RU2622313C1 - Фотополимеризующаяся композиция - Google Patents

Фотополимеризующаяся композиция Download PDF

Info

Publication number
RU2622313C1
RU2622313C1 RU2016110952A RU2016110952A RU2622313C1 RU 2622313 C1 RU2622313 C1 RU 2622313C1 RU 2016110952 A RU2016110952 A RU 2016110952A RU 2016110952 A RU2016110952 A RU 2016110952A RU 2622313 C1 RU2622313 C1 RU 2622313C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
block copolymer
brand
solvent
styrene block
photoinitiator
Prior art date
Application number
RU2016110952A
Other languages
English (en)
Inventor
Нина Владимировна Сидоренко
Денис Олегович Гусев
Ольга Васильевна Бахир
Марат Абдурахманович Ваниев
Иван Александрович Новаков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority to RU2016110952A priority Critical patent/RU2622313C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2622313C1 publication Critical patent/RU2622313C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D163/00Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/46Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
    • C08F2/48Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F297/00Macromolecular compounds obtained by successively polymerising different monomer systems using a catalyst of the ionic or coordination type without deactivating the intermediate polymer
    • C08F297/02Macromolecular compounds obtained by successively polymerising different monomer systems using a catalyst of the ionic or coordination type without deactivating the intermediate polymer using a catalyst of the anionic type
    • C08F297/04Macromolecular compounds obtained by successively polymerising different monomer systems using a catalyst of the ionic or coordination type without deactivating the intermediate polymer using a catalyst of the anionic type polymerising vinyl aromatic monomers and conjugated dienes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/06Ethers; Acetals; Ketals; Ortho-esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Изобретение относится к химии полимеров, в частности к составам на основе эпоксидных смол, применяемым для получения покрытий защитного назначения методом ускоренного их формирования - фотоинициированной полимеризацией. Композиция включает стирольный блок-сополимер, олигомер, растворитель и фотоинициатор. При этом в качестве стирольного блок-сополимера используют стирольный блок-сополимер марки Taipol SEBS 6150, в качестве олигомера - эпоксидную диановую смолу марки YD-128, в качестве растворителя - фенилглицидиловый эфир, а в качестве фотоинициатора - гексафторфосфат ди(4-метилфенил)йодония. Технический результат изобретения заключается в повышении прочности материала покрытия из композиции. 2 табл., 10 пр.

Description

Изобретение относится к химии полимеров, в частности, к составам на основе эпоксидных смол, применяемым для получения покрытий защитного назначения методом ускоренного их формирования - фотоинициированной полимеризацией.
Известна эластомерная композиция, содержащая стирольный блок-сополимер SEBS (100 масс. ч.), пластифицирующую смолу (25-150 масс. ч.), пигмент или наполнитель (25-150 масс. ч.) и смесь углеводородного растворителя с растворителем, понижающим содержание летучих органических веществ, в соотношениях от 35:65 до 65:35 (150-250 масс. ч.) (Пат. WO 2005054385, МПК C08F 297/04; C09D 153/02, 16.06.2005); композиция, содержащая стирольный блок-сополимер SEBS (5-60 масс. %), смесь углеводородного и бромсодержащего растворителей (10-80 масс. %), наполнитель (2-50 масс. %) и ароматический растворитель (до 25 масс. %) (Пат. US 7858685, МПК C08F 212/08; С08К 3/20; С08К 3/26; С08К 3/36; C08L 25/08, 28.12.2010), а также композиция, содержащая смесь стирольных блок-сополимеров: трехблочного SEBS и двухблочного SEB в соотношениях от 20:80 до 40:60 (100 масс. ч.), пластифицирующую смолу (25-150 масс. ч.), пигмент или наполнитель (25-150 масс. ч.) и смесь углеводородного растворителя с растворителем, понижающим содержание летучих органических веществ, в соотношениях от 35:65 до 65:35 (150-250 масс. ч.) (Пат. US 2005119403, МПК C08F 297/04; C09D 153/02, 02.06.2005).
Недостатком этих технических решений является необходимость удаления растворителей и отсутствие химического структурирования компонентов состава в процессе формирования покрытия.
Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является композиция, содержащая стирольный блок-сополимер SBS (ДСТ) (20-40 масс. %), олигомер - диметакрилат триэтиленгликоля (5-10 масс. %), фотоинициатор - 2,2-диметокси-1,2-(дифенил)этанон (3-5 масс. %) и растворитель - толуол (45-72 масс. %) (Пат. RU 2529545, МПК C09D 109/06, C09D 5/08, C08L 9/06, 27.09.2014).
Несмотря на получение структурированного материала, недостатками являются использование диффузионно-удаляемого растворителя, осуществление фотополимеризации по радикальному механизму, характеризующемуся чувствительностью к кислороду воздуха, что наряду с прекращением радикальных процессов в отсутствие УФ-излучения негативно сказывается на структуре получаемого материала и, как следствие, на его эксплуатационных характеристиках.
Задачей изобретения является разработка фотополимеризующейся композиции, обеспечивающей ускоренное получение покрытия.
Технический результат предлагаемого изобретения - повышение прочности материала покрытия из композиции.
Указанный технический результат достигается за счет использования композиции для покрытий, включающей стирольный блок-сополимер, олигомер, растворитель и фотоинициатор, при этом в качестве стирольного блок-сополимера используют стирольный блок-сополимер марки Taipol SEBS 6150, в качестве олигомера - эпоксидную диановую смолу марки YD-128, в качестве растворителя - фенилглицидиловый эфир, а в качестве фотоинициатора - гексафторфосфат ди(4-метилфенил)йодония, при следующем соотношении компонентов, масс. %: стирольный блок-сополимер марки Taipol SEBS 6150 7,5-30, эпоксидная диановая смола марки YD-128 33-74,5, фенилглицидиловый эфир 13,5-45, гексафторфосфат ди(4-метилфенил)йодония 1-3.
Сущность изобретения заключается в использовании фотополимеризующейся композиции, состав которой позволяет быстро формировать покрытия посредством ее облучения доступными источниками УФ-излучения с сохранением преимуществ нанесения композиций традиционными методами лакокрасочных технологий.
Использование заявленного сочетания олигомера - эпоксидной диановой смолы YD-128 и фотоинициатора - гексафторфосфата ди(4-метилфенил)йодония в полимеризационно-способном растворителе создает условия для образования активных катионных центров с длительным «временем жизни», что обеспечивает наличие выраженной темновой фазы при фотополимеризации. Кроме этого, использование катионного фотоинициирования предотвращает ингибирование процесса полимеризации кислородом воздуха. Это позволяет увеличить степень сшивки и уменьшить градиент степени превращения по толщине слоя покрытия, что соответственно увеличивает прочность материала покрытия.
Выбор полимеризационно-способного растворителя обусловлен его растворяющей способностью по отношению к стирольному блок-сополимеру SEBS (динамическая вязкость 25% раствора в толуоле - 8800 мПа⋅с), что обеспечивается наличием ароматических колец в фенилглицидиловом эфире. В процессе полимеризации указанный растворитель сам превращается в высокомолекулярные соединения и участвует в реакции сополимеризации с эпоксидной смолой, что обуславливает отсутствие летучих компонентов в композиции.
Согласно изобретению в качестве стирольного блок-сополимера применяется стирольный блок-сополимер марки Taipol SEBS 6150 (содержание связанного стирола - 29 масс. %) со следующей формулой элементарного звена:
Figure 00000001
Фотоинициатором служит гексафторфосфат ди(4-метилфенил)йодония:
Figure 00000002
В качестве олигомера используют эпоксидную диановую смолу марки YD-128:
Figure 00000003
Эпоксидная смола вследствие наличия двух эпоксидных групп повышает общую реакционную способность системы и образует трехмерно сшитую структуру. Наличие жестких фрагментов дифенилолпропана в молекулах эпоксидной смолы обуславливает повышенные прочностные характеристики получаемых материалов. Использование иных марок повышает вязкость композиций, снижая технологичность, или же способствует снижению густоты полимеризационной сетки за счет меньшего количества эпоксидных групп.
Полимеризационным растворителем выступает фенилглицидиловый эфир (ЭФГ):
Figure 00000004
Примеры композиций по заявленному техническому решению приведены в таблице 1.
Содержание менее 7,5 масс. % стирольного блок-сополимера марки Taipol SEBS 6150 (содержание связанного стирола - 29 масс. %) приводит к образованию гетерогенных систем, что исключает возможность применения таких составов на практике. В случае использования более 30 масс. % получаются высоковязкие растворы, потенциально непригодные для формования покрытий заявленным способом. По указанным причинам системы, содержащие менее 7,5 и более 30 масс. % стирольного блок-сополимера марки Taipol SEBS 6150 (содержание связанного стирола - 29 масс. %), не проиллюстрированы примерами.
Использование эпоксидной диановой смолы марки YD-128 в качестве реакционно-способного олигомера позволяет, с одной стороны, увеличить технологичность композиций, а с другой, обеспечивает необходимый уровень физико-механических показателей. По этим соображениям нецелесообразно как использование менее 33 (из-за высокой вязкости получаемого раствора), так и более 74,5 масс. % смолы (из-за склонности таких составов к расслоению).
Количество фотоинициатора гексафторфосфата ди(4-метилфенил)йодония выбрано исходя из того, что при его содержании менее 1 масс. % не обеспечивается необходимая глубина и скорость превращения; содержание более 3 масс. % приводит к неравномерной полимеризации и образованию «шагрени», в связи с чем такие продукты не имеют технической ценности.
Указанный тип и количество инициатора, имеющего преимущественные области поглощения в области 360-410 нм позволяют применять распространенные в промышленности источники УФ-излучения (такие, как ртутные дуговые и трубчатые лампы типа ДРЛ и ДРТ) и обусловливает практическую применимость технического решения.
Свойства растворов и материалов, полученных из фотополимеризующихся композиций, приведены в таблице 2.
Данные таблицы 2 показывают, что процесс получения материалов из предлагаемых композиций не сопровождается удалением летучих, условная прочность при разрыве превышает аналогичный показатель по прототипу.
Figure 00000005
Figure 00000006
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1
К 35 г (11 масс. %) стирольного блок-сополимера марки Taipol SEBS 6150 добавляют 65 г (27,5 масс. %) ЭФГ и 150 г (59,5 масс. %) эпоксидной диановой смолы марки YD-128. При нагревании до 60°C и периодическом перемешивании получают однородный раствор. Добавляют 5 г (2 масс. %) фотоинициатора (гексафторфосфата ди(4-метилфенил)йодония) и перемешивают до полного его растворения. Смесь наносят свободно-литьевым методом в толщине 400 мкм на взвешенную стеклянную пластину и подвергают облучению под действием полного спектра источника УФ-света типа ДРТ-400 с расстояния 25 см (энергетическая освещенность поверхности составляет 40 Вт/м2) в течение 15 минут. Затем подложку вместе с составом вновь взвешивают на аналитических весах и по разности масс определяют количество (долю) улетучившейся компоненты. Полученный таким образом материал отслаивают и испытывают по ГОСТ 11262-80 для оценки упругопрочностных свойств, фиксируя прочность при растяжении.
Примеры 2-10
Композиции готовятся по примеру 1 по составам, соответствующим таблице 1.
Таким образом, использование композиции для покрытий, включающей стирольный блок-сополимер марки Taipol SEBS 6150, эпоксидную диановую смолу марки YD-128, фенилглицидиловый эфир и гексафторфосфат ди(4-метилфенил)йодония при заданном соотношении масс. %, обеспечивает повышение прочности материала покрытия.

Claims (2)

  1. Композиция для покрытий, включающая стирольный блок-сополимер, олигомер, растворитель и фотоинициатор, отличающаяся тем, что в качестве стирольного блок-сополимера используют стирольный блок-сополимер марки Taipol SEBS 6150, в качестве олигомера - эпоксидную диановую смолу марки YD-128, в качестве растворителя - фенилглицидиловый эфир, а в качестве фотоинициатора - гексафторфосфат ди(4-метилфенил)йодония, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
  2. стирольный блок-сополимер марки Taipol SEBS 6150 7,5-30 эпоксидная диановая смола марки YD-128 33-74,5 фенилглицидиловый эфир 13,5-45 гексафторфосфат ди(4-метилфенил)йодония 1-3.
RU2016110952A 2016-03-24 2016-03-24 Фотополимеризующаяся композиция RU2622313C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016110952A RU2622313C1 (ru) 2016-03-24 2016-03-24 Фотополимеризующаяся композиция

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016110952A RU2622313C1 (ru) 2016-03-24 2016-03-24 Фотополимеризующаяся композиция

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2622313C1 true RU2622313C1 (ru) 2017-06-14

Family

ID=59068392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016110952A RU2622313C1 (ru) 2016-03-24 2016-03-24 Фотополимеризующаяся композиция

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2622313C1 (ru)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7858685B2 (en) * 2009-05-21 2010-12-28 Robert L. Barry Solvent-based surface coating
RU2430941C2 (ru) * 2009-09-21 2011-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Константа-2" Антикоррозионная композиция
RU2529545C1 (ru) * 2013-05-13 2014-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Антикоррозионная композиция и способ получения покрытий на ее основе

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7858685B2 (en) * 2009-05-21 2010-12-28 Robert L. Barry Solvent-based surface coating
RU2430941C2 (ru) * 2009-09-21 2011-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Константа-2" Антикоррозионная композиция
RU2529545C1 (ru) * 2013-05-13 2014-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Антикоррозионная композиция и способ получения покрытий на ее основе

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sangermano et al. Fluorinated epoxides as surface modifying agents of UV‐curable systems
TW467936B (en) Photo-curable polymer composition and flexographic printing plates containing the same
JP7287628B2 (ja) 活性エネルギー線硬化型組成物
JP5672484B2 (ja) アミン系硬化剤、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物
Sangermano et al. UV-cured epoxy coatings modified with perfluoropolyether-based materials
JP7073834B2 (ja) 樹脂、ワニス組成物、オフセット印刷インキ及び印刷物
Zhu et al. Fabrication of high‐performance cationic UV curable cycloaliphatic epoxy/silicone hybrid coatings
US10745590B2 (en) Photo-curable adhesive composition, cured product and use thereof
RU2622313C1 (ru) Фотополимеризующаяся композиция
Sangermano et al. Siloxane additive as modifier in cationic UV curable coatings
Sangermano et al. Fluorinated alcohols as surface‐active agents in cationic photopolymerization of epoxy monomers
CN110191889A (zh) 具有自由基聚合性官能团的倍半硅氧烷衍生物、其组合物以及低固化收缩性固化膜
RU2592597C1 (ru) Фотополимеризующаяся композиция для покрытий защитного назначения
JP2024022608A (ja) 有機el表示素子用封止剤
JP2013122040A (ja) 熱硬化性組成物
Formia et al. Epoxy monomers consolidant for lime plaster cured via a redox activated cationic polymerization
TWI820435B (zh) 形成能夠具有低介電損失之可3d列印材料的組成物及方法
JP2017066343A (ja) 樹脂用架橋剤組成物
Lei et al. Modification of a fluorine–silicone acrylic resin with a free‐radical‐catching agent
CN109960110A (zh) 光固化性组合物以及由其形成的光固化膜
JP2023041008A (ja) 活性エネルギー線硬化性組成物及びその硬化物
RU2655973C2 (ru) Фотополимеризующаяся композиция для формирования негорючих покрытий
Tulliani et al. A visible and long-wavelength photocured epoxy coating for stone protection
Harlay et al. Modification of poly (styrene‐b‐(ethylene‐co‐butylene)‐b‐styrene) via free‐radical grafting and its photo‐crosslinking
RU2646003C2 (ru) Фотополимеризующаяся композиция для ускоренного формирования покрытий защитного назначения