фотоотверждаемая композиция для покрытий

Классы МПК:C09D5/08 краски для защиты от коррозии 
C09D167/06 полиэфиры, содержащие ненасыщенные углерод-углеродные связи
C09D181/04 полисульфиды
Автор(ы):, , , , , ,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2007-01-09
публикация патента:

Данное изобретение относится к полимерным защитным материалам и может быть использовано для создания антикоррозионных покрытий. Фотоотверждаемая композиция для покрытий включает полисульфидный олигомер (5-10 мас.ч.) и ненасыщенную полиэфирную смолу (100-105 мас.ч.) и фотоинициатор (3-6 мас.ч.). В качестве ненасыщенной полиэфирной смолы используют смолу марки ПН-9119, которая представляет собой раствор в стироле (содержание стирола 35-45%) продуктов поликонденсации пропиленгликоля с диметилтерефталатом и малеиновым ангидридом. Данная композиция обеспечивает высокую скорость отверждения с получением материалов с высокой густотой сшивки и регулярностью строения, которые повышают прочность при изгибе и растяжении, агрессивостойкость и адгезионные свойства покрытия. 2 табл.

(56) (продолжение):

CLASS="b560m"Направление 1-5. Волгоград: Политехник. 2006 с.25. RU 2180667 С2, 20.03.2002. GB 1249144 А, 10.06.1971. US 2004028909 A1, 12.02.2004. US 20050182148 A1, 18.08.1995. US 20060144270 A1, 06.07.2006.

Формула изобретения

Фотоотверждаемая композиция для покрытий, включающая полисульфидный олигомер и ненасыщенную полиэфирную смолу, отличающаяся тем, что в качестве ненасыщенной полиэфирной смолы она содержит ненасыщенную полиэфирную смолу ПН-9119, которая представляет собой раствор в стироле (содержание стирола 35-45%) продуктов поликонденсации пропиленгликоля с диметилтерефталатом и малеиновым ангидридом и дополнительно фотоинициатор при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Полисульфидный олигомер 5-10
Ненасыщенная полиэфирная смола 100-105
Фотоинициатор 3-6

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области получения антикоррозионных покрытий, перерабатываемых методом кистевого нанесения и распыления.

Известна герметизирующая композиция, включающая полисульфидный олигомер, наполнитель, диоксид марганца, пластификатор, стеариновую кислоту, аэросил, дифенилгуанидин и ненасыщенную полиэфирную смолу [патент РФ №2153517, кл. 7 С09К 3/10, опубл. 27.07.2000].

Недостатком данной композиции и материалов на ее основе является многокомпонентный состав, высокая вязкость, ухудшающая перерабатываемость композиции и низкие скорость отверждения, прочность при растяжении, гидростабильность, стойкость к действию растворов кислот и щелочей и адгезионные свойства.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сути и достигаемому результату является композиция для гидроизолирующего, антикоррозионного и герметизирующего покрытия, включающая полисульфидный олигомер, ненасыщенную полиэфирную смолу, аэросил, отвердитель, ускоритель и структурирующий агент при следующем соотношении компонентов:

Полисульфидный олигомер 100
Ненасыщенная полиэфирная смола ПН-190-100
Аэросил 5-20
Органический пероксид3-20
10%-ный раствор нафтената кобальта в стироле 2-4
2,4,6-трис-(диметиламинометил)-фенол 0.5-1

[патент РФ №2291 175, кл. 7 С09К 3/10. опубл, 10.01.2006].

Недостатками данной композиции и материалов на ее основе являются многокомпонентный состав и невысокие скорость отверждении, прочность при изгибе и растяжении, агрессивостойкость и адгезионные свойства.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка состава композиции с высокой скоростью отверждения и улучшенными технологическими свойствами для материалов, обладающих повышенной прочностью при изгибе и растяжении, агрессивостойкостью и адгезионными свойствами.

Техническим результатом является увеличение скорости отверждения и улучшение технологических свойств композиции, повышение прочности при изгибе и растяжении, агрессивостойкости и адгезионных свойств покрытия.

Поставленный технический результат решается использованием композиции, включающей полисульфидный олигомер и ненасыщенную полиэфирную смолу, причем в качестве ненасыщенной полиэфирной смолы она содержит ненасыщенную полиэфирную смолу ПН-9119, которая представляет собой раствор в стироле (содержание стирола 35-45%) продуктов поликонденсации пропиленгликоля с диметилтерефталатом и малеиновым ангидридом и дополнительно фотоинициатор, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: полисульфидный олигомер 5-10;

ненасыщенная полиэфирная смола 100-105; фотоинициатор 3-6.

Сущность изобретения заключается в использовании состава композиции, обеспечивающего высокую скорость отверждения с получением материалов с высокой густотой сшивки и регулярностью строения материалов. Применение метода фотополимеризации существенно сокращает время отверждения композиций. Трехкомпонентный состав позволяет улучшить технологичность приготовления композиции. Использование ненасыщенной полиэфирной смолы ПН-9119, полученной на основе производных терефталевой кислоты, в отличие от ПН-1, синтезированной на основе производных фталевой кислоты, способствует повышению агрессивостойкости покрытия. Использование в составе композиции указанного количества полисульфидного олигомера приводит к образованию в процессе фотоотверждения большого количества свободных радикалов, активно взаимодействующих по реакционным центрам ненасыщенной полиэфирной смолы ПН-9119, что позволяет получать материалы с высокой густотой сшивки. Эластическая фаза полисульфидного олигомера способствует повышению прочности материалов при изгибе и снижению внутренних напряжений в покрытии. Применение в качестве фотоинициаторов, например, Esacur КВ1 (бензилдиметилкеталь), Esacur KIP 100F и Esacur KTО46 позволяет эффективному протеканию процесса фотополимеризации с контролируемыми кинетическими параметрами, а следовательно, с заданными структурой и свойствами покрытия.

При осуществлении заявленного изобретения композиция характеризуется высокой скоростью отверждения и улучшенными технологическими свойствами, а покрытие при длительном контакте с водой и водными растворами кислот и щелочей в обычных условиях имеет более высокие прочность при изгибе и растяжении и изгибе, агрессивостойкость и адгезионные свойства. Как видно из табл. 1 и 2, при содержании полисульфидного олигомера менее 5 мас.ч. снижается прочность покрытия при изгибе и возрастает хрупкость. Использование большего, чем 10 мас.ч., количества полисульфидного олигомера приводит к снижению скорости отверждения композиции, прочности покрытия при растяжении и адгезионных свойств покрытия.

При использовании ненасыщенной полиэфирной смолы в количестве менее 100 мас.ч. снижаются прочность при растяжении и адгезионные свойства покрытия. Увеличение содержания ненасыщенной полиэфирной смолы свыше 105 мас.ч. приводит к снижению прочности при изгибе и возрастанию хрупкости покрытия.

При содержании фотоинициатора менее 3 мас.ч. снижается скорость отверждения композиции, прочность при изгибе и растяжении покрытия. Увеличение количества фотоинициатора свыше 6 мас.ч. приводит к снижению адгезионных свойств покрытия.

В качестве полисульфидного олигомера используются жидкие тиоколы с содержанием SH-групп 2,6-4,0% (ТУ 38.50309-93). Ненасыщенная полиэфирная смола ПН-9119 (ТУ 05758799-134-2005) представляет собой раствор в стироле (содержание стирола 35-45%) продуктов поликонденсации пропиленгликоля с диметилтерефталатом и малеиновым ангидридом. В качестве фотоинициатора используют, например, соединения производства фирмы Ciba: Esacur KB1 (бензилдиметилкеталь), Esacur KIP 100F и Esacur КТО46.

Esacur KB1 (бензилдиметилкеталь) - порошок белого цвета, молекулярная масса 255 г/моль, основные линии поглощения в УФ-области 254-335 нм, растворим в метилметакрилате и стироле

фотоотверждаемая композиция для покрытий, патент № 2322466

Esacur KIP 100F - смесь олиго-(2-гидрокси-2-метил-1,4-(1-метилвинил)-пропанона) и 2-гидрокси-2-метил-1-фенил-1-пропанона - прозрачная жидкость, плотность 1,1 г/мл, основные линии поглощения в УФ-области 263-325 нм, растворим в органических растворителях, метилметакрилате и стироле.

Esacur KTО46 - смесь 2,4,6 триметилбензоилдифенилфосфина, 2,4,6-триметилбензофенона и олиго-(2-гидрокси-2-метил-1-(4-(1-метилвинил)-фенил)-пропанона), прозрачная жидкость, плотность 0,998 г/мл, основные линии поглощения в УФ-области 245, 363-378, 400 нм, растворим в органических растворителях, метилметакрилате и стироле.

В качестве источника фотоизлучения применяется дуговая ртутная трубчатая лампа ДРТ-400, характеризующаяся широким диапазоном волн испускания [Ефимкина В.Ф., Сафронов Н.Н. Светильники с газоразрядными лампами высокого давления. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 104 с.].

Для изготовления композиции используется смесительное оборудование, обеспечивающее получение гомогенной суспензии компонентов смеси. Смесь наносится равномерным слоем на основание и отверждается под действием источника фотооблучения.

Испытания отвержденных образцов проводят по известным методикам: разрушающее напряжение при растяжении и изгибе определяли по ГОСТ 9550-81, набухание в агрессивных средах определяли по ГОСТ 2678-80, прочность сцепления с металлом и бетоном по ГОСТ 209-82 и ГОСТ 265789-85, скорость отверждения по ГОСТ 19007-73. Реологические свойства композиции определялись на ротационном вискозиметре «РПЭ-1 м» при скорости сдвига 1 с-1 с использованием измерительной ячейки «цилиндр-цилиндр» при (23±2°С).

Состав и свойства фотоотверждаемой композиции для покрытий приведены в табл.1 и 2.

Пример 1. В смеситель загружают 100 г ненасыщенной полиэфирной смолы, 5 г полисульфидного олигомера и 3 г фотоинициатора. Проводят смешение полученной массы в течение 15 мин. Затем композицию выгружают из смесителя. Нанесение полученного состава на защищаемую поверхность осуществляют с помощью кисти, методом безвоздушного распыления или методом заливки. Отверждение композиции проводится с помощью источника фотоизлучения ДРТ-400 с расстояния 200 мм.

Аналогичным способом готовятся композиции по примерам 2-9, состав которых указан в табл. 1, а свойства - в табл. 2.

Как видно из таблицы 2, наилучшие показатели имеют композиции состава и материалы на их основе по примерам 1-4.

фотоотверждаемая композиция для покрытий, патент № 2322466 фотоотверждаемая композиция для покрытий, патент № 2322466

Пример по прототипу. В смеситель загружают 100 г полисульфидного олигомера, 95 г ненасыщенной полиэфирной смолы ПН-1 и 10 г аэросила и проводят диспергирование в течение 20 мин. К полученном массе добавляют 15 г органическою пероксида и проводят смешение в течение 5 мин. Затем в реакционную массу добавляют 3 г 10%-ного раствора нафтената кобальта в стироле и 0,75 г 2,4,6-трис-(диметиламинометил)-фенола и проводят смешение в течение 5 мин. Нанесение полученного состава осуществляют методом безвоздушного распыления или методом заливки.

Таким образом, предлагаемая композиция, обладающая высокой скоростью отверждения, обеспечивает получение покрытия с повышенной прочностью при растяжении и изгибе, адгезией к субстратам, гидроизоляционными свойствами, стойкостью к действию растворов кислот и щелочей, технологичностью нанесения. Композиция может использоваться для создания антикоррозионных покрытий.

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2322466

patent-2322466.pdf

Класс C09D5/08 краски для защиты от коррозии 

антикоррозионная композиция и способ получения покрытий на ее основе -  патент 2529545 (27.09.2014)
керамические частицы и композиции покрытий, включающие упомянутые частицы -  патент 2524575 (27.07.2014)
водно-дисперсионная защитная лакокрасочная композиция -  патент 2522010 (10.07.2014)
органосиликатная композиция -  патент 2520481 (27.06.2014)
пропиточный состав на полимерой основе кольматирующего действия ультракорд для защиты поверхностного слоя бетона, цементно-бетонных и асфальтобетонных покрытий -  патент 2516397 (20.05.2014)
смеси, содержащие кремнийорганические соединения, и их применение -  патент 2516298 (20.05.2014)
органосилановые композиции для покрытий и их использование -  патент 2514962 (10.05.2014)
способ получения антикоррозионного пигмента - фосфата хрома -  патент 2510410 (27.03.2014)
способ получения противокоррозионного пигмента -  патент 2505571 (27.01.2014)
адгезия красочного слоя с помощью поливиниламинов в кислотных водных антикоррозионных средствах, содержащих полимеры -  патент 2504601 (20.01.2014)

Класс C09D167/06 полиэфиры, содержащие ненасыщенные углерод-углеродные связи

функционализованный (мет) акрилатный мономер, полимер, покровное средство, способ получения и способ сшивания -  патент 2523549 (20.07.2014)
композиция термоотверждаемого порошкового покрытия -  патент 2521039 (27.06.2014)
отверждаемые составы для кузовного ремонта с наполнителем в виде полых элементов -  патент 2469057 (10.12.2012)
способ получения покрытия из краски на основе перхлорвиниловой и глифталевой смол -  патент 2465293 (27.10.2012)
водные связующие вещества для покрытий с улучшенным блеском -  патент 2434910 (27.11.2011)
полимерминеральный раствор для пропитки каркаса из минерального заполнителя -  патент 2429266 (20.09.2011)
радиационноотверждаемые композиции -  патент 2425058 (27.07.2011)
полимеррастворная смесь -  патент 2417962 (10.05.2011)
порошковая уф-отверждаемая композиция для лаковых покрытий -  патент 2404218 (20.11.2010)
композиции покрытий, содержащие выравнивающие агенты, полученные полимеризацией, опосредуемой нитроксилом -  патент 2395551 (27.07.2010)

Класс C09D181/04 полисульфиды

Наверх