PL164597B1 - Sposób otrzymywania kopolimerów akrylowych schnących na powietrzu o zwiększonej odporności chemicznej powłok - Google Patents

Abstract

Sposób otrzymywania kopolimerów akrylowych schnących na powietrzu o zwiększonej odporności chemicznej powłok polegający na kopolimeryzacji mieszaniny monomerów składającej się z metakrylanu hydroksypropylu lub metakrylanu 2-hydroksyetylu, akrylanu etylu, styrenu lub metakrylanu metylu i ewentualnie kwasu akrylowego prowadzonej w środowisku wrzących rozpuszczalników organicznych wobec inicjatora nadtlenkowego, znamienny tym, że do mieszaniny monomerów zawierającej 20-35 części wagowych metakrylanu hydroksypropylu lub metakrylanu 2-hydroksyetylu, 20- 40 części wagowych akrylanu etylu, 20-40 części wagowych styrenu lub metakrylanu metylu i 0-5 części wagowych kwasu akrylowego dodaje się 3 części wagowe nadbenzoesanu ill-rz butylu oraz 1-5 części wagowych czterochlorku węgla, całość dozuje się następnie w czasie 4 godzin do mieszaniny wrzących rozpuszczalników organicznych składającej się z ksylenu, octanu butylu i nelwentnafty we wzajemnym stosunku 0,5:0,3:0,2, a następnie utrzymuje się mieszaninę reakcyjną w temperaturze wrzenia przez 3 godziny.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania kopolimerów akrylowych schnących na powietrzu pod wpływem poliizocyjanianów o zwiększonej odporności chemicznej powłok.

Znane sposoby otrzymywania spoiw akrylowych, schnących na powietrzu polegają na reakcji poliizocyjanianów z kopolimerami akrylowymi zawierającymi wolne grupy funkcyjne karboksylowe, hydroksylowe i aminowe.

Z opisów patentowych francuskich nr 1 406 184 i 1 563 045 oraz z opisu patentowego RFN nr 1 201 555 znany jest sposób otrzymywania kopolimerów akrylowych zawierających wolne grupy hydroksylowe.

Znanym sposobem z opisu patentowego RFN nr DE 3 322 037 otrzymuje się kopolimery akrylowe posiadające wolne grupy hydroksylowe i karboksylowe, natomiast w polskim opisie patentowym nr 107 70S przedstawiono sposób otrzymywania kopolimerów akrylowych posiadających wolne grupy hydroksylowe i aminowe.

Znane sposoby otrzymywania kopolimerów akrylowych polegają na kopoiireryzacgi mieszaniny monomerów akrylowych lub metakrylowych zawierających w/w wolne grupy funkcyjne i monomerów obojętnych chemicznie takich jak styren, estry kwasu akrylowego lub metakrylowego o zawartości od 1-6 atomów węgla w łańcuchu bocznym. Kopolimeryzację prowadzi się w środowisku wrzących rozpuszczalników organicznych takich jak węglowodory aromatyczne, estry, ke

164 597 tony, wobec inicjatorów typu nadtlenkowego.

W trakcie prowadzenia badań dotyczących poprawy własności odpornościowych wyrobów lakierowanych schnących na powietrzu pod wpływem poliizocyjanianów, nieoczekiwanie okazało się, że bardzo dobre efekty uzyskuje się przez zastosowanie kopolimerów akrylowych, których proces otrzymywania prowadzi się w obecności od 1 do 5 części wagowych czterochlorku węgla w stosunku do masy monomerów. Czterochlorek węgla wprowadza się do mieszaniny monomerów z inicjatorem względnie do właściwego rozpuszczalnika. Czterochlorek węgla bierze udział w reakcji zakończenia łańcucha kopolimeru, polegającej na przeniesieniu łańcucha na ten rozpuszczalnik, a tym samym reguluje długość tego łańcucha.

Sposób otrzymywania kopolimerów akrylowych według wynalazku polega na tym, że do mieszaniny monomerów zawierającej 20-40 części wagowych styrenu lub metakrylanu metylu, 20-35 części wagowych metakrylanu hydfoksypropylu lub metakrylanu 2-hydroksyetylu, 20-40 części wagowych akrylanu etylu i 0-5 części wagowych kwasu akrylowego dodaje się 3 części wagowe nadbenzoesanu ΙΙΙ-rz butylu oraz 1-5 części wagowych,czterochlorku węgla i dozuje w czasie 4 godzin do mieszaniny wrzących rozpuszczalników organicznych składającej się z ksylenu, octanu butylu i solwentnafty w stosunku 0,5:0,3:0,2.Po zakończeniu dozowania mieszaninę reakcyjną utrzymuje się w temperaturze wrzenia przez 3 godziny. Solwentnafta K /PN-72/C-97013/ jest otrzymywana z frakcji smoły surowej z węgla kamiennego.

W odmianie wynalazku proces prowadzi się w ten sam sposób z tym, że czterochlorek węgla wprowadza się w ilości 1-5 części wagowych do właściwego rozpuszczalnika.

Kopolimery akrylowe wytwarzane sposobem według wynalazku pozwalają na otrzymanie wyrobów lakierowanych schnących na powietrzu pod wpływem poliizocyjanianów o krótszym czasie schnięcia powłok i znacznie zwiększonej ich chemoodporności, co rozszerza możliwości stosowania tych wyrobów.

Sposób otrzymywania kopolimerów akrylowych według wynalazku jest bliżej objaśniony w przykładach wykonania.

Przykład I. Do reaktora wprowadza się 50 części wagowych ksylenu, 26 części wagowych octanu butylu, 20 części wagowych solwentnafty i mieszając ogrzewa do wrzenia pod chłodnicą zwrotną. Do wrzących rozpuszczalników wkrapla się w ciągu 4 godzin mieszaninę 30 części wagowych metakrylanu 2-hydroksyetylu, 35 części wagowych styrenu, 33 części wagowych akrylanu etylu, 2 części wagowe kwasu akryloweoo, 3 części nadbenzoesanu III-rz butylu' i 4 części wagowe czterochlorku węgla. Reagenty utrzymuje się w temperaturze wrzenia pod chłodnicą zwrotną w czasie 3 godzin i oznacza zawartość substancji nielotnych, która powinna wynosić co najmniej 48%. Do 100g roztworu kopolimeru o zawartości 50 części wagowych substancji nielotnych dodaje się 20 części wagowych Desmoduru IV (alifatyczny poliizocyjanian firmy Bayer), rozcieńcza mieszaninę ksylenu i octanu butylowego w stosunku wagowym 1:1 do lepkości 20-25 sekund wg kubka Forda 4 i z tak przygotowanego spoiwa nakłada się powłoki.

Przykład II. Do reaktora wprowadza się 50 części wagowych ksylenu, 26 części wagowych octanu butylu, 20 części wagowych solwentnafty, 4 części wagowe czterochlorku węgla i mieszając ogrzewa do wrzenia pod chłodnicą zwrotną. Do wrzących rozpuszczalników wkrapla się przez 4 godziny mieszaninę 30 części wagowych metakrylanu 2 hydroksyetylu, 35 części wagowych styrenu, 33 części wagowych akrylanu etylu, 2 części wagowe kwasu akrylowego, 3 części wagowe nadbenzoesanu III-rz butylu. Dalej postępuje się jak w przykładzie I.

W niżej zamieszczonej tabeli podano porównawcze wyniki badan czasu schnięcia i odporności chemicznej powłok farb wytworzonych na bazie kopolimerów uzyskanych sposobem według wynalazku podanym w przykładzie I i II oraz kopolimeru otrzymanego bez stosowania czterochlorku węgla w 'procesie polimeryzacji. Otrzymane kopolimery modyfikowano Desmodurem N.

164 597

Własności powłok z kopolimerów

Przykład

I

Przykład

II bez CCl,

Czas schnięcia powłoki

1° - brak przylepności do powłoki kulek szklanych o pf 120-160 um godzin

3° - brak przylepności do powłoki krążków z papieru maszynowego pod obciążeniem masy 200g g‘odzin

4° - jak 3° przy obciążeniu 2 kg godzin

6° - jak 3° przy obciążeniu 20 kg godzin

Odporność powłoki na działanie metyloetylo ketonu,przez przyłożenie zwilżonego tamponu bez zmian, minut

1,5

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób otrzymywania kopolimerów akrylowych schnących na powietrzu o zwiększonej odporności chemicznej powłok polegający na kopolimeryzacji mieszaniny monomerów składającej się z metakrylanu hydroksypropylu lub metakrylanu 2-hydroksyetylu, akrylanu etylu, styrenu lub metakrylanu metylu i ewentualnie kwasu akrylowego prowadzonej w środowisku wrzących rozpuszczalników organicznych wobec inicjatora nadtlenkowego, znamienny tym, że do mieszaniny monomerów zawierającej 20-35 części wagowych metakrylanu hydroksypropylu lub metakrylanu 2-hydroksyetylu, 20-40 części wagowych akrylanu etylu, 20-40 części wagowych styrenu lub metakrylanu metylu i 0-5 części wagowych kwasu akrylowego dodaje się 3 części wagowe nadbenzoesanu III-rz butylu oraz 1-5 części wagowych czterochlorku węgla, całość dozuje się następnie w czasie 4 godzin do mieszaniny wrzących rozpuszczalników organicznych składającej się z ksylenu, octanu butylu i solwentnafty we wzajemnym stosunku 0,5:0, 3:0,2, a następnie utrzymuje się mieszaninę reakcyjną w temperaturze wrzenia przez 3 godziny.

2. Sposób otrzymywania kopolimerów akrylowych schnących na powietrzu o zwiększonej odporności chemicznej powłok polegający na kopolimeryzacji mieszaniny monomerów składającej się z metakrylanu hydroksypropylu lub metakrylanu 2-hydroksyetylu, akrylanu etylu, styrenu lub metakrylanu metylu i ewentualnie kwasu akrylowego prowadzonej w środowisku wrzących rozpuszczalników organicznych wobec inicjatora nadtlenkowego, znamienny tym, że do mieszaniny monomerów zawierającej 20-35 części wagowych metakrylanu hydroksypropylu lub metakrylanu 2-hydroksyetylu, 20-40 części wagowych akrylanu etylu, 20-40 części wagowych styrenu lub metakrylanu metylu i 0-5 części wagowych kwasu akrylowego dodaje się 3 części wagowe nadbenzoesanu III-rz butylu, całość dozuje się następnie w czasie 4 godzin do mieszaniny wrzących rozpuszczalników organicznych składającej' się z ksylenu, octanu butylu i solwentnafty we wzajemnym stosunku 0,5:0,3:0,2 zawierającej 1-5 części wagowych czterochlorku węgla, po czym mieszaninę reakcyjną utrzymuje się w temperaturze wrzenia przez 3 godziny.