RU2051161C1

RU2051161C1 - Epoxy composition for coating

Info

Publication number: RU2051161C1
Application number: RU92001754A
Authority: RU
Inventors: Л.А. Оносова; И.И. Бабенко; Г.М. Цейтлин; В.Г. Шигорин
Original assignee: Российский химико-технологический университет им.Д.И.Менделеева
Priority date: 1992-10-22
Filing date: 1992-10-22
Publication date: 1995-12-27

Abstract

FIELD: organic chemistry. SUBSTANCE: epoxy composition for coating has ketimine hardening agent of the following formula

where R- C(CH₃)₂, C(CH₃)(C₂H₅), = C(CH₃)(C₄H₉),

,

and/or

,

and/or

,

Description

Изобретение относится к области получения полимерных композиций для защитных покрытий, отверждаемых в естественных условиях с относительной влажностью до 100%
Известна полимерная композиция для покрытий, отверждаемых в естественных условиях с относительной влажностью 100% В состав таких композиций входят эпоксидный олигомер и отвердитель. В качестве отвердителей используют катимин, модифицированный бутилглицидиловым эфиром (1).The invention relates to the field of producing polymer compositions for protective coatings, cured in natural conditions with a relative humidity of up to 100%
Known polymer composition for coatings, curable in natural conditions with a relative humidity of 100%. The composition of such compositions includes an epoxy oligomer and a hardener. As hardeners, catimine modified with butyl glycidyl ether is used (1).

Эта композиция обладает способностью образовывать твердые немутнеющие покрытия в естественных условиях при высокой влажности, однако степень отверждения такой композиции невысока, покрытия имеют высокую проницаемость к водяном парам. This composition has the ability to form solid non-clouding coatings in natural conditions at high humidity, however, the degree of cure of such a composition is low, the coatings have high permeability to water vapor.

Наиболее близкой к предлагаемой является эпоксидная композиция для покрытий, включающая эпоксидиановую смолу, кетиминный отвердитель и 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол (2). Closest to the proposed one is an epoxy coating composition comprising an epoxy resin, a ketimine hardener and 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol (2).

Такие композиции образуют твердые немутнеющие покрытия даже при влажности до 100% бензостойкие и стойкие в растворе электролитов. Однако композиции не обеспечивают достаточного уровня изолирующих свойств покрытий по отношению к водяным парам. Кроме того недостатками этих композиций являются низкая степень отверждения (содержание гель-фракции покрытий, отвержденных в течение суток, не превышает 74%), а также недостаточно высокая твердость (не более 0,72 усл. ед.) и прочность при обратном ударе (не более 35 кгс.см) (не более 0,81 усл. ед. э и прочность при обратном ударе (не более 30 кгс.см) (табл. 3). Such compositions form solid, non-clouding coatings even at a moisture content of up to 100% gas-resistant and resistant to electrolyte solution. However, the compositions do not provide a sufficient level of insulating properties of coatings with respect to water vapor. In addition, the disadvantages of these compositions are the low degree of curing (the content of the gel fraction of the coatings cured during the day does not exceed 74%), as well as the insufficiently high hardness (not more than 0.72 srvc. Units) and the strength upon impact (not more than 35 kgf.sm) (not more than 0.81 srvc.u. e and durability under a reverse impact (not more than 30 kgf.sm) (table 3).

Цель изобретения создание полимерных эпоксидных покрытий с низкой проницаемостью к водяным парам и, соответственно, с высокой изолирующей способностью, а также с высокой степенью отверждения, твердостью и прочностью при обратном ударе. The purpose of the invention is the creation of polymeric epoxy coatings with low permeability to water vapor and, accordingly, with high insulating ability, as well as with a high degree of cure, hardness and resistance to impact.

Это достигается тем, что эпоксидная композиция для покрытий, включающая эпоксидиановую смолу, кетиминный отвердитель и 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол, в качестве кетиминного отвердителя она содержит соединение общей формулы
R=N-(CH₂)₂-N(CONHR'NCO)-(CH₂)₂N=R, где RC(CH₃)₂=C(CH₃)(C₂H₅), C(CH₃)(C₄H₉),

R′:

CH₃ и/или

CH₃,

C₂H

,

^и/или

при следующем соотношении компонентов композиции, мас.This is achieved by the fact that the epoxy coating composition comprising an epoxy resin, a ketimine hardener and 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, as a ketimine hardener it contains a compound of the general formula
R = N- (CH ₂ ) ₂ -N (CONHR'NCO) - (CH ₂ ) ₂ N = R, where RC (CH ₃ ) ₂ = C (CH ₃ ) (C ₂ H ₅ ), C (CH ₃ ) (C ₄ H ₉ ),

R ′:

CH ₃ and / or

CH ₃ ,

C ₂ H

,

^{and / or}

in the following ratio of components of the composition, wt.

Кетиминный отвер- дитель 21,6-30,4
2,4,6-трис(диметилами- нометил)фенол 2-3 Эпоксидиановая смола Остальное.Ketimine hardener 21.6-30.4
2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol 2-3 Epoxydian resin The rest.

Отвердитель представляет собой продукт взаимодействия кетимина на основе диэтилентриамина (ДЭТА), модифицированный диизоцианатом при мольном соотношении 1:1. The hardener is a product of the interaction of ketimine based on diethylenetriamine (DETA), modified with diisocyanate in a molar ratio of 1: 1.

Отвердитель получают следующим образом. Hardener is prepared as follows.

Диизоцианат прибавляют к кетимину и выдерживают реакционную массу в течение 4-6 ч до полного исчезновения изоцианатных групп. Синтез можно проводить в блоке и в растворе органических растворителей: ксилоле, толуоле, бутилацетате, этилацетате, ацетонитрила, ацетоне, метилэтилкетоне, метилизобутилкетоне, циклогексаноне, диметилформамиде. Diisocyanate is added to ketimine and the reaction mass is maintained for 4-6 hours until the isocyanate groups completely disappear. The synthesis can be carried out in a block and in a solution of organic solvents: xylene, toluene, butyl acetate, ethyl acetate, acetonitrile, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, dimethylformamide.

Модификаторами служат толуилендиизоцианат, гексаметилендиизоцианат, дифенилметандиизоцианат, изофоронлиизоцианат. Modifiers are toluene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, diphenylmethanediisocyanate, isophoronliisocyanate.

Отвердитель может быть использован для приготовления эпоксидных композиций как в виде выделенного продукта (выход 96-98%), так и в виде раствора в органическом растворителе. Характеристики отвердителя представлены в табл. 1. The hardener can be used for the preparation of epoxy compositions both in the form of an isolated product (yield 96-98%), and in the form of a solution in an organic solvent. The characteristics of the hardener are presented in table. 1.

Как видно из табл. 1, данные по молекулярной массе, элементному анализу и ИН-спектроскопии подтверждают структуру отвердителя. As can be seen from the table. 1, data on molecular weight, elemental analysis and IN spectroscopy confirm the structure of the hardener.

В качестве эпоксидных смол могут быть использованы низкомолекулярные диановые эпоксидные смолы ЭД-20 (молекулярная масса 400, содержание эпоксидных групп 22% ГОСТ 10597-76); ЭД-16 (молекулярная масса 600, содержание эпоксидных групп 18% ГОСТ 10597-76); Э-40 (молекулярная масса 700-800, содержание эпоксидных групп 13-15% ОСТ 6-10-416-77). As the epoxy resins, low molecular weight Diane epoxy resins ED-20 (molecular weight 400, the content of epoxy groups 22% GOST 10597-76) can be used; ED-16 (molecular weight 600, the content of epoxy groups 18% GOST 10597-76); E-40 (molecular weight 700-800, the content of epoxy groups 13-15% OST 6-10-416-77).

В качестве ускорителя используют 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол промышленный продукт УП-606/2 (ТУ 6-09-6101-69). В композицию можно вводить пигменты и наполнители. 2,4,6-Tris (dimethylaminomethyl) phenol industrial product UP-606/2 (TU 6-09-6101-69) is used as an accelerator. Pigments and fillers can be added to the composition.

Для приготовления композиции эпоксидную смолу смешивают с отвердителем, добавляют ускоритель и тщательно перемешивают при комнатной температуре. В случае использования пигментов, наполнителей и растворителей их вводят в эпоксидную составляющую композиции. To prepare the composition, the epoxy resin is mixed with a hardener, an accelerator is added and thoroughly mixed at room temperature. In the case of using pigments, fillers and solvents, they are introduced into the epoxy component of the composition.

Составы композииций приведены в табл. 2. The compositions are given in table. 2.

Условия отверждения: темпеpатуpа 18-20^оС, влажность 100%и время отвержденя до степени 3-0,5 сут, время отверждения для сравнительной оценки содержания гель-фракции 2 сутки, испытания свойств проводили через 10 сут. Толщина однослойного покрытия 45 ± 5 мкм.Curing conditions: Temperature 18-20 ^{° C,} humidity 100%, and the curing degree to 3-0,5 days, the cure time for the comparative evaluation of the content of gel fraction 2 hours, the test was carried out properties after 10 days. The thickness of a single layer coating is 45 ± 5 μm.

Данные о физико-механических свойствах покрытий, их проницаемости к парам и изолирующей способности приведены в табл. 3. Data on the physico-mechanical properties of the coatings, their vapor permeability and insulating ability are given in table. 3.

Данные табл. 3 свидетельствуют о том, что по сравнению с прототипом увеличивается степень отверждения покрытия, за 2 сут содержание гель-фракции составляет 81-85% (по сравнению с 74% у прототипа), твердость возрастает до 0,85-0,90 для алифатических и до 0,86-0,97 для циклоалифатических и ароматических, прочность при обратном ударе 45-50 кгс.см (прототип 35 кгс.см). Проницаемость покрытий понижается в 2,7 раза, а изолирующая способность возрастает в 2,7 раза. The data table. 3 indicate that, compared with the prototype, the degree of curing of the coating increases, for 2 days the content of the gel fraction is 81-85% (compared with 74% for the prototype), the hardness increases to 0.85-0.90 for aliphatic and up to 0.86-0.97 for cycloaliphatic and aromatic, the impact strength is 45-50 kg / cm (prototype 35 kg / cm). The permeability of coatings decreases by 2.7 times, and the insulating ability increases by 2.7 times.

Claims

EPOXY COMPOSITION FOR COATINGS, including epoxy resin, ketimine hardener and 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, characterized in that it contains a compound of the general formula as a ketimine hardener
R = N- (CH ₂ ) ₂ -N (CONHR′NCO) - (CH ₂ ) ₂ N = R,
Where

in the following ratio of components of the composition, wt.

Ketimine hardener 21.6 30.4
2,4,6-Tris (dimethylaminomethyl) phenol 2.0 3.0
Epoxy Resin Else