RU2495160C1 - Водоразбавляемая полимерная композиция для покрытий - Google Patents
Водоразбавляемая полимерная композиция для покрытий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2495160C1 RU2495160C1 RU2012122155/02A RU2012122155A RU2495160C1 RU 2495160 C1 RU2495160 C1 RU 2495160C1 RU 2012122155/02 A RU2012122155/02 A RU 2012122155/02A RU 2012122155 A RU2012122155 A RU 2012122155A RU 2495160 C1 RU2495160 C1 RU 2495160C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polyurethane
- modifying additive
- water
- coatings
- hardener
- Prior art date
Links
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области получения водоразбавляемых композиций на основе эпоксиаминных и уретановых олигомеров для покрытий по металлу, получаемых методом катодного электроосаждения. Водоразбавляемая полимерная композиция для покрытий включает эпоксиаминную смолу, полиуретановый отвердитель, модифицирующую добавку и деионизированную воду, при этом в качестве полиуретанового отвердителя используют полиуретан, содержащий карбамидные группы 1,3-14,9%, уретановые группы 15,0-30,7%, биуретовые группы 0,33-1,80%, а в качестве модифицирующей добавки используют 2-меркаптобензтиазол, или 2-фенил-4-хроменон, или 2,3-бензопиридин, или гексаметилентетрамин при следующем соотношении компонентов, мас.%: эпоксиаминная смола 5,8-8,8; полиуретановый отвердитель 5,2-7,8; модифицирующая добавка 1,0-3,0; деионизированная вода остальное. Технический результат: получение покрытий с низким влагопоглощением, стабильной в воде адгезией, стабильными физико-механическими свойствами при термостарении, способных отверждаться с высокими скоростями при температуре 100-160°C. 4 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к области получения водоразбавляемых композиций на основе эпоксиаминных и полиуретановых олигомеров для покрытий по металлу, получаемых методом катодного электроосаждения.
Известны [патент США №4468307, C25D 13/06] катионные полимерные материалы для электроосаждения. Они обладают хорошей коррозионной стойкостью, но не имеют стабильных физико-механических свойств в процессе эксплуатации.
Наиболее близкой к заявляемой композиции по технической сущности является композиция для покрытий [патент США №5510400, C08L 63/02, C09D 5/44], включающая катионную эпоксиаминную смолу, полиуретановый отвердитель и пигментную пасту при следующем соотношении компонентов, масс.%:
| Эпоксиаминная смола | 10-88 |
| Полиуретановый отвердитель | 10-50 |
| Пигментная паста | 2-50 |
Указанная композиция относительно стабильна во времени при перемешивании и образует коррозионностойкие покрытия при температуре 100-160°C.
Однако композиция не обеспечивает высоких скоростей отверждения (содержание гель-фракции через 30 минут при 100°C составляет 78-80%) и не дает возможности получить покрытия с низким влагопоглощением, стабильной в воде адгезией и стабильными физико-механическими свойствами при термостарении.
Техническая задача данного изобретения - создание полимерных покрытий с низким влагопоглощением, стабильной в воде адгезией, стабильными физико-механическими свойствами при термостарении, способных отверждаться с высокими скоростями при температуре 100-160°C. Поставленная задача решается разработанным составом композиции, включающей эпоксиаминную смолу, полиуретановый отвердитель, модифицирующую добавку и деионизированную воду, где в качестве полиуретанового отвердителя используют полиуретан, содержащий карбамидных групп 1,3-14,9%, уретановых групп 15-30,7%, биуретовых групп 0,33-1,8%, и в качестве модифицирующей добавки используют 2-меркаптобензтиазол, 2-фенил-4-хроменон, 2,3-бензопиридин, гексаметилентетрамин при следующем соотношении компонентов, масс.%:
| Эпоксиаминная смола | 5,8-8,8 |
| Полиуретановый отвердитель | 5,2-7,8 |
| Модифицирующая добавка | 1-3 |
| Деионизированная вода | остальное |
В качестве эпоксиаминной смолы используют олигомеры, с молекулярной массой 550-1300, содержанием амина 2,7-14,8%, содержанием гидроксильных групп 2,2-9,6%, получаемые путем взаимодействия эпоксидного олигомера с аминами.
Полиуретановый отвердитель получают путем взаимодействия диизоцианатов с аминами, спиртами и водой. В качестве диизоцианатов используют 2,4-толуилендиизоцианат, 2,4- и 2,6-диизоцианат в соотношении (масс.%) 80:20 и 65:35, 4,4'-дифенилметандиизоцианат, изофорондиизоцианат, гексаметилендиизоцианат.
В качестве аминов используют диэтиламин, моноэтаноламин и диэтаноламин.
Из спиртов применяют изопропанол, бутанол, этилцеллозольв, бутилцеллозольв. Характеристики отвердителей представлены в таблице 1.
Модифицирующие добавки: 2-меркаптобензтиазол (ГОСТ 739-41), 2-фенил-4-хроменон (ТУ 6-09-50-2366-80), 2,3-бензопиридин (ТУ 6-09-4325-76), гексаметилентетрамин (ГОСТ 1381-73).
Полиуретановый отвердитель получают следующим образом.
Диизоцианат растворяют в циклогексаноне, добавляют дибутил дилаурат олова, нагревают реакционную массу до 50°C и вводят амин, выдерживают при перемешивании 20 минут, затем вводят спирт, выдерживают в течение 30 минут и далее загружают воду с последующей выдержкой в течение 30 минут. При этом происходит полное превращение изоцианатных групп в карбамидные, уретановые и биуретовые.
Строение отвердителей подтверждено с помощью ИК-спектроскопии и химического анализа.
| Таблица 1 | |||||||
| Характеристика полиуретановых отвердителей. | |||||||
| Состав полиуретана, масс.% | Масс. Доля, % | ||||||
| Диизоцианат | Спирт | Амин | Вода | Уретановых групп | Карбамидных групп | Биуретовых групп | |
| 1 | 2,4-Толуилендиизоцианат | Изопропанол | Диэтиламин | ||||
| 59,9 | 20,4 | 19,9 | 0,4 | 20,7 | 14,9 | 1 | |
| 2 | 2,4-Толуилендиизоцианат | Изопропанол | Диэтиламин | ||||
| 61,3 | 23,3 | 12,9 | 0,5 | 22,8 | 2,9 | 0,33 | |
| 3 | 4,4'-Дифенилметилдиизоцианат | Бутилцеллозольв | Диэтиламин | ||||
| 54,1 | 43,5 | 1,6 | 0,8 | 21,6 | 1,3 | 0,62 | |
| 4 | 2,4-Толуилендиизоцианат | Этилцеллозольв | Диэтиламин | ||||
| 53,7 | 27,8 | 18 | 0,4 | 18,5 | 13,5 | 0,86 | |
| 5 | Гексаметилендиизоцианат | Бутилцеллозольв | Диэтиламин | ||||
| 45,3 | 47,8 | 5,9 | 1 | 23,8 | 4,8 | 0,8 | |
| 6 | Изофорондиизоцианат | Бугилцеллозольв | Моноэтаноламин | ||||
| 50,6 | 45,7 | 2,8 | 0,9 | 22,8 | 2.9 | 0,33 | |
| 7 | 4,4'-Дифенилметилдиизоцианат | Бутанол | Диэтиламин | ||||
| 20 | 9,8 | 2,5 | 16,7 | 7,2 | 1,8 | ||
| 67,7 | |||||||
| 8 | 2,4- и 2,6-Толуилендиизоцианат | Бутанол | Диэтиламин | ||||
| (65:35) | 32,7 | 5 | 3,1 | 27 | 3,6 | 2,3 | |
| 59,2 | |||||||
| 9 | 2,4- и 2,6-Толуилендиизоцианат | Бугилцеллозольв | Диэтаноламин | ||||
| (80:20) | 51,6 | 2,7 | 1 | 32,2 | 1,6 | 0,93 | |
| 44,7 | |||||||
| 10 | 4,4'-Дифенилметилдиизоцианат | Бугилцеллозольв | Диэтиламин | ||||
| 58,1 | 27,4 | 13,6 | 0,9 | 14 | 10,3 | 0,62 | |
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1: лакокрасочную композицию для электроосаждения получают совмещение эпоксиаминной смолы, уретанового отвердителя и модифицирующей добавки при перемешивании при температуре 20-25°С в течение 30 минут, после чего нейтрализуют ледяной уксусной кислотой и разбавляют деионизированной водой. Далее органические растворители отгоняют при пониженном давлении 0,8-0,9 кгс/см2 и температуре 70-75°С. При этом получают водную катионную дисперсию олигомера.
В качестве пигментов в композицию могут быть введены сажа, каолин, силикат свинца, диоксид титана.
Составы композиций приведены в таблице 2.
| Таблица 2 | ||
| Составы композиций. | ||
| №№ п/п | Компоненты | Соотношение, масс.% |
| 1 | Эпоксиаминная смола (экв. 182,5) | 8,0 |
| Полиуретановый отвердитель из примера №1* | 6,4 | |
| Модифицирующая добавка | 2,0 | |
| Деионизированная вода | остальное | |
| 2 | Эпоксиаминная смола (экв. 215,0) | 8,8 |
| Полиуретановый отвердитель из примера №2 | 5,6 | |
| Модифицирующая добавка | 2,0 | |
| Деионизированная вода | остальное | |
| 3 | Эпоксиаминная смола (экв. 160,5) | 6,0 |
| Полиуретановый отвердитель из примера №3 | 7,2 | |
| Модифицирующая добавка | 2,0 | |
| Деионизированная вода | остальное | |
| 4 | Эпоксиаминная смола (экв. 182,5) | 6,0 |
| Полиуретановый отвердитель из примера №4 | 5,3 | |
| Модифицирующая добавка | 2,0 | |
| Деионизированная вода | остальное | |
| 5 | Эпоксиаминная смола (экв. 182,5) | 7,2 |
| Полиуретановый отвердитель из примера №5 | 7,2 | |
| Модифицирующая добавка | 2,0 | |
| Деионизированная вода | остальное | |
| 6 | Эпоксиаминная смола (экв. 182,5) | 7,9 |
| Полиуретановый отвердитель из примера №6 | 7,8 | |
| Модифицирующая добавка | 2,0 | |
| Деионизированная вода | остальное | |
| 7 | Эпоксиаминная смола (экв. 213) | 6,9 |
| Полиуретановый отвердитель из примера №7 | 5,8 | |
| Модифицирующая добавка | 2,0 | |
| Деионизированная вода | остальное | |
| 8 | Эпоксиаминная смола (экв. 182,5) | 6,8 |
| Полиуретановый отвердитель из примера №8 | 5,2 | |
| Модифицирующая добавка | 2,0 | |
| Деионизированная вода | остальное | |
| 9 | Эпоксиаминная смола (экв. 182,5) | 7,7 |
| Полиуретановый отвердитель из примера №9 | 7,2 | |
| Модифицирующая добавка | 2,0 | |
| Деионизированная вода | остальное | |
| 10 | Эпоксиаминная смола (экв. 135,3) | 5,8 |
| Полиуретановый отвердитель из примера №10 | 8,1 | |
| Модифицирующая добавка | 2,0 | |
| Деионизированная вода | остальное | |
| * - данные из таблицы 1 | ||
Покрытие получают электроосаждением на катоде композиций (табл.2) на образцах из стали 3 при напряжении 100-250 В и времени 15-210 с.
Отверждение покрытия проводили при температуре 100-160°C.
Свойства покрытий приведены в таблице 4.
Стабильность композиций определяли по ее способности сохранять агрегативную устойчивость при перемешивании.
Адгезию определяли по ГОСТ 15140-78.
Прочность при ударе определяли по ГОСТ 4765-73.
Эластичность пленки при изгибе определяли по ГОСТ 6806-73.
Влагопоглощение оценивали по изменению массы пленки после выдержки в воде в течение 7 суток.
Коррозионную стойкость определяли при погружении на 240 часов в 5% раствор NaCl (55°C) при нарушении сплошности покрытий.
Данные свидетельствуют о том, что по сравнению с прототипом получаются покрытия с низким влагопоглощением 2,1-4,2% (прототип 3,1-5,2%), с высокой адгезией, сохраняющейся после выдержки в воде при температуре 20-25°C в течение 48 часов - 1 балл (прототип 3 балла) и стабильными физико-механическими свойствами, сохраняющимися при термостарении при температуре 200°C в течение 72 часов, прочность пленки при ударе - 50 см (прототип 40 см), эластичность при изгибе - 1 мм (прототип 5 мм). При этом покрытия отверждаются при температуре 100-160°C с высокими скоростями: содержание гель-фракции через 30 минут при 100°C составляет 85-87% (прототип 78-80%), а при 160°C - 94-96% (прототип 87-90%).
| Таблица 4 | |||||||||||
| Свойства покрытий. | |||||||||||
| №№ композиции по табл.2 | Стабильность композиции, сутки | Температура отверждения, °C | Содержание гель-фракции*, % | Адгезия, балл | Прочность при ударе,CM | Эластичность пленки при изгибе, мм | Влагопоглощение, % | Коррозионная стойкость, мм | |||
| Исходная | После выдержки при 50°C в течение 48 ч. | Исходная | После термостарения** | Исходная | После термостарения** | ||||||
| Прототип | 14 | 100 | 78-80 | 1 | 3 | 50 | 40 | 1 | 5 | 5,2 | 6,5 |
| 130 | 85-88 | 1 | 3 | 50 | 40 | 1 | 5 | 4,0 | 2,6 | ||
| 160 | 87-90 | 1 | 3 | 50 | 40 | 1 | 5 | 3,1 | 1,5 | ||
| 1 | 24 | 100 | 86-88 | 1 | 1 | 50 | 50 | 1 | 1 | 3,8 | 2,5 |
| 2 | 24 | 160 | 95-97 | 1 | 1 | 50 | 50 | 1 | 1 | 2?1 | 1,2 |
| 3 | 22 | 130 | 92-94 | 1 | 1 | 50 | 50 | 1 | 1 | 2,9 | 2,0 |
| 4 | 19 | 160 | 94-96 | 1 | 1 | 50 | 50 | 1 | 1 | 2,4 | 1,8 |
| 5 | 18 | 130 | 90-92 | 1 | 1 | 50 | 50 | 1 | 1 | 3,1 | 2,2 |
| 6 | 16 | 100 | 87-89 | 1 | 1 | 50 | 50 | 1 | 1 | 3,7 | 2,6 |
| 7 | 16 | 130 | 89-92 | 1 | 1 | 50 | 50 | 1 | 1 | 3,2 | 2,1 |
| 8 | 18 | 100 | 85-87 | 1 | 1 | 50 | 50 | 1 | 1 | 4,2 | 5,8 |
| 9 | 18 | 100 | 81-83 | 1 | 3 | 50 | 40 | 1 | 5 | 4,8 | 6,0 |
| 10 | 16 | 130 | 86-89 | 1 | 3 | 50 | 40 | 1 | 5 | 3,7 | 2,4 |
| * - время отверждения 30 минут; ** - температура 200°C - 72 часа. | |||||||||||
Claims (1)
- Водоразбавляемая полимерная композиция для покрытий, включающая эпоксиаминную смолу, полиуретановый отвердитель, модифицирующую добавку и деионизированную воду, отличающаяся тем, что в качестве полиуретанового отвердителя используют полиуретан, содержащий карбамидных групп 1,3-14,9%, уретановых групп 15,0-30,7%, биуретовых групп 0,33-1,80%, а в качестве модифицирующей добавки используют 2-меркаптобензтиазол или 2-фенил-4-хроменон, или 2,3-бензопиридин, или гексаметилентетрамин при следующем соотношении компонентов, мас.%:
эпоксиаминная смола 5,8-8,8 полиуретановый отвердитель 5,2-7,8 модифицирующая добавка 1,0-3,0 деионизированная вода остальное
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012122155/02A RU2495160C1 (ru) | 2012-05-30 | 2012-05-30 | Водоразбавляемая полимерная композиция для покрытий |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012122155/02A RU2495160C1 (ru) | 2012-05-30 | 2012-05-30 | Водоразбавляемая полимерная композиция для покрытий |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2495160C1 true RU2495160C1 (ru) | 2013-10-10 |
Family
ID=49302996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012122155/02A RU2495160C1 (ru) | 2012-05-30 | 2012-05-30 | Водоразбавляемая полимерная композиция для покрытий |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2495160C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2032767C1 (ru) * | 1983-05-14 | 1995-04-10 | Циба-Гейги АГ | Средство для покрытия |
| US5510400A (en) * | 1993-11-02 | 1996-04-23 | Nippon Paint Co., Ltd. | Cationic electrodeposition coating composition |
| RU2304156C1 (ru) * | 2005-11-11 | 2007-08-10 | Виталий Степанович Беляев | Водная композиция, наполненная полыми микросферами, для получения антикоррозионного и теплоизоляционного покрытия и способ получения покрытия на ее основе |
| RU2434911C2 (ru) * | 2006-08-18 | 2011-11-27 | Ппг Индастриз Огайо, Инк. | Термоотверждающая композиция и многослойный композит на ее основе с улучшенной адгезией |
-
2012
- 2012-05-30 RU RU2012122155/02A patent/RU2495160C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2032767C1 (ru) * | 1983-05-14 | 1995-04-10 | Циба-Гейги АГ | Средство для покрытия |
| US5510400A (en) * | 1993-11-02 | 1996-04-23 | Nippon Paint Co., Ltd. | Cationic electrodeposition coating composition |
| RU2304156C1 (ru) * | 2005-11-11 | 2007-08-10 | Виталий Степанович Беляев | Водная композиция, наполненная полыми микросферами, для получения антикоррозионного и теплоизоляционного покрытия и способ получения покрытия на ее основе |
| RU2434911C2 (ru) * | 2006-08-18 | 2011-11-27 | Ппг Индастриз Огайо, Инк. | Термоотверждающая композиция и многослойный композит на ее основе с улучшенной адгезией |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3470475B1 (de) | Härtbare zusammensetzung für beschichtungen mit anti-adhäsiver eigenschaft | |
| JP5579061B2 (ja) | 電着塗料中での次硝酸ビスマスの使用 | |
| CN108603070B (zh) | 阳离子电沉积涂料组合物的制备方法 | |
| EP0075775B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von hitzeaktivierbare Vernetzer enthaltenden wässrigen Dispersionen oder Lösungen von Polyurethan-Polyharnstoffen, die nach dem Verfahren erhältlichen Dispersionen oder Lösungen, sowie ihre Verwendung zur Herstellung von Überzügen | |
| CN110951042B (zh) | 一种油醇聚醚-2磷酸酯封端水性聚氨酯树脂及其制备方法 | |
| DE3711947A1 (de) | Haertungskomponente fuer kunstharze und deren verwendung | |
| CN103819647A (zh) | 一种湿固化单组份暴露型聚氨酯及其制备方法 | |
| DE102008006391B4 (de) | Chromatfreie Zusammensetzung, deren Verwendung als Korrosionsschutz und damit hergestellte Korrosionsschutzbeschichtung für Kraftstofftanks | |
| KR20140140833A (ko) | 외관 및 내식성이 향상된 전착 도료용 우레탄 경화제, 및 이를 포함하는 전착 도료용 양이온 수지 조성물 및 전착 도료 조성물 | |
| CA1183638A (en) | Process for producing cathodically depositable binders | |
| EP1525272B1 (de) | Verwendung von bismutverbindungen als bakterizid in wässrigen elektrotauchlacken | |
| US11034855B2 (en) | Cationic electrodeposition coating material composition | |
| RU2495160C1 (ru) | Водоразбавляемая полимерная композиция для покрытий | |
| CN106715513A (zh) | 涂料用改性环氧树脂和单组分漆型涂料 | |
| US10626290B2 (en) | Method of extending pot life of coating compositions | |
| CN114989707B (zh) | 聚脲涂料 | |
| EP0006204A1 (de) | Wässrige Dispersionen von oligomeren oder polymeren Kunststoffen, ein Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung | |
| EP0134970A1 (de) | Flüssige Beschichtungskompositionen auf der Basis von amidgruppenhaltigen Aminoharnstoffharzen mit gegebenenfalls Urethan- oder Thiourethangruppierungen | |
| CA2906042A1 (en) | Modified hyaluronate hydrophilic compositions, coatings and methods | |
| JP7530770B2 (ja) | 水性樹脂架橋剤、水性樹脂架橋剤含有液、水性樹脂組成物、硬化膜、及び物品 | |
| EP0005771A1 (de) | Verfahren zur Verbesserung der Wirkung von Antifoulingfarben und dabei verwendete Lackschicht | |
| EP2722371A1 (en) | Fluoroalkyl phosphonate composition | |
| JP6259829B2 (ja) | イソシアネート化合物の混合物および乳化剤としてのその使用 | |
| JP2020000992A (ja) | 構造物の塗装方法 | |
| RU2604069C1 (ru) | Полиуретановая композиция для покрытий |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150531 |