×
10.05.2018
218.016.4ff6

Результат интеллектуальной деятельности: Аминный отвердитель для эпоксидных лакокрасочных композиций

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к получению аминных отвердителей для эпоксидных лакокрасочных композиций для создания покрытий с высокими физико-механическими и противокоррозионными свойствами, отверждающимися в неблагоприятных условиях. Предложен аминный отвердитель для эпоксидных лакокрасочных композиций, представляющий собой продукт взаимодействия 4,4’дифенилолпропана, формальдегида и алифатических аминов (диэтилентриамин или триэтилентетрамин) при температуре 800,5°С и мольном соотношении компонентов, равном 1:4,5:(3,2-4,1) соответственно. Технический результат - предложенный отвердитель позволяет снизить время высыхания эпоксидных композиций при низких температурах и высокой влажности. 1 табл., 9 пр.

Данное изобретение относится к области химии, а именно к получению аминных отвердителей для эпоксидных лакокрасочных композиций для создания покрытий с высокими физико-механическими и противокоррозионными свойствами, отверждающимися в неблагоприятных условиях, и может быть использовано для нанесения этих покрытий на металлическую поверхность в условиях высокой влажности и низких температур.

Известны аминные отвердители для эпоксидных лакокрасочных композиций, позволяющие варьировать в широких пределах технологические свойства этих композиций (вязкость, жизнеспособность, время отверждения и др.), а также осуществлять целенаправленное регулирование свойств отвержденных покрытий.

Например, аминные отвердители эпоксидных смол Mg-м-фенилендиамин (Герм. Заявка С 9373 (15.5.54), CWA) для получения покрытий, устойчивых к действию щелочей, и аминный отвердитель эпоксидных смол (RU 2443724), представляющий собой раствор полианилина в форме эмеральдинового основания в 2-метилпентаметилен-1,5-диамине, обладающий высокими антикоррозионными свойствами, не оказывают отверждающее действие при низких температурах и высокой влажности.

Известен аминный отвердитель эпоксидных смол диаминодициклогексилметан (Герм. Заявка В 32594 (14.9.54) (DAS 1006991), BASF), обладающий низкой летучестью и оказывающий отверждающее действие при низких температурах, но он не способен формировать покрытия в условиях высокой влажности.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является аминный отвердитель с заблокированными аминогруппами (RU 2065436, прототип), способный оказывать отверждающее действие при высокой влажности умеренных температурах. Однако для его использования при низких температурах необходимо введение специальных добавок-ускорителей.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание аминного отвердителя нового поколения для эпоксидных лакокрасочных композиций с целью снижения времени высыхания эпоксидных композиций при низких температурах и высокой влажности. Для достижения этой цели предлагается повысить реакционную способность отвердителя (массовая доля молекулярного азота должна составлять 25,4-29,5%) и увеличить его гидрофобность.

Поставленная задача решается путем получения аминного отвердителя на основе 4,4’дифенилолпропана, формальдегида и ряда алифатических аминов при температуре 80±5°С, при мольном соотношении 4,4’дифенилолпропан: формальдегид: алифатические амины, равном 1: 4,5: (3,2-4,1) соответственно. В качестве алифатических аминов предлагается использовать диэтилентриамин или триэтилентетрамин.

Для синтеза отвердителя раствор 4,4’дифенилолпропана в изобутаноле эмульгируют водным раствором формальдегида (формалин) в присутствии 5% водного раствора поливинилового спирта при температуре 25±5°С при интенсивном перемешивании. После получения стабильной эмульсии к реакционной смеси медленно прикапывают алифатический амин и нагревают до 80±5°С при интенсивном перемешивании. После окончания прикапывания всего количества алифатического амина реакционная смесь выдерживается в течение 18-20 часов при температуре 80±5°С и постоянном перемешивании до полного завершения реакции, о чем судят по убыли свободного формальдегида. Способ получения отвердителя иллюстрируется примерами 1-4.

Пример 1. К раствору 4,4’дифенилолпропана в изобутаноле (с концентрацией 50% масс.) в количестве 45,72 г добавляют формалин в количестве 38,5 г и 5% водный раствор поливинилового спирта в количестве 12,4 г, перемешивают в течение 1,5 часов при температуре 25±5°С. Затем прикапывают при интенсивном перемешивании диэтилентриамин в количестве 32,9 г в течение 10-15 минут, затем производят нагрев реакционной массы при температуре 80±5°С и выдерживают при непрерывном перемешивании в течение 18-20 часов до полной убыли свободного формальдегида. После чего реакционную массу охлаждают до температуры 25±5°С, после чего она расслаивается на два слоя, нижний слой – водный маточник сливают, верхний слой – отвердитель фильтруют и сливают в емкость. Получают 55,4 г отвердителя (выход 60%). Полученный продукт имеет внешний вид вязкой смолообразной жидкости от светло-желтого до желтого цвета, без механических включений. Содержание массовой доли молекулярного азота составляет 25,4–26,3 %.

Пример 2. К раствору 4,4’дифенилолпропана в изобутаноле (с концентрацией 50% масс.) в количестве 45,72 г добавляют формалин в количестве 38,5 г и 5% водный раствор поливинилового спирта в количестве 12,4 г, перемешивают в течение 1,5 часов при температуре 25±5°С. Затем прикапывают при интенсивном перемешивании диэтилентриамин в количестве 42,2 г в течение 10-15 минут, затем производят нагрев реакционной массы при температуре 80±5°С и выдерживают при непрерывном перемешивании в течение 18-20 часов до полной убыли свободного формальдегида. После чего реакционную массу охлаждают до температуры 25±5°С, после чего она расслаивается на два слоя, нижний слой – водный маточник сливают, верхний слой – отвердитель фильтруют и сливают в емкость. Получают 78,8 г отвердителя (выход 57%). Полученный продукт имеет внешний вид вязкой смолообразной жидкости от светло-желтого до желтого цвета, без механических включений. Содержание массовой доли молекулярного азота составляет 27,5–28,6 %.

Пример 3. К раствору 4,4’дифенилолпропана в изобутаноле (с концентрацией 50% масс.) в количестве 45,72 г добавляют формалин в количестве 38,5 г и 5% водный раствор поливинилового спирта в количестве 12,4 г, перемешивают в течение 1,5 часов при температуре 25±5°С. Затем прикапывают при интенсивном перемешивании триэтилентетрамин в количестве 46,7 г в течение 10-15 минут, затем производят нагрев реакционной массы при температуре 80±5°С и выдерживают при непрерывном перемешивании в течение 18-20 часов до полной убыли свободного формальдегида. После чего реакционную массу охлаждают до температуры 25±5°С, после чего она расслаивается на два слоя, нижний слой – водный маточник сливают, верхний слой – отвердитель фильтруют и сливают в емкость. Получают 83,0 г отвердителя (выход 58%). Полученный продукт имеет внешний вид вязкой смолообразной жидкости от желтого до желто-коричневого цвета, без механических включений. Содержание массовой доли молекулярного азота составляет 25,7–26,8 %.

Пример 4. К раствору 4,4’дифенилолпропана в изобутаноле (с концентрацией 50% масс.) в количестве 45,72 г добавляют формалин в количестве 38,5 г и 5% водный раствор поливинилового спирта в количестве 12,4 г, перемешивают в течение 1,5 часов при температуре 25±5°С. Затем прикапывают при интенсивном перемешивании триэтилентетрамин в количестве 58,4 г в течение 10-15 минут, затем производят нагрев реакционной массы при температуре 80±5°С и выдерживают при непрерывном перемешивании в течение 18-20 часов до полной убыли свободного формальдегида. После чего реакционную массу охлаждают до температуры 25±5°С, после чего она расслаивается на два слоя, нижний слой – водный маточник сливают, верхний слой – отвердитель фильтруют и сливают в емкость. Получают 94,5 г отвердителя (выход 61%). Полученный продукт имеет внешний вид вязкой смолообразной жидкости от желтого до желто-коричневого цвета, без механических включений. Содержание массовой доли молекулярного азота составляет 28,8–29,5 %.

Для отверждения эпоксидных лакокрасочных композиций отвердитель вводят в количестве от 0,95 до 1,05 по эквиваленту на 1 эквивалент эпоксидной смолы, в качестве которой могут использоваться низкомолекулярные эпоксидные смолы ЭД-20 (мол. масса 400, содержание эпоксидных групп 22% ГОСТ 105972-76); Э-40 (мол. масса 700-800, содержание эпоксидных групп 13-15% ОСТ 6-10-416-77) и др. Способы нанесения лакокрасочных покрытий на основе эпоксидных смол и предлагаемого отвердителя иллюстрируются примерами 5-9.

Пример 5. В эпоксидную смолу ЭД-20, взятую в количестве 100 масс. ч., вводят отвердитель, получаемый по примеру 1, взятый в количестве 7,4 масс. ч. и предварительно смешанный с 6,8 масс. ч. смеси растворителей ксилол:этилцеллозольв в соотношении 60:40 соответственно. Смесь тщательно перемешивают и наносят на подложку аппликатором для получения сухой пленки толщиной 180-200 мкм.

Пример 6. Эпоксидная смола ЭД-20 – 100,0 масс. ч. Отвердитель по примеру 2 – 7,1 масс. ч. Смесь ксилол:этилцеллозольв (в соотношении 60:40) – 6,5 масс. ч.

Приготовление и нанесение аналогичны примеру 1.

Пример 7. Эпоксидная смола ЭД-20 – 100,0 масс. ч. Отвердитель по примеру 3 – 5,6 масс. ч. Смесь ксилол:этилцеллозольв (в соотношении 60:40) – 6,0 масс.ч.

Приготовление и нанесение аналогичны примеру 1.

Пример 8. Эпоксидная смола ЭД-20 – 100,0 масс. ч. Отвердитель по примеру 4 – 5,2 масс. ч. Смесь ксилол:этилцеллозольв (в соотношении 60:40) – 6,0 масс. ч.

Приготовление и нанесение аналогичны примеру 1.

Пример 9. Эпоксидная смола Э-40 – 100,0 масс. ч. Отвердитель по примеру 4 – 4,1 масс. ч. Смесь ксилол:этилцеллозольв (в соотношении 60:40) – 6,0 масс. ч.

Приготовление и нанесение аналогичны примеру 1.

Условия отверждения покрытий: температура от -15 до 00С; влажность 96%; время отверждения 5 суток.

Свойства покрытий на основе разработанного отвердителя представлены в таблице 1.

Таблица 1

Показатели Покрытия по примерам
Прототип Пример 5 Пример 6 Пример 7 Пример 8 Пример 9
1. Время отверждения до степени «3», час
при температуре
20,0+0,5°С,
-5,0+0,5°С,
-15,00+0,5°С



2,5
24,0
72,0



2,0
6,0
24,0



2,0
6,0
24,0



2,0
6,0
24,0



2,0
6,0
24,0



1,5
4,5
24,0
2. Испытание на истирание с МЭК, число ходов
30

80

80

90

95

более 100
3. Содержание гель-фракции в композиции при 20,0+0,5°С, %
- при -5,0+0,5°С, %
- при -15,00+0,5°С,%



87,0
85,0
37,0



88,0
83,0
73,0



85,0
84,0
75,0



88,0
85,0
73,0



88,0
85,0
74,0



87,0
82,0
79,0
4. Адгезионная прочность по стали, МПа
- исходная
- после выдержки



5,5
4,0



9,1
5,6



9,2
5,5



9,7
6,3



9,5
6,1



9,6
6,6
5. Стойкость к 10% раствору серной кислоты, сут. 60 60 60 60 60 60
6. Стойкость к 20% раствору едкого натра, сут. 20 20 20 20 20 20

Время отверждения до степени «3» определяют при влажности 96%.

Испытание на истирание проводят через 5 суток после отверждения при температуре -15,00+0,5°С. Для этого пропитанный метилэтилкетоном (МЭК) ватный тампон перемещают с постоянным нажимом на лаковую пленку 100 раз туда и обратно (100 двойных ходов). Если уже при менее чем 100 двойных ходах можно наблюдать сильные повреждения или отслоение пленки, тест прерывают. Затем пластинки оценивают визуально на потускнение и/или отслаивание пленки.

Содержание гель-фракции в композиции оценивают после 5 суток отверждения.

Адгезионную прочность по стали оценивают как исходную, так и после выдержки в дистиллированной воде в течение 72 часов при 20,0+0,5°С.

С аминными отвердителями из примеров 1 – 4 и эпоксидными смолами при влажности 96% и температуре воздуха до -15°С, получают покрытия с высокой адгезией и стойкостью к действию растворов кислот и щелочей. При этом содержание массовой доли молекулярного азота в отвердителе составляет 25,4–29,5 %.

Аминный отвердитель для эпоксидных лакокрасочных композиций, представляющий собой продукт взаимодействия 4,4’-дифенилолпропана, формальдегида и диэтилентриамина или триэтилентетрамина при температуре 800,5°С и мольном соотношении компонентов, равном 1:4,5:(3,2-4,1) соответственно.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 10.
25.08.2017
№217.015.c1b6

Способ получения п-акрилфеноксициклотрифосфазена

Изобретение относится к способу получения п-акрилфеноксициклотрифосфазена и может быть использовано в химической промышленности для сополимеризации с различными виниловыми мономерами с целью модификации свойств сополимеров. Способ заключается во взаимодействии малоновой кислоты с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617427
Дата охранного документа: 25.04.2017
25.08.2017
№217.015.d169

Композиция для формирования адгезионного оксидно-циркониевого покрытия на стальной поверхности и способ её нанесения

Изобретение относится к области защиты от коррозии стальных поверхностей. Предложена композиция для формирования защитного оксидно-циркониевого покрытия на стальной поверхности перед нанесением лакокрасочного покрытия, содержащая следующие компоненты: гексафторциркониевая кислота 0,08-0,25%,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622076
Дата охранного документа: 09.06.2017
29.12.2017
№217.015.f8e1

Фосфазенсодержащая эпоксидная смола и способ ее получения

Изобретение относится к эпоксидным смолам, модифицированным эпоксифосфазенами, и способам их получения. Предложенаь фосфазенсодержащая эпоксидная смола, представляющая собой смесь диглицидилового эфира органического дифенола и эпоксифосфазена в количестве 1-65% масс., с содержанием хлора не...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639708
Дата охранного документа: 22.12.2017
20.01.2018
№218.016.0f7e

Композиция для формирования противокоррозионных фосфатных покрытий на стальной поверхности

Изобретение относится к области защиты от коррозии стальных изделий. Предложенная композиция для формирования противокоррозионных фосфатных покрытий на стальной поверхности содержит, %: оксид цинка – 0,8-1,0, фосфорную кислоту – 1,84-2,0, азотную кислоту – 0,78-0,9, церий сернокислый (в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633427
Дата охранного документа: 12.10.2017
10.05.2018
№218.016.406d

Способ получения цеолитового адсорбента для селективного выделения аргона из смеси кислород-аргон

Изобретение относится к получению цеолитового адсорбента для селективного выделения аргона из смеси кислород-аргон. Согласно первому варианту осуществляют модифицирование цеолита типа NaY или ZSM-5 путем ионного обмена в растворе солей металлов, выбранных из серебра или церия, и последующее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002648896
Дата охранного документа: 28.03.2018
28.07.2018
№218.016.76f0

Способ получения бета-карбоксиэтенилфенокси-феноксициклофосфазенов

Изобретение относится к способу получения бета-карбоксиэтенилфенокси-феноксициклофосфазенов, применимых для отверждения промышленных эпоксидных смол с целью улучшения эксплуатационных свойств получаемых композиций. Предложенный способ заключается в последовательном замещении в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002662717
Дата охранного документа: 27.07.2018
17.10.2018
№218.016.92d1

Способ автоматического управления реактором суспензионной полимеризации

Настоящее изобретение относится к области автоматизации работы реакторов-полимеризаторов, в частности к способу управления реактором суспензионной полимеризации путем регулирования температурного режима в зоне реакции с помощью изменения подачи хладагента в рубашку реактора-полимеризатора и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669791
Дата охранного документа: 16.10.2018
19.01.2019
№219.016.b1ea

Композиция для бесхроматной пассивации оцинкованной стальной поверхности

Изобретение относится к обработке защитных металлических покрытий и может быть использовано для увеличения коррозионной стойкости оцинкованной поверхности в автомобильной, судостроительной, сельскохозяйственной, нефтехимической и других отраслях промышленности. Композиция для бесхроматной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677579
Дата охранного документа: 17.01.2019
09.02.2019
№219.016.b901

Способ автоматического управления реактором суспензионной полимеризации

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к автоматическим системам регулирования, и может быть использовано для поддержания температуры реакционной массы химических реакторов–полимеризаторов. Система состоит из двух контуров управления. Первый контур обеспечивает заданную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002679221
Дата охранного документа: 06.02.2019
16.02.2019
№219.016.bb2b

Способ получения макропористого полимерного композиционного материала с магнитными наночастицами для устранения разливов нефтепродуктов с поверхности воды

Изобретение относится к области химии полимеров, а именно к получению макропористых полимерных материалов, которые могут быть использованы при устранении разливов нефтепродуктов с водной поверхности. Макропористый полимерный композиционный материал с магнитными наночастицами получают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680044
Дата охранного документа: 14.02.2019
Показаны записи 1-5 из 5.
10.01.2013
№216.012.1729

Способ диагностики беременности у коров

Изобретение относится к ветеринарии. Способ включает аускультацию шумов кровеносных сосудов тазовой полости с помощью устройства и компьютерный анализ полученного сигнала. При этом осуществляют построение амплитудно-частотной характеристики шумов. Полученную характеристику сравнивают с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471421
Дата охранного документа: 10.01.2013
27.12.2015
№216.013.9e8a

Способ лечения подострой субинволюции матки у коров

Заявленное изобретение относится к области ветеринарии и предназначено для лечения подострой субинволюции матки у коров. Способ включает введение терапевтических средств животным по следующей схеме. Прозерин вводят в дозе 1,5-2 мл подкожно в первый, третий и пятый дни лечения; комплекс Тривит с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572216
Дата охранного документа: 27.12.2015
29.12.2017
№217.015.fbc4

Композиция для катодного электроосаждения, предназначенная для получения лакокрасочных цинк-полимерных покрытий с повышенной твёрдостью и водостойкостью

Изобретение относится к области лакокрасочных покрытий, получаемых методом катодного электроосаждения. Композиция для электроосаждения на катоде представляет собой лакокрасочный материал, содержащий пленкообразователь - эпоксиаминный аддукт, модифицированный блокированным изоцианатом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638373
Дата охранного документа: 13.12.2017
31.05.2019
№219.017.7144

Композиция для покрытия рулонного и листового металла, предназначенного для изготовления консервной тары

Изобретение относится к области химии, а именно получению лакокрасочных композиций, и может быть использовано для нанесения на рулонный и листовой металл, предназначенного для производства консервной тары. Описана композиция для покрытия рулонного и листового металла для изготовления консервной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689567
Дата охранного документа: 28.05.2019
08.11.2019
№219.017.df01

Антикоррозионная система лакокрасочных покрытий со способностью к самовосстановлению

Изобретение относится к области химической технологии, а именно к получению лакокрасочных покрытий. Антикоррозионная системы лакокрасочных покрытий состоит из грунтовочного цинксодержащего слоя, наносимого методом катодного электроосаждения, и наносимого методом пневматического распыления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002705343
Дата охранного документа: 06.11.2019
+ добавить свой РИД