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

полиуретановая композиция для покрытий

Классы МПК:C09D175/08 из простых полиэфиров
C08G18/48 простые полиэфиры
C08G18/24 олова
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 полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3000-5000, полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата, дибутилдилаурат олова, диол и растворитель. В качестве диола композиция содержит 2,2-бис-[4-(2-оксиэтокси)-фенил]-пропан. Техническим результатом изобретения является уменьшение количества дибутилдилаурата олова, повышение водостойкости покрытия, а также термостойкости покрытия: начальная температура разложения покрытия повышается на 53-63°C или 24-29%, температура потери 50% массы на 40-50°C или 10-13%. 1 табл., 10 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, полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата и этилацетат, 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, МПК6 C09D 175/08, 1997.

Недостатком данной композиции является длительное время отверждения и высокое содержание в композиции токсичного полиизоцианата.

Наиболее близкой по технической сущности является полиуретановая композиция для покрытий, содержащая полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3000-5000, полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата, дибутилдилаурат олова, диол и растворитель, в качестве диола композиция содержит 4,4'-диокси-2,2-дифенилпропан, в качестве растворителя - ацетон, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3000-500030-70
полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандинзоцианата 65-70
дибутилдилаурат олова0,1-0,2
4,4'-диокси-2,2-дифенилпропан70-30
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 повышенное содержание дорогостоящего дибутилдилаурата олова, недостаточная водостойкость и пониженная термостойкость получаемого покрытия.

Задачей изобретения является получение полиуретановой композиции с меньшим содержанием дибутилдилаурата олова, повышенной водостойкостью и термостойкостью покрытия.

Техническая задача решается тем, что полиуретановая композиция для покрытий, содержащая полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3000-5000, полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата, дибутилдилаурат олова, диол и растворитель, в качестве диола композиция содержит 2,2-бис-[4-(2-оксиэтокси)-фенил]-пропан, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3000-500030-70
полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата 35-66
дибутилдилаурат олова0,005-0,01
2,2-бис-[4-(2-оксиэтокси)-фенил]-пропан 70-30
растворитель 134-166

Решение технической задачи позволяет уменьшить количество дибутилдилаурата олова в 20-40 раз, повысить водостойкость покрытия до 7 раз, повысить термостойкость покрытия: начальная температура разложения покрытия повышается на 53-63°C или 24-29%, температура потери 50% массы на 40-50°C или 10-13%.

Характеристика веществ, используемых в композиции:

- полиоксипропилентриол торговой марки «Лапрол 3003», молекулярная масса 3000, по ТУ 2226-015-10488057-95;

- полиоксипропилентриол торговой марки «Лапрол 3600-2-12», молекулярная масса 3600, по ТУ 2226-015-10488057-94;

- полиоксипропилентриол торговой марки «Лапрол 5003-2-Б10», молекулярная масса 5000, по ТУ 2226-023-10488057-95;

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

- 2,2-бис-[4-(2-оксиэтокси)-фенил]-пропан, белый порошок, гидроксильное число 330-360 мг KOH/г (см. US Патент № 4261922, МПК C07C 41/16, 1981);

- дибутилдилаурат олова, см. Дж.Х. Саундерс, К.К. Фриш "Химия полиуретанов", М., "Химия", 1968 г., с.211;

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

- сольвент нефтяной по ГОСТ 10214-78.

Пример 1 (по прототипу), мас.ч.:

Полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3600 в количестве 30 загружают в емкость с мешалкой, добавляют 4,4'-диокси-2,2-дифенилпропан (дифенилолпропан) 70, дибутилдилаурат олова 0,2, ацетон 125, перемешивают и вводят полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата марки Суризон в количестве 68, перемешивают 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.:

Полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3600 48 загружают в емкость с мешалкой, добавляют 2,2-бис-[4-(2-оксиэтокси)-фенил]-пропан 52, дибутилдилаурат олова 0,005, циклогексанон 152, перемешивают и вводят полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата марки Суризон 52, перемешивают 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 смесь растворителей циклогексанона и сольвента нефтяного в количестве 152 мас.ч.

Примеры 4, 5.

Композицию получают аналогично примеру 2, но при другом соотношении полиоксипропилентриола и 2,2-бис-[4-(2-оксиэтокси)-фенил]-пропана, при другом количестве полиизоцианата на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата и растворителя.

Пример 6.

Композицию получают аналогично примеру 3, но используют полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3000 и другое количество полиизоцианата на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата.

Пример 7.

Композицию получают аналогично примеру 3, но используют полиоксипропилентриол с молекулярной массой 5000 и другое количество полиизоцианата на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата.

Примеры 8, 9.

Композицию получают аналогично примеру 2, но при другом количестве дибутилдилаурата олова.

Пример 10.

Композицию получают аналогично примеру 9, но используют другой растворитель.

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 (T нач, °C) и температуры потери 50% массы (T50% , °C), определяемых по данным термогравиметрического анализа при скорости нагревания 2°C/мин в соответствии с ГОСТ 29127-91.

Свойства покрытия по примерам 1-10 приведены в таблице.

Таблица
Состав композиции, мас.ч., и свойства покрытия 1 (прототип)Примеры по заявляемому объекту
2 345 678 910
Полиоксипропилентриол (Лапрол 3600-2-12)30 484830 70-- 484848
Полиоксипропилентриол (Лапрол 3000) -- --- 30-- --
Полиоксипропилентриол (Лапрол 5003-2-Б10)- --- --30 ---
4,4'-диокси-2,2-дифенилпропан 70-- --- --- -
2,2-Бис-[4-(2-оксиэтокси)-фенил]-пропан -52 527030 707052 5252
Полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметан-диизоцианата 685252 663566 635252 52
Дибутилдилаурат олова 0,20,0050,005 0,0050,005 0,0050,0050,008 0,010,01
Ацетон125 --- --- --152
Циклогексанон- 15276 16613483 81152 152-
Сольвент нефтяной-- 76- -8381 ---
Время отверждения, сут 111 111 10,90,5 1
Твердость, усл.ед. 0,870,880,88 0,90,8 0,90,850,88 0,880,88
Адгезия, балл1 11 111 111 1
Прочность при ударе, H·м 55 555 555 55
Прочность при изгибе, мм1 111 111 111
Равновесная степень набухания в различных средах, % масс.:полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534774 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534774 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534774 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534774 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534774 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534774 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534774 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534774 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534774 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534774
- вода 1,250,250,25 0,200,30 0,180,230,25 0,250,25
- бензин0,15 0,090,09 0,070,150,06 0,110,09 0,090,09
- нефть0,060,06 0,060,06 0,060,050,06 0,060,06 0,06
- трансформаторное масло 0,050,12 0,120,050,11 0,040,09 0,120,120,12
Температуры потери массы покрытий: полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534774 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534774 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534774 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534774 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534774 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534774 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534774 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534774 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534774 полиуретановая композиция для покрытий, патент № 2534774
Tнач., °C 217275 275280270 280275 275275275
T50%, °C 380425425 430420 430425425 425425

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 количество дибутилдилаурата олова в 20-40 раз, повысить водостойкость покрытия до 7 раз, повысить термостойкость покрытия: начальная температура разложения покрытия повышается на 53-63°C или 24-29%, температура потери 50% массы на 40-50°C или 10-13%.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Полиуретановая композиция для покрытий, содержащая полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3000-5000, полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата, дибутилдилаурат олова, диол и растворитель, отличающаяся тем, что в качестве диола композиция содержит 2,2-бис-[4-(2-оксиэтокси)-фенил]-пропан, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3000-500030-70
полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата 35-66
дибутилдилаурат олова0,005-0,01
2,2-бис-[4-(2-оксиэтокси)-фенил]-пропан 70-30
растворитель 134-166


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2534774

patent-2534774.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C09D175/08 из простых полиэфиров

Класс C08G18/48 простые полиэфиры

Патенты РФ в классе C08G18/48:
пенополиуретаны, включающие полиолы на основе липидов -  патент 2529469 (27.09.2014)
способ получения жестких пенополиуретанов -  патент 2525240 (10.08.2014)
отверждаемая излучением полимерная композиция для покрытия проводов -  патент 2524945 (10.08.2014)
полиуретановая пена с низким содержанием мономеров -  патент 2524938 (10.08.2014)
отверждаемая излучением полимерная композиция для покрытия проводов -  патент 2524599 (27.07.2014)
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)
способ получения полиэфир-сложноэфирных полиолов и их применение для изготовления жестких или вспененных полиуретановых материалов -  патент 2517702 (27.05.2014)
вододиспергируемый полиуретан, его применение и косметическое средство -  патент 2515992 (20.05.2014)
фотополимерная композиция и ее применение для изготовления голографических сред -  патент 2515991 (20.05.2014)

Класс C08G18/24 олова

Патенты РФ в классе C08G18/24:
содержащая органометоксисилан полиуретановая композиция с анизотропными свойствами материала -  патент 2513109 (20.04.2014)
содержащая альфа-силан полиуретановая композиция с анизотропными свойствами материала -  патент 2513108 (20.04.2014)
фотолатентные катализаторы на основе металлорганических соединений -  патент 2489450 (10.08.2013)
способ получения фторсодержащего форполимера с изоцианатными группами -  патент 2479599 (20.04.2013)
способ совместного получения фторсодержащих форполимеров -  патент 2479598 (20.04.2013)
способ получения фторсодержащего форполимера с изоцианатными группами -  патент 2479597 (20.04.2013)
способ совместного получения фторсодержащих форполимеров -  патент 2479596 (20.04.2013)
способ получения фторсодержащего форполимера с изоцианатными группами -  патент 2479595 (20.04.2013)
пенополиуретан -  патент 2462482 (27.09.2012)
отверждаемая актиничным излучением композиция для нанесения покрытия -  патент 2440377 (20.01.2012)

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