ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

полиуретановая композиция для покрытий

Классы МПК:C09D175/08 из простых полиэфиров
C08G18/30 низкомолекулярные соединения
C08G18/32 полиоксисоединения; полиамины; оксиамины
C08G18/72 полиизоцианаты или полиизотиоцианаты
C08G18/76 ароматические
Автор(ы):, , , , ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2013-06-07
публикация патента:

Изобретение относится к составам пленкообразующих композиций и может быть использовано в качестве защитного полиуретанового покрытия для дерева, бетона, стекла, металла. Полиуретановая композиция для покрытий содержит полиол, полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата и растворитель. В качестве полиола она содержит 2,2-бис-[4-(2-окситриэтокси)-фенил]-пропан. Техническим результатом изобретения является уменьшение времени отверждения композиции, улучшение ее экологичности за счет снижения количества вводимого полиизоцианата, повышение твердости покрытия, его водостойкости, бензостойкости, нефтестойкости, маслостойкости, а также термостойкости покрытия: начальная температура разложения покрытия повышается на 8-10°C или 4%, температура потери 50% массы на 25-27°C или 8%. 1 табл., 8 пр.

Изобретение относится к составам пленкообразующих композиций и может быть использовано в качестве защитного полиуретанового покрытия для дерева, бетона, стекла, металла.

Известна полиуретановая композиция для покрытий, содержащая полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3000-5000, полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата, дибутилдилаурат олова, дифенилолпропан и растворитель, в качестве растворителя она содержит ацетон при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3000-500030-70
полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата 65-70
дибутилдилаурат олова0,1-0,2
дифенилолпропан70-30
ацетон125

см. RU Патент № 2393189, МПК C09D 175/08(2006. 01), C08G 18/65(2006. 01), C08G 18/32(2006. 01), C08G 18/24(2006. 01), 2010.

Недостатком данной композиции является многокомпонентность, пониженная термостойкость покрытия.

Наиболее близкой по технической сущности является полиуретановая композиция для покрытий, содержащая полиол, полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата и этилацетат, в качестве полиола она содержит полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3000-5000 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3000-5000100
полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата 100-200
этилацетат 100-200

см. RU Патент № 2073053, МПК 6 C09D 175/08, 1997.

Недостатком данной композиции является длительное время отверждения, высокое содержание в композиции токсичного полиизоцианата, низкая твердость, водо-, бензо-, нефте-, маслостойкость покрытия и недостаточная его термостойкость.

Задачей изобретения является получение композиции для покрытий с меньшим временем отверждения композиции, меньшим содержанием в композиции полиизоцианата, повышенной твердостью, водо-, бензо-, нефте-, маслостойкостью и термостойкостью покрытия.

Техническая задача решается тем, что полиуретановая композиция для покрытий, содержащая полиол, полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата и растворитель, в качестве полиола она содержит 2,2-бис-[4-(2-окситриэтокси)-фенил]-пропан, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

2,2-бис-[4-(2-окситриэтокси)-фенил]-пропан 100

полиизоцианат на основе

4,4'-дифенилметандиизоцианата 57-79
растворитель 106-120

Решение технической задачи позволяет уменьшить время отверждения композиции в 12 раз, улучшить экологичность композиции за счет снижения до 3,5 раз количества вводимого полиизоцианата, повысить твердость покрытия до 2 раз, водостойкость в 5-7 раз, бензостойкость до 200 раз, нефтестойкость до 190 раз, маслостойкость до 75 раз, повысить термостойкость покрытия: начальная температура разложения покрытия повышается на 8-10°C или 4%, температура потери 50% массы на 25-27°C или 8%.

Характеристика веществ, используемых в композиции:

-2,2-бис-[4-(2-окситриэтокси)-фенил]-пропан, бесцветная вязкая жидкость, гидроксильное число 220-235 мг КОН/г, Sigma-Aldrich, США, см. http://www.sigmaaldrich.com, Bisphenol A ethoxylate, MSDS;

- полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата торговой марки Суризон или Суризон П 85 по ТУ 113-03-29-22-84.

Растворитель:

- этилацетат по ГОСТ 8981-78;

- бутилацетат по ГОСТ 8981-78;

- циклогексанон по ТУ 2633-011-44493179-98;

- сольвент нефтяной по ГОСТ 10214-78.

Пример 1 (по прототипу), мас.ч.:

Полиоксипропилентриол молекулярной массы 3600 (выпускается под торговой маркой «Лапрол 3600-2-12», см. ТУ 2226-015-10488057-94) в количестве 100 загружают в емкость с мешалкой, добавляют этилацетат 100, перемешивают и вводят полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата марки Суризон в количестве 100, перемешивают в течение 3-х часов до содержания NCO-групп не менее 10%. Композицию наносят на стекло, металл, дерево, бетон.

Пример 2 (по заявляемому объекту)

Композицию для покрытий получают путем смешения компонентов при следующем соотношении, мас.ч.:

2,2-Бис-[4-(2-окситриэтокси)-фенил]-пропан 100 загружают в емкость с мешалкой, добавляют растворитель, в качестве которого используют этилацетат 120, перемешивают и вводят полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата марки Суризон в количестве 79, перемешивают в течение 20 минут до содержания NCO-групп не менее 10%. Композицию наносят на стекло, металл, дерево, бетон.

Соотношения компонентов по примерам конкретного выполнения приведены в таблице.

Пример 3

Композицию получают аналогично примеру 2, но используют другой растворитель.

Пример 4

Композицию получают аналогично примеру 2, но используют смесь растворителей циклогексанона и сольвента нефтяного в количестве 120 мас.ч.

Пример 5

Композицию получают аналогично примеру 2, но используют другое количество растворителя и полиизоцианата на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата.

Примеры 6,7

Композицию получают аналогично примеру 4, но используют другое количество смеси растворителей и полиизоцианата на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата.

Пример 8

Композицию получают аналогично примеру 2, но используют другое количество растворителя и полиизоцианата на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата.

Покрытия на основе полиуретановой композиции по заявляемому объекту и прототипу получают на стальной, стеклянной, жестяной пластинах. Пленку на основе полиуретановой композиции получают путем нанесения композиции на пластину из фторопласта, после отверждения пленки ее отделяют от пластины и проводят испытания.

Физико-механические испытания образцов покрытия на пластинах и в виде пленки на основе полиуретановой композиции:

Время отверждения композиции определяют по отсутствию прилипания листа бумаги к покрытию на стальной пластине согласно ГОСТ 19003-73.

Относительную твердость покрытия на стеклянной пластине определяют по отношению к твердости стекла на маятниковом приборе марки МЭ-3 по ГОСТ 5233-67.

Адгезию определяют методом решетчатых надрезов покрытия на стальной пластине согласно ГОСТ 15140-78.

Прочность при ударе покрытия на стальной пластине определяют на приборе У-1А согласно ГОСТ 4763-73.

Прочность пленки при изгибе определяют путем сгибания пластины из жести с нанесенным на нее покрытием вокруг цилиндрического стержня определенного диаметра согласно ГОСТ 52740-2007.

Испытания пленки на водо-, бензо-, нефте-, маслостойкость определяют по равновесной степени набухания (см. таблицу).

Равновесную степень набухания пленки определяют по массе жидкости (воды, бензина, нефти или трансформаторного масла), поглощенной пленкой, согласно ГОСТ 7516.

Термостойкость пленки оценивают по значениям начальной температуры разложения (Т нач.,°C), и температуры потери 50% массы (Т50%, °C), определяемых по данным термогравиметрического анализа при скорости нагревания 2°C/мин в соответствии с ГОСТ 29127-91.

Свойства покрытия по примерам 1-8 приведены в таблице.

Согласно приведенным в таблице данным физико-механических испытаний покрытия, заявленная полиуретановая композиция может быть использована в качестве защитного покрытия для дерева, бетона, стекла, металла.

Как видно из примеров конкретного выполнения, заявленная полиуретановая композиция позволяет уменьшить время отверждения композиции в 12 раз, улучшить экологичность композиции за счет снижения до 3,5 раз количества вводимого полиизоцианата, повысить твердость покрытия до 2 раз, водостойкость в 5-7 раз, бензостойкость до 200 раз, нефтестойкость до 190 раз, маслостойкость до 75 раз, повысить термостойкость покрытия: начальная температура разложения покрытия повышается на 8-10°C или 4%, температура потери 50% массы на 25-27°C или 8%.

Состав композиции, маc. ч., и свойства покрытия1 (прототип) Примеры по заявляемому объекту
23 456 78
Полиоксипропилентриол (Лапрол 3600-2-12)100 --- --- -
2,2-Бис-[4-(2-окситриэтокси)-фенил]-пропан -100 100100100 100100 100
Полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата 10079 797974 746957
Этилацетат100 120- -116- --
Бутилацетат -- 120-- ---
Циклогексанон- -- 60-58 56106
Сольвент нефтяной-- -60 -5856 -
Время отверждения, сут. 1211 111 11
Твердость, усл. ед.0,430,8 0,80,8 0,750,750,6 0,45
Адгезия, балл11 111 111
Прочность при ударе, Н·м 555 555 55
Прочность при изгибе, мм1 111 111 1
Равновесная степень набухания в различных средах, % мас.:полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534773 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534773 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534773 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534773 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534773 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534773 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534773 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534773
- вода 2,60,350,35 0,350,40 0,400,420,50
- бензин20,2 0,100,10 0,100,400,40 0,701,00
- нефть11,4 0,060,06 0,060,10,0,10 0,230,31
- трансформатное масло 11,30,150,15 0,150,20 0,200,270,35
Температуры потери массы покрытий: полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534773 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534773 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534773 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534773 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534773 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534773 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534773 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534773
Тнач., °C 246256 256256256 256255 254
T50%, °C 323350 350350350 350349 348

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Полиуретановая композиция для покрытий, содержащая полиол, полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата и растворитель, отличающаяся тем, что в качестве полиола она содержит 2,2-бис-[4-(2-окситриэтокси)-фенил]-пропан при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

2,2-бис-[4-(2-окситриэтокси)-фенил] -пропан 100
полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата 57-79
растворитель 106-120


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2534773

patent-2534773.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C09D175/08 из простых полиэфиров

Класс C08G18/30 низкомолекулярные соединения

Класс C08G18/32 полиоксисоединения; полиамины; оксиамины

Патенты РФ в классе C08G18/32:
сшиваемые полиуретановые дисперсии -  патент 2527946 (10.09.2014)
способ получения полиуретанового термоэластопласта -  патент 2523797 (27.07.2014)
жидкий гидроксиламинный отвердитель изоцианатных форполимеров для получения напыляемых полимочевинуретановых покрытий -  патент 2522427 (10.07.2014)
полиуретановый состав и его применение для получения голографических сред -  патент 2518125 (10.06.2014)
композиция для получения жесткого напыляемого пенополиуретана -  патент 2517756 (27.05.2014)
заливочная композиция для получения жесткого пенополиуретана для предизолированных труб -  патент 2517755 (27.05.2014)
раствор полиуретан-мочевин и его применение для нанесения покрытия на субстраты -  патент 2515955 (20.05.2014)
полиуретановые композиции на основе форполимера для изготовления голографических сред -  патент 2515549 (10.05.2014)
обработанный полимочевиноуретаном шнур для приводного ремня и ремень -  патент 2515321 (10.05.2014)
способ получения полиуретдионовых смол -  патент 2514926 (10.05.2014)

Класс C08G18/72 полиизоцианаты или полиизотиоцианаты

Патенты РФ в классе C08G18/72:
способ получения жестких пенополиизоциануратов с использованием полиолов натуральных масел -  патент 2502753 (27.12.2013)
состав для укрепления грунтов -  патент 2492204 (10.09.2013)
полиуретановые покрытия, характеризующиеся улучшенной межслоевой адгезией -  патент 2489451 (10.08.2013)
полиуретановый эластомер и способ его получения -  патент 2467024 (20.11.2012)
адгезив на основе полиизоцианурата -  патент 2451709 (27.05.2012)
микрокапсулы с ацетиленкарбамид-полимочевинными полимерами и их композиции для регулированного высвобождения -  патент 2443723 (27.02.2012)
способ производства полиизоциануратного композиционного материала -  патент 2434027 (20.11.2011)
амфифильные полимерные композиции и их применение -  патент 2378293 (10.01.2010)
нелетучие катализаторы, содержащие иминовые связи и третичные амины и получаемый на основе указанных катализаторов полиуретановый материал -  патент 2376322 (20.12.2009)
способ производства полиизоцианатов -  патент 2361857 (20.07.2009)

Класс C08G18/76 ароматические

Патенты РФ в классе C08G18/76:
полиуретановая пена с низким содержанием мономеров -  патент 2524938 (10.08.2014)
способ получения полиуретанового термоэластопласта -  патент 2523797 (27.07.2014)
полиуретановая композиция для изготовления голографических сред, ее применение, способ записи голограмм и ненасыщенные уретаны -  патент 2515977 (20.05.2014)
не содержащий растворитель двухкомпонентный полиуретановый клей с низким содержанием свободного мономера мди -  патент 2510411 (27.03.2014)
способ получения термоэластопластичных полиуретанов -  патент 2488602 (27.07.2013)
новая композиция из полиизоцианата и полиэфирного моноамина -  патент 2484101 (10.06.2013)
эластомерные материлы с высоким содержанием жестких блоков и способ их получения -  патент 2483084 (27.05.2013)
композиция для покрытий -  патент 2479609 (20.04.2013)
способ получения фторсодержащего форполимера с изоцианатными группами -  патент 2479599 (20.04.2013)
способ совместного получения фторсодержащих форполимеров -  патент 2479598 (20.04.2013)


Наверх