PL244457B1 - Blokowane poliizocyjaniany o zwiększonej funkcyjności oraz sposób wytwarzania blokowanych poliizocyjanianów o zwiększonej funkcyjności - Google Patents

Blokowane poliizocyjaniany o zwiększonej funkcyjności oraz sposób wytwarzania blokowanych poliizocyjanianów o zwiększonej funkcyjności Download PDF

Info

Publication number
PL244457B1
PL244457B1 PL438198A PL43819821A PL244457B1 PL 244457 B1 PL244457 B1 PL 244457B1 PL 438198 A PL438198 A PL 438198A PL 43819821 A PL43819821 A PL 43819821A PL 244457 B1 PL244457 B1 PL 244457B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
weight
linear polysiloxane
reaction mixture
isocyanate
amount
Prior art date
Application number
PL438198A
Other languages
English (en)
Other versions
PL438198A1 (pl
Inventor
Barbara PILCH-PITERA
Barbara Pilch-Pitera
Dominika Czachor-Jadacka
Original Assignee
Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza filed Critical Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza
Priority to PL438198A priority Critical patent/PL244457B1/pl
Publication of PL438198A1 publication Critical patent/PL438198A1/pl
Publication of PL244457B1 publication Critical patent/PL244457B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/80Masked polyisocyanates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/80Masked polyisocyanates
    • C08G18/8003Masked polyisocyanates masked with compounds having at least two groups containing active hydrogen
    • C08G18/8006Masked polyisocyanates masked with compounds having at least two groups containing active hydrogen with compounds of C08G18/32
    • C08G18/8009Masked polyisocyanates masked with compounds having at least two groups containing active hydrogen with compounds of C08G18/32 with compounds of C08G18/3203
    • C08G18/8022Masked polyisocyanates masked with compounds having at least two groups containing active hydrogen with compounds of C08G18/32 with compounds of C08G18/3203 with polyols having at least three hydroxy groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/80Masked polyisocyanates
    • C08G18/8061Masked polyisocyanates masked with compounds having only one group containing active hydrogen
    • C08G18/807Masked polyisocyanates masked with compounds having only one group containing active hydrogen with nitrogen containing compounds
    • C08G18/8077Oximes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/03Powdery paints

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest blokowany poliizocyjanian, według wynalazku, który charakteryzuje się tym, że zawiera od 6% do 82% wag. gliceryny, od 5 do 20% wag. liniowego polisiloksanu, przy czym zawartość składnika izocyjanianowego wynosi od 55 do 65% wag., a składnika blokującego od 21 do 28% wag., zaś składnik izocyjanianowy jest wybrany z diizocyjanianów. Zgłoszenie obejmuje także sposób, wytwarzania blokowanych poliizocyjanianów, który charakteryzuje się tym, że w pierwszym etapie do reaktora wprowadza się składnik izocyjanianowy, wybrany z diizocyjanianów, w ilości od 57 do 65% wag., a następnie dodaje się do niego katalizator w ilości od 0,049 do 0,1% wag., po czym całość miesza się intensywnie, a następnie do mieszaniny reakcyjnej dozuje się mieszaninę zawierającą od 6 do 8,2% wag. gliceryny, w przeliczeniu na całkowitą masę składników, oraz od 5 do 20% wag. liniowego polisiloksanu, w przeliczeniu na całkowita masę składników, w ilości od 0,3 do 0,7 mola grup hydroksylowych na 1 mol grup izocyjanianowych składnika izocyjanianowego, po czym mieszaninę reakcyjną ogrzewa się do temperatury z przedziału 90 do 120°C i intensywnie miesza utrzymując tę temperaturę, następnie przechodzi się do etapu drugiego, w którym dozuje się składnik blokujący w ilości od 21 do 28% wag., mieszaninę reakcyjną utrzymuje się w temperaturze z przedziału 95 do 115°C intensywnie mieszając aż do zaniku grup izocyjanianowych, po czym całość chłodzi się do temperatury pokojowej.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są blokowane poliizocyjaniany o zwiększonej funkcyjności oraz sposób wytwarzania blokowanych poliizocyjanianów o zwiększonej funkcyjności, mające zastosowanie zwłaszcza do wytwarzania poliuretanowych farb i lakierów proszkowych utwardzanych termicznie w temp. poniżej 160°C.
Poliuretanowe (PU) farby i lakiery proszkowe opierają się na blokowanych poliizocyjanianach oraz żywicach, które zawierają grupy hydroksylowe. Poliuretanowe lakiery proszkowe charakteryzują się dobrymi właściwościami, takimi jak dobra elastyczność, przyczepność do powierzchni metalowych, odporność na ścieranie i zarysowanie, a także doskonała odporność chemiczna i na promieniowanie UV.
W 1974 r. w opisie zgłoszeniowym US 3857818 A po raz pierwszy ujawniono zastosowanie blokowanego oksymem 2-butanonu poliizocyjanianu do kompozycji proszkowej. Zgodnie z tym wynalazkiem konieczne jest dodanie aminy, aby przeprowadzić blokowany poliizocyjanian w ciało stałe. W skład kompozycji proszkowej wchodziła żywica zawierająca grupy hydroksylowe w połączeniu blokowanym poliizocyjanianem. Kompozycja utwardzała się w czasie 15 minut w temperaturze 175-190°C.
Z publikacji G. Sankar, A. Sultan Nasar, Effect of isocyanate structure on deblocking and cure reaction of N-methylaniline-blocked diisocyanates and polyisocyanates, European Polymer Journal. 45 (2009) 911-922 oraz G. Sankar, A.S. Nasar, Amine-blocked polyisocyanates. I. Synthesis of novel N-methylaniline-blocked polyisocyanates and deblocking studies using hot-stage fourier transform infrared spectroscopy, J. Polym. Sci. A Polym. Chem. 45 (2007) 1557-1570 znany jest sposób blokowania szeregu izocyjanianów takich jak MDI, TDI, IPDI, HMDI oraz ich prepolimerów poliuretanowych zakończonych grupami -NCO z użyciem N-metyloaniliny.
Z publikacji H. Kothandaraman, R. Thangavel, Cyclohexanone Oxime-Blocked Polyisocyanates, J. Appl. Polym. Sci. 47 (1993) 1791-1796, znane jest zastosowanie oksymu cykloheksanonu jako składnika blokującego w reakcji z diizocyjanianem izoforonu (IPDI) oraz diizocyjanianem toluilenu (TDI). Blokowany izocyjanian o strukturze aromatycznej (TDI) odblokowuje się w niższej temperaturze niż izocyjanian o strukturze alicyklicznej (IPDI).
Powłoki hydrofobowe mają duże znaczenie praktyczne jako łatwiejsze do utrzymania w czystości lub samoczyszczące się, a ponadto istotne jest również zwiększenie odporności mechanicznej, chemicznej, termicznej i starzeniowej. Zgodnie z publikacją W. Wu, Q. Zhu, F. Qing, C.C. Han, Water Repellency on a Fluorine-Containing Polyurethane Surface: Toward Understanding the Surface Self-Cleaning Effect, Langmuir 25 (2009) 17-20 powłoki na bazie układów poliuretanowych o zwiększonej hydrofobowości można otrzymać w reakcji poliizocyjanianów z żywicami, które mają wbudowane segmenty siloksanowe lub fluoroalkilowe albo w wyniku sieciowania specjalnie dobranych żywic z poliizocyjanianami, które w swojej strukturze mają wbudowane podstawniki fluoroalkilowe lub siloksanowe.
P.E. Yeske, E.P. Squiler, W.E. Slack, w swoich rozwiązaniach ujawnili sposób przyłączania grup fluoroalkilowych lub siloksanowych do poliizocyjanianów zawierających grupy allofanianowe uzyskując poliizocyjaniany o niskich wartościach energii powierzchniowej. W opisach zgłoszeniowych US 5574122 A oraz US 5646227 A ujawniono sposób otrzymywania poliizocyjanianu o zawartości od 3 do 35% grup -NCO oraz 25% wag. grup izocyjanurowych, posiadający grupy allofanianowe oraz grupy siloksanowe w ilości od 0,002 do 50% wag. Natomiast w patencie US 5541281 ujawniono sposób syntezy poliizocyjanianu zawierającego od 3 do 35% grup -NCO, poniżej 5% wag. grup izocyjanurowych, grupy allofanianowe oraz fluor w ilości od 0,001 do 50% wag. Zaś w opisie zgłoszeniowym US 5747629 A zastosowano poliizocyjanian, który w swojej strukturze nie posiadał wolnych grup -NCO oraz -OH, ale zawierał przynajmniej dwa ugrupowania uretanowe w cząsteczce oraz fluor w ilości od 0 do 50% wag.
W najnowszych patentach można znaleźć sposób wykorzystania blokowanych poliizocyjanianów w druku 3D. Z opisu zgłoszeniowego WO 2020197540 A1 znane jest wykorzystanie blokowanego poliizocyjanianu jako środka sieciującego w połączeniu z poliolem, który stanowi spoiwo w którym są zdyspergowane cząstki metali np. tytanu, chromu, niklu, kobaltu. Zastosowany blokowany poliizocyjanian odblokowuje się w zakresie temperaturowym od 100 do 200°C, a jako składnik blokujący zastosowano oksymy, alkohole, amidy.
Największe znaczenie komercyjne w syntezie blokowanych poliizocyjanianów dedykowanych do farb i lakierów ma diizocyjanian izoforonu - IPDI. Należy podkreślić, że zastosowanie diizocyjanianów aromatycznych, mimo niższej ceny, jest w tym zastosowaniu ograniczone ze względu na mniejszą odporność na czynniki atmosferyczne. Można je stosować tylko do powłok przeznaczonych do wewnątrz pomieszczeń.
Znane ze stanu techniki blokowane poliizocyjaniany stosowane jako środki sieciujące w systemach proszkowych, nie pozwalają na uzyskanie wymaganych w wielu zastosowaniach właściwości, zwłaszcza takich jak wysoka hydrofobowość, czy odporność na zarysowanie przy zastosowaniu klasycznych żywic, podczas utwardzania w temperaturze poniżej 160°C.
Celem wynalazku jest dostarczenie blokowanych poliizocyjanianów mających zastosowanie przy wytwarzaniu farb i lakierów proszkowych utwardzalnych w temp. poniżej 160°C, które po usieciowaniu typowymi żywicami poliestrowymi prowadzą do uzyskania powłok o większej hydrofobowości, odporności mechanicznej, chemicznej, termicznej i starzeniowej w porównaniu do wyrobów sieciowanych typowymi blokowanymi poliizocyjanianami.
Blokowany poliizocyjanian o zwiększonej funkcyjności, zawierający składnik izocyjanianowy oraz składnik blokujący, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera od 6% do 8,2% wag. gliceryny, od 5 do 20% wag. liniowego polisiloksanu, a korzystnie również od 0,94 do 0,95% wag. cukrolu zawierającego w cząsteczce od 4 do 6 atomów węgla oraz pierwszo i drugorzędowe grupy hydroksylowe, przy czym zawartość składnika izocyjanianowego wynosi od 55 do 65% wag., a składnika blokującego od 21 do 28% wag., zaś składnik izocyjanianowy jest w postaci diizocyjanianu izoforonu, a liniowy polisiloksan ma masę cząsteczkową w zakresie od 500 do 10 000, natomiast składnik blokujący jest wybrany z grupy obejmującej oksym butanu oraz oksym acetonu.
Korzystnie jako cukrol zawiera ksylitol.
Dalsze korzyści uzyskuje się, jeśli blokowany poliizocyjanian zawiera od 9 do 11% wag. liniowego polisiloksanu.
Kolejne korzyści uzyskuje się, jeżeli liniowy polisiloksan jest zakończony obustronnie ugrupowaniami hydroksyalkilowymi.
Następne korzyści uzyskiwane są, jeżeli liniowy polisiloksan jest zakończony obustronnie ugrupowaniami hydroksyalkoksylowymi.
Dalsze korzyści uzyskiwane są, jeżeli liniowy polisiloksan ma masę cząsteczkową w zakresie od 800 do 5 000.
Kolejne korzyści uzyskiwane są, jeśli zawiera glikol polietylenowy o masie cząsteczkowej 300 g/mol.
Sposób wytwarzania blokowanego poliizocyjanianu o zwiększonej funkcyjności, według wynalazku charakteryzuje się tym, że w pierwszym etapie do reaktora wprowadza się diizocyjanian izoforonu, w ilości od 55 do 65% wag., a następnie dodaje się do niego katalizator w ilości od 0,049 do 0,1% wag., po czym całość miesza się intensywnie, a następnie do mieszaniny reakcyjnej dozuje się mieszaninę zawierającą od 6 do 8,2% wag. gliceryny, w przeliczeniu na całkowitą masę składników, oraz od 5 do 20% wag. liniowego polisiloksanu, o masie cząsteczkowej wynoszącej od 500 do 10 000, w przeliczeniu na całkowitą masę składników, w ilości od 0,3 do 0,7 mola grup hydroksylowych na 1 mol grup izocyjanianowych składnika izocyjanianowego, po czym mieszaninę reakcyjną ogrzewa się do temperatury z przedziału 90 do 120°C i intensywnie miesza utrzymując tę temperaturę, następnie przechodzi się do etapu drugiego, w którym dozuje się składnik blokujący, wybrany z grupy obejmującej oksym butanu oraz oksym acetonu, w ilości od 21 do 28% wag., mieszaninę reakcyjną utrzymuje się w temperaturze z przedziału 95 do 115°C intensywnie mieszając aż do zaniku grup izocyjanianowych, po czym całość chłodzi się do temperatury pokojowej, przy czym stosowana w etapie pierwszym mieszanina zawierająca glicerynę oraz liniowy polisiloksan, korzystnie zawiera ponadto cukrol zawierający w cząsteczce od 4 do 6 atomów węgla oraz pierwszo i drugorzędowe grupy hydroksylowe.
Korzystnie, stosowaną w pierwszym etapie mieszaninę gliceryny i liniowego polisiloksanu dozuje się do mieszaniny reakcyjnej w ilości 0,4 do 0,6 mola grup hydroksylowych na 1 mol grup izocyjanianowych składnika izocyjanianowego.
Dalsze korzyści uzyskiwane są, jeśli w pierwszym etapie stosuje się mieszaninę gliceryny, zawierającą od 5 do 20% wag. liniowego polisiloksanu.
Kolejne korzyści uzyskiwane są, jeśli w pierwszym etapie stosuje się liniowy polisiloksan zakończony obustronnie ugrupowaniami hydroksyalkilowymi.
Następne korzyści uzyskiwane są, jeżeli w pierwszym etapie stosuje się liniowy polisiloksan zakończony obustronnie ugrupowaniami hydroksyalkoksylowymi.
Dalsze korzyści uzyskuje się, jeżeli stosuje się polisiloksan o masie cząsteczkowej w zakresie od 800 do 5 000.
Kolejne korzyści uzyskiwane są, jeśli w pierwszym etapie jako katalizator stosuje się dialurynian dibutylocyny.
Następne korzyści uzyskuje się, jeżeli w pierwszym etapie po podgrzaniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury z przedziały od 90 do 120°C, mieszanie prowadzi się do momentu obniżenia zawartości grup izocyjanianowych do 19% wag.
Dalsze korzyści uzyskuje się, jeśli w drugim etapie po dodaniu składnika blokującego, intensywne mieszanie mieszaniny reakcyjnej prowadzi się do zaniku grup izocyjanianowych.
Rozwiązania według wynalazku znajdują zastosowanie w wytwarzaniu udoskonalonych systemów proszkowych. Wynalazki pozwalają na uzyskanie powłok o większej hydrofobowości i innych cennych właściwościach, w tym lepszej odporności na zarysowanie niż wyroby sieciowane znanymi ze stanu techniki poliizocyjanianami. Systemy proszkowe wytworzone na bazie blokowanych poliizocyjanianów według wynalazku są kompatybilne z typowymi metodami przetwórstwa i nanoszenia, w szczególności metodą Tribo i Corona. Powłoki, zawierające żywice poliestrowe, wykonane z systemów proszkowych, w których wykorzystany został wynalazek charakteryzowały się zwiększoną odpornością mechaniczną, chemiczną, termiczną i starzeniową. Zastosowanie blokowanych poliizocyjanianów według wynalazku pozwala na otrzymanie systemów proszkowych, które są przezroczyste i bezbarwne. W przypadku konieczności zapewnienia krycia można wprowadzić do nich typowe pigmenty stosowane w przemyśle systemów proszkowych, np. biel tytanową rutylową, TO2.
W celu wytworzenia lakieru proszkowego blokowany poliizocyjanian według wynalazku wystarczy zmieszać z typową żywicą poliestrową przeznaczoną do farb i lakierów proszkowych poliuretanowych oraz dodatkami ułatwiającymi odgazowanie oraz dodatkami zwiększającymi rozlewność. Odważone surowce mieli się, przykładowo przy pomocy młynka elektrycznego, wytłacza, chłodzi i ponownie mieli, a następnie w celu wyeliminowania zbyt dużych cząstek przesiewa przez sito o średnicy oczek w zakresie 30-200 μm, korzystnie 60-150 μm.
Rozwiązanie według wynalazku jest bliżej wyjaśnione w przykładach wykonania oraz na rysunku 1 na którym przedstawiono wzór strukturalny blokowanego poliizocyjanianu.
Blokowany poliizocyjanian o zwiększonej funkcyjności, według wynalazku w pierwszym przykładzie wykonania zawiera 55,31% wag. diizocyjanianu izoforonu, 7,03% wag. gliceryny, 9,96% wag. liniowego polisiloksanu zakończonego obustronnie ugrupowaniami hydroksyalkoksylowymi o masie cząsteczkowej w zakresie od 800 do 5000, 27,70% wag. oksymu butanonu. Uzyskany blokowany poliizocyjanian jest białym poliizocyjanianem o konsystencji stałej o następującej charakterystyce:
- zawartość grup izocyjanianowych po odblokowaniu - 18-20% wag.;
- temperatura zeszklenia: 49,5°C
- średnia funkcyjność: 4,38 (GPC).
Blokowany poliizocyjanian o zwiększonej funkcyjności, według wynalazku w drugim przykładzie wykonania zawiera 56,82% wag. diizocyjanianu izoforonu, 6,28% wag. gliceryny, 10,23% wag. liniowego polisiloksanu zakończonego obustronnie ugrupowaniami hydroksyalkoksylowymi o masie cząsteczkowej w zakresie od 800 do 5000, 0,94% wag. ksylitolu, 25,73% wag. oksymu butanonu. Uzyskany blokowany poliizocyjanian jest białym poliizocyjanianem o konsystencji stałej o następującej charakterystyce:
- zawartość grup izocyjanianowych po odblokowaniu - 18-20% wag.;
- temperatura zeszklenia: 50,25°C
- średnia funkcyjność: 4,02 (GPC).
Blokowany poliizocyjanian o zwiększonej funkcyjności, według wynalazku w trzecim przykładzie wykonania zawiera 59,90% wag. diizocyjanianu izoforonu, 7,63% wag. gliceryny, 10,79% wag. liniowego polisiloksanu zakończonego obustronnie ugrupowaniami hydroksyalkoksylowymi o masie cząsteczkowej w zakresie od 800 do 5000, 21,68% wag. oksymu acetonu. Uzyskany blokowany poliizocyjanian jest białym poliizocyjanianem o konsystencji stałej o następującej charakterystyce:
- zawartość grup izocyjanianowych po odblokowaniu - 18-20% wag.
- temperatura zeszklenia: 46,90°C
- średnia funkcyjność: 4,62 (GPC).
Blokowany poliizocyjanian o zwiększonej funkcyjności, według wynalazku w czwartym przykładzie wykonania zawiera 57,81% wag. diizocyjanianu izoforonu, 6,39% wag. gliceryny, 10,42% wag. liniowego polisiloksanu zakończonego obustronnie ugrupowaniami hydroksyalkoksylowymi o masie cząsteczkowej w zakresie od 800 do 5000, 0,95% wag. ksylitolu, 24,43% wag. oksymu acetonu. Uzyskany blokowany poliizocyjanian jest białym poliizocyjanianem o konsystencji stałej o następującej charakterystyce:
- zawartość grup izocyjanianowych po odblokowaniu - 18-20% wag.
- temperatura zeszklenia: 47,60°C
- średnia funkcyjność: 3,82 (GPC).
Sposób wytwarzania blokowanego poliizocyjanianu o zwiększonej funkcyjności w pierwszym przykładzie realizacji prowadzi się z wykorzystaniem kolby trójszyjnej zaopatrzonej w mieszadło, chłodnicę zwrotną, termometr, wkraplacz i rurkę z doprowadzeniem azotu. Do kolby w pierwszym etapie wprowadza się składnik izocyjanianowy w postaci diizocyjanianu izoforonu w ilości 555 g; 2,5 mol, oraz katalizator w postaci dilaurynianu dibutylocyny w ilości 0,5 g co stanowi 0,09% wag. w przeliczeniu na diizocyjanian. Następnie miesza się intensywnie i po zakończeniu mieszania całość podgrzewa się do temperatury 65°C i za pomocą wkraplacza dozuje się mieszaninę zawierającą glicerynę w ilości 70,90 g; 0,77 mol, a także liniowy polisiloksan zakończony obustronnie ugrupowaniami hydroksyalkoksylowymi o masie cząsteczkowej w zakresie od 800 do 5000 w ilości 100,0 g; 0,1 mola. Po zakończeniu wkraplania mieszaninę reakcyjną podgrzewa się do temperatury 120°C przy intensywnym mieszaniu do momentu, aż zawartość grup izocyjanianowych obniży się do 19% wag. Po czym przechodzi się do etapu drugiego, dodaje się do niej oksym butanonu w ilości 253,10 g; 2,88 mola. Następnie mieszaninę reakcyjną miesza się intensywnie do zaniku grup izocyjanianowych utrzymując temperaturę 120°C. Następnie mieszaninę reakcyjną chłodzi się do temperatury pokojowej i otrzymuje biały poliizocyjanian o konsystencji stałej opisany w pierwszym przykładzie wykonania. Mieszanie prowadzi się z prędkością 40 obr./min.
Sposób wytwarzania blokowanego poliizocyjanianu o zwiększonej funkcyjności w drugim przykładzie realizacji prowadzi się z wykorzystaniem kolby trójszyjnej zaopatrzonej w mieszadło, chłodnicę zwrotną, termometr, wkraplacz i rurkę z doprowadzeniem azotu. Do kolby w pierwszym etapie wprowadza się składnik izocyjanianowy w postaci diizocyjanianu izoforonu w ilości 555 g; 2,5 mol, oraz katalizator w postaci dilaurynianu dibutylocyny w ilości 0,5 g co stanowi 0,09% wag. w przeliczeniu na diizocyjanian. Następnie miesza się intensywnie i po zakończeniu mieszania całość podgrzewa się do temperatury 65°C i za pomocą wkraplacza dozuje się mieszaninę zawierającą glicerynę w ilości 61,70 g; 0,67 mol, ksylitol w ilości 9,1 g; 0,059 mol, a także liniowy polisiloksan zakończony obustronnie ugrupowaniami hydroksyalkoksylowymi o masie cząsteczkowej w zakresie od 800 do 5000 w ilości 100,0 g; 0,1 mola. Po zakończeniu wkraplania mieszaninę reakcyjną podgrzewa się do temperatury 120°C przy intensywnym mieszaniu do momentu, aż zawartość grup izocyjanianowych obniży się do 19% wag. Po czym przechodzi się do etapu drugiego, dodaje się do niej oksym butanonu w ilości 253,10 g; 2,88 mola. Następnie mieszaninę reakcyjną miesza się intensywnie do zaniku grup izocyjanianowych utrzymując temperaturę 120°C. Następnie mieszaninę reakcyjną chłodzi się do temperatury pokojowej i otrzymuje biały poliizocyjanian o konsystencji stałej opisany w drugim przykładzie wykonania. Mieszanie prowadzi się z prędkością 40 obr./min.
Sposób wytwarzania blokowanego poliizocyjanianu o zwiększonej funkcyjności w trzecim przykładzie realizacji prowadzi się z wykorzystaniem kolby trójszyjnej zaopatrzonej w mieszadło, chłodnicę zwrotną, termometr, wkraplacz i rurkę z doprowadzeniem azotu. Do kolby w pierwszym etapie wprowadza się składnik izocyjanianowy w postaci diizocyjanianu izoforonu w ilości 555 g; 2,5 mol, oraz katalizator w postaci dilaurynianu dibutylocyny w ilości 0,5 g co stanowi 0,09% wag. w przeliczeniu na diizocyjanian. Następnie miesza się intensywnie i po zakończeniu mieszania całość podgrzewa się do temperatury 65°C i za pomocą wkraplacza dozuje się mieszaninę zawierającą glicerynę w ilości 70,90 g; 0,77 mol, a także liniowy polisiloksan zakończony obustronnie ugrupowaniami hydroksyalkoksylowymi o masie cząsteczkowej w zakresie od 800 do 5000 w ilości 100,0 g; 0,1 mola. Po zakończeniu wkraplania mieszaninę reakcyjną podgrzewa się do temperatury 120°C przy intensywnym mieszaniu do momentu, aż zawartość grup izocyjanianowych obniży się do 19% wag. Po czym przechodzi się do etapu drugiego, do mieszaniny dodaje się oksym acetonu w ilości 200,08 g; 2,75 mola. Następnie mieszaninę reakcyjną miesza się intensywnie do zaniku grup izocyjanianowych utrzymując temperaturę 120°C. Następnie mieszaninę reakcyjną chłodzi się do temperatury pokojowej i otrzymuje biały poliizocyjanian o konsystencji stałej opisany w trzecim przykładzie wykonania. Mieszanie prowadzi się z prędkością 40 obr./min.
Sposób wytwarzania blokowanego poliizocyjanianu o zwiększonej funkcyjności w czwartym przykładzie realizacji prowadzi się z wykorzystaniem kolby trójszyjnej zaopatrzonej w mieszadło, chłodnicę zwrotną, termometr, wkraplacz i rurkę z doprowadzeniem azotu. Do kolby w pierwszym etapie wprowadza się składnik izocyjanianowy w postaci diizocyjanianu izoforonu w ilości 555 g; 2,5 mol, oraz katalizator w postaci dilaurynianu dibutylocyny w ilości 0,5 g co stanowi 0,09% wag. w przeliczeniu na diizo
PL 244457 BI cyjanian. Następnie miesza się intensywnie i po zakończeniu mieszania całość podgrzewa się do temperatury 65°C i za pomocą wkraplacza dozuje się mieszaninę zawierającą glicerynę w ilości 61,70 g; 0,67 mol, ksylitol w ilości 9,1 g; 0,059 mol, a także liniowy polisiloksan zakończony obustronnie ugrupowaniami hydroksyalkoksylowymi o masie cząsteczkowej w zakresie od 800 do 5000 w ilości 100,0 g; 0,1 mola. Po zakończeniu wkraplania mieszaninę reakcyjną podgrzewa się do temperatury 120°C przy intensywnym mieszaniu do momentu, aż zawartość grup izocyjanianowych obniży się do 19% wag. Po czym przechodzi się do etapu drugiego, i dodaje się do mieszaniny oksym acetonu w ilości 234,60 g; 3,21 mola. Następnie mieszaninę reakcyjną miesza się intensywnie do zaniku grup izocyjanianowych utrzymując temperaturę 120°C. Następnie mieszaninę reakcyjną chłodzi się do temperatury pokojowej i otrzymuje biały poliizocyjanian o konsystencji stałej opisany w czwartym przykładzie wykonania. Mieszanie prowadzi się z prędkością 40 obr./min.
Blokowane poliizocyjaniany opisane w przykładach wykonania w celu wytworzenia lakieru proszkowego miesza się z typową żywicą poliestrową przeznaczoną do farb i lakierów proszkowych, o Loh w zakresie 30 - 45 mg KOH/g, Tg = 48 - 62°C; Lk = 4 - 8 mg KOH/g, oraz dodatkami ułatwiającymi odgazowanie oraz dodatkami zwiększającymi rozlewność. Odważone surowce wstępnie miele się, a następnie otrzymany proszek wytłacza. Wytłoczoną mieszankę kruszy się i miele ponownie w młynie, a następnie w celu wyeliminowania zbyt dużych cząstek przesiewa przez sito o średnicy oczek w zakresie 30 - 200 μηι, korzystnie 60- 150 pm. Z wykorzystaniem tak przygotowanych lakierów proszkowych wykonuje się powłoki nanosząc przesianą frakcję proszku metodą elektrostatyczną za pomocą pistoletu ręcznego ΡΕΜ Χ-1 z wbudowaną elektrodą oraz sterownika EPG Sprint X na znormalizowane płytki stalowe i utwardza termicznie w temperaturze 150°C (próbki 3-4) oraz 160°C (próbki 1-2). Próbki lakierów proszkowych i powłok wykorzystujących blokowane poliizocyjaniany opisane w przykładach wykonania charakteryzują się właściwościami przedstawionymi w poniższej tabeli.
Mierzony parametr Przykład I Przykład II Przykład III Przykład rv
chropowatość (Ra/Rz), μηι 0.43 2.21 0.33 1.55 0.22 1.23 0.28 1.23
połysk, 60°, GU 90.52 93.57 101.5 94.7
przyczepność do podłoża stalowego, skala 0-5 (O-najlepsza, 5-najgorsza) 0 0 0 0
twardość względna 0.88 0.93 0.96 0.95
odporność na zarysowanie, g 450 500 500 500
kąt zwilżania dla wody, deg 97.8 94.9 96.2 98.3 _________________

Claims (16)

1. Blokowany poliizocyjanian o zwiększonej funkcyjności, zawierający składnik izocyjanianowy oraz składnik blokujący, znamienny tym, że zawiera od 6% do 8,2% wag. gliceryny, od 5 do 20% wag. liniowego polisiloksanu, a korzystnie również od 0,94 do 0,95% wag. cukrolu zawierającego w cząsteczce od 4 do 6 atomów węgla oraz pierwszo i drugorzędowe grupy hydroksylowe, przy czym zawartość składnika izocyjanianowego wynosi od 55 do 65% wag., a składnika blokującego od 21 do 28% wag., zaś składnik izocyjanianowy jest w postaci diizocyjanianu izoforonu, a liniowy polisiloksan ma masę cząsteczkową w zakresie od 500 do 10 000, natomiast składnik blokujący jest wybrany z grupy obejmującej oksym butanu oraz oksym acetonu.
2. Blokowany poliizocyjanian według zastrz. 1, znamienny tym, że jako cukrol zawiera ksylitol.
3. Blokowany poliizocyjanian według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że zawiera od 9 do 11% wag. liniowego polisiloksanu.
4. Blokowany poliizocyjanian według jednego z zastrz. od 1 do 3, znamienny tym, że jego liniowy polisiloksan jest zakończony obustronnie ugrupowaniami hydroksyalkilowymi.
5. Blokowany poliizocyjanian według jednego z zastrz. od 1 do 3, znamienny tym, że jego li- niowy polisiloksan jest zakończony obustronnie ugrupowaniami hydroksyalkoksylowymi.
6. Blokowany poliizocyjanian według jednego z zastrz. od 1 do 5, znamienny tym, że jego li- niowy polisiloksan ma masę cząsteczkową w zakresie od 800 do 5 000.
7. Blokowany poliizocyjanian według jednego z zastrz. od 1 do 6, znamienny tym, że zawiera glikol polietylenowy o masie cząsteczkowej 300 g/mol.
8. Sposób wytwarzania blokowanego poliizocyjanianu o zwiększonej funkcyjności, określonego w zastrz. od 1 do 7, znamienny tym, że w pierwszym etapie do reaktora wprowadza się diizocyjanian izoforonu, w ilości od 55 do 65% wag., a następnie dodaje się do niego katalizator w ilości od 0,049 do 0,1% wag., po czym całość miesza się intensywnie, a następnie do mieszaniny reakcyjnej dozuje się mieszaninę zawierającą od 6 do 8,2% wag. gliceryny, w przeliczeniu na całkowitą masę składników, oraz od 5 do 20% wag. liniowego polisiloksanu, o masie cząsteczkowej wynoszącej od 500 do 10 000, w przeliczeniu na całkowitą masę składników, w ilości od 0,3 do 0,7 mola grup hydroksylowych na 1 mol grup izocyjanianowych skła dnika izocyjanianowego, po czym mieszaninę reakcyjną ogrzewa się do temperatury z przedziału 90 do 120°C i intensywnie miesza utrzymując tę temperaturę, następnie przechodzi się do etapu drugiego, w którym dozuje się składnik blokujący, wybrany z grupy obejmującej oksym butanu oraz oksym acetonu, w ilości od 21 do 28% wag., mieszaninę reakcyjną utrzymuje się w temperaturze z przedziału 95 do 115°C intensywnie mieszając aż do zaniku grup izocyjanianowych, po czym całość chłodzi się do temperatury pokojowej, przy czym stosowana w etapie pierwszym mieszanina zawierająca glicerynę oraz liniowy polisiloksan, korzystnie zawiera ponadto cukrol zawierający w cząsteczce od 4 do 6 atomów węgla oraz pierwszo i drugorzędowe grupy hydroksylowe.
9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że stosowaną w pierwszym etapie mieszaninę gliceryny i liniowego polisiloksanu dozuje się do mieszaniny reakcyjnej w ilości 0,4 do 0,6 mola grup hydroksylowych na 1 mol grup izocyjanianowych składnika izocyjanianowego.
10. Sposób według zastrz. 8 albo 9, znamienny tym, że w pierwszym etapie stosuje się mieszaninę gliceryny, zawierającą od 5 do 20% wag. liniowego polisiloksanu.
11. Sposób według jednego z zastrz. od 8 do 10, znamienny tym, że w pierwszym etapie stosuje się liniowy polisiloksan zakończony obustronnie ugrupowaniami hydroksyalkilowymi.
12. Sposób według jednego z zastrz. od 8 do 11, znamienny tym, że w pierwszym etapie stosuje się liniowy polisiloksan zakończony obustronnie ugrupowaniami hydroksyalkoksylowymi.
13. Sposób według jednego z zastrz. od 8 do 12, znamienny tym, że stosuje się polisiloksan o masie cząsteczkowej w zakresie od 800 do 5 000.
14. Sposób według jednego z zastrz. od 8 do 13, znamienny tym, że w pierwszym etapie jako katalizator stosuje się dialurynian dibutylocyny.
15. Sposób według jednego z zastrz. od 8 do 14, znamienny tym, że w pierwszym etapie po podgrzaniu mieszaniny reakcyjnej do temperatury z przedziału od 90 do 120°C, mieszanie prowadzi się do momentu obniżenia zawartości grup izocyjanianowych do 19% wag.
16. Sposób według jednego z zastrz. od 8 do 15, znamienny tym, że w drugim etapie po dodaniu składnika blokującego, intensywne mieszanie mieszaniny reakcyjnej prowadzi się do zaniku grup izocyjanianowych.
PL438198A 2021-06-17 2021-06-17 Blokowane poliizocyjaniany o zwiększonej funkcyjności oraz sposób wytwarzania blokowanych poliizocyjanianów o zwiększonej funkcyjności PL244457B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL438198A PL244457B1 (pl) 2021-06-17 2021-06-17 Blokowane poliizocyjaniany o zwiększonej funkcyjności oraz sposób wytwarzania blokowanych poliizocyjanianów o zwiększonej funkcyjności

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL438198A PL244457B1 (pl) 2021-06-17 2021-06-17 Blokowane poliizocyjaniany o zwiększonej funkcyjności oraz sposób wytwarzania blokowanych poliizocyjanianów o zwiększonej funkcyjności

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL438198A1 PL438198A1 (pl) 2022-12-19
PL244457B1 true PL244457B1 (pl) 2024-01-29

Family

ID=84487949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL438198A PL244457B1 (pl) 2021-06-17 2021-06-17 Blokowane poliizocyjaniany o zwiększonej funkcyjności oraz sposób wytwarzania blokowanych poliizocyjanianów o zwiększonej funkcyjności

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL244457B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL438198A1 (pl) 2022-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5814689A (en) Low viscosity polyuretidione polyurethanes and their use as curatives for solvent and water borne coatings
US20090155462A1 (en) Thermal curable polyester powder coating composition
US20100184914A1 (en) Blocked isocyanate containing emulsion composition, production method thereof, baking paint or adhesive composition
US6271334B1 (en) Sprayable coating compositions comprising oxazolidines and isocyanates
KR20090064586A (ko) 고광택 코팅용으로서 폴리이소시아네이트 조성물의 용도
PL238230B1 (pl) Blokowane poliizocyjaniany, sposób ich wytwarzania i zastosowanie
JP4402377B2 (ja) ブロックポリイソシアネート
JP2018035309A (ja) 速硬化型ポリウレタン樹脂組成物
CN100406487C (zh) 芳族聚氨酯多元醇
PL244457B1 (pl) Blokowane poliizocyjaniany o zwiększonej funkcyjności oraz sposób wytwarzania blokowanych poliizocyjanianów o zwiększonej funkcyjności
CA3086625A1 (en) Two-component coating compositions
US5977285A (en) Sprayable coating compositions comprising oxazolidines, isocyanates and hydroxyl or amine functional resins
AU2001261642A1 (en) Aromatic polyurethane polyol
JP4947953B2 (ja) ブロックト・ビウレット化イソシアネート
US7714062B2 (en) Thermal curable powder coating composition
CA2169226A1 (en) Blocked polyisocyanates, process for their preparation, and coating materials and coating systems produced therefrom
US20060089480A1 (en) Biuretized isocyanates and blocked biuretized isocyanates
JP5539281B2 (ja) 水分散性イソシアネート組成物および水性ポリウレタン樹脂組成物
PL238515B1 (pl) Blokowane poliizocyjaniany, ich zastosowanie oraz poliuretanowe lakiery proszkowe
US8697799B2 (en) Non-aqueous, liquid coating compositions
EP3693403B1 (en) Squarate compositions
KR100728461B1 (ko) 방향족 폴리우레탄 폴리올을 사용하는 기재 코팅 방법
JP2026015595A (ja) ポリウレタ樹脂組成物
PL239821B1 (pl) Sposób wytwarzania blokowanych poliizocyjanianów do poliuretanowych powłok proszkowych
MXPA00001312A (en) Sprayable coating compositions comprising oxazolidines and isocyanates