RU2194731C2

RU2194731C2 - Composite for gradient cover preparing

Info

Publication number: RU2194731C2
Application number: RU99122926A
Authority: RU
Inventors: Л.М. Амирова; М.М. Ганиев; Л.Р. Гильманов; А.А. Прохоров
Original assignee: Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Priority date: 1999-11-01
Filing date: 1999-11-01
Publication date: 2002-12-20

Abstract

FIELD: building materials. SUBSTANCE: invention relates to composite that comprises epoxydiane resin with molecular mass 850-1100 Da, amine hardening agent, pigment, microtalc as a filling agent and triglycidyl phosphate. The definite ratio of components in composite provides high shock strength (50 cm), bending strength (1 mm), adhesion to different metals, high anticorrosive resistance. Composite can be used for protection of metallic materials exhibiting resistance in corrosive media. EFFECT: improved properties of composite. 2 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, в частности к эпоксидным составам для получения самопроизвольно расслаивающихся покрытий, и может быть использовано для защиты металлических материалов и изделий из них. The invention relates to the paint industry, in particular to epoxy compositions for the production of spontaneously exfoliating coatings, and can be used to protect metallic materials and products from them.

Известен состав для саморасслаивающихся покрытий, включающий эпоксидиановую смолу с молекулярной массой 850-1100 и содержанием эпоксидных групп 6.8-8.3%, перхлорвиниловую смолу с молекулярной массой 38000-63000, отвердитель аминного типа (гексаметилендиамин), борный ангидрид, пигменты (двуокись титана, окись хрома, хромат стронция или фосфат цинка), наполнитель (тальк) и органический растворитель. Покрытия на основе данных составов характеризуются низким мелением, высоким показателем прочности при ударе, изгибе и адгезией к стали. Однако покрытие имеет незначительную адгезию к алюминию [а. с. СССР 1219624, МПК 4 С 09 D 3/58, 3/76; С 08 L 63/02. Состав для получения расслаивающихся покрытий. Крылова В.В., Верхоланцев В.В., Орлова Т.Ф., Кайнова И.И., Шелепнева Е.П.]. A known composition for self-exfoliating coatings, including an epoxy resin with a molecular weight of 850-1100 and an epoxy content of 6.8-8.3%, perchlorovinyl resin with a molecular weight of 38000-63000, an amine type hardener (hexamethylenediamine), boric anhydride, pigments (titanium dioxide, chromium oxide , strontium chromate or zinc phosphate), filler (talc) and an organic solvent. Coatings based on these compositions are characterized by low chalking, high impact strength, bending and adhesion to steel. However, the coating has little adhesion to aluminum [a. from. USSR 1219624, IPC 4 C 09 D 3/58, 3/76; C 08 L 63/02. Composition for obtaining exfoliating coatings. Krylova V.V., Verkholantsev V.V., Orlova T.F., Kainova I.I., Shelepneva E.P.].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому составу является композиция для получения толстослойных саморасслаивающихся полуматовых покрытий, содержащая эпоксидиановую смолу с молекулярной массой 850-1100, эпоксидиановую смолу с молекулярной массой 390-450, перхлорвиниловую смолу при соотношении 1.0:0.48:0.44, отвердитель - полиэтиленполиамин, фосфат цинка, пигмент, смесь микроталька и микробарита в соотношении 2: 1, органический растворитель. Покрытия на основе составов прототипа обладают высокой прочностью при изгибе, ударе, адгезией к стали, низким мелением. Однако покрытия имеют недостаточную адгезию к алюминию и соответственно недостаточную коррозионную стойкость покрытий алюминиевых изделий в агрессивных средах [патент РФ 2028350, МПК 6 С 09 D 163/02. Состав для покрытий. Никитаева М.Н., Ламбрев В.Г., Крылова В.В., Верхоланцев В.В., Оводова Е.В.]. The closest in technical essence and the achieved result to the proposed composition is a composition for the production of thick self-delaminating semi-matt coatings containing epoxy resin with a molecular weight of 850-1100, epoxy resin with a molecular weight of 390-450, perchlorovinyl resin with a ratio of 1.0: 0.48: 0.44, solid - polyethylene polyamine, zinc phosphate, pigment, a mixture of microtalc and microbarite in a ratio of 2: 1, an organic solvent. Coatings based on the compositions of the prototype have high strength in bending, impact, adhesion to steel, low chalking. However, the coatings have insufficient adhesion to aluminum and, accordingly, insufficient corrosion resistance of coatings of aluminum products in aggressive environments [RF patent 2028350, IPC 6 C 09 D 163/02. Composition for coatings. Nikitaeva M.N., Lambrev V.G., Krylova V.V., Verkholantsev V.V., Ovodova E.V.].

Предлагаемое изобретение направлено на повышение адгезии к различным металлическим подложкам и увеличение химической стойкости изделий из них в агрессивных средах, на упрощение состава и исключение растворителя. The present invention is aimed at improving adhesion to various metal substrates and increasing the chemical resistance of products from them in aggressive environments, to simplify the composition and eliminate the solvent.

Поставленная техническая задача решается тем, что состав для градиентных покрытий по металлу, устойчивых в коррозионных средах, включающий эпоксидиановую смолу с молекулярной массой 850-1100, аминный отвердитель, пигмент, микротальк в качестве наполнителя, содержит триглицидилфосфат при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Эпоксидиановая смола с м.м. 850-1100 - 100
Триглицидилфосфат - 20-40
Пигмент - 90-100
Микротальк - 35-40
Аминный отвердитель - Стехиометрическое количество
В качестве эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 850-1100 используют смолы Э-41 (ТУ 6-10-607-78) с эпоксидным числом 6.8-8.3%, Э-40 (ОСТ 6-10-416-76) с эпоксидным числом 13-15%, Э-45 (ТУ 6-10-1587-76) с эпоксидным числом 8-10%. В качестве аминных отвердителей использовали: ПЭПА - полиэтиленполиамин (ТУ 6-02-594-80) со стехиометрическим коэффициентом К=0.6, УП-0633М - моноцианэтилентриамин (ТУ 6-05-1863-78) с К=0.92, УП-0638 - эвтектика 4,4'-диаминодифенилметана и мета-фенилендиамина (ТУ 6-09-15-295-77) с К= 0.94, АФ-2 - N-крезилэтилен-диамин (ТУ 2494-511-0020333521-94) с К=1.28. В качестве пигментов используют двуокись титана (ГОСТ 9808-94), хромат стронция (ТУ 48-4-239-82), фосфат хрома (ТУ 6-18-87-75), окись цинка (ТУ 6-09-01-760-90), сурик железный (ГОСТ 8135-74). В качестве наполнителя используют микротальк (ГОСТ 19284-75). В качестве активного разбавителя используют триглицидилфосфат - низковязкий эпоксидный олигомер с молекулярной массой 266 и эпоксидным числом 48%.The stated technical problem is solved in that the composition for gradient coatings for metal, stable in corrosive environments, including epoxy resin with a molecular weight of 850-1100, an amine hardener, a pigment, microtalc as a filler, contains triglycidyl phosphate in the following ratio of components, parts by weight :
Epoxydian resin with m.m. 850-1100 - 100
Triglycidyl Phosphate - 20-40
Pigment - 90-100
Microtalc - 35-40
Amine Hardener - Stoichiometric Amount
E-41 resins (TU 6-10-607-78) with an epoxy number of 6.8-8.3%, E-40 (OST 6-10-416-76) with an epoxy number of 13 are used as an epoxidian resin with a molecular weight of 850-1100 -15%, E-45 (TU 6-10-1587-76) with an epoxy number of 8-10%. The following were used as amine hardeners: PEPA - polyethylene polyamine (TU 6-02-594-80) with a stoichiometric coefficient K = 0.6, UP-0633M - monocyanethylenetriamine (TU 6-05-1863-78) with K = 0.92, UP-0638 - eutectic of 4,4'-diaminodiphenylmethane and meta-phenylenediamine (TU 6-09-15-295-77) with K = 0.94, AF-2 - N-cresilethylene diamine (TU 2494-511-0020333521-94) with K = 1.28. Titanium dioxide (GOST 9808-94), strontium chromate (TU 48-4-239-82), chromium phosphate (TU 6-18-87-75), zinc oxide (TU 6-09-01-760) are used as pigments -90), red iron ore (GOST 8135-74). Microtalc is used as a filler (GOST 19284-75). Triglycidyl phosphate, a low viscosity epoxy oligomer with a molecular weight of 266 and an epoxy number of 48%, is used as an active diluent.

Составы готовят следующим образом. Лаковые композиции получают перемешиванием высокомолекулярных эпоксидных смол Э-40 (Э-41, Э-45) и триглицидилфосфата при комнатной температуре в течение 30 мин. В полученный лак вводят пигменты и наполнитель и диспергируют. Перед нанесением на поверхность в состав вводят расчетное количество отвердителя. Заявленный состав существенно отличается от прототипа. В лаковой части отсутствуют: эпоксидиановая смола ЭД-20, перхлорвиниловая смола, органический растворитель. Вводимый в состав триглицидилфосфат играет роль как растворителя, так и низкомолекулярной смолы. В заявляемой области концентраций триглицидилфосфат ограниченно совместим с высокомолекулярной эпоксидиановой смолой и позволяет получать градиентные покрытия с преимущественным распределением на поверхности высокомолекулярных олигомеров, обеспечивающих высокую ударную вязкость и эластичность. Триглицидилфосфат находится, в основном, у подложки и обуславливает высокую адгезию к металлу. Градиентность покрытий обеспечивается как в лаковом составе, так и при введении пигментов и наполнителей. The compositions are prepared as follows. Lacquer compositions are prepared by mixing high molecular weight epoxy resins E-40 (E-41, E-45) and triglycidyl phosphate at room temperature for 30 minutes. Pigments and filler are added to the obtained varnish and dispersed. Before applying to the surface, the calculated amount of hardener is introduced into the composition. The claimed composition is significantly different from the prototype. In the lacquer part are missing: epoxy-resin ED-20, perchlorovinyl resin, organic solvent. The triglycidyl phosphate introduced into the composition plays the role of both a solvent and a low molecular weight resin. In the claimed concentration range, triglycidyl phosphate is limitedly compatible with high molecular weight epoxy resin and allows to obtain gradient coatings with a predominant distribution of high molecular weight oligomers on the surface, providing high impact strength and elasticity. Triglycidyl phosphate is located mainly on the substrate and causes high adhesion to the metal. Gradient coatings are provided both in the varnish composition, and with the introduction of pigments and fillers.

Составы наносят на защищаемую металлическую поверхность, время отверждения покрытий при комнатной температуре - 1 сутки, при 100^oС - 1 ч. В табл. 1 приведены составы заявляемой композиции и прототипы. В табл.2 представлены свойства предлагаемых покрытий в сравнении с прототипом. Из полученных данных следует, что заявляемый состав не содержит по сравнению с прототипом летучих огнеопасных токсичных веществ за счет исключения растворителей, обладает более высокими адгезионными свойствами к различным металлам, повышает устойчивость изделий в коррозионных средах. Кроме того, заявляемый состав по сравнению с прототипом содержит меньшее количество компонентов.The compositions are applied to the protected metal surface, the curing time of the coatings at room temperature - 1 day, at 100 ^o C - 1 hour. In table. 1 shows the compositions of the claimed composition and prototypes. Table 2 presents the properties of the proposed coatings in comparison with the prototype. From the obtained data it follows that the claimed composition does not contain, in comparison with the prototype, volatile flammable toxic substances due to the exclusion of solvents, has higher adhesive properties to various metals, increases the stability of products in corrosive environments. In addition, the claimed composition in comparison with the prototype contains fewer components.

Claims

Composition for gradient coatings for metal, stable in corrosive environments, including epoxy resin with a molecular weight of 850-1100, amine hardener, pigment, microtalc as a filler, characterized in that it additionally contains triglycidyl phosphate, in the following ratio, wt. hours:
Epoxidian resin with a m. Of 850-1100 - 100
Triglycidyl Phosphate - 20 - 40
Pigment - 90 - 100
Mikrotalk - 35 - 40
Amine Hardener - Stoichiometric Amount