RU2378307C2 - Состав для защитного покрытия - Google Patents
Состав для защитного покрытия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2378307C2 RU2378307C2 RU2008105075/04A RU2008105075A RU2378307C2 RU 2378307 C2 RU2378307 C2 RU 2378307C2 RU 2008105075/04 A RU2008105075/04 A RU 2008105075/04A RU 2008105075 A RU2008105075 A RU 2008105075A RU 2378307 C2 RU2378307 C2 RU 2378307C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- resistance
- fluoropolymer
- protective coating
- resin
- Prior art date
Links
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области полимерных составов на основе фторсодержащих полимеров для получения атмосферостойких покрытий, применяемых для защиты конструкций из алюминиевых, магниевых сплавов и сталей, полимерных композиционных материалов (ПКМ). Состав для защитного покрытия включает, мас.ч.: фторполимер 0,9-0,95, эпоксидную диановую смолу с мол. массой 900-1800 или фторэпоксидную смолу 0,05-0,01, отвердитель-полиизоцианатбиурет 0,07-0,19, γ-аминопропилтриэтоксисилан 0,01-0,04 и органический растворитель - смесь ксилола и этилцеллозольва с растворителем, выбранным из группы, включающей бутилацетат, этилгликольацетат, метоксипропилацетат или их смеси 0,5-1,0. Для дополнительного повышения стойкости к УФ состав может содержать светостабилизатор в количестве 0,1-0,3 мас.ч., а для повышения коррозионной стойкости в агрессивных средах, а также для придания декоративных свойств поверхностям изделий - пигменты в количестве 0,5-1,5 мас.ч. Полимерное покрытие обладает быстрой отверждаемостью, повышенной прочностью при ударе, пониженным водопоглощением, повышенной стойкостью к УФ, водостойкостью. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области полимерных составов на основе фторсодержащих полимеров, используемых для получения атмосферостойких покрытий, применяемых для защиты конструкций из алюминиевых, магниевых сплавов и сталей, а также систем покрытий для защиты от атмосферных воздействий полимерных композиционных материалов (ПКМ).
Известна композиция, включающая простой полиэфирполиол, полиизоцианат и этилацетат, в качестве простого полиэфирполиола она содержит полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3000-5000 и рекомендуется в качестве защитного покрытия для дерева, бетона, стекла (патент РФ №2073053).
Однако известная композиция обладает невысокой адгезией к алюминиевым, магниевым сплавам, сталям.
Известен лакокрасочный состав с высоким сухим остатком для покрытий, содержащий смесь эпоксидного олигомера и гидроксилсодержащего олигомера, полиизоцианат, катализатор, органический растворитель и смесь диэтиленгликоля и триметилолпропана с карбоновой кислотой с содержанием гидроксильных групп 5,0-7,8%, дополнительно состав содержит пигменты (а.с. СССР №1772119).
Недостатками известного состава являются низкая адгезия к подложке и высокая вязкость, что делает ее неудобной в применении.
Известны полиуретановые покрытия на основе гидроксилсодержащего компонента и полиизоцианата (а.с. СССР № 1835420, патенты РФ №2304158, №2253662).
Однако известные покрытия обладают невысокой атмосферостойкостью.
Известна полиэфируретановая композиция для защиты оборудования от коррозии, которая содержит полиэфируретановую смолу марки Витур, полиизоцианат, кварц молотый и ксилол (патент РФ №2237696).
Недостатками известной композиции являются длительность сушки при комнатной температуре и невысокая атмосферостойкость.
Известна композиция, включающая полиуретановый термоэластопласт, эпоксидную диановую смолу, растворитель, полиэтилсилоксановую жидкость, аминный отвердитель (патент РФ №2082737).
Недостатками известной композиции являются невысокая твердость и длительная сушка покрытия до проведения испытаний (168 ч).
Известно высокоглянцевое, коррозионно-стойкое покрытие, которое содержит полимерное полиуретановое связующее, изоцианатный отвердитель и пигменты, включающие молибдат цинка, соль цинка и бензойной кислоты, фосфат цинка в определенных соотношениях (патент США №5043373).
Известное покрытие не может быть использовано для защиты изделий из ПКМ, так как имеет недостаточно высокие физико-механические свойства.
Известна эластичная композиция для покрытия, которая имеет высокую адгезию к металлическим подложкам и пластикам, высокую атмосферостойкость. Композиция включает полиэфиры, модифицированные гидроксилсодержащим полиуретаном, при этом модифицированный полиэфир получают реакцией из диолов с полиолом и кислотами, полиизоцианат в качестве сшивающего агента. Дополнительно композиция может содержать пигменты (патент США №4588787).
Известное покрытие обладает хорошей адгезией, но сушка покрытия производится при температуре выше 80°С.
Известны окрасочные системы с содержанием фторированного органосиланового полимера, которые содержат в составе пленкообразующего компонента фторированный органосилановый полимер и сшивающий агент (полиизоцианаты, меламин и его производные) (заявка WO 2005030892).
Известные покрытия обладают улучшенными грязезащитными свойствами, но имеют низкую адгезию к алюминиевым, магниевым сплавам и стали.
Наиболее близким из аналогов, принятым за прототип, является композиция для защиты металлических поверхностей следующего состава, мас.%:
Эпоксидная смола | 23,0-50,0 |
Полиаминный отвердитель | 2,3-5,0 |
Пластификатор | 1,0-3,0 |
Фторполимер | 5,0-12,0 |
Наполнитель | остальное |
В качестве фторполимера используют фторопластовый лак, а в качестве эпоксидной смолы используют эпоксиперхлорвиниловую смолу (патент РФ №2239645).
Недостатками композиции-прототипа являются невысокая прочность при ударе, невысокая стойкостью к УФ (потеря блеска не менее 20%), высокое водопоглощение, низкая водостойкость, покрытие отверждается не менее 24 часов с последующей выдержкой до начала эксплуатации не менее 120 ч, а также не рекомендуется для защиты ПКМ, так как не обладает адгезией к ПКМ.
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание быстроотверждаемого полимерного покрытия для защиты алюминиевых, магниевых сплавов, сталей и полимерных композиционных материалов (ПКМ), обладающего повышенной прочностью при ударе, пониженным водопоглощением, повышенной стойкостью к УФ, водостойкостью.
Для решения поставленной задачи предлагается состав для защитного покрытия, включающий фторполимер, эпоксидную смолу и отвердитель, который в качестве фторполимера содержит фторполимер с содержанием гидроксильных групп 1,3-2,5%, в качестве эпоксидной смолы - эпоксидную диановую смолу с мол. массой 900-1800 или фторэпоксидную смолу, в качестве отвердителя - полиизоцианатбиурет и дополнительно содержит γ-аминопропилтриэтоксисилан и органический растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Фторполимер | 0,9-0,95 |
Указанная эпоксидная смола | 0,05-0,1 |
Полиизоцианатбиурет | 0,07-0,19 |
γ-аминопропилтриэтоксисилан | 0,01-0,04 |
Органический растворитель | 0,5-1,0 |
В качестве органического растворителя состав содержит смесь ксилола и этилцеллозольва с растворителем, выбранным из группы, включающей бутилацетат, этилгликольацетат, метоксипропилацетат или их смеси.
Для дополнительного повышения стойкости к УФ состав может содержать светостабилизатор - производное бензотриазола в количестве 0,1-0,3 мас.ч.
Для повышения коррозионной стойкости в агрессивных средах для деталей из алюминиевых, магниевых сплавов, сталей, а также для придания декоративных свойств поверхностям изделий состав дополнительно может содержать пигменты в количестве 0,5-1,5 мас.ч.
Поставленная цель достигается совместным применением фторполимера, обладающего низким водопоглощением, высокой стойкостью к агрессивным средам, стойкостью к УФ и эпоксидной или фторэпоксидной смолы, обеспечивающей адгезию к подложке. Формирование лакокрасочного покрытия осуществляется таким образом, что при нанесении на подложку покрытие расслаивается, при этом эпоксидная составляющая обеспечивает адгезию покрытия к подложке и межслойную адгезию с фторполимерным внешним слоем покрытия.
Фторполимер, отверждаемый полиизоцианатным отвердителем, в сочетании с γ-аминопропилтриэтоксисиланом образует на поверхности фторполиуретановое покрытие, обладающее высокой атмосферостойкостью, физико-механическими свойствами, стойкостью к агрессивным средам.
Экспериментально удалось определить, что только предложенный количественный и качественный состав для защитного покрытия позволяет достигнуть в лакокрасочном покрытии сочетания высоких адгезионных, физико-механических, защитных свойств с высокой атмосферостойкостью (стойкостью к УФ) и низким водопоглощением, а также обеспечить стойкость к воздействию агрессивных жидкостей, ГСМ.
При изменении соотношения компонентов композиции изменяются ее теплофизические и химические характеристики, что не позволяет достичь заявляемого результата.
Для достижения технического результата в предлагаемом изобретении в качестве фторполимера использованы гидроксилсодержащие фторсодержащие полимеры, в основной цепи которых в привитой части находятся атомы фтора, например гидроксилсодержащие гомополимеры фторпроизводных этилена и его сополимеров с содержанием гидроксильных групп 1,3-2,5%. Основными представителями таких полимеров являются, например, ФПР-1, ФПР-2 по ТУ 2313-052-00203521-99 с массовой долей нелетучих веществ 30-40% или фторсодержащий лак по ТУ
2313-001-71450114-2005 с массовой долей нелетучих веществ 40%.
В качестве эпоксидной смолы могут быть использованы эпоксидные смолы предпочтительно с мол. массой 900-1800, например Э-40 по ГОСТ 51408, Э-41 по ТУ 6-10-607-78 или фторэпоксидные смолы, например ФЛК- ПА, ФЛК по
ТУ 2412-002-54226479-2002, которые представляют собой продукты взаимодействия эпоксидных диановых смол с аддуктами 2,4-толуилендиизоцианата и перфторированных спиртов с содержанием эпоксидных групп не более 12%.
В качестве отвердителя используется полиизоцианатбиурет (ТУ 6-10-1475-75). Композиция также содержит γ-аминопропилтриэтоксисилан (ТУ 6-02-724-77).
В качестве светостабилизаторов наиболее предпочтительно использовать производные бензотриазола - Тинувин 1130, Беназол-П, а также Тинувин 292 - смесь бензотриазола и стабилизатора на основе стерически несвободного амина (справочник «Химические добавки к полимерам», М.: Химия, 1981 г., стр.12).
В качестве пигментов могут быть использованы диоксид титана, стронций хромовокислый, тальк, аэросил, титанат магния или их смеси.
В качестве органического растворителя могут быть использованы различные растворители, но наилучший технический результат достигается при использовании смеси ксилола (ГОСТ 9410) и этилцеллозольва (ГОСТ 8313) с растворителем, выбранным из группы, включающей бутилацетат, этилгликольацетат, метоксипропилацетат (все по ГОСТ 8981) или их смеси.
Примеры осуществления
Пример 1
В специальной емкости взвешивали требуемое количество фторсодержащего лака по ТУ 2313-001-71450114-2005 с содержанием гидроксильных групп 2,2%. Затем в эпоксидную диановую смолу Э-41 вводили γ-аминопропилтриэтоксисилан в смеси органических растворителей. Композицию перемешивали вручную или в смесителе. Затем в композицию вводили полиизоцианатбиурет, после чего композицию еще раз перемешивали с получением готового состава.
Составы в соответствии с примерами 2, 3, 4, 5 готовили аналогичным образом.
В примере 4 в состав дополнительно вводили светостабилизатор-Тинувин.
В примере 5 в состав дополнительно вводили пигменты. Композицию после перемешивания компонентов помещали в бисерную мельницу и проводили перетир в течение 0,5-2 ч до достижения степени перетира по прибору Клин не более 10-15 мкм, после чего добавляли отвердители.
В таблице 1 приведены составы по изобретению и прототипу, в таблице 2 - свойства.
Из составов, приведенных в таблице 1, были получены покрытия на подложках (ПКМ, алюминиевый сплав Д16АТ, сталь Ст10) методом пневматического распыления с толщиной 10-50 мкм. Покрытия подвергались сушке при температуре 18-35°С в течение 4-6 часов. Затем определяли следующие свойства: адгезия к подложке, эластичность при изгибе, прочность при ударе, водопоглощение, водостойкость, стойкость к воздействию топлива и масел при 20°С, стойкость к УФ. Свойства полученных покрытий приведены в таблице 2.
Как видно из таблицы 2, определенное соотношение компонентов заявляемого состава обеспечивает высокие адгезионные свойства как к металлам, так и к ПКМ - балл 1, высокие физико-механические свойства (прочность пленки при ударе по прибору У-1 не менее 5 Дж, эластичность при изгибе не более 2 мм), повышение атмосферостойкости ЛКП не менее чем в 2 раза, потеря блеска покрытия при воздействии УФ в течение 1000 ч - в 2,5-4 раза.
Сокращение времени холодной сушки состава для покрытия на основе фторполиуретановой композиции при температуре (18-20)°С в 1,5-2 раза позволит ускорить технологический процесс окраски изделия. Стойкость к воздействию топлива и масел при 20°С 80 возросла до 500 ч, при этом сохранение твердости при царапании составляет не менее 80%, нагрузка после испытаний не менее 1200 г (исходная не менее 1500 г), водопоглощение снизилось в 3-8 раз, водостойкость увеличилась в 1,5 раза.
Таблица 2 | ||||||
Свойства | Предлагаемый состав по примерам | Прототип | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
Адгезия, подложка Д16АТ, ст. 10, баллы: | ||||||
- исходная | 1 | 1-2 | 1 | 1-2 | 1 | 1 |
- после выдержки в воде 7 сут | 1 | 1-2 | 1 | 1-2 | 1 | 1-2 |
Адгезия, подложка ПКМ (ВФТ-С), баллы: | ||||||
- исходная | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | - |
- после выдержки в воде 7 сут | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | - |
Эластичность, мм | 1 | 1 | 2 | 2 | 1 | 2 |
Прочность при ударе, Дж | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 3,0 |
Водостойкость, ч | >600 | 600 | 600 | 600 | 600 | 400 |
Стойкость к воздействию топлива и масел при 20°С, ч | 500 | 500 | 500 | 500 | >500 | 300 |
Время полного отверждения | ||||||
покрытия при холодной сушке, не более, ч | 4-6 | 4-6 | 4-6 | 4-6 | 4-6 | 24-120 |
Водопоглощение, % | 0,5-0,7 | 0,5-0,8 | 0,3-0,5 | 0,5-0,8 | 1,25-1,3 | 2,5-4,0 |
Потеря блеска при воздействии УФ в течение 1000 ч, % | 8 | 8 | 10 | 5 | 8 | не менее 25 |
Предлагаемый состав для покрытия позволяет значительно улучшить защиту от влаги, УФ, топлив и масел, следовательно, повышается эксплуатационная, коррозионная стойкость, надежность работы деталей и агрегатов авиационной техники из ПКМ, сталей, алюминиевых и магниевых сплавов.
Claims (4)
1. Состав для защитного покрытия, включающий фторполимер, эпоксидную смолу и отвердитель, отличающийся тем, что в качестве фторполимера он содержит фторполимер с содержанием гидроксильных групп 1,3-2,5%, в качестве эпоксидной смолы - эпоксидную диановую смолу с мол. массой 900-1800 или фторэпоксидную смолу, в качестве отвердителя - полиизоцианатбиурет и дополнительно содержит γ-аминопропилтриэтоксисилан и органический растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Фторполимер 0,9-0,95
Указанная эпоксидная смола 0,05-0,1
Полиизоцианатбиурет 0,07-0,19
γ-аминопропилтриэтоксисилан 0,01-0,04
Органический растворитель 0,5-1,0
2. Состав для защитного покрытия по п.1, отличающийся тем, что в качестве органического растворителя он содержит смесь ксилола и этилцеллозольва с растворителем, выбранным из группы, включающей бутилацетат, этилгликольацетат, метоксипропилацетат или их смеси.
3. Состав для защитного покрытия по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит светостабилизатор - производное бензотриазола, в количестве 0,1-0,3 мас.ч.
4. Состав для защитного покрытия по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит пигменты в количестве 0,5-1,5 мас.ч.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008105075/04A RU2378307C2 (ru) | 2008-02-13 | 2008-02-13 | Состав для защитного покрытия |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008105075/04A RU2378307C2 (ru) | 2008-02-13 | 2008-02-13 | Состав для защитного покрытия |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008105075A RU2008105075A (ru) | 2009-08-20 |
RU2378307C2 true RU2378307C2 (ru) | 2010-01-10 |
Family
ID=41150614
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008105075/04A RU2378307C2 (ru) | 2008-02-13 | 2008-02-13 | Состав для защитного покрытия |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2378307C2 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2462493C1 (ru) * | 2011-04-05 | 2012-09-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Состав для барьерного покрытия |
RU2494875C1 (ru) * | 2012-02-29 | 2013-10-10 | Закрытое акционерное общество по разработке и внедрению новых информационных материалов и технологий "БИТ" | Защитное покрытие для энергосберегающих пленок |
RU2532192C1 (ru) * | 2013-05-07 | 2014-10-27 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственная компания ЯрЛИ" | Фторопластовый лакокрасочный материал для покрытий |
RU2540619C2 (ru) * | 2013-04-08 | 2015-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева | Композиция на основе полифторированного сополимера, отверждаемая при комнатной температуре |
RU2570884C1 (ru) * | 2014-07-02 | 2015-12-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлоорганической химии им. Г.А. Разуваева Российской академии наук | Композиция для получения защитных покрытий с низкими показателями преломления |
RU2613915C1 (ru) * | 2015-09-24 | 2017-03-22 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Лаковая композиция |
-
2008
- 2008-02-13 RU RU2008105075/04A patent/RU2378307C2/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Паншин Ю.А., Малкевич С.Г., Дунаевская Ц.С. «Фторопласты», издательство «Химия», 1978, с.126, 127, 134, 135, 158, 159, 165. * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2462493C1 (ru) * | 2011-04-05 | 2012-09-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Состав для барьерного покрытия |
RU2494875C1 (ru) * | 2012-02-29 | 2013-10-10 | Закрытое акционерное общество по разработке и внедрению новых информационных материалов и технологий "БИТ" | Защитное покрытие для энергосберегающих пленок |
RU2540619C2 (ru) * | 2013-04-08 | 2015-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева | Композиция на основе полифторированного сополимера, отверждаемая при комнатной температуре |
RU2532192C1 (ru) * | 2013-05-07 | 2014-10-27 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственная компания ЯрЛИ" | Фторопластовый лакокрасочный материал для покрытий |
RU2570884C1 (ru) * | 2014-07-02 | 2015-12-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлоорганической химии им. Г.А. Разуваева Российской академии наук | Композиция для получения защитных покрытий с низкими показателями преломления |
RU2613915C1 (ru) * | 2015-09-24 | 2017-03-22 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Лаковая композиция |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008105075A (ru) | 2009-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2378307C2 (ru) | Состав для защитного покрытия | |
CA2948881C (en) | Selectively strippable coatings for metallic and plastic substrates | |
JP2010539254A (ja) | 改善された中間層接着を有するポリウレタンコーティング | |
AU2015316771B2 (en) | Composition | |
JPS6141261B2 (ru) | ||
BRPI0913054B1 (pt) | Sistema de revestimento de baixo voc, teor de sólidos ultra-alto, rápida cura, para ambientes corrosivos agressivos | |
US6485549B1 (en) | Self priming high performance environmentally compatible protective coating | |
KR101969646B1 (ko) | 중방식 도장용 도료 키트 | |
JP2005516079A (ja) | ポリウレタンコーティング組成物 | |
US11041043B2 (en) | Polycarbamide resins for metal coating applications | |
CN1152901C (zh) | 高固体含量的环氧化物、蜜胺和异氰酸酯组合物 | |
JP4451390B2 (ja) | 低臭気性溶剤型塗料組成物 | |
EP3507333B1 (en) | Curable film-forming compositions demonstrating increased wet-edge time | |
KR101280382B1 (ko) | 자동차용 플라스틱 부품의 도장 방법 | |
JP2004502804A (ja) | 反応性物質混合物、その製造法および該混合物の使用 | |
KR102103223B1 (ko) | 강구조물 방식 도장재 및 그 제조방법 | |
JPS6141263B2 (ru) | ||
JPS58137471A (ja) | 旧塗膜上の補修塗装仕上げ方法 | |
JP6701355B2 (ja) | 内蔵部品用ハイグロシ塗料組成物 | |
KR102103226B1 (ko) | 해안 강구조물 방식 도장 방법 | |
JP2848530B2 (ja) | 塗料用樹脂組成物 | |
KR102225332B1 (ko) | 구조물의 도장 방법 | |
JPS6141260B2 (ru) | ||
KR102115306B1 (ko) | 2코팅-2베이킹 방식에 의한 후도막 불소 pcm 강판 제조용 pcm 도료 조성물 및 이에 의해 제조된 pcm 도장강판 | |
JPS6141262B2 (ru) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |