PL81558B1 - - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: Institut fur Lacke und Farben, Magdeburg (Nie¬ miecka Republika Demokratyczna) Termoutwardzalnysrodek powlokowy Przedmiotem wynalazku jest termoutwardzalny srodek powlokowy, w szczególnosci do wytwarzania powlok na metalach odpornych na dzialanie wyso¬ kich temperatur, wilgoci ii chemikaliów.Znane sa powloki wytwarzane w oparciu o zy- 5 wica syntetyczne, np. zywice fenolowe, epoksydo¬ we i silikonowe, jak równiez utlenione zywice weglowodorowe.Wada tych znanych powlok polega na tym, ze ich odpornosc na podwyzszone temperatury, pare io i srodki chemiczne czesto nie jest wystarczajaca.Tak np. zywice fenolowe i silikonowe sa wraz¬ liwe na alkalia, podczas, gdy zywice epoksydowe nie sa odporne na dzialanie kwasów. Utlenione zywice weglowodorowe, np. utleniony polibutadien, 15 daja natomiast przy utwardzaniu na goraco kruche blony o zlej przyczepnosci.Znane sa równiez sposoby istotnego polepszania jakosci tych blon przez dodatek kwasu fosforowego jak równiez bezwodników cyklicznych kwasów 20 dwu- i trójkarboksylowych. Kwasy karboksylowe pogarszaja jednak odpornosc na alkalia.Znane jako chemicznie odporne polimery chlo¬ roweglowodórów nie wytrzymuja dluzszego od¬ dzialywania przegrzanej pary wodnej, a zupelnie 25 wrzacych roztworów alkaliów.Celem wynalazku jest otrzymanie powlok, które bylyby odporne na wysokie temperatury, wilgoc, rozpuszczalniki organiczne, kwasy i zasady, jak równiez twarde i elastyczne. 30 Zadaniem wynalazku jest opracowanie odpo¬ wiednich mieszanin zywic syntetycznych, które mozna stosowac jako materialy powlokowe.Zadanie rozwiazano wedlug wynalazku przez za¬ stosowanie srodków powlokowych, które skladaja sie z 10—50 czesci wagowych utlenionego polimeru dienowego lub kopolimeru diienowego o zawartosci 8—22% tlenu, 5—20 czesci wagowych zywicy feno- lowo-formaldehydowej, opartej na eterach fenoli lub alkilofenolach, 0,1—6 czesci wagowych kwasu fosforowego, 0,1—8 czesci wagowych alifatycznych nienasyconych kwasów tluszczowych o 8—24 ato¬ mach wegla i rozpuszczalników. Ewentualnie moga one zawierac jeszcze 1—5 czesci wagowych rozga¬ lezionego metylofenylopolisiloksanu o zawartosci 0,1—5% grup OH i/albo zawartosci 0,5—12% grup alkoksylowych oraz 0,1—6 czesci wagowych eteru alkilofenolopoliglikolowego. Powloka moze byc nie- pigmentowana,. korzystnie jednak zawiera 100—-300 czesci wagowych wypelniaczy i pigmentów, przy czym szczególnie korzystne sa mika, kwarc, weglik krzemu, tlenek chromu, talk i czerwien zelazowa sztuczna.Jako polimery dienowe stosuje sie szczególnie polimery oparte na butadienie, izoprenie, pentadie- nie, cyklopentadienie. Jako komonomer stosuje sie przewaznie styren w ilosoi 0—25%, ewentualnie takze akrylonitryl, kwas akrylowy lub jego estry, kwas maleinowy albo metrylostyren.Jako skladnik fenolowy dla zywicy fenola-form- 8155881558 3 aldehydowej stosuje sie mieszanine eterów fenoli, która zawiera 50—100% molowych grup alkoksy- lowych o 2—6 atomach wegla, albo mieszanine alkilofenoli o 1—2 rodnikach alkilowych, które za¬ wieraja 1—4 atomywegla. 5 Otrzymane w ten sposób srodki nanosi sie na chronione powierzchnie i utwardza w temperaturze 140—240°C w ciagu 10 minut do 10 godzin.Mieszanie spoiw i rozpuszczalników odbywa sie w mieszalniku. Przy dodawaniu pigmentów lub io wypelniaczy celowe jest zwilzanie i dyspergowanie w mlynie kulowym.Srodki wedlug wynalazku mozna wytwarzac bez znacznego nakladu kosztów, gdyz zawieraja one wylacznie latwo dostepne surowce, przewaznie po- 15 chodzenia petrochemicznego i wytwarzane w pros¬ ty sposób.Zastosowanie tego rodzaju powlok zarówno na wyrobach z blachy jak i w silowniach cieplnych, rafineriach, zakladach chemicznych itd. przedluza 20 wielokrotnie zywotnosc pokrytych nimi materia¬ lów. Szczególnie korzystna jest przy tym niezwykle wielostronna odpornosc tych powlok, tak ze rów¬ niez przy zmiennych warunkach pracy zapewnio¬ na jestochrona. 25 Wynalazek objasniaja ponizsze przyklady. Po¬ dane ilosci oznaczaja czesci wagowe.Przyklad I. Mieszanina 18 czesci zywicy ksy- lenowo-formaldehydowej, 22 czesci utlenionego ko¬ polimeru butadienowostyrenowego o zawartosci 30 20% styrenu i 10% tlenu, 0,8 czesci kwasu fosfo¬ rowego i 8 czesci destylowanej mieszaniny kwa¬ sów tluszczowych oleju lnianego o sredniej dlu¬ gosci lancucha 18 atomów wegla, rozpuszczonych w 20 czesciach toluenu i 28,8 czesciach n-butanolu, 35 pokrywa sie puszki konserwowe i wygrzewa w cia¬ gu 20 minut w temperaturze 210°C.Przyklad II. Mieszanina jak w przykladzie I, która obok 4 czesci kwasów tluszczowych, otrzy¬ manych z oleju sojowego, zawiera 4 czesci eteru 40 alkilofenolopoliglikolowego, pokrywa sie puszki kon¬ serwowe i obrabia jak w przykladzie I.Przyklad III. Do 100 czesci mieszaniny o skladzie podanym w przykladzie II dodaje sie 3 czesci zywicy metylofenylosilikonowej o zawartosci 45 4% gfup hydroksylowych, 30 czesci glikolu etylo¬ wego, 40 czesci butanolu i 30 czesci ksylenu.W niej dyspreguje sie 300 czesci czerwieni zelazo¬ wej sztucznej. Mieszanina ta wyklada sie wew¬ netrzne powierzchnie kotla na ciepla wode i po- 50 wlóke utwardza sie w temperaturze 200°C.Przyklad IV. 100 czesci mieszaniny skladaja¬ cej sie z 18 czesci zywicy krezolowo-formaldehydo- wej, 22 czesci utlenionego kopolimeru butadienowo- styrenowego o zawartosci 20% styrenu i 10% tlenu, 55 0,8 czesci kwasu fosforowego i 8 czesci przedysty- lowanej mieszaniny kwasów tluszczowych oleju lnianego, rozpuszczonej w 20 czesciach toluenu i 28,8 czesciach n-butanolu, miesza sie z 4 czescia¬ mi kwasu tluszczowego z olejów sojowych i 4czes- 60 ciami eteru oktylofenolopoliglikolowego. Do tego produktu dodaje sie 3 czesci metylofenylopolisilo¬ ksanu o zawartosci 0,1% grup hydroksylowych -i 5% grup etoksylowych oraz 30 czesci glikolu ety¬ lowego, 40 czesci butanolu i 30 czesci ksylenolu. 65 Po zdyspergowaniu 300 czesci miki nanosi sie te mieszanine na powierzchnie wewnetrzne kotlów na ciepla wode i powloke utwardza sie w tempe¬ raturze 200^C.Przyklad V. Mieszanina 22 czesci utlenionego kopolimeru butadienowo-styrenowego o zawartos¬ ci 20% styrenu i 10% tlenu, 18 czesci zywicy kre- zolowo-formaldehydowej, 0,8 czesci kwasu fosfo¬ rowego oraz 8 czesci przedestylownaej mieszaniny kwasu tluszczowych oleju lnianego rozpuszcza sie w 20 czesciach toluenu i 28 czesciach n-butanolu.Ze 100 czesciami tej mieszaniny miesza sie 4 czesci kwasu tluszczowego z oleju sojowego i 4 czesci eteru oktylofenolopoliglikolowego. Do tego pro¬ duktu dodaje sie 3 czesci metylofenylopolisiloksanu o zawartosci 0,1% grup hydroksylowych i 5% grup etoksylowych oraz 30 czesci glikolu etylowego, 40 czesci butanolu i 30 czesci ksylenolu. Po zdysper¬ gowaniu 300 czesci miki nanosi sie mieszanine na powierzchnie wymiany ciepla urzadzen chemicz¬ nych i utwardza w temperaturze 200°C.Przyklad VI. Mieszanine 22 czesci utlenione¬ go polibutadienu o zawartosci 14% tlenu, 18 czesci zywicy fenolowo-formajdehydowej, 0,8 czesci kwa¬ su fosforowego oraz 8 czesci przedestylowanej mie¬ szaniny kwasów tluszczowych oleju lnianego roz¬ puszcza sie w 20 czesciach toluenu ii 28 czesciach n-butanolu. 100 czesci tej mieszaniny miesza sie z 4 czesciami kwasu tluszczowego z oleju sojowego i z 4 czesciami eteru oktylofenolopoliglikolowego, 3 czesciami metylofenylopolisiloksanu o zawartosci 0,1 grup hydroksylowych i 5% grup etoksylowych oraz 30 czesciami glikolu etylowego, 40 czesciami butanolu i 30 czesciami ksylenolu. Po pigmentowa- niu za pomoca 300 czesci miki nanosi sie srodek powlokowy na kotly na ciepla wode i powloke utwardza sie w temperaturze 200°C.Przyklad VII. Do. 100 czesci roztworu, opisa¬ nego w przykladzie II, dodaje sie 30 czesci glikolu etylenowego, 40 czesci butanolu, 30 czesci ksylenu oraz 100 czesci zieleni chromowej tlenkowej i 100 czesci kwarcu. Roztarta w mlynie kulowym mie¬ szanine stosuje sie do powlekania wymienników ciepla w urzadzeniach chemicznych i wygrzewa w ciagu 2 godzin w temperaturze 200°C.Przyklad VII a. Postepuje sie w sposób opi¬ sany w przykladzie VII, jednak zamiast zieleni chromowej tlenkowej i kwarcu stosuje sie 200 czesci miki.Przyklad VII b. Postepuje sie jak w przy¬ kladzie VIIa, jednak zamiast miki stosuje sie 200 czesci wegliku krzemu.Przyklad VII c. Postepuje sie jak w przy¬ kladzie VII a, jednak zamiast miki stosuje sie 100 czesci wegliku krzemu, 50 czesci czerwieni zelazo¬ wej sztucznej, 20 czesci maczki kwarcowej i 30 czesci talku.Przyklad VIII. Mieszanine 18 czesci zywicy krezolowo-fenolowej, 20 czesci polimeru opartego na butadienie o zawartosci 15% styrenu i 20% tle¬ nu, 0,7 czesci kwasu fosforowego i 8 czesci prze¬ destylowanej mieszaniny kwasów tluszczowych oleju lnianego, rozpuszczona w 25 czesciach tolue¬ nu i 23 czesciach n-butanolu, nanosi sie na po¬ wierzchnie wewnetrzne pojemników na ciepla wo-81558 te i wygrzewa w ciagu 20 minut w temperaturze 200°C.Przyklad VIII a. Postepuje sie w sposób opi¬ sany w przykladzie VIII, jednak zamiast polimeru butadienowego stosuje sie cyklopentadien.Przyklad VIII b. Postepuje sie jak w przy¬ kladzie VIII, jednak zamiast polimeru butadieno¬ wego stosuje sie n-pentadien.Przyklad IX. Mieszanine 20 czesci zywicy butylofenoloeterowej o zawartosci 55% molowych grup butoksylowych, 20 czesci utlenionego kopoli¬ meru izoprenowego o zawartosci 20% styrenu i 5% akrylonitrylu oraz zawartosci 15% tlenu, 0,6 czesci kwasu fosforowego oraz 8 czesci przedestylowanej mieszaniny kwasów tluszczowych oleju lnianego, rozpuszczona w 20 czesciach toluenu i 25 czesciach n-butanolu, nanosi sie na powierzchnie wewnetrzna przewodów do goracej wody i wygrzewa w ciagu 30 minut w temperaturze 180°C.W celu zademonstrowania trwalosci powlok we¬ dlug wynalazku przeprowadzono nastepujace próby porównawcze.Przyklad X. 22 czesci utlenionego kopolimeru butadienowostyrenowego o zawartosci 20% styrenu i 10% tlenu, 0,8 czesci kwasu fosforowego i 8 czesci mieszaniny kwasów tluszczowych oleju lnianego, rozpuszczonych w 20 czesciach toluenu i 28 czes¬ ciach n-butanolu, utwardza sie w ciagu 30 minut w temperaturze 200°C.Przyklad XI. Mieszanina opisana w przykla¬ dzie I, jednak bez dodatku kwasu tluszczowego po¬ krywa sie puszki konserwowe i wygrzewa w ciagu 20 minut w temperaturze 210°C.Przyklad XII. Mieszanine zywic syntetycz¬ nych o skladzie podanym w przykladzie III, lecz Tablica 1 Przyklad | 1 2 3 4 5 6 7 7a 7b 7c 8 8a 8b 9 10 11 12 13 Twar¬ dosc mierzona wahad¬ lem (—sec—) 100/^m * 110 105 115 118 120 115 120 118 120 120 115 120 100 115 85 110 110 .115 Wgniot wedlug Erichsena (mm) 30/fJ-m 5 7 2 2 2 3 2 3 3 3 5 7 7 2 2 2 0,2 1 100/^m 3 4 1 1,4 1,5 1,5 1,5 1,4 1,4 2,2 5 4 5,5 2 2 2 0,2 0,3 Wartosc ugiecia przebijakiem (mm) | 30/|xm 1 1 5 5 5 4 4 4 5 5 4 3 1 5 2 3 25 10 100/^m 8 5 12 16 12 10 12 10 .12 12 10 8 4 12 6 12 32 12 - 1 10 15 20 25 40 45 55 Przy¬ klad 1 2 3 4 5 6 7 7a 7b 7c 8 8a 8b 9 1 10 1 U 12 13 TablLca 2 Okres odpornosci (godzin) | H20 100°C 100/|xm 100 h 100 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2 h* 24 h** 50 h 200 h 5% HC1 40°C 100/^m 100 h 100 h 20Ó0 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 24 h 24 h 24 h 200 h 5% NaOH 40°C 100/nm 48 h 48 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 24 h 24 h 24 h 0,25 h 5% Na2C03 40°C 100/^m 1 100 h 100 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 2000 h 24 h 24 h . 24 h 0,5 h 65 * pecherze, pekniecia ** pekniecia bez dodatku H3P04, kwasu tluszczowego i eteru alkilofenolopoliglikolowego stosuje sie do wyloze¬ nia kotla na goraca wode. Powloke utwardza sie w ciagu 2 godzin w temperaturze 200°C.Przyklad XIII. Mieszanine 18 czesci zywicy ksylenolowo-formaldehydowej, 0,8 czesci kwasu fosforowego i 8 czesci mieszaniny kwasów tlusz¬ czowych oleju lnianego rozpuszczonych w 20 czes¬ ciach toluenu i 28,8 czesciach n- butanolu utwar¬ dza sie na próbkach blachy w ciagu 20 minut w temperaturze 210°C.Wyniki prób zestawiono w tablicy 1 i 2. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Termoutwardzalny srodek powlokowy w szcze¬ gólnosci nadajacy sie do wytwarzania powlok na metalach, odpornych na dzialanie wysokiej tempe¬ ratury, wilgoci i chemikaliów, znamienny tym, ze zawiera 10—50 czesci wagowych utlenionego poli¬ meru dienowego lub kopolimeru dienowego o za¬ wartosci 8—22% tlenu, 5—20 czesci wagowych zy¬ wicy fenoloformaldehydowej opartej na eterach fenoli o 5—100% molowych grup alkoksylowych i 2—6 atomach wegla albo alkilofenolach o 1—2 grupach alkilowych i 1—4 atomach wegla, 0,1—6 czesci wagowych kwasu fosforowego, 0,1—8 czesci wagowych alifatycznych nienasyconych kwasów tluszczowych o 8—24 atomach wegla i rozpuszczal¬ niki jak równiez ewentualnie 1—5 czesci wagowych rozgalezionego metylofenylopolisiloksanu o zawar¬ tosci 0,1—5% grup OH i/albo zawartosci 0,5—12% grup alkoksylowych i/albo 0,1—6 czesci wagowych eteru alkilofenolopoliglikolowego i 100—300 czesci wagowych pigmentów lub wypelniaczy, korzystnie miki, kwarcu, wegliku krzemu, tlenku chromu, tal¬ ku i czerwieni zelazowej sztucznej. PL PL