deberán tener su más amplio y más justo alcance.
A través del texto y reivindicaciones, el uso de la palabra "aproximadamente" en relación a un intervalo de valores se pretende que modifique a ambos valores alto y bajo descritos, y refleja la penumbra de variación asociada con medición, cifras significantes e intercambio, todp como se comprende por una persona con destreza ordinaria en la especialidad a la cual pertenece esta invención. ¦ i

Claims (20)

REIVINDICACIONES
1. Una composición de revestimiento, caracterizada porque comprende: a) un poliol epoxi funcional que contiene azufre; y b) un agente de curado isocianato.
2. La composición de revestimiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el po!liol epoxi funcional que contiene azufre comprende un producto de reacción de reactivos que comprenden un polímero terminado en mercaptano y una resina epoxi.
3. La composición de revestimiento de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el polímero terminado en mercaptano comprende un polisulfuro terminado en mercaptano o un politioéter terminado en mercaptanoj.
4. La composición de revestimiento de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque el politioéter terminado en mercaptano comprende un compuesto representado por la Fórmula 1 : ' Fórmula 1 HS-Rx- [-S- (CH2) 2-0- [-R2-0-]m- (CH2) 2-S-R1-] n"SH en donde Ri denota un grupo C2-6 n-alquileno, C3-6 alquileno ramificado, C6-8 cicloalquileno o C6-io alquilcicloalquileno, o - [ (-CH2-) p-X-] q- (-CH2-) r- en donde al menos una unidad -CH2- se sustituye con un grupo metilo, ' R2 denota un grupo metileno, C2-6 n-alquileno, C2_6 Ii i I alquileno ramificado, C6-8 cicloalquileno o Ce-?? alquilcicloalquileno, o -[(-CH2 -) P-X-] q- (-CH2-) r~ en donde al menos un -CH2- está sustituido con un grupo metilo, , i X es seleccionado del grupo que consiste de 0, S y -NR6-, R6 denota H o metilo, m es un número racional de 0 a 10, j n es un entero de 1 a 60, p es un entero de 2 a 6, ! q es un entero de 1 a 5, y r es un entero de 2 a 10. !
5. La composición de revestimiento de cbnformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el pólisulfuro terminado en mercaptano comprende un compuesto representado por la Fórmula 4 : Fórmula 4 ' HS-(R-SS)n-R-SH en donde R es un hidrocarburo, oxahidrocarburo o tiahidrocarburo lineal o ramificado y n es un entero de 7 a 38.
6. La composición de revestimiento de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque la resina epoxi comprende un compuesto representado por la Fórmula 5: Fórmula 5 en donde R es un grupo alifático, un grupo cicloalifático, un grupo aromático o una combinación de los mismos.
7. La composición de recibido de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque R se representa por la Fórmula 6: Fórmula 6 en donde n es un entero en el intervalo de 1 a 10.
8. La composición de revestimiento de cbnformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el poliol epoxi funcional que contiene azufre comprende un compuesto representado por la Fórmula 7: Fórmula 7 en donde Z incluye un enlace politioéter o polisulfuro; R3 incluye un grupo alquilo o un grupo aromático o una combinación de los mismos e incluye al menos dos grupos hidroxilo funcionales; m es un entero en el intervalo de 0 a 4; y j cada uno de Ri y R2 independientemente es un grupo alquilo o un grupo aromático o una combinación de los mismos.
9. La composición de revestimiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el poliol epoxi funcional que contiene azufre comprende cuando menos un grupo epoxi funcional terminal y al menos un grupo funcional hidroxilo secundario.
10. La composición de revestimiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el poliol epoxi funcional que contiene azufre tiene un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 10,000 o menos.
11. La composición de revestimiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la composición de revestimiento tiene una proporción de isocianato a hidroxilo en el intervalo de aproximadamente 1:1 a aproximadamente 20:1.
12. La composición de revestimiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el agente de curado isocianato comprende un isocianato representado por NCO-R1 o un isocianato representado por NCO-R"-NCO o una combinación de los mismos, en donde cada uno de: R' y R" independientemente comprende un grupo alquilo o: un grupo aromático o una combinación de los mismos. i
13. La composición de revestimiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el j agente de curado isocianato comprende un grupo funcional isbcianato y al curar la composición de revestimiento al menos un grupo funcional isocianato reacciona con humedad para | formar al i menos un grupo funcional urea.
14. La composición de revestimiento de conformidad i con la reivindicación 1, caracterizada porque alj curar el I agente de curado isocianato entrelaza el poliol epoxi funcional que contiene azufre para formar un I compuesto poliuretano epoxi funcional. ¡ i
15. Una composición de revestimiento caracterizada porque comprende: a) un compuesto representado por la Fórmula 7: Fórmula 7 en donde: , cada uno de Ri y R2 independientemente incluye un grupo alquilo o un grupo aromático o una combinación de los mismos, j R3 incluye un grupo alquilo o un grupo aromático o una combinación de los mismos, e incluye al menos dos grupos funcionales hidroxilo, m es un entero en el intervalo de 0 a 4 , y Z incluye un enlace politioéter o polisulfuro; y b) un agente de curado isocianato.
16. La composición de revestimiento de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada porque Z comprende un enlace politioéter representado por la Fórmula 8: Fórmula 8 -S-Ri- [-S- (CH2) 2-0- [-R2-O-] m- (CH2) 2-S-R1-] n-S- en donde Ri denota un grupo C2-6 n-alquileno, C3-6 1 alquileno ramificado, C6_8 cicloalquileno o C6-10 alquilcicloalquileno o - [ (-CH2-) p-X-] q- (-CH2-) r- en donde al menos una unidad -CH2-está sustituida con un grupo metilo, R2 denota un grupo metileno, C2-6 n-alquileno, C2-6 alquileno ramificado, C6-8 cicloalquileno : o Ce-?? alquilcicloalquileno o-[(-CH2 -) p-X~] q- (-(¾-) r~ en donde al I menos un -CH2- está sustituido con un grupo metilo, X es uno seleccionado del grupo que consiste de 0, S y -NR5-, 1 R6 denota H o metilo, m es un número racional de 0 a 10, n es un entero de 1 a 60, p es un entero de 2 a 6, q es un entero de 1 a 5, y ! I I r es un entero de 2 a 10. |
17. La composición de revestimiento de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada porque la composición de revestimiento tiene una proporción de isocianato a hidroxilo en el intervalo de aproximadamente 1:1 aproximadamente 20:1.
18. La composición de revestimiento de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada porque el I agente de curado isocianato comprende un isocianato representado por NCO-R1 o un isocianato representado por o una combinación de los mismos, en donde cada y R" independientemente es un grupo alquilo o un grupo ajromático o una combinación de los mismos.
19. La composición de revestimiento de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada porque el agente de curado isocianato comprende un grupo funcional isocianato y al curar la composición de revestimiento, al menos un grupo funcional isocianato reacciona con humedad para formar al menos un grupo funcional urea. j
20. La composición de revestimiento de con la reivindicación 15, caracterizada porque agente de curado isocianato entrelaza el poliol epoxi i funcional que contiene azufre para formar un ¡ compuesto poliuretano epoxi funcional.
MX2013003781A 2010-10-07 2011-08-04 Revestimiento resistente a dietilen glicol monometileter. MX2013003781A (es)

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