RU2502757C2 - Эпоксидно-фенольная композиция - Google Patents
Эпоксидно-фенольная композиция Download PDFInfo
- Publication number
- RU2502757C2 RU2502757C2 RU2011145282/05A RU2011145282A RU2502757C2 RU 2502757 C2 RU2502757 C2 RU 2502757C2 RU 2011145282/05 A RU2011145282/05 A RU 2011145282/05A RU 2011145282 A RU2011145282 A RU 2011145282A RU 2502757 C2 RU2502757 C2 RU 2502757C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oligomer
- epoxy
- phenol
- ethyl cellosolve
- composition
- Prior art date
Links
Landscapes
- Epoxy Resins (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области получения полимерных материалов и может применяться в качестве покрытий для антикоррозионной защиты консервной тары. Композиция содержит в % масс.: эпоксидный олигомер - 31,32-33,81, бутанолизированный фенолформальдегидный олигомер - 8,45-10,89, о-фосфорную кислоту (88,5%-ная) - 0,12-0,14, н-бутанол - 5,63-7,26, реологическую добавку - 0,43-4,17, этилцеллозольв - остальное. В качестве реологической добавки используют добавку, представляющую собой смесь соединений, взятых в эквивалентном соотношении, общей формулой:
и
где n=10-40; m=10-20; R - алкильный радикал, выбранный из следующего ряда: -CH3, -CH2-CH3, CH2-CH2-CH3, -CH2-CH2-CH2-CH3. Изобретение позволяет снизить энергозатраты при получении композиции и получить эпоксидно-фенольные композиции с высокими физико-механическими эксплуатационными свойствами. 2 табл., 24 пр.
Description
Изобретение относится к области получения полимерных материалов, а именно, к производству эпоксидно-фенольных композиций на основе высокомолекулярных эпоксидных олигомеров и бутанолизированных фенолформальдегидных олигомеров. Одним из возможных путей использования эпоксидно-фенольных композиций является применение их для антикоррозионной защиты консервной тары для продуктов и кровезаменителей, внутренней защиты аэрозольных упаковок, и некоторых других целей, где необходимы универсальная химическая стойкость, высокая адгезионная прочность, эластичность получаемых покрытий и безопасность для здоровья человека [M.M. Feldstein, Molecular Nature of Pressure-Sensitive Adhesion, in: I. Benedek, M.M. Feldstein (Editors), Fundamentals of Pressure Sensitivity (Handbook of Pressure-Sensitive Adhesives and Products), CRC - Taylor & Francis, Boca Raton, London, New York, 2009, Chapter 10, pp.10-1-10-43].
Известен способ получения эпоксидно-фенольных композиций, описанный в [СССР, авт. свид-во №1198941, 1983]. По этому способу эпоксидно-фенольные композиции получают в переменном магнитном поле напряженностью 500-600 Э в присутствии частиц феррита бария.
Наиболее близким по составу является эпоксидно-фенольная композиция [СССР, авт. свид-во №1689391, 1991], которая выбрана за прототип.
Состав эпоксидно-фенольной композиции содержит: эпоксидный олигомер (марок Э-05К или Э-04Кр) 24,0-36,0% масс., фенолформальдегидный олигомер (марок КФЭ, ФКоФ-4, ФПФ-1) 5,0-15,0% масс., ортофосфорная кислота 0,1-0,2% масс., органический растворитель - остальное.
Растворы олигомеров подвергаются прогреванию при температуре 120°C в течение 90 мин (процесс форконденсации). После охлаждения смеси до 40-60°C в нее добавляют ортофосфорную кислоту в виде 25%-ного раствора в этилцеллозольве.
Недостатком данного состава композиции является использование метода форконденсации при совмещении компонентов, что связано с высокими энергозатратами для поддержания высокой температуры процесса и длительностью прогрева.
Задачей изобретения является сокращение времени и уменьшение температуры получения эпоксидно-фенольных композиций при сохранении эксплуатационных характеристик покрытий на их основе.
Поставленная задача достигается разработкой состава эпоксидно-фенольных композиций на основе дианового эпоксидного олигомера, бутанолизированного фенолформальдегидного олигомера, этилцеллозольва, ортофосфорной кислоты и дополнительно содержит н-бутанол и реологическую добавку в качестве которой используют добавку, представляющую собой смесь соединений, взятой в эквивалентном соотношении, общей формулой I:
где n=10-40
m=10-20
R - алкильный радикал, выбранный из следующего ряда -CH3, -CH2-CH3, -CH2-CH2-CH3, -CH2-CH2-CH2-CH3
при следующем соотношении компонентов в % масс.:
эпоксидный олигомер - 31,32-33,81
бутанолизированный фенол-формальдегидный олигомер - 8,45-10,89
о-фосфорная кислота - 0,12-0,14
н-бутанол - 5,63-7,26
реологическая добавка - 0,43-4,17
этилцеллозольв - остальное
В качестве эпоксидного олигомера используют олигомеры марок Э-05К, Э-04Кр; в качестве бутанолизированного фенолформальдегидного олигомера используют олигомеры марок КФЭ, ФКоФ-4, ФПФ-1, дифенилолпропан-формальдегидный олигомер.
Технология приготовления эпоксифенольной композиции состоит в следующем: смешивают раствор эпоксидного олигомера в этилцеллозольве и раствор фенолформальдегидного олигомера в бутаноле. В эту смесь олигомеров вводят реологическую добавку, соответствующую формуле I, и о-фосфорную кислоту.
Добавку вводят в смесь растворов эпоксидного олигомера и фенолформальдегидного олигомера в количестве 0,43-4,17% масс., что позволяет достичь необходимых эксплуатационные свойства композиции и избежать стадии ее прогрева. В качестве эпоксидного олигомера используют олигомеры Э-04Кр с мол.м. 3200 и массовой долей эпоксидных групп 1,46% масс. (ТУ 6-10-1737-84) и Э-05К с мол. м. 3049 и массовой долей эпоксидных групп 1,47% масс. (ТУ 2225-008-00204211-96). В качестве бутанолизированного фенолформальдегидного олигомера используют олигомеры КФЭ на основе фенола, ксиленола и формальдегида с мол.м. 2514 (ТУ 6-10-644-77), ФКоф-4 на основе фенола, о-крезола и формальдегида с мол.м. 750 (ТУ 6-10-1736-80), ФПФ-1 на основе фенола, пара-третичного бутилфенола и формальдегида с мол.м. 700 (ТУ-10-681-84) и бутанолизированный дифенилолпропанформальдегидный олигомер, полученный по [Патент РФ №2098431, 1997], на основе дифенилолпропана и формальдегида с мол.м. 780.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами:
Примеры 1-2 даны по прототипу.
Пример 1. 36%масс.эпоксидного олигомера Э-04Кр и 5%масс фенол-формальдегидного олигомера растворяют в 54% масс этилцеллозольва и 4,8% масс бутанола проводят форконденсацию при 120°C в течение 90 мин. По окончании форконденсации при охлаждении смеси добавляют 0,2% масс ортофосфорной кислоты (в расчете на концентрированную кислоту) в виде 25%-ного раствора в этилцеллозольве. Композицию разводят этилцеллозольвом до рабочей вязкости и наносят на жесть электролетического лужения и отверждают в режиме 200°C 12 мин.
Пример 2. 24% масс. эпоксидного олигомера Э-045Кр и 18%масс фенолформальдегидного олигомера растворяют в 36%масс этилцеллозольва и 21,9% масс бутанола проводят форконденсацию при 120°C в течение 90 мин. По окончании форконденсации при охлаждении смеси добавляют 0,1 г ортофосфорной кислоты (в расчете на концентрированную кислоту) в виде 25%-ного раствора в этилцеллозольве. Композицию разводят этилцеллозольвом до рабочей вязкости и наносят на жесть электролетического лужения Покрытие по примеру 2 получают как уже описано.
Пример 3. Смешивают 32,68 г эпоксидного олигомера Э-05К в виде 40%-ного раствора в этилцеллозольве (содержащего 49,04 г этилцеллозольва) и 10,89 г бутанолизированного дифенилолпропанформальдегидного олигомера в виде 60%-ного раствора в н-бутаноле (содержащего 7,26 г н-бутанола). Далее проводят форконденсацию при 120°C в течение 90 мин. По окончании форконденсации при охлаждении смеси добавляют 0,13 г ортофосфорной кислоты (в расчете на концентрированную кислоту) в виде 25%-ного раствора в этилцеллозольве. Композицию разводят этилцеллозольвом до рабочей вязкости и наносят на белую жесть, стальную подложку или алюминий и отверждают в режиме 210°C 10-12 мин или 300°-350°C 30-40 сек соответственно.
Пример 4. Смешивают 32,68 г эпоксидного олигомера Э-05К в виде 40%-ного раствора в этилцеллозольве (содержащего 49,04 г этилцеллозольва) и 10,89 г бутанолизированного дифенилолпропанформальдегидного олигомера в виде 60%-ного раствора в н-бутаноле (содержащего 7,26 г н-бутанола). Далее добавляют 0,13 г ортофосфорной кислоты (в расчете на концентрированную кислоту) в виде 25%-ного раствора в этилцеллозольве. Композицию разводят этилцеллозольвом до рабочей вязкости и наносят на белую жесть, стальную подложку или алюминий и отверждают в режиме 210°C 10-12 мин или 300°-350°C 30-40 сек соответственно.
Пример 5. Смешивают 32,26 г раствора эпоксидного олигомера Э-05К в виде 40%-кого раствора в этилцеллозольве (содержащего 48,40 г этилцеллозольва) и 10,75 г бутанолизированного дифенилолпропанформальдегидного олигомера в виде 60%-ного раствора в н-бутаноле (содержащего 7,17 г н-бутанола). Далее вводит 1,29 г реологической добавки со следующими характеристиками, соответствующими формуле I, n=10, m=10, R-CH3.
После тщательного перемешивания смеси при комнатной температу добавляют 0,13 г ортофосфорной кислоты (в расчете на концентрированную кислоту) в виде 25%-ного раствора в этилцеллозольве. Композицию разводят этилцеллозольвом до рабочей вязкости и наносят на белую жесть, стальную подложку или алюминий и отверждают в режиме 210°C 10-12 мин или 300°C-350°C 30-40 сек соответственно.
Примеры 6-24. Композиции по примерим 6-24 к покрытия на их основе получают аналогично примеру 5.
Составы композиций приведены в табл.1, а свойства покрытий на их основе в табл.2. Следует отметить, что используемые реологические добавки с различной комбинацией в приведенной выше формуле I значений m, n и характером алкильного радикала R (как для первого, так и для второго компонента смесевой добавки) не отличаются по своему действию.
Как видно из приведенных примеров, характеристики эпоксидно-фенольных композиций, полученных с помощью метода форконденсации и с использованием реологических добавок, идентичны: композиции в обоих случаях представляют собой прозрачные вязкие жидкости от светло-желтого до красно-коричневого цвета. Как видно из табл.2 покрытия на основе указанных композиций сочетают в себе высокую химическую стойкость, эластичность и отличную адгезионную прочность, что обусловлено сочетанием таких факторов как: (когезионная) прочность полимерного материала, его диффузионная подвижность и время релаксации. Высокая адгезия требует сочетания двух обычно противоречащих друг другу свойств: высокой энергии межмолекулярной когезии и большой молекулярной подвижности [М.М. Feldstein, Molecular Nature of Pressure-Sensitive Adhesion, in: I. Benedek, М.М. Feldstein (Editors), Fundamentals of Pressure Sensitivity (Handbook of Pressure-Sensitive Adhesives and Products), CRC - Taylor & Francis, Boca Raton, London, New York, 2009, Chapter 10, pp.10-1-10-43]. Последняя обусловлена обширным свободным объемом (незанятым пространством между макромолекулами). Необходимость сочетания таких структурно-реологических факторов и было обусловлено введением в композицию реологической добавки. Покрытия, полученных на основе таких композиций, обладают комплексом высоких эксплуатационных характеристик. В то же время композиция по примеру 4 была получена без форконденсации и без введения реологической добавки, что повлекло за собой получение покрытия с низкими защитными свойствами в связи с тем, что объемные структрно-реологические параметры композиции нашли свое отражение в крупноглобулярном строении покрытия, а покрытия из примеров 5-23 получены без форконденсации, но с введением реологической добавки, что дало возможность получить мелкоглобулярные покрытия с высокими эксплуатационными свойствами (табл.2).
Как видно из приведенных примеров (табл.1, 2) данный состав позволяет получать композиции без высокотемпературного (120°C) длительного (1-2 часа) процесса форконденсации простым механическим смешением в присутствии реологической добавки. Таким образом, технико-экономическая эффективность изобретенной композиции заключается в том, что снижаются энергозатраты благодаря уменьшению температуры получения композиции со 120°C до 20°C и времени совмещения растворов олигомеров с 90 мин до 2 мин, а также появляется возможность применять более простое химическое оборудование - обычный смеситель вместо реактора с рубашкой с подогревом, что, в конечном счете, приводит к значительному удешевлению получаемого продукта.
Таблица 2 | |||||
Влияние содержания реологической добавки на свойства эпоксидно-фенольных покрытий | |||||
Пример по таблице 1 | Гель-фракция, % | Твердость, у.е. | Эластичность, мм | Адгезия, баллов | Прочность на удар, см |
1 | 95,3 | 0,96 | 3 | 1 | 100 |
2 | 97,0 | 0,97 | 1 | 1 | 100 |
3 | 97,5 | 0,97 | 1 | 1 | 100 |
4 | 95,4 | 0,93 | 2 | 3 | 45 |
5 | 96,8 | 0,97 | 1 | 1 | 100 |
6 | 97,5 | 0,97 | 1 | 1 | 100 |
7 | 97,5 | 0,97 | 1 | 1 | 100 |
8 | 96,7 | 0,97 | 1 | 1 | 100 |
9 | 97,2 | 0,95 | 1 | 1 | 100 |
10 | 97,4 | 0,97 | 1 | 1 | 100 |
11 | 97,4 | 0,97 | 1 | 1 | 100 |
12 | 97,2 | 0,96 | 1 | 1 | 100 |
13 | 96,4 | 0,92 | 1 | 1 | 100 |
14 | 96,4 | 0,92 | 1 | 1 | 100 |
15 | 95,8 | 0,90 | 1 | 1 | 100 |
16 | 97,2 | 0,98 | 1 | 1 | 100 |
17 | 97,4 | 0,98 | 1 | 1 | 100 |
18 | 97,4 | 0,98 | 1 | 1 | 100 |
19 | 97,0 | 0,97 | 1 | 1 | 100 |
20 | 97,0 | 0,97 | 1 | 1 | 100 |
21 | 96,8 | 0,96 | 1 | 1 | 100 |
22 | 96,9 | 0,98 | 1 | 1 | 100 |
23 | 97,2 | 0,97 | 1 | 1 | 100 |
24 | 97,2 | 0,97 | 1 | 1 | 100 |
Claims (1)
- Эпоксидно-фенольная композиция для антикоррозионной защиты консервной тары, содержащая диановый эпоксидный олигомер, бутанолизированный фенолформальдегидный олигомер, этилцеллозольв и ортофосфорную кислоту, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит н-бутанол и реологическую добавку в качестве которой используют добавку из смеси соединений в эквивалентном соотношении общей формулой:
и
где n=10-40;
m=10-20;
R - алкильный радикал, выбранный из следующего ряда -CН3, -CН2-CН3, -CН2-CН2-CН3, -CН2-CН2-CН2-CН3,
при следующем соотношении компонентов, мас.%:
эпоксидный олигомер 31,32-33,81 бутанолизированный фенол-формальдегидный олигомер 8,45-10,89 о-фосфорная кислота 0,12-0,14 н-бутанол 5,63-7,26 указанная реологическая добавка 0,43-4,17 этилцеллозольв остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011145282/05A RU2502757C2 (ru) | 2011-11-09 | 2011-11-09 | Эпоксидно-фенольная композиция |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011145282/05A RU2502757C2 (ru) | 2011-11-09 | 2011-11-09 | Эпоксидно-фенольная композиция |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011145282A RU2011145282A (ru) | 2013-05-20 |
RU2502757C2 true RU2502757C2 (ru) | 2013-12-27 |
Family
ID=48788788
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011145282/05A RU2502757C2 (ru) | 2011-11-09 | 2011-11-09 | Эпоксидно-фенольная композиция |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2502757C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2749277C1 (ru) * | 2019-12-25 | 2021-06-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Способ получения лаковых полимерных композиций для окраски консервной тары |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1689391A1 (ru) * | 1989-04-26 | 1991-11-07 | Московский химико-технологический институт им.Д.И.Менделеева | Композици дл покрытий |
UA15883C2 (ru) * | 1996-11-20 | 1997-06-30 | Олег Юрійович Халіп | Композиция для покрытия |
-
2011
- 2011-11-09 RU RU2011145282/05A patent/RU2502757C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1689391A1 (ru) * | 1989-04-26 | 1991-11-07 | Московский химико-технологический институт им.Д.И.Менделеева | Композици дл покрытий |
UA15883C2 (ru) * | 1996-11-20 | 1997-06-30 | Олег Юрійович Халіп | Композиция для покрытия |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2749277C1 (ru) * | 2019-12-25 | 2021-06-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Способ получения лаковых полимерных композиций для окраски консервной тары |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011145282A (ru) | 2013-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1034281C (zh) | 催化阳离子涂料粘合剂及其制备方法和应用以及含有它们的涂料 | |
CA2990577C (en) | Carbodiimide-based aqueous resin crosslinking agent | |
US9403976B2 (en) | Semicarbazones as accelerators for curing epoxy resins | |
CN105121498B (zh) | 环氧粘合剂用多加速剂体系 | |
CN103154074A (zh) | 阳离子聚合引发剂以及热固化性环氧树脂组合物 | |
CN103555120A (zh) | 一种聚丙烯酸酯接枝改性聚酯水性涂料及其制备方法 | |
CN106832264A (zh) | 一种共聚透明尼龙及其合成方法 | |
Mąka et al. | Lewis acid type deep eutectic solvents as catalysts for epoxy resin crosslinking | |
CN107075084A (zh) | 来源于高性能天然原料的环氧树脂及其制备方法和利用其的环氧树脂固化组合物 | |
WO2016130455A1 (en) | Low temperature curable adhesives and use thereof | |
RU2502757C2 (ru) | Эпоксидно-фенольная композиция | |
RU2016129064A (ru) | Способ получения многослойной красочной системы | |
RU2562299C2 (ru) | Способ получения эпоксидно-фенольной композиции | |
RU2583098C2 (ru) | Способ получения эпоксидно-фенольной композиции | |
CN106590325B (zh) | 含芳香族固化剂的水性有机无机防腐涂料及制备方法 | |
RU2476470C1 (ru) | Полиуретановая композиция для покрытий пониженной горючести | |
RU2393184C1 (ru) | Композиция на основе жидкого силоксанового каучука для получения огнестойкого материала | |
US20200010692A1 (en) | Aqueous polyester dispersions, articles having a coating formed from such aqueous dispersions, and methods of coating | |
CN104781304B (zh) | 阳离子聚合引发剂、硬化剂组合物以及环氧树脂组合物 | |
RU2391362C2 (ru) | Полиуретановая композиция для покрытий | |
RU2424848C1 (ru) | Способ получения катализатора отверждения | |
RU2678015C1 (ru) | Композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для покрытия огнестойкого защитного материала | |
CN106554367A (zh) | 一种含活性封端基团的磷酸酯分散剂 | |
RU2506291C2 (ru) | Полимерная композиция | |
RU2019124723A (ru) | Полибутадиен, его получение и применение |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141110 |