ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2117021

ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫХ ПОКРЫТИЙ
Имя изобретателя: Кочнова З.А.; Шодэ Л.Г.; Устинова М.С.; Цейтлин Г.М.
Имя патентообладателя: Российский химико-технологический университет им.Д.И.Менделеева
Адрес для переписки:
Дата начала действия патента: 1996.04.25
Композиция в качестве
пленкообразующего содержит отход
производства полистирола эмульсионным
метолом, содержащий 97% полистирола и 3%
олеата натрия в качестве эмульгатора, и
низкомолекулярный эпоксидиановый олигомер.
В состав композиции входят также
пластификатор - эфиры фталевой кислоты,
растворитель - смесь этилацетата и толуола
при их массовом соотношении 1:(3 - 4) и
отвердитель - смесь полиамина, выбранного
из группы, включающей диэтилентриамин,
триэтилентетрамин, полиэтиленполиамин, и
продукта гидролитической поликонденсации U
- аминопропилтриэтоксисилана в
циклогексаноне марки АСОТ-2 при их массовом
соотношении 1:(8,1 - 10,3). На основе композиции
получают масло-, бензо-, кислото- и
щелочестойкие покрытия по металлу,
древесине и бетону.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к получению
масло-, бензо-, кислото- и щелочестойких
покрытий по металлу, древесине и бетону в
промышленности и в быту.
Известна композиция с
использованием полистирола (SU, авт. св. 1219629,
кл. C 08 L 25/06, 1986), в которую с целью повышения
адгезии к металлическим поверхностям
вводят эпоксидную смолу следующего состава,
мас.ч.:
-
Блочный полистирол - 100
-
Этилацетат - 270 - 334
-
Бифункциональный
олигооксипропиленгликоль - 1,0 - 1,5
-
Трифункциональный олигоэфирэпоксид(лапроксид)
- 3,0 - 4,0
Известна также выбранная за прототип
полимерная композиция на основе
промышленных полистиролов (SU, авт. св 1599411,
кл. C 09 D 129/00, 1990), содержащая пластификатор,
пигмент, наполнитель и органический
растворитель, а также
углеводородформальдегидную смолу при
следующих соотношениях компонентов, мас.%:
-
Стиролсодержащее пленкообразующее - 17 - 22
-
Полимеры бензольного отделения (пластификатор)
- 2,3 - 6,5
-
Углеводородформальдегидная смола - 2,5 - 5,5
-
Пигмент - 3,0 - 9,8
-
Наполнитель - 0,7 - 12,5
-
Органический растворитель - Остальное
Композиция обладает хорошими физико-механическими
показателями и химической стойкостью,
однако в ней используются промышленные
марки полистирола, а также компоненты,
труднодоступные для массового
производства.
Задачей изобретения является разработка
композиции с хорошими физико-механическими
показателями и химической стойкостью, но на
основе более дешевого и доступного сырья.
Поставленная задача достигается
разработкой полимерной композиции для
защитно-декоративных покрытий, содержащей
пленкообразующее, пластификатор,
наполнитель, пигмент, растворитель и
отвердитель. В качестве пленкообразующего
она содержит отход производства
эмульсионного полистирола, содержащий 3%
эмульгатора (олеата натрия) и 97% полистирола
и низкомолекулярный эпоксидный олигомер, в
качестве пластификатора - эфиры фталевой
кислоты, в качестве растворителя - смесь
этилацетата с толуолом при массовом
соотношении 1: (3 - 4), в качестве отвердителя -
смесь полиамина, выбранного из группы
полиэтиленполиаминов (полиэтиленполиамин,
диэтилентриамин, триэтилентетрамин) с
продуктом гидролитической поликонденсации
U - аминопропилтриэтоксисилана в
циклогексаноне марки АСОТ-2 при массовом
соотношении 1:(8,1 - 10,3) при следующем
содержании исходных компонентов. мас.%:
-
Отходы полистирола - 16,0 - 22,0
-
Эпоксидный олигомер - 3,1 - 4,0
-
Пластификатор - 1,9 - 2,7
-
Наполнитель - 1,0 - 3,9
-
Пигмент - 3,6 - 7,75
-
Растворитель - 61,6 - 66,8
-
Отвердитель - 2,0 - 2,55
В качестве основы композиции применяют
полистирол с
= 640000 - 720000 в виде отходов производства
эмульсионного полистирола, представляющих
собой влажные куски белого цвета,
остающиеся после очистки реактора. Они
содержат от 0 до 55% воды в зависимости от
срока и условий хранения и остатки
эмульгатора в количестве 0,4 - 3,0%. Возможно
применение отходов производства
полистирола, получаемого другими способами.
В качестве эпоксидного олигомера
используют любую промышленную
эпоксидиановую смолу: ЭД-20, ЭД-16, Э-40 и др.
В качестве пластификаторов используют
эфиры фталевой кислоты (дибутилфталат,
бутилбензилфталат, диоксилфталат и др.).
В качестве отвердителя используют смесь
полиамина, выбранного из группы
полиэтиленполиаминов, обычно используемых
для отверждения эпоксидиановых олигомеров:
полиэтиленполиамин (ПЭПА), диэтилентриамин
(ДЭТА), триэтилентриамин (ТЭТА), с
разработанным нами ранее продуктом
гидролитической поликонденсации U
-аминопропилтриэтоксисилана в
циклогексаноне, выпускаемым под маркой
АСОТ-2 (ТУ 6-02-1250-83).
При использовании сухих отходов
растворение производят в смеси
растворителей этилацетат-толуол в
соотношении 1:(3 - 4) по массе. При
использовании мокрых отходов их осушка
производится в процессе приготовления
композиции. Растворение производят в
толуоле с одновременным удалением
азеотропа толуол-вода, а затем разбавляют
этилацетатом до требуемой концентрации.
Приме 1. 44 кг отходов полистирола с
влажностью 50% загружают в реактор с
электрообогревателем и якорной мешалкой,
снабженный конденсатором и разделительным
сосудом, и добавляют 49 кг толуола.
Разделительный сосуд заполняют толуолом.
Температуру в реакторе поднимают до 110oC
и производят отгон азеотропа толуол-вода до
отсутствия воды в пробе дистиллята из
разделительного сосуда. В конце отгонки
температуру поднимают до 120oС.
Скорость мешалки на этой стадии
ограничивается вспениванием раствора
вследствие наличия остатков эмульгатора в
отходах.
По окончании отгона воды температуру в
реакторе снижают до 70oC, добавляют 12,6
кг этилацетата и производят окончательное
растворение. К полученному раствору при
перемешивании добавляют 3,2 кг эпоксидного
олигомера Эд-20, 2 кг диоксилфталата, 2 кг
талька, 3,2 кг двуокиси титана (TiO2) и 3,9
кг окиси хрома (Cr2O3). Температуру
смеси постепенно снижают до 25 - 30oC.
Полученную смесь помещают в бисерную
мельницу и производят диспергирование при
30 - 40oC до степени диспергирования 20 - 30
мкм по гриндометру. Полученную суспензию
зеленого цвета фильтруют и подают на
фасовку.
Перед нанесением к полученной композиции
добавляют смесь 1,87 кг АСОТ-2 и 0,23 кг
полиэтиленполиамина. Полученная
композиция с отвердителем должна быть
использована в течение 1,5 - 2 ч.
Пример 2. 15,6 кг сухих отходов полистирола
загружают в реактор, добавляют 50 кг толуола
и 15,6 кг этилацетата и растворяют полистирол
при перемешивании при 70 - 75oC.
К полученному раствору добавляют 3,9 кг
эпоксидного олигомера Э-40, 2,34 кг
дибутилфталата, 3,9 кг мела, 5,5 кг двуокиси
титана и 0,78 кг голубого фталоцианинового
пигмента. Далее процесс производят
аналогично примеру 1.
Перед нанесением к полученной смеси
голубого цвета добавляют 2,15 кг АСОТ-2 и 0,23 кг
триэтилентетрамина.
Составы композиций и свойства полученных
покрытий приведены в табл. 1 и 2.
Как видно из приведенных примеров, покрытия,
полученные на основе предлагаемой
композиции, обладают хорошей адгезией и
химстойкостью, а также высокими физико-механическими
показателями, не уступающими, а по
твердости несколько превосходящими
полученные по прототипу.
В то же время использование отходов
производства полистирола решает проблему
их утилизации, позволяет производить
дешевые защитно-декоративные покрытия
высокого качества без предварительной
обработки отходов.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Полимерная композиция для
защитно-декоративных покрытий,
включающая пленкообразующее,
пластификатор, наполнитель, пигмент и
растворитель, отличающаяся тем, что в
качестве пленкообразующего она содержит
отход производства полистирола
эмульсионным методом, содержащий 97%
полистирола и 3% олеата натрия в качестве
эмульгатора, и низкомолекулярный
эпоксидиановый олигомер, в качестве
пластификатора - эфиры фталевой кислоты,
в качестве растворителя - смесь
этилацетата и толуола при их массовом
соотношении 1 : (3 - 4) и дополнительно
содержит отвердитель - смесь полиамина,
выбранного из группы, включающей
диэтилентриамин, триэтилентетрамин,
полиэтиленполиамин, и продукта
гидролитической поликонденсации U-аминопропилтриэтоксисилана
в циклогексаноне марки АСОТ-2, при
массовом соотношении полиамина и
продукта гидролитической
поликонденсации марки АСОТ-2 1 : (8,1 - 10,3),
при следующем соотношении компонентов
композиции, мас.%:
-
Отход производства полистирола
эмульсионным методом - 16,0 - 22,0
-
Низкомолекулярный эпоксидиановый
олигомер - 3,1 - 4,0
-
Пластификатор - 1,9 - 2,7
-
Наполнитель - 1,0 - 3,9
-
Пигмент - 3,6 - 7,75
-
Растворитель - 61,6 - 66,8
-
Отвердитель - 2,0 - 2,55
Версия для печати
Дата публикации 12.05.2007гг

вверх
|