Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные	Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения	Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела
Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки)

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2213113

КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЙ

Имя изобретателя:  
Имя патентообладателя: Общество с ограниченной ответственностью "Форпост-ЛТД"
Адрес для переписки: 105064, Москва, Гороховский пер., 8-62, Патентное бюро "ВОЛИНИК", пат.пов. М.С.Федотовой
Дата начала действия патента: 2001.12.25 

Изобретение относится к составам одноупаковочных полиуретановых композиций, отверждающихся влагой воздуха и применяющихся в качестве самостоятельного покрытия или в составах наполненных лакокрасочных материалов, предназначенных для антикоррозионной и гидроизоляционной защиты изделий из дерева, металла, бетона и железобетона. С целью получения защитных полимерных покрытий, обладающих повышенной устойчивостью к термоокислительной деструкции в условиях эксплуатации при повышенных температурах в воздушной среде, композиция содержит полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3000-5000 у.е., полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата, этилацетат и флотореагент - оксаль.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к рецептурам одноупаковочных полиуретановых композиций, отверждающихся влагой воздуха, и может быть использовано для получения защитных покрытий по дереву, бетону, металлу.

Известны наполненные высокодисперсным порошком цинка антикоррозионные покрытия, в составах которых в качестве пленкообразователя используется одноупаковочный полиуретановый лак "Лаптекс-2" (ТУ 2226-001-13013487-95), отверждающийся влагой воздуха и изготавливаемый на основе полиоксипропилентриола марок "Лапрол-4503" или "Лапрол-4503" и полиизоцианата (1. Патент РФ 2169164 по 99127160/04 от 29.12.99, МПК⁷ С 09 D 175/04; 5/10. Антикоррозионная лакокрасочная композиция. 2. Патент РФ 2169165 по заявке 99127188/04 от 29.12.99, МПК⁷ С 09 D 175/04; 5/10. Антикоррозионная лакокрасочная композиция).

Данные композиции обладают высоким защитным эффектом, обусловленным протекторными свойствами высокодисперсного цинкового порошка. Однако из-за высокой степени наполнения теряются преимущества свойств полиуретановой матрицы, и такие известные композиции обладают недостаточной эластичностью при изгибе (2-8 мм), что в некоторых случаях ограничивает их использование.

Наиболее близкой по составу к предлагаемой является одноупаковочная композиция для покрытий, синтезируемая из простого полиэфиртриола полиизоцианата в среде обезвоженного этилацетата (Патент РФ 2073053 по заявке 93034943/04 от 15.07.93, МПК⁶ С 09 D 175/08. Композит покрытий. - Прототип). В качестве полиэфиртриола известная композиция содержит полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3000-5000 у.е., а в качестве полиизоцианата - смесь изомеров 4,4'-дифенилметандиизоцианата, при следующем исходном соотношение между компонентами, мас.ч. (мас.%):

Полиоксипропилентриол - 100 (20-33,3)

Указанный полиизоцианат - 100-200 (33,3-50)

Этилацетат - 100-200 (33,3-50).

Известная полиуретановая композиция для покрытий технологична при изготовлении и при нанесении на защищаемые поверхности. Сформированные на ее основе полимерные покрытия обладают хорошей эластичностью и устойчивостью в различных агрессивных средах. Однако такие покрытия недостаточно устойчивы при эксплуатации в воздушной атмосфере при повышенных температурах (80-100^oС), что проявляется в их охрупчивании, ухудшении адгезии к подложке и в снижении физико-механических показателей.

Технической задачей, решаемой в рамках настоящего изобретения, является создание утверждаемой влагой воздуха полиуретановой композиции с длительным сроком хранения без необратимых изменений физико-механических характеристик, обеспечивающей получение защитных полимерных покрытий, обладающих повышенной устойчивостью к термоокислительной деструкции в условиях эксплуатации при повышенных (80-100^oС) температурах в среде воздуха.

Решение указанной выше задачи достигается за счет того, что в отличие от известной композиции для покрытий, предлагаемая композиция дополнительно содержит низкомолекулярный гидроксилсодержащий реагент, в качестве которого применяют флотореагент - оксаль, представляющий собой продукт дополнительной переработки высококипящих побочных продуктов производства диметилдиоксана, обладающего следующими физико-химическими свойствами:

Эфирное число, мгКОН/г - 0,5-4,0

Массовая доля гидроксильных групп, % - 24-35

Плотность при 20^oС, г/ см³ - 1,00-1,12

Температура застывания,^oС, не выше - Минус 30

при следующем соотношении между компонентами композиции, мас.%:

Полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3000-5000 у.е. - 35,0-60,0

Полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата - 14,8-28,5

Флотореагент - оксаль - 0,2-1,5

Этилацетат - Остальное до 100

В качестве полиоксипропилентриола используют олигомеры марок: "Лапрол - 3003", "Лапрол - 4503" и "Лапрол - 5003" (ТУ 6-05-1513-76; ТУ 6-05-2033-87; ТУ 6-05-62-93).

Полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата имеет торговую марку "Полиизоцианат-А" по ТУ 113-03-38-106-90.

Свойства применяемого этилацетата должны соответствовать ГОСТ 22300-76.

Флотореагент - оксаль по своим характеристикам должен соответствовать требованиям ТУ 2452-029-05766801-94 (марки Т-92 и Т-94).

Предлагаемые пределы соотношений между компонентами композиций определены экспериментальным путем и являются оптимальными, с точки зрения достигаемого положительного эффекта. Применение этилацетата в количестве более 50% в составах нецелесообразно по причине того, что такие композиции с низким сухим остатком не обеспечивают достаточную толщину образующихся защитных покрытий. При содержании этилацетата менее 10% в смеси исходных компонентов получаемая композиция представляет собой высоковязкую жидкость, упаковка которой и дальнейшее использование у потребителей затруднено из-за ее нетехнологичности.

Рекомендуемые соотношения между реагентами - полиизоцианатом и полиоксипропилентриолом - обеспечивают получение оптимального комплекса физико-механических и защитных свойств образующихся полимерных покрытий. При большем содержании полиизоцианата сформированные защитные покрытия достаточно жестки и не обладают необходимым уровнем эластичности. Меньшее количество полиизоцианата замедляет скорость (утверждения композиции после ее нанесения на защищаемые поверхности.

Предлагаемый интервал концентраций флотореагента - оксаль, обусловлен его эффективностью по обеспечению устойчивости защитных покрытий к термоокислительной деструкции. Содержание данного реагента более 1,5% не приводит к дальнейшему повышению устойчивости, а менее 0,2% - малоэффективно.

Сравнение предлагаемой композиции с известной композицией - прототипом позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию "новизна", так как в данном случае содержится новая совокупность ингредиентов в новом количественном соотношении.

"Изобретательский уровень" предлагаемого технического решения иллюстрируется вышеизложенным и заключается в том, что дополнительное введение в состав композиции флотореагента - оксаль привело к неочевидному эффекту - повышению стабильности физико-механических показателей полимерных защитных покрытий, эксплуатирующихся в режиме термоокислительного старения. Данный эффект нельзя было предсказать заранее, так как о термостабилизирующих свойствах флотореагента - оксаль по отношению к полиуретановым материалам какая-либо научно-техническая информация отсутствует. Известно, что основные области использования флотореагента - оксаль марок Т-92 и Т-94 - изготовление пластификаторов для резиновых изделий и пленочных материалов, регулирование структурно-механических и фильтрационных свойств буровых растворов на водной основе при бурении нефтяных скважин, флотация руд цветных металлов, угля и некоторого минерального сырья.

Предлагаемая композиция, как и композиция по прототипу, может быть изготовлена из промышленно производимых материалов на известном химическом оборудовании, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию "промышленная применимость".

Образцы для испытания полимерных пленок и покрытий готовили общепринятыми методами. Толщина покрытий во всех случаях составляла 60-80 мкм. Время высыхания до степени 3 определяли по ГОСТ 19007, условную вязкость композиций определяли на вискозиметре В3-246 с диаметром сопла 4 мм согласно ГОСТ 8420, адгезию покрытий к металлической подложке оценивали по ГОСТ 15140 (метод 2), эластичность покрытий при изгибе определяли по ГОСТ 6806, физико-химические характеристики полимерных пленок при растяжении определяли по ГОСТ 263.

Устойчивость покрытий к термоокислительному воздействию (воздушная атмосфера при температуре 90±10^oС) оценивали в соответствии с ГОСТ 9.403 (метод А) по изменению адгезии покрытий, их эластичности и по изменению физико-механических показателей полимерных пленок.

Техническую сущность и преимущества предлагаемой композиции иллюстрируют нижеприведенные примеры.

Пример 1 (по прототипу)

В реактор с мешалкой и обратным холодильником загружали "Лапрол-5003", этилацетат и при перемешивании вводили полиизоцианат. После чего содержимое реактора нагревали до температуры кипения растворителя 75-80^oС и выдерживали в этом режиме до достижения постоянства содержания МСО-группы в готовой композиции 10-12%. Состав композиции приведен в табл. 1, а ее характеристики и свойства образованного покрытия в табл. 2.

Примеры 2-6

Предлагаемую композицию получали аналогично композиции-прототипу.

Флотореагент - оксаль вводили в реактор совместно с полиоксипропилентриолом. Рецептуры композиций приведены в табл. 1, а характеристики и свойства образующихся защитных покрытий в табл. 2.

Таким образом, как видно из сравнительных примеров, заявляемая полиуретановая композиция при сопоставимых уровнях вязкости и времени высыхания обеспечивает большую устойчивость образованных на ее основе защитных покрытий к термоокислительной деструкции: изменение адгезионной прочности и физико-механических показателей во времени происходит значительно медленнее, чем у покрытий, полученных из композиции-прототипа.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Композиция для покрытий, включающая полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3000-5000 у. е. , полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата и этилацетат, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит флотореагент - оксаль, представляющий собой продукт дополнительной переработки высококипящих побочных продуктов производства диметилдиоксана, при следующем соотношении между компонентами, мас. %:

Полиоксипропилентриол с молекулярной массой 3000-5000 у. е. - 35,0 - 60,0

Полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата - 14,8 - 28,5

Флотореагент - оксаль - 0,2 - 1,5

Этилацетат - Остальное до 100

Версия для печати
Дата публикации 18.01.2007гг

НОВЫЕ СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ
	Технология изготовления универсальных муфт для бесварочного, безрезьбового, бесфлянцевого соединения отрезков труб в трубопроводах высокого давления (имеется видео)
	Технология очистки нефти и нефтепродуктов
	О возможности перемещения замкнутой механической системы за счёт внутренних сил
	Свечение жидкости в тонких диэлектрических каналох
	Взаимосвязь между квантовой и классической механикой
	Миллиметровые волны в медицине. Новый взгляд. ММВ терапия
	Магнитный двигатель
	Источник тепла на базе нососных агрегатов