RU2427602C1

RU2427602C1 - Coating composition

Info

Publication number: RU2427602C1
Application number: RU2009149430/05A
Authority: RU
Inventors: Лина Геннадьевна Рогожина (RU); Лина Геннадьевна Рогожина; Михаил Владимирович Кузьмин (RU); Михаил Владимирович Кузьмин
Priority date: 2009-12-29
Filing date: 2009-12-29
Publication date: 2011-08-27
Also published as: RU2009149430A

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention can be used under high surface loads and intense action of various aggressive media, particularly when manufacturing model-casting tools and making articles in the moulding industry, for protecting printed-circuit boards from the surrounding medium and floor coatings. The coating composition contains polyester polyethylene butylene glycol adipate with molecular weight 2000 and/or polydiethylene glycol adipate with molecular weight 800, aromatic isocyanate - 4,4'-diphenylmethane diisocyanate or polyisocyanate based on 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, a dye and an organic solvent.

EFFECT: coating has higher strength, chemical resistance, light fastness and short hardening time.

2 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к составам одноупаковочных полиуретановых пленкообразующих, отверждающихся влагой воздуха, используемых в качестве лаков или пленкообразующих в составе полимерных композиций. Изобретение можно использовать в условиях высоких поверхностных нагрузок и интенсивного воздействия различных агрессивных сред, в частности, при изготовлении модельно-литьевой оснастки и формовании изделий в литьевой промышленности, для защиты печатных плат от воздействия окружающей среды и напольных покрытий и т.д.The invention relates to compositions of one-pack polyurethane film-forming, moisture-curable air, used as varnishes or film-forming in the composition of polymer compositions. The invention can be used in conditions of high surface loads and intense exposure to various aggressive environments, in particular, in the manufacture of model-injection equipment and molding of products in the molding industry, to protect printed circuit boards from environmental influences and floor coverings, etc.

Известна полиуретановая композиция для покрытия, состоящая из полиоксипропилентриола с молекулярной массой 4500-5000, полиоксипропилентриола с молекулярной массой 370 или полиоксипропилентриола с молекулярной массой 500, полиизоцианата на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата, и этилацетата. (RU №2192440, C09D 175/08, C09D 175/08, C09D 171:02 2002 11.10).Known polyurethane coating composition consisting of polyoxypropylene triol with a molecular weight of 4500-5000, polyoxypropylene triol with a molecular weight of 370 or polyoxypropylene triol with a molecular weight of 500, a polyisocyanate based on 4,4'-diphenylmethanediisocyanate, and ethyl acetate. (RU No. 2192440, C09D 175/08, C09D 175/08, C09D 171: 02 2002 11.10).

Известная композиция является двухупаковочной системой, состоит из форполимерной основы и полиольного отвердителя, что затрудняет ее использование.The known composition is a two-pack system, consists of a prepolymer base and a polyol as one hardener, which makes it difficult to use.

Известно полиуретановое пленкообразующее для получения покрытий содержащее полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3000-5000, полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата, N,N-тетрапропанолэтилендиамин, и органический растворитель. (RU №2236425, C08L 75/08, C08G 18/65, C08G 18/32, C09D 175/08, C09D 175/04 2004.09.20).Known polyurethane film-forming for coatings containing polyoxypropylene triol with a molecular weight of 3000-5000, a polyisocyanate based on 4,4'-diphenylmethanediisocyanate, N, N-tetrapropanol-ethylenediamine, and an organic solvent. (RU No. 2236425, C08L 75/08, C08G 18/65, C08G 18/32, C09D 175/08, C09D 175/04 2004.09.20).

Недостатками указанного состава являются недостаточно высокие прочностные свойства и неустойчивость данного материала к УФ-облучению, что не позволяет применять его в качестве атмосферостойкого наружного покрытия.The disadvantages of this composition are insufficiently high strength properties and instability of this material to UV radiation, which does not allow its use as a weather-resistant outer coating.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому является композиция для покрытий, включающая простой полиэфирполиол, полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3000-5000, полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоционата и этилацетат. (RU 2073053, C09D 175/08, 1997.02.10).Closest to the technical nature of the claimed is a composition for coatings, including simple polyether polyol, polyoxypropylene triol with a molecular weight of 3000-5000, a polyisocyanate based on 4,4'-diphenylmethanediisocyanate and ethyl acetate. (RU 2073053, C09D 175/08, 1997.02.10).

Недостатками известной композиции являются низкая прочность и недостаточная устойчивость к действию различных агрессивных сред.The disadvantages of the known compositions are low strength and lack of resistance to the action of various aggressive environments.

Задачей заявляемого изобретения является создание композиции для покрытий с улучшенными эксплуатационными характеристиками.The task of the invention is the creation of compositions for coatings with improved performance.

Технический результат заключается в улучшении технологических и эксплуатационных характеристик композиции (снижение времени отверждения, повышение прочности, атмосферостойкости, светостойкости, химической стойкости).The technical result consists in improving the technological and operational characteristics of the composition (reducing the curing time, increasing strength, weather resistance, light resistance, chemical resistance).

Технический результат достигается тем, что композиция для покрытий характеризуется тем, что она содержит сложный полиэфир полиэтиленбутиленгликольадипинат с молекулярной массой 2000 и/или полидиэтиленгликольадипинат с молекулярной массой 800, ароматический изоцианат - 4,4'-дифенилметандиизоцианат или полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата, краситель и органический растворитель при следующем соотношение компонентов в мас.ч:The technical result is achieved in that the coating composition is characterized in that it contains a polyester polyethylene butylene glycol adipate with a molecular weight of 2000 and / or polydiethylene glycol adipate with a molecular weight of 800, an aromatic isocyanate - 4,4'-diphenylmethanediisocyanate or a polyisocyanate based on 4,4'-diphenylate , dye and organic solvent in the following ratio of components in parts by weight:

Полиэтиленбутиленгликольадипинат с молекулярной массой 800-2000Polyethylene butylene glycol adipate with a molecular weight of 800-2000 и/или полидиэтиленгликольадипинат с молекулярной массой 800and / or polydiethylene glycol adipate with a molecular weight of 800 100one hundred 4,4'-дифенилметандиизоцианат или4,4'-diphenylmethanediisocyanate or полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата4,4'-diphenylmethanediisocyanate polyisocyanate 107-243107-243 КрасительDye 4,0-6,04.0-6.0 Органический растворительOrganic solvent 145-343145-343

Отличием заявляемого изобретения от известных является использование сложных полиэфиров, таких как полиэтиленбутиленгликольадипинат с молекулярной массой 2000 и/или полидиэтиленгликольадипинат с молекулярной массой 800 позволяет придать композиции высокую прочность и химическую стойкость, введение полидиэтиленгликольадипината дополнительно придает композициям светостойкость.The difference between the claimed invention and the known ones is the use of polyesters, such as polyethylene butylene glycol adipate with a molecular weight of 2000 and / or polyethylene diethylene glycol adipate with a molecular weight of 800, which makes it possible to give the composition high strength and chemical resistance, the introduction of polydiethylene glycol adipate additionally gives the compositions light resistance.

В качестве полиэфиров используют полиэтиленбутиленгликольадипинат марки П6-БА, (ТУ 38.103582-85); полидиэтиленгликольадипинат марки - ПДА-800 (ТУ 38.103287-80). В качестве изоцианатной составляющей использовали 4,4'-дифенилметандиизоцианат (ТУ 113-38-176-96) и полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата (ТУ 113-03-29-22-84). В качестве растворителей возможно применение этилацетата и бутилацетата по ГОСТ 22300-76, и толуола по ГОСТ 14710-78. В качестве красителя использовали краситель органический ТИРАЗОЛЬ различных цветов (ТУ 6-36-5763445-40-91 изм. 1-4)As polyesters use polyethylene butylene glycol adipate brand P6-BA, (TU 38.103582-85); brand polydiethylene glycol adipate - PDA-800 (TU 38.103287-80). As the isocyanate component, 4,4'-diphenylmethanediisocyanate (TU 113-38-176-96) and a polyisocyanate based on 4,4'-diphenylmethanediisocyanate (TU 113-03-29-22-84) were used. As solvents, it is possible to use ethyl acetate and butyl acetate according to GOST 22300-76, and toluene according to GOST 14710-78. Organic dye TIRAZOL of various colors was used as a dye (TU 6-36-5763445-40-91 amend. 1-4)

Пример 1.Example 1

Композицию для покрытия получают по рецептурным компонентам состава 1 табл.1. Для этого в реактор с мешалкой загружают расчетное количество полидиэтиленгликольадипината с молекулярной массой 800, при перемешивании вводят расчетное количество 4,4'-дифенилметандиизоцианата. Смесь нагревают до 60°С в течение 2 часов. По окончании нагревания добавляют растворитель и краситель, перемешивают в течении 3-5 минут до образования однородной массы.The composition for coating is obtained according to the prescription components of composition 1 of table 1. For this, a calculated amount of polydiethylene glycol adipate with a molecular weight of 800 is loaded into a stirred reactor, and a calculated amount of 4,4'-diphenylmethanediisocyanate is introduced with stirring. The mixture is heated to 60 ° C for 2 hours. After heating, add solvent and dye, mix for 3-5 minutes until a homogeneous mass is formed.

Пример 2. Композицию для покрытия получают аналогично примеру 1, по рецептурным компонентам состава 2 табл.1, в качестве сложного полиэфира используют полиэтиленбутиленгликольадипинат с молекулярной массой 2000, в качестве изоционата используют 4,4'-дифенилметандиизоцианат.Example 2. The coating composition is obtained analogously to example 1, according to the recipe components of composition 2 of table 1, polyethylene butylene glycol adipate with a molecular weight of 2000 is used as a polyester, 4,4'-diphenylmethanediisocyanate is used as an isocyanate.

Пример 3. Композицию для покрытия получают аналогично примеру 1, по рецептурным компонентам состава 3 табл.1, в качестве сложного полиэфира используют полиэтиленбутиленгликольадипинат с молекулярной массой 2000, в качестве изоционата используют полиизоционат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата.Example 3. The coating composition is obtained analogously to example 1, according to the recipe components of composition 3 of Table 1, polyethylene butylene glycol adipate with a molecular weight of 2000 is used as a polyester, a polyisocyanate based on 4,4'-diphenylmethanediisocyanate is used.

Пример 4. Композицию для покрытия получают аналогично примеру 1, по рецептурным компонентам состава 4 табл.1, в качестве сложного полиэфира используют полидиэтиленгликольадипинат с молекулярной массой 800 в соотношении 50:50, в качестве изоционата - 4,4'-дифенилметандиизоцианат.Example 4. The coating composition is obtained analogously to example 1, according to the recipe components of composition 4 of table 1, polydiethylene glycol adipate with a molecular weight of 800 in a ratio of 50:50, and 4,4'-diphenylmethanediisocyanate as an isocyanate are used.

Пример 5.Example 5

Композицию для покрытия получают аналогично примеру 1, по рецептурным компонентам состава 5 табл.1, в качестве сложного полиэфира используют смесь полиэтиленбутиленгликольадипината с молекулярной массой 2000 и полидиэтиленгликольадипината с молекулярной массой 800 в соотношении 50:50, в качестве изоционата используют полиизоционат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианатаThe coating composition is obtained analogously to example 1, according to the recipe components of composition 5 of Table 1, a mixture of polyethylene butylene glycol adipate with a molecular weight of 2000 and a molecular weight polydiethylene glycol adipate of 800 in a ratio of 50:50 is used as a polyester, and a polyisocyanate based on 4.4 is used as an isocyanate 'diphenylmethanediisocyanate

Свойства композиций по примерам 1-5 приведены в таблице 2.The properties of the compositions of examples 1-5 are shown in table 2.

В качестве материала образцов для всех видов испытаний использовали стекло марки М5 по ГОСТ 11-2001. Подготовку поверхности образцов для испытаний проводили в соответствии с ГОСТ 8832. Подготовка включала в себя очистку поверхности растворителем (ацетон, уайт-спирит, растворители NN 645, 646, 647, 648). Получаемые покрытия сушили в естественных условиях при относительной влажности воздуха 70-90%. Толщина покрытия во всех случаях составляла 60-80 мкм. Перед испытанием физико-механических свойств образцы выдерживали при комнатной температуре в течение не менее 48 часов, а защитных свойств не менее 7 суток. Время высыхания до степени 3 определяли по ГОСТ 19007-73. Физико-механические характеристики полимерных пленок при растяжении определяли в соответствии с ГОСТ 263-75 и ГОСТ 11262-80. Стойкость покрытия к воздействию агрессивных жидких сред оценивали по ГОСТ 12020-72.As the material of samples for all types of tests used glass brand M5 according to GOST 11-2001. The surface preparation of test samples was carried out in accordance with GOST 8832. The preparation included cleaning the surface with a solvent (acetone, white spirit, solvents NN 645, 646, 647, 648). The resulting coatings were dried in natural conditions with a relative humidity of 70-90%. The coating thickness in all cases was 60-80 microns. Before testing the physical and mechanical properties, the samples were kept at room temperature for at least 48 hours, and the protective properties for at least 7 days. Drying time to degree 3 was determined according to GOST 19007-73. Physico-mechanical characteristics of polymer films under tension were determined in accordance with GOST 263-75 and GOST 11262-80. The resistance of the coating to aggressive liquid media was evaluated according to GOST 12020-72.

Таблица 1.Table 1. Компоненты композицииComposition components Состав, мас.чComposition, parts by weight 1one 22 33 4four 55 Полиэтиленбутиленгликольадипинат с Polyethylene butylene glycol adipate with -- 100one hundred 100one hundred -- -- молекулярной массой 2000molecular weight 2000 -- -- -- -- -- Полидиэтиленгликольадипинат с молекулярной массой 800Polydiethylene glycol adipate with a molecular weight of 800 100one hundred -- 100one hundred -- Смесь полиэтиленбутиленгликольадипината с молекулярной массойA mixture of polyethylene butylene glycol adipate with a molecular weight 100one hundred 2000 и полидиэтиленгликольадипината с молекулярной массой 8002000 and polydiethylene glycol adipate with a molecular weight of 800 в соотношении 50:50at a ratio of 50:50 4,4'-дифенилметандиизоцианат4,4'-diphenylmethanediisocyanate 243243 110110 238238 Полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианат4,4'-diphenylmethanediisocyanate based polyisocyanate 107107 -- 166166 Краситель органический тиразоль бордо СOrganic dye tirazole bordeaux S 66 -- -- -- -- Краситель органический тиразоль оранжевый 2ЖDye organic tyrazole orange 2Zh 4four 4four -- -- Краситель органический тиразоль сине-черныйDye organic tyrazole blue-black 66 -- Краситель органический тиразоль коричневый ЖOrganic dye tyrazole brown Zh 55 Краситель органический тиразоль черный «З»Organic dye tyrazole black "Z" Органический растворитель: этилацетат Organic Solvent: Ethyl Acetate 343343 -- 145145 -- 186186 БутилацетатButyl acetate -- 147147 -- 237237 --

Таблица 2table 2 Свойства реакционных смесей и отвержденных составовProperties of reaction mixtures and cured formulations ПоказателиIndicators СоставыCompositions 1one 22 33 4four 55 прототипprototype Срок хранения, месShelf life, month 1212 1212 1212 1212 1212 -- Время отверждения, часыCuring time, hours 88 88 99 88 99 1212 Твердость по Шору А, усл.ед.Shore A hardness, arb. 9292 9191 9191 9696 9494 -- Предел прочности при растяжении, МПаTensile Strength, MPa 4545 2929th 2727 4343 3939 2323 Предел прочности при растяжении после УФ-облучения, МПаUltimate tensile strength after UV irradiation, MPa 4545 2727 2626 4343 3838 1919 Относительное удлинение, %Relative extension, % 50fifty 6868 6767 5656 6565 2424 Химическая стойкость, %Chemical resistance,% ВодаWater 00 00 00 00 00 00 АцетонAcetone 22 22 33 22 22 22 ЭтанолEthanol 1one 1one 1one 1one 1one 1one ТолуолToluene 1one 1one 1one 1one 1one 1one ДМФАDMF 88 88 88 88 88 88

Из данных таблиц 1-2 следует, что использование сложных полиэфиров, таких как полиэтиленбутиленгликольадипинат и полидиэтиленгликольадипинат, позволяет придать композиции высокую прочность, химическую стойкость, светостойкость и уменьшенное время отверждения.From the data of tables 1-2 it follows that the use of complex polyesters, such as polyethylene butylene glycol adipate and polydiethylene glycol adipate, allows the composition to be given high strength, chemical resistance, light fastness and reduced curing time.

Claims

Composition for coatings, characterized in that it contains a polyester - polyethylene butylene glycol adipate with a molecular weight of 2000 and / or polydiethylene glycol adipate with a molecular weight of 800, aromatic isocyanate - 4,4'-diphenylmethanediisocyanate or polyisocyanate based on 4,4'-diphenylmethane solvent in the following ratio of components, parts by weight:
Polyethylene butylene glycol adipate with molecular weight 800-2000 or polydiethylene glycol adipate with a molecular weight of 800 one hundred 4,4'-diphenylmethanediisocyanate or polyisocyanate per based 4,4'-diphenylmethanediisocyanate 107-243 Dye 4.0-6.0 Organic solvent 145-343