RU2673852C1 - Epoxide-perchlorovinyl composition for preparing self-healing paint coatings - Google Patents

Epoxide-perchlorovinyl composition for preparing self-healing paint coatings Download PDF

Info

Publication number
RU2673852C1
RU2673852C1 RU2017144608A RU2017144608A RU2673852C1 RU 2673852 C1 RU2673852 C1 RU 2673852C1 RU 2017144608 A RU2017144608 A RU 2017144608A RU 2017144608 A RU2017144608 A RU 2017144608A RU 2673852 C1 RU2673852 C1 RU 2673852C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
perchlorovinyl
mol
molecular weight
resin
epoxy
Prior art date
Application number
RU2017144608A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Наталья Владимировна Федякова
Михаил Юрьевич Квасников
Максим Александрович Бадмаев
Ринат Абдулович Фахрутдинов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева"
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 "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева"
Priority to RU2017144608A priority Critical patent/RU2673852C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2673852C1 publication Critical patent/RU2673852C1/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING 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
    • C09D127/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D127/02—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09D127/04—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing chlorine atoms
    • C09D127/06—Homopolymers or copolymers of vinyl chloride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING 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
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08—Anti-corrosive paints

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to chemistry and chemical technology, in particular to the development of epoxy-perchlorovinyl compositions, and can be used to prepare self-healing paint coatings used to protect metal products and structures from atmospheric corrosion. Described is an epoxy-perchlorovinyl composition for preparing self-healing paint coatings under heating, including an epoxy-diane resin with a molecular weight of 800–1,100 g/mol, perchlorovinyl resin with a molecular weight of 31,000–57,000 g/mol, plasticizers – dibutyl phthalate or dioctyl phthalate, titanium dioxide pigment, microtalc or microbarite fillers, kovelos nanoscale additives (nanoscale silicon dioxide), or aerosil, or nanographite, organic solvents of grades P-5, P-4 with the following content of components (pts.wt.): epoxy-diane resin with a molecular weight of 800–1,100 g/mol – 9.5±0.5, perchlorovinyl resin with a molecular weight of 31,000–57,000 g/mol – 9.5±0.5, plasticizer – dibutyl phthalate or dioctyl phthalate – 3.5±0.5, pigment titanium dioxide – 19.5±0.5, fillers – microtalc or microbarite – 7±2, kovelos nanoscale additives (nanoscale silicon dioxide), or aerosil, or nanographite – 0.2±0.05, organic solvent of grades P-5 or P-4 – the balance up to 100 pts.wt.
EFFECT: developed is a composition for preparing paint coatings self-healing under heating.
1 cl, 3 tbl

Description

Изобретение относится к области химии и химической технологии, в частности к разработке лакокрасочных композиций, и может быть использовано для получения самовосстанавливающихся покрытий, применяемых в качестве средства защиты металлических изделий и конструкций от атмосферной коррозии.The invention relates to the field of chemistry and chemical technology, in particular to the development of paint compositions, and can be used to obtain self-healing coatings used as a means of protecting metal products and structures from atmospheric corrosion.

Известны композиции для эпоксидно-перхлорвиниловых антикоррозионных покрытий, содержащие перхлорвиниловую смолу, эпоксидный диановый олигомер различной молекулярной массы и отвердители для эпоксидной смолы (Патент №2233299 RU, Патент №2028350 RU, Авт. Свид. СССР 1219624). Недостатком этих композиций является то, что образующиеся покрытия не способны к самовосстановлению при трещинах и царапинах при воздействии тепла из-за того, что обладают трехмерной полимерной сеткой. Известны перхлорвиниловые композиции, содержащие в своем составе небольшие добавки (до 5% по отношению к перхлорвиниловой смоле) эпоксидных олигомеров в качестве стабилизаторов без использования отвердителей (С.И. Пахомов, И.П. Трифонов, В.А. Бурмистров. Поливинилхлоридные композиции. ИГХЕИЦ. 2010 г. 105 с.]. Однако получаемые на их основе покрытия также не способны к самовосстановлению.Known compositions for epoxy-perchlorovinyl anticorrosive coatings containing perchlorovinyl resin, epoxy diane oligomer of various molecular weights and hardeners for epoxy resin (Patent No. 2233299 RU, Patent No. 2028350 RU, Auth. Certificate. USSR 1219624). The disadvantage of these compositions is that the resulting coatings are not able to self-repair under cracks and scratches when exposed to heat due to the fact that they have a three-dimensional polymer network. Perchlorovinyl compositions are known that contain small additives (up to 5% with respect to perchlorovinyl resin) of epoxy oligomers as stabilizers without the use of hardeners (SI Pakhomov, IP Trifonov, VA Burmistrov. Polyvinyl chloride compositions. IHEITS. 2010. 105 pp.]. However, coatings obtained on their basis are also not capable of self-healing.

Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка эпоксидно-перхлорвиниловой композиции для получения самовосстанавливающихся под действием тепла лакокрасочных покрытий для защиты металлических изделий и конструкций от атмосферной коррозии. При использовании самовосстанавливающихся лакокрасочных покрытий имеется существенная экономия в связи с отсутствием необходимости повторного окрашивания металлических изделий и конструкций в процессе эксплуатации.The technical task of the invention is the development of epoxy-perchlorovinyl composition for self-healing under the action of heat paint coatings to protect metal products and structures from atmospheric corrosion. When using self-healing paint coatings, there is a significant savings due to the lack of the need for repeated painting of metal products and structures during operation.

Техническое решение достигается путем создания композиции включающей эпоксидную диановую смолу с молекулярной массой 800-1100 г/моль, например: смола Э-41 (ГОСТ 10587-84), смола YD-901H фирмы NanYa Plastics Corp (Тайвань), смола Epicot 1001 фирмы Hexion Inc, (США), смола DER 671 фирмы DOW Chemical Company (Германия); перхлорвиниловую смолу с молекулярной массой 31000-57000 г/моль, например: ПСХ-ЛС (ОСТ 6-01-37-88), смола CPVC HG 63 фирмы Wuxi Honghui Chemical (Китай); пластификаторы дибутилфталат или диоктилфталат (ГОСТ 8728-88); пигмент диоксид титана (ГОСТ 9808-84); наполнители микротальк (ГОСТ 19284-79) или микробарит (ТУ 1769-002-40705684-2001); наноразмерные добавки ковелос (наноразмерный диоксид кремния) (ТУ 2168-001-14344265-09) или аэросил (ГОСТ 14922-77) или нано графит (ГОСТ Р 55417-2013); органические растворители марок Р-5 или Р-4 (ГОСТ 7827-74) при следующем содержании компонентов, указанном в Таблице 1:The technical solution is achieved by creating a composition comprising an epoxy diane resin with a molecular weight of 800-1100 g / mol, for example: resin E-41 (GOST 10587-84), resin YD-901H from NanYa Plastics Corp (Taiwan), resin Epicot 1001 from Hexion Inc, (USA), resin DER 671 from DOW Chemical Company (Germany); perchlorovinyl resin with a molecular weight of 31000-57000 g / mol, for example: PSX-LS (OST 6-01-37-88), CPVC HG 63 resin from Wuxi Honghui Chemical (China); plasticizers dibutyl phthalate or dioctyl phthalate (GOST 8728-88); titanium dioxide pigment (GOST 9808-84); microtalc fillers (GOST 19284-79) or microbarite (TU 1769-002-40705684-2001); nano-sized additives kovelos (nano-sized silicon dioxide) (TU 2168-001-14344265-09) or aerosil (GOST 14922-77) or nano graphite (GOST R 55417-2013); organic solvents of grades R-5 or R-4 (GOST 7827-74) with the following content of components indicated in Table 1:

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Для получения разработанной композиции перхлорвиниловая смола растворяется в органическом растворителе в течение 0,5 часа при комнатной температуре, затем в полученный раствор поочередно загружаются эпоксидная диановая смола, пластификатор, пигмент, наполнители и наноразмерные добавки (соотношение компонентов представлено в Талице 1.) Полученная суспензия тщательно размешивается и диспергируется в бисерной мельнице течение 60-80 минут до степени перетира 30 мкм (по ГОСТ 31973-2013).To obtain the developed composition, perchlorovinyl resin is dissolved in an organic solvent for 0.5 hours at room temperature, then the epoxy diane resin, plasticizer, pigment, fillers, and nanoscale additives are added to the resulting solution alternately (the ratio of components is presented in Table 1.) The suspension obtained is carefully is mixed and dispersed in a bead mill for 60-80 minutes to a milling degree of 30 microns (according to GOST 31973-2013).

На подготовленную в соответствии с ГОСТ 9.402.2004 металлическую поверхность (сухие, чистые, обезжиренные пластинки из стали 08КП (AISI А 622)) наносится полученная композиция методом пневматического или безвоздушного распыления в два слоя «мокрый по мокрому» с получением лакокрасочного покрытия толщиной 50-60 мкм. Сушка покрытия, полученного из указанной композиции, производится при температуре Т=20±2°C в течение суток.A metal surface prepared in accordance with GOST 9.402.2004 (dry, clean, fat-free plates made of 08KP steel (AISI A 622)) is applied to the resulting composition by pneumatic or airless spraying in two wet-on-wet layers to obtain a paint coat with a thickness of 50- 60 microns. Drying of the coating obtained from the specified composition is carried out at a temperature of T = 20 ± 2 ° C during the day.

Для определения способности лакокрасочного покрытия к самовосстановлению при воздействии тепла получаются композиции, состав которых представлен в Таблице 2 (покрытия получаются указанным выше способом). После сушки на их поверхность наносятся в соответствии с ГОСТ 31149-2014 однолезвиевым инструментом надрезы длиной 20 мм. Далее пластинки с надрезом помещаются в сушильный шкаф с фиксированной температурой и временем. Об эффективности самовосстановления судят по минимальному времени полного восстановления шероховатости покрытия с одновременной максимальной твердостью покрытия. Результаты испытаний представлены в Таблице 3.To determine the ability of the paintwork to self-repair when exposed to heat, compositions are obtained, the composition of which is shown in Table 2 (coatings are obtained by the above method). After drying, cuts of 20 mm in length are applied to their surface in accordance with GOST 31149-2014 with a single-blade tool. Next, the notched plates are placed in a drying cabinet with a fixed temperature and time. The effectiveness of self-healing is judged by the minimum time for complete restoration of the roughness of the coating with the simultaneous maximum hardness of the coating. The test results are presented in Table 3.

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Таким образом, из представленных данных видно, что покрытия, получаемые из разработанной композиции (№ композиций 3-5), обладают минимальным временем самовосстановления шероховатости покрытия при его высокой твердости. При меньшем количестве эпоксидной диановой смолы в составе композиции восстановление происходит медленнее, а при большем количестве - восстановившиеся покрытия обладают меньшей твердостью.Thus, it can be seen from the data presented that the coatings obtained from the developed composition (compositions No. 3-5) have a minimum self-healing time for the roughness of the coating with its high hardness. With a smaller amount of epoxy Dianova resin in the composition, the recovery is slower, and with a larger number - restored coatings have less hardness.

Разработанная композиция предназначена для получения атмосферостойких покрытий на металлических изделиях и конструкций. В Таблице 4 приведены физико-механические и защитные свойства самовосстанавливающегося покрытия, получаемого из разработанной композиции, в сравнении с покрытиями, получаемыми из перхлорвиниловых лакокрасочных эмалей марок ХВ-16 (ТУ 6-10-1301-83) и ХВ-124 (ГОСТ 10144-89), широко используемых для получения атмосферостойких покрытий на металлических изделиях и конструкций.The developed composition is designed to obtain weather-resistant coatings on metal products and structures. Table 4 shows the physicomechanical and protective properties of the self-healing coating obtained from the developed composition in comparison with coatings obtained from perchlorovinyl enamels of the ХВ-16 (ТУ 6-10-13-1301-83) and ХВ-124 (GOST 10144- 89), widely used to obtain weather-resistant coatings on metal products and structures.

Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

Таким образом, лакокрасочное покрытие, полученное из разработанной композиции, обладает высокими защитными, адгезионными и прочностными свойствами, аналогичными свойствам покрытий, полученных из сравниваемых лакокрасочных эмалей, и в отличие от них, способно при воздействии тепла к самовосстановлению при царапинах и трещинах.Thus, the paint coating obtained from the developed composition has high protective, adhesive and strength properties similar to the properties of coatings obtained from comparable paint enamels, and in contrast to them, it is capable of self-healing under the influence of heat under scratches and cracks.

Claims (2)

Эпоксидно-перхлорвиниловая композиция для получения самовосстанавливающихся лакокрасочных покрытий при воздействии тепла, включающая эпоксидную диановую смолу с молекулярной массой 800-1100 г/моль, перхлорвиниловую смолу с молекулярной массой 31000-57000 г/моль, пластификаторы дибутилфталат или диоктилфталат, пигмент диоксид титана, наполнители микротальк или микробарит, наноразмерные добавки ковелос (наноразмерный диоксид кремния), или аэросил, или нанографит, органические растворители марок Р-5, Р-4 при следующем содержании компонентов (мас.ч.):Epoxy-perchlorovinyl composition for the preparation of self-healing paints under the influence of heat, including an epoxy Diane resin with a molecular weight of 800-1100 g / mol, perchlorovinyl resin with a molecular weight of 31000-57000 g / mol, plasticizers dibutyl phthalate or dioctyl dimethyl phthylate or microbarite, nanoscale additives of covelos (nanosized silicon dioxide), or aerosil, or nanographite, organic solvents of the R-5, R-4 brands with the following content of components (ma .ch).: Эпоксидная диановая смола с молекулярной массойMolecular Weight Epoxy Diane Resin 800-1100 г/моль800-1100 g / mol 9,5±0,59.5 ± 0.5 Перхлорвиниловая смола с молекулярной массойMolecular Weight Perchlorovinyl Resin 31000-57000 г/моль31000-57000 g / mol 9,5±0,59.5 ± 0.5 Пластификатор дибутилфталат или диоктилфталатPlasticizer dibutyl phthalate or dioctyl phthalate 3,5±0,53.5 ± 0.5 Пигмент диоксид титанаTitanium dioxide pigment 19,5±0,519.5 ± 0.5 Наполнители микротальк или микробаритFillers microtalc or microbarite 7±27 ± 2 Наноразмерные добавки ковелос (наноразмерный Coelos nanoscale additives (nanoscale диоксид кремния), или аэросил, или нанографитsilicon dioxide), or aerosil, or nanographite 0,2±0,050.2 ± 0.05 Органический растворитель марок Р-5 или Р-4Organic solvent grades R-5 or R-4 остальное до 100 мас.ч.the rest is up to 100 parts by weight
RU2017144608A 2017-12-19 2017-12-19 Epoxide-perchlorovinyl composition for preparing self-healing paint coatings RU2673852C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017144608A RU2673852C1 (en) 2017-12-19 2017-12-19 Epoxide-perchlorovinyl composition for preparing self-healing paint coatings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017144608A RU2673852C1 (en) 2017-12-19 2017-12-19 Epoxide-perchlorovinyl composition for preparing self-healing paint coatings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2673852C1 true RU2673852C1 (en) 2018-11-30

Family

ID=64603669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017144608A RU2673852C1 (en) 2017-12-19 2017-12-19 Epoxide-perchlorovinyl composition for preparing self-healing paint coatings

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2673852C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112552751A (en) * 2020-11-30 2021-03-26 长沙理工大学 Large-pipe-diameter inner-covering composite hydrophobic coating and preparation process thereof
RU2775000C1 (en) * 2021-04-05 2022-06-27 Общество с ограниченной ответственностью "Владелец центр" Polymer composition for an anticorrosive coating

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2233299C2 (en) * 2002-12-24 2004-07-27 Московский государственный университет прикладной биотехнологии Epoxy-perchlorovinyl composition for covers
RU2335521C1 (en) * 2007-07-04 2008-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Coating composition
EP2825605B1 (en) * 2012-04-24 2017-03-15 Dow Global Technologies LLC Epoxy resin composition for marine maintenance and repair coatings with improved overcoat ability

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2233299C2 (en) * 2002-12-24 2004-07-27 Московский государственный университет прикладной биотехнологии Epoxy-perchlorovinyl composition for covers
RU2335521C1 (en) * 2007-07-04 2008-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Coating composition
EP2825605B1 (en) * 2012-04-24 2017-03-15 Dow Global Technologies LLC Epoxy resin composition for marine maintenance and repair coatings with improved overcoat ability

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112552751A (en) * 2020-11-30 2021-03-26 长沙理工大学 Large-pipe-diameter inner-covering composite hydrophobic coating and preparation process thereof
RU2775000C1 (en) * 2021-04-05 2022-06-27 Общество с ограниченной ответственностью "Владелец центр" Polymer composition for an anticorrosive coating

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2673852C1 (en) Epoxide-perchlorovinyl composition for preparing self-healing paint coatings
US20170305793A1 (en) Stone paint formulation and methods for producing the same
WO2016196565A3 (en) Amphiphilic siloxane- polyurethane fouling-release coatings and uses thereof
US5858467A (en) Preparation of aqueous compositions based on fluoroelastomers for coatings having a high thickness
JPH02258858A (en) Improvement in both adhesiveness and colorability of polyvinyl chloride plastisol at low baking temperature
AU2017203514A1 (en) Fluoroalkyl phosphonate composition
RU2471841C1 (en) Primer composition
RU2675577C1 (en) Composition for formation of pseudo-plasticine lacquer coating on steel surface
WO2018008728A1 (en) Inorganic zinc-rich paint
WO2018181736A1 (en) Aqueous dispersion and production method for aqueous dispersion
KR101935776B1 (en) Composition of coating material for steel structures and process of coating the same on the steel structures
KR102074914B1 (en) Eco-friendly Paint Composition and Construction Methods for Parking Lot Using thereof
US10584264B1 (en) Hydrophobic and oleophobic coating compositions
US7157120B2 (en) Method for treating wood having a high extractive content
RU2309966C1 (en) Wear-resistant protective polymer compound
CN113652132A (en) Sealing primer for woodenware and woodenware made of sealing primer
RU2180907C2 (en) Epoxide coating composition
WO2020047370A3 (en) Substituted catechol additives in coatings and methods for use
RU2314328C2 (en) Lacquer composition
JP2015507571A (en) Manufacturing method of color tire part
JPH0610117B2 (en) Painted cement products
RU2705343C1 (en) Anticorrosive system of lacquer coatings with ability for self-recovery
RU2716448C1 (en) Fire-retardant intumescent paint with increased limit of fire resistance
CN109627909B (en) Water-based epoxy zinc-rich primer and preparation method thereof
RU2233299C2 (en) Epoxy-perchlorovinyl composition for covers

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20191217

Effective date: 20191217