композиция для покрытий

Формула изобретения

Композиция для покрытий, характеризующаяся тем, что она содержит сложный полиэфир - полиэтиленбутиленгликольадипинат с молекулярной массой 2000 и/или полидиэтиленгликольадипинат с молекулярной массой 800, ароматический изоцианат - 4,4'-дифенилметандиизоцианат или полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианат, краситель и органический растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Полиэтиленбутиленгликольадипинат с
молекулярной массой 800-2000 или
полидиэтиленгликольадипинат с молекулярной массой 800	100
4,4'-дифенилметандиизоцианат или полиизоцианат на
основе 4,4'-дифенилметандиизоцианат	107-243
Краситель	4,0-6,0
Органический растворитель	145-343

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к составам одноупаковочных полиуретановых пленкообразующих, отверждающихся влагой воздуха, используемых в качестве лаков или пленкообразующих в составе полимерных композиций. Изобретение можно использовать в условиях высоких поверхностных нагрузок и интенсивного воздействия различных агрессивных сред, в частности, при изготовлении модельно-литьевой оснастки и формовании изделий в литьевой промышленности, для защиты печатных плат от воздействия окружающей среды и напольных покрытий и т.д.

Известна полиуретановая композиция для покрытия, состоящая из полиоксипропилентриола с молекулярной массой 4500-5000, полиоксипропилентриола с молекулярной массой 370 или полиоксипропилентриола с молекулярной массой 500, полиизоцианата на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата, и этилацетата. (RU № 2192440, C09D 175/08, C09D 175/08, C09D 171:02 2002 11.10).

Известная композиция является двухупаковочной системой, состоит из форполимерной основы и полиольного отвердителя, что затрудняет ее использование.

Известно полиуретановое пленкообразующее для получения покрытий содержащее полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3000-5000, полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата, N,N-тетрапропанолэтилендиамин, и органический растворитель. (RU № 2236425, C08L 75/08, C08G 18/65, C08G 18/32, C09D 175/08, C09D 175/04 2004.09.20).

Недостатками указанного состава являются недостаточно высокие прочностные свойства и неустойчивость данного материала к УФ-облучению, что не позволяет применять его в качестве атмосферостойкого наружного покрытия.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому является композиция для покрытий, включающая простой полиэфирполиол, полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3000-5000, полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоционата и этилацетат. (RU 2073053, C09D 175/08, 1997.02.10).

Недостатками известной композиции являются низкая прочность и недостаточная устойчивость к действию различных агрессивных сред.

Задачей заявляемого изобретения является создание композиции для покрытий с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Технический результат заключается в улучшении технологических и эксплуатационных характеристик композиции (снижение времени отверждения, повышение прочности, атмосферостойкости, светостойкости, химической стойкости).

Технический результат достигается тем, что композиция для покрытий характеризуется тем, что она содержит сложный полиэфир полиэтиленбутиленгликольадипинат с молекулярной массой 2000 и/или полидиэтиленгликольадипинат с молекулярной массой 800, ароматический изоцианат - 4,4'-дифенилметандиизоцианат или полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата, краситель и органический растворитель при следующем соотношение компонентов в мас.ч:

Полиэтиленбутиленгликольадипинат с молекулярной массой 800-2000
и/или полидиэтиленгликольадипинат с молекулярной массой 800	100
4,4'-дифенилметандиизоцианат или
полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата	107-243
Краситель	4,0-6,0
Органический растворитель	145-343

Отличием заявляемого изобретения от известных является использование сложных полиэфиров, таких как полиэтиленбутиленгликольадипинат с молекулярной массой 2000 и/или полидиэтиленгликольадипинат с молекулярной массой 800 позволяет придать композиции высокую прочность и химическую стойкость, введение полидиэтиленгликольадипината дополнительно придает композициям светостойкость.

В качестве полиэфиров используют полиэтиленбутиленгликольадипинат марки П6-БА, (ТУ 38.103582-85); полидиэтиленгликольадипинат марки - ПДА-800 (ТУ 38.103287-80). В качестве изоцианатной составляющей использовали 4,4'-дифенилметандиизоцианат (ТУ 113-38-176-96) и полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата (ТУ 113-03-29-22-84). В качестве растворителей возможно применение этилацетата и бутилацетата по ГОСТ 22300-76, и толуола по ГОСТ 14710-78. В качестве красителя использовали краситель органический ТИРАЗОЛЬ различных цветов (ТУ 6-36-5763445-40-91 изм. 1-4)

Пример 1.

Композицию для покрытия получают по рецептурным компонентам состава 1 табл.1. Для этого в реактор с мешалкой загружают расчетное количество полидиэтиленгликольадипината с молекулярной массой 800, при перемешивании вводят расчетное количество 4,4'-дифенилметандиизоцианата. Смесь нагревают до 60°С в течение 2 часов. По окончании нагревания добавляют растворитель и краситель, перемешивают в течении 3-5 минут до образования однородной массы.

Пример 2. Композицию для покрытия получают аналогично примеру 1, по рецептурным компонентам состава 2 табл.1, в качестве сложного полиэфира используют полиэтиленбутиленгликольадипинат с молекулярной массой 2000, в качестве изоционата используют 4,4'-дифенилметандиизоцианат.

Пример 3. Композицию для покрытия получают аналогично примеру 1, по рецептурным компонентам состава 3 табл.1, в качестве сложного полиэфира используют полиэтиленбутиленгликольадипинат с молекулярной массой 2000, в качестве изоционата используют полиизоционат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата.

Пример 4. Композицию для покрытия получают аналогично примеру 1, по рецептурным компонентам состава 4 табл.1, в качестве сложного полиэфира используют полидиэтиленгликольадипинат с молекулярной массой 800 в соотношении 50:50, в качестве изоционата - 4,4'-дифенилметандиизоцианат.

Пример 5.

Композицию для покрытия получают аналогично примеру 1, по рецептурным компонентам состава 5 табл.1, в качестве сложного полиэфира используют смесь полиэтиленбутиленгликольадипината с молекулярной массой 2000 и полидиэтиленгликольадипината с молекулярной массой 800 в соотношении 50:50, в качестве изоционата используют полиизоционат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата

Свойства композиций по примерам 1-5 приведены в таблице 2.

В качестве материала образцов для всех видов испытаний использовали стекло марки М5 по ГОСТ 11-2001. Подготовку поверхности образцов для испытаний проводили в соответствии с ГОСТ 8832. Подготовка включала в себя очистку поверхности растворителем (ацетон, уайт-спирит, растворители NN 645, 646, 647, 648). Получаемые покрытия сушили в естественных условиях при относительной влажности воздуха 70-90%. Толщина покрытия во всех случаях составляла 60-80 мкм. Перед испытанием физико-механических свойств образцы выдерживали при комнатной температуре в течение не менее 48 часов, а защитных свойств не менее 7 суток. Время высыхания до степени 3 определяли по ГОСТ 19007-73. Физико-механические характеристики полимерных пленок при растяжении определяли в соответствии с ГОСТ 263-75 и ГОСТ 11262-80. Стойкость покрытия к воздействию агрессивных жидких сред оценивали по ГОСТ 12020-72.

Таблица 1.
Компоненты композиции	Состав, мас.ч
1	2	3	4	5
Полиэтиленбутиленгликольадипинат с	-	100	100	-	-
молекулярной массой 2000	-	-	-	-	-
Полидиэтиленгликольадипинат с молекулярной массой 800	100	-		100	-
Смесь полиэтиленбутиленгликольадипината с молекулярной массой					100
2000 и полидиэтиленгликольадипината с молекулярной массой 800
в соотношении 50:50
4,4'-дифенилметандиизоцианат	243	110		238
Полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианат			107	-	166
Краситель органический тиразоль бордо С	6	-	-	-	-
Краситель органический тиразоль оранжевый 2Ж		4	4	-	-
Краситель органический тиразоль сине-черный				6	-
Краситель органический тиразоль коричневый Ж					5
Краситель органический тиразоль черный «З»
Органический растворитель: этилацетат	343	-	145	-	186
Бутилацетат	-	147	-	237	-

Таблица 2
Свойства реакционных смесей и отвержденных составов
Показатели	Составы
1	2	3	4	5	прототип
Срок хранения, мес	12	12	12	12	12	-
Время отверждения, часы	8	8	9	8	9	12
Твердость по Шору А, усл.ед.	92	91	91	96	94	-
Предел прочности при растяжении, МПа	45	29	27	43	39	23
Предел прочности при растяжении после УФ-облучения, МПа	45	27	26	43	38	19
Относительное удлинение, %	50	68	67	56	65	24
Химическая стойкость, %
Вода	0	0	0	0	0	0
Ацетон	2	2	3	2	2	2
Этанол	1	1	1	1	1	1
Толуол	1	1	1	1	1	1
ДМФА	8	8	8	8	8	8

Из данных таблиц 1-2 следует, что использование сложных полиэфиров, таких как полиэтиленбутиленгликольадипинат и полидиэтиленгликольадипинат, позволяет придать композиции высокую прочность, химическую стойкость, светостойкость и уменьшенное время отверждения.