RU2749277C1 - Способ получения лаковых полимерных композиций для окраски консервной тары - Google Patents
Способ получения лаковых полимерных композиций для окраски консервной тары Download PDFInfo
- Publication number
- RU2749277C1 RU2749277C1 RU2019143859A RU2019143859A RU2749277C1 RU 2749277 C1 RU2749277 C1 RU 2749277C1 RU 2019143859 A RU2019143859 A RU 2019143859A RU 2019143859 A RU2019143859 A RU 2019143859A RU 2749277 C1 RU2749277 C1 RU 2749277C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- minutes
- polishing
- production
- polymer compositions
- Prior art date
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
- C09D167/00—Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области химической технологии, а именно получения лаковых полимерных композиций на основе фенолформальдегидных олигомеров в сочетании с эпоксидными смолами и может найти применение в качестве покрытий лакировки консервной тары. Способ заключается в полном совмещении матриц высокомолекулярных соединений в присутствии органических жидкостей, за счет высоких скоростей сдвига, обеспечиваемых посредством системы «ротор - статор». Лаковую полимерную композицию получают при окружной скорости перемешивающего устройства 35-45 м/с и температуре окружающей среды в течение 10-15 минут. Изобретение позволяет снизить энергозатраты благодаря уменьшению времени совмещения полимеров и олигомеров с 90 до 15 минут, а также уменьшению температуры получения композиции со 120 до 20°С. 2 табл.
Description
Изобретение относится к получению полимерной композиции для лакирования консервной тары, поэтому к покрытиям на основе данной композиции предъявляются особые требования по контакту с пищевыми продуктами, регламентированными ГН 2.3.3.972-00 «Предельно допустимые количества химических веществ, выделяющихся из материалов, контактирующих с пищевыми продуктами». Поэтому использованию любых типов диспергирующих тел при получении такой композиции, которое сопровождается привнесением частиц намола в полимерную композицию, приводящее к превышению предельно допустимых концентраций вредных веществ, в соответствии с ГН 2.3.3.972-00 - недопустимо.
Исходя из вышеизложенного применение системы «ротор - статор», где процесс переработки (совмещения) достигается за счет явления кавитации пузырьков воздуха - целесообразно.
Известен способ получения композиций для лакирования консервной тары, описанный в [авт. свид. СССР №1198941, 1983]. По этому способу композиции на основе эпоксидных и фенолформальдегидных олигомеров получают в переменном магнитном поле напряженностью 500-600 Э в присутствии частиц феррита бария. К недостаткам такого способа совмещения следует отнести то, что в составе покрытий на основе композиции, приготовленной по данному методу, могут находиться частицы феррита бария, что может негативно сказаться на хранении пищевых продуктов в консервной таре.
В изобретении [авт. свид. СССР №1689391, 1991], авторы предлагают получать композиции путем совмещения растворов олигомеров с выдержкой при температуре, это изобретение было выбрано 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°С в течение 90 мин (процесс форконденсации). После охлаждения смеси до 40-60°С 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 (120°С) и длительностью прогрева (60-90 мин).
Задачей изобретения является сокращение времени и уменьшение температуры получения эпоксидно-фенольных композиций при сохранении эксплуатационных характеристик покрытий на их основе и определение основных технологических параметров (окружной скорости).
Поставленная задача достигается способом получения эпоксидно-фенольной композиции путем смешения раствора эпоксидного олигомера в этилцеллозольве, раствора фенолформальдегидной смолы резольного типа в н-бутаноле и раствора ортофосфорной кислоты в н-бутаноле, и последующего воздействия сдвиговых напряжений при температуре окружающей среды в и комнатной температуре.
В качестве эпоксидного олигомера использовали олигомер марки Э-05К (ТУ 2225-008-00204211-96), производства ОАО Котласский химический завод, в качестве фенолформальдегидной смолы резольного типа смолу марки ФКоФ-4 (ТУ 6-10-1736-80), производства ОАО Котласский химический завод. Для интенсификации процесса совмещения использовали диспергирующую добавку - Disperbyk 111, фирма Byk Chemie, Везель, Германия и пеногаситель Byk 054, фирма Byk Chemie, Везель, Германия.
Высокие сдвиговые напряжения создаваемы системой ротор-статор позволяют разрушать надмолекулярные образования в растворах указанных высокомолекулярных веществ и создаются благоприятные условия для взаимного проникновения олигомерных сеток друг в друга, что позволяет избежать процесса длительного прогрева (форконденсации).
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Примеры 1-2 даны по прототипу.
Пример 1. 24 г эпоксидного олигомера Э-04Кр и 18 г фенолформальдегидного олигомера растворяют в 36 г этилцеллозольва и 21,9 г бутанола, проводят форконденсацию при 120°С 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 электролитического лужения и отверждают в режиме 200°С 12 мин.
Пример 2. 36 г эпоксидного олигомера Э-045Кр и 5 г фенолформальдегидного олигомера растворяют в 54 г этилцеллозольва и 4,8 г бутанола проводят форконденсацию при 120°С в течение 90 мин. По окончании форконденсации при охлаждении смеси добавляют 0,2 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 электролитического лужения Покрытие по примеру 2 получают как описано в примере 1.
Пример 3. Смешивают 24 г эпоксидного олигомера Э-05К, 18 г фенолформальдегидного олигомера ФКоФ-4 с 36 г этилцеллозольва и 21,9 г н-бутанола с добавлением 0,1 г ортофосфорной кислоты (в расчете на концентрированную кислоту) в виде 25%-ного раствора в н-бутаноле, 0,04 г добавки Disperbyk 111 и 0,03 г добавки Byk 054, и подвергают сдвиговым усилиям на системе ротор-статор при окружной скорости перемешивающего устройства составляет от 15 до 50 м/с при температуре окружающей среды в течение 15 минут. Композицию наносят на белую жесть электролитического лужения марки ЭЖК II класса производства ПАО Магнитогорский металлургический комбинат и сушат при температуре 200°С в течение 12 мин, для получения покрытия толщиной 5,5-6,0 г/м2.
Пределы окружной скорости выбраны исходя из следующих соображений. При скорости вращения ротора со скоростью менее 15 м/с, исходя из технической документации на установку, не создается требуемого гидродинамического режима для создания эффективного перемешивания (переработки, совмещения). Создать скорость более 50 м/с не представляется возможным, так как возникают сильные вибрации установки, приводящие к автоматической блокировки электродвигателя по аварийному протоколу.
Пример 4. Смешивают 36 г эпоксидного олигомера Э-05К, 5 г фенолформальдегидного олигомера ФКоФ-4 с 54 г этилцеллозольва и 4,8 г н-бутанола 0,1 г ортофосфорной кислоты (в расчете на концентрированную кислоту) в виде 25%-ного раствора в н-бутаноле, 0,04 г добавки Disperbyk 111 и 0,03 г добавки Byk 054, и подвергают сдвиговым усилиям на системе ротор-статор при окружной скорости перемешивающего устройства составляет от 15 до 50 м/с при температуре окружающей среды в течение 15 минут. Композицию наносят на белую жесть электролитического лужения марки ЭЖК II класса производства ПАО Магнитогорский металлургический комбинат и сушат при температуре 200°С в течение 15 мин, для получения покрытия толщиной 5,5-6,0 г/м2.
Пределы окружной скорости выбраны исходя из следующих соображений. При скорости вращения ротора со скоростью менее 15 м/с, исходя из технической документации на установку, не создается требуемого гидродинамического режима для создания эффективного перемешивания (переработки, совмещения). Создать скорость более 50 м/с не представляется возможным, так как возникают сильные вибрации установки, приводящие к автоматической блокировке электродвигателя по аварийному протоколу.
Составы композиций приведены в табл. 1, а свойства покрытий на их основе в табл. 2.
Как видно из приведенных примеров, характеристики эпоксидно-фенольных композиций, полученных с помощью метода форконденсации и с использованием высокий сдвиговых напряжений системы ротор-статор, при ее работе в пределах окружной скорости от 35 до 45 м/с - идентичны.
При работе системы «ротор - статор» со скоростью менее 35 м/с получаются композиции с более высокой вязкостью, при этом, как видно из таблицы 2 ухудшается стойкость прочность при ударе, адгезия и стойкость к стерилизации в модельных средах, что, вероятно, обусловлено недостаточной интенсификацией процесса совмещения, приводящие к наличию в системе глобулярных структур достаточно большого размера, ухудшающих эксплуатационные и физико-механические свойства покрытий.
При работе системы «ротор - статор» со скоростью более 45 м/с наблюдалось расслаивание системы. Вероятно, при таких значительных центробежных сдвиговых напряжениях происходит сепарирование полимерных матриц из растворов, что делает невозможным получение композиционного материала.
Как видно из табл. 2 покрытия на основе композиций, полученных при помощи системы «ротор-статор» с окружной скоростью вращения в пределах от 35 до 45 м/с сочетают в себе высокие физико-механические показатели - эластичность, твердость, стойкость к удару и адгезию. При оценке стойкости к стерилизации к воздействию модельных сред на покрытиях по прототипу наблюдалась незначительная шероховатость при воздействии 3% раствора уксусной кислоты. Покрытия, полученные на основе композиций, полученных за счет высоких скоростей сдвига выдержали стерилизацию во всех модельных средах.
Как видно из приведенных примеров (табл. 1, 2), технико-экономическая эффективность изобретенной композиции заключается в том, что снижаются энергозатраты благодаря уменьшению температуры получения композиции со 120°С до 20°С и времени совмещения растворов олигомеров с 90 мин до 15 мин, что, в конечном счете, приводит к значительному удешевлению получаемого продукта при сохранении его высоких эксплуатационных характеристик.
Claims (1)
- Способ получения эпоксидно-фенольной композиции для лакирования консервной тары, путем совмещения фенолформальдегидного олигомера с эпоксидной смолой и ортофосфорной кислотой в присутствии органических растворителей, с последующим воздействием сдвиговых напряжений при окружной скорости перемешивающего устройства 35-45 м/с при комнатной температуре в течение 15 минут.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019143859A RU2749277C1 (ru) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | Способ получения лаковых полимерных композиций для окраски консервной тары |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019143859A RU2749277C1 (ru) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | Способ получения лаковых полимерных композиций для окраски консервной тары |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2749277C1 true RU2749277C1 (ru) | 2021-06-07 |
Family
ID=76301629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019143859A RU2749277C1 (ru) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | Способ получения лаковых полимерных композиций для окраски консервной тары |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2749277C1 (ru) |
Citations (6)
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 |
RU2434675C1 (ru) * | 2010-04-12 | 2011-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" | Диспергатор для получения лакокрасочных суспензий |
CN101495533B (zh) * | 2005-03-18 | 2012-02-29 | 大日本油墨化学工业株式会社 | 环氧树脂组合物、其固化物、新型环氧树脂、其制造方法和新型酚树脂 |
RU2502757C2 (ru) * | 2011-11-09 | 2013-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Эпоксидно-фенольная композиция |
RU2562299C2 (ru) * | 2013-09-26 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Способ получения эпоксидно-фенольной композиции |
CN106565923B (zh) * | 2016-11-02 | 2018-10-30 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 含硅环氧腰果酚基酚醛树脂及其制备方法和应用 |
-
2019
- 2019-12-25 RU RU2019143859A patent/RU2749277C1/ru active
Patent Citations (6)
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 |
CN101495533B (zh) * | 2005-03-18 | 2012-02-29 | 大日本油墨化学工业株式会社 | 环氧树脂组合物、其固化物、新型环氧树脂、其制造方法和新型酚树脂 |
RU2434675C1 (ru) * | 2010-04-12 | 2011-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" | Диспергатор для получения лакокрасочных суспензий |
RU2502757C2 (ru) * | 2011-11-09 | 2013-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Эпоксидно-фенольная композиция |
RU2562299C2 (ru) * | 2013-09-26 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Способ получения эпоксидно-фенольной композиции |
CN106565923B (zh) * | 2016-11-02 | 2018-10-30 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 含硅环氧腰果酚基酚醛树脂及其制备方法和应用 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69816844T2 (de) | Wässrige grundiermittelzusammensetzungen | |
US4415682A (en) | Stable aqueous epoxide resin dispersion, a process for its preparation, and its use | |
CN101899196B (zh) | 一种水性酚醛环氧树脂乳液及其制备方法 | |
CN105925130A (zh) | 一种超支化聚醚型环氧树脂/环氧树脂复合防腐涂料及其制备方法 | |
DE3643751A1 (de) | Stabile waessrige epoxidharz-dispersionen, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung | |
JP2000504372A (ja) | エポキシ樹脂用乳化剤として使用するためのエポキシ・アミン付加化合物;水性ベースのエポキシ樹脂分散系及びその製造のための方法 | |
JPH05247323A (ja) | エポキシ樹脂水性分散物の製造方法 | |
US20180291161A1 (en) | Fiber reinforced thermoset composites and methods of making | |
RU2749277C1 (ru) | Способ получения лаковых полимерных композиций для окраски консервной тары | |
CN113004495B (zh) | 非离子型的水性环氧固化剂及其制备方法和应用 | |
JP5139231B2 (ja) | 粉末状エポキシ樹脂用潜在性硬化剤の製造方法、その方法によって得られた粉末状エポキシ樹脂用潜在性硬化剤、及び該粉末状エポキシ樹脂用潜在性硬化剤を含有してなる硬化性エポキシ樹脂組成物 | |
CN108884356A (zh) | 用于涂覆引擎活塞的抗摩擦润滑剂 | |
TW201418355A (zh) | 具有環氧硬化劑之聚合物顆粒分散體 | |
EP1809683A2 (en) | Amines-epoxy compositions with high chemical resistance properties | |
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 | |
CN1010592B (zh) | 用于阴极电泳涂漆的粘合剂 | |
Cuong et al. | Study on anticorrosion properties of epoxy primers on steel. | |
KR100199452B1 (ko) | 에폭시 수지 조성물을 위한 수성 경화제 | |
Motawie et al. | Adhesives and coatings from phenol‐formaldehyde/resorcinol‐formaldehyde resins | |
RU2661828C1 (ru) | Композиция для пропитки бетонных поверхностей | |
RU2501690C2 (ru) | Способ изготовления антифрикционных вставок подпятника тележки вагона | |
CN114585696B (zh) | 含水底漆组合物及其方法 | |
CN107793539B (zh) | 一种丙烯酸共聚环氧酯的水分散体及其制备方法 | |
WO2021042285A1 (en) | Self-emulsifying epoxy composition and the coating composition prepared from the same | |
Yadav et al. | Compatibility, thermal, mechanical and morphological properties of cardanol based epoxidized resin modified with liquid rubber |