Порошковая композиция для необратимых покрытий

Порошковая композиция для необратимых покрытий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к получению полимерных покрытий из порошковых композиций на основе поливинилбутираля (ПВБ), применяемых для защитно-декоративной отделки изделий в различных отраслях народного хозяйства. Удешевление композиции и повышение когезионной прочности покрытий на ее основе достигается порошковой композицией, содержащей ПВБ с мол.м. 150000-200000, отвердитель и пигмент. В качестве отвердителя используют смесь фосфогипса с 4,4-диаминодифенилметаном, взятых в массовом соотношении 1:1, при следующем соотношении компонентов в композиции, мае.ч.: поливинилбутираль 60-75, фосфогипс 10- 15, 4,4 -диаминодифенилметан 10-15, пигмент 5-10. 3 табл. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .

РЕСПУБЛИК (я)э С 09 О 129/14, 5/03 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4768249/05 (22) 14.12.89 (46) 23.03.92. Бюл. М 11 (71) Ленинградский технологический институт им. Ленсовета (72) И,А, Без гузи ко ва,. В.А. Стол я рова и

А.Д.Яковлев (53) 667.638.6 (088.8) (56) Яковлев А.Д„Здор В,Ф., Каплан В.И.

Порошковые полимерные материалы и покрытия на их основе.— Л.: Химия, 1978, с.

254.

Авторское свидетельство СССР

М 205435, кл. С 08 L 63/02, 1966, Авторское свидетельство СССР

М 810745, кл. С 09 0 3/74, 1981.

Изобретение относится к получению полимерных покрытий из порошковых композиций на основе поливинилбутираля (ПВБ), применяемых для защитно-декоративной отделки изделий в различных отраслях промышленности, Известные порошковые композиции, применяемые для необратимых покрытий на основе ПВБ, содержат в своем составе в качестве структурирующих агентов (отвердителей) многоосновные органические и неорганические кислоты, их ангидриды, фенолформальдегидные олигомеры ново. лачного и особенно реэольного типа, блокированные изоцианаты, соединения меди, хроматы и дихроматы. Такие покрытия отличаются недостаточно высокой декоративностью вследствие того, что процессы отверждения и растекания расплава проис„„SU „„1721069 А1 (54) ПОРОШКОВАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ

НЕОБРАТИМЫХ ПОКРЫТИЙ (57) Изобретение относится к получению полимерных покрытий из порошковых композиций на основе поливинилбутираля (ПВБ), применяемых для защитно-декоративной отделки изделий в различных отраслях народного хозяйства. Удешевление композиции и повышение когеэионной прочности покрытий на ее основе достигается порошковой композицией, содержащей П В Б с мол. м. 150000-200000, отвердитель и пигмент. В качестве отвердителя используют смесь фосфогипса с 4,4 -диаминодифенилметаном, взятых в массовом соотношении 1;1, при следующем соотношении компонентов в композиции, мас.ч.: поливинилбутираль 60-75, фосфогипс 1015, 4,4 -диаминодифенилметан 10-15, пигмент 5 — 10. 3 табл. ходят одновременно. Для получения высокодекоративных необратимых покрытий необходимо, чтобы растекание опережало отверждение, Этому условию отвечает порошковая композиция для необратимых покрытий. содержащая П В Б с мол.м.

25000 — 50000 и отвердитель — фосфат аммония, взятые в соотношении (90 — 99):(10 — 1) соответственно (по массе).

Получаемые покрытия характеризуются достаточно высокими физико-механическими показателями и защитными свойствами.

Применяемые в качестве отвердителей фосфаты аммония относятся к классу латентных отвердителей, Известна также порошковая композиция для необратимых покрытий, включающая ПВБ с мол.м. 150000 — 200000. а в качестве отвердителя — порошковую поли1721069

55 амидокислоту при соотношении (93-97):(7—

-3) соответственно.

Получаемые покрытия характеризуются физико-механическими показателями на уровне покрытий, полученных иэ порошковой композиции из ПВБ с мол.м, 2500050000, однако когезионная прочность пленок, характеризуемая пределом прочности при разрыве, недостаточна и составляет

23 МПа, а полиамидокислота является дорогим и малодоступным веществом.

Цель изобретения — повышение когезионной прочности необратимых покрытий и снижение стоимости композиции.

Цель достигается тем, что порошковая композиция для получения покрытий, включающая ПВБ марки ЛА (мол.м. 1500002000000), пигмент, в качестве отвердителя содержит. смесь фосфогипса с 4,4-диаминос дифенилметаном, взятых в соотношении

1:1, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.:

ПВБ 60-75

Фосфогипс 10-15

4,4 -Диаминодифенилметан 10-15

Пигмент 5-10

В изобретении использован ПВБ марки

ЛА с мол.м. 150000-200000 с содержанием, : Ацетатных групп 3, бутиральных групп

42, гидроксильных групп 6.

Фосфогипс является отходом производства концентрированных фосфорных удобрений и представляет собой порошкообразное вещество с насыпной массой 1000 мг/м и плотностью d4 = 2 5 2,7.

В композиции используют фосфогипс, полученный как побочный продукт при переработке фосфоритов в фосфорную кислоту и фосфатные удобрения. При разложении сырья получают жидкость,, обогащенную

Р206, и шлам Са$04 2Н20 по схеме

Саэ(Р04)2Е+ 5Н2$04+ 10H20-» у 5 (Ca$04 2 Н20)+ ЗНзРО4+ 0,5Н2Р2

Фосфогипс состоит из кристаллов

CaS04 2Н20, загрязненных примесями фосфатов и фтора, он поступает с технологической линии в виде фильтрационного кека.

Его удельная поверхность, определенная методом Товарова на приборе ПСХ-4, составляет 250,0 м /кг, насыпная плотность

1000 кг/м, угол естественного относа 460.

На ПО "Фосфорит" (г, Кингисепп) в соответствии с ТУ выпускается фосфогипс для сельского хозяйства, в котором регламентируются следующие показатели: содержание основного вещества (Ca$04

° 2Н20) для 1-ro сорта не менее 927ь, для 2-го сорта не менее 80 : содержание гигроско5

35 пической влаги для 1-ro сорта 6 + 1, для

2-ro сорта не более 20 ; содержание водорастворимых фтористых соединений не более 0,3ф, (для 1-го и 2-го сортов); содержание частиц размером более 1 мм для 1-го сорта не более 6 . для 2-го сорта не определяется.

Для порошковых полимерных композиций перечисленные показатели также представляют интерес, поскольку могут влиять на сыпучесть порошков. В этом смысле предпочтение следует отдать 1-му сорту, Химический состав фосфогипса, )(: СаО

31,62; MgO 0.27; $0з 45,35; $102 0,61; TIOz

0.14; А!20э 0,17; Ре20з 0,30; P20s 1,62; йагО

0,32; КгО 0,08; кристаллическая вода 19,4; рН 2,9.

Содержание PzOs в используемом фосфогипсе должно быть не более 27, рН водной вытяжки 2,9.

4,4 -Диаминодифенилметан (ДАФМ)— кристаллический порошок от светло-коричневого до темно-коричневого цвета. Растворим в этиловом спирте, бен золе, диэтиловом эфире, незначительно растворим в холодной воде, Тпл. = 92-93 С, Ткип, = 398-399 С (768 мм рт.ст.), d42 =.1,120.

В данной композиции фосфогипс и 4,4

-диаминодифенилметан вводятся в соотношении 1:1. Фосфогипс вводится в количестве 10-15 мас. . Введение фосфогипса в большем количестве превышает пределы его совместимости с ПВБ. Введение фосфогипса в количестве меньше 10 мас., а также в другом соотношении с дифениламином не обеспечивает достижения ожидаемых физико-механических показателей.

Указанные пределы введения фосфогипса и 4,4 -ДАФМ соответствуют концентрационным пределам совместимости с

ПВБ. В качестве пигментов в предлагаемой композиции используются двуокись титана (рутил), окись железа, окись хрома, свинцовый крон.

Покрытие характеризуется повышенной адгеэионной и когезионной прочностью, а также необратимостью благодаря отверждаемому действию кислот, выделяющихся из фосфогипса в процессе пленкообраэования. Кроме того, фосфорная кислота оказывает фосфатирующее действие на металлическую подложку, что значительно улучшает качество покрытия, а композиционное сочетание фосфогипса с 4.4 -ДАФМ позволяет получать достаточно прочные и эластичные покрытия с высокой декоративностью.

П риме р1..Берут75мас.ч. ПВБ смол.м.

150000, 10 мас,ч. фосфогипса, 10 мас.ч, 4,4

-диаминодифенилметана. 5 мас.ч. двуокиси

1?21069 титана (рутил) и перемешивают их в шаровой мельнице в течение 50-60 мин. Смесь рассеивают через сито 0315, полученную композицию наносят на холодное металлическое изделие методом электронно-ионной технологии (с применением высокого напряжения 15 — 20 кВ).

Пример 2. 70 мас.ч. ПВБ с мол.м.

160000, 12,5 мас.ч. фосфогипса, 12 мас.ч.

4,4-ДАФМ, 5 мас.ч, окиси железа смешивают в течение 50 — 60 мин в шаровой мельнице. Композицию получают и наносят по аналогии с примером 1.

Пример 3. 60 мас.ч. ПВБ с мол.м.

170000, 15 мас,ч. фосфогипса, 15 мас.ч. 4,4

-ДАФМ, 10 мас,ч. окиси хрома смешивают в течение 50-60 мин в шаровой мельнице.

Композицию получают и наносят по аналогии с примером 1.

Пример 4, 85 мас.ч. ПВБ с мол,м.

150000, 2,5 мас.ч. фосфогипса, 2,5 мас.ч, 4,4

-ДАФМ, 10 мас.ч. двуокиси титана (рутил) смешивают в течение 50 — 60 мин в шаровой мельнице. Композицию получают и наносят по аналогии с примером 1.

П риме р5.55мас,ч, ПВБс мол,м, 150000, 20 мас.ч. фосфогипса, 20 мас.ч. 4,4

-ДАФМ, 5 мас.ч. свинцового крона смешивают в течение 50 — 60 мин в шаровой мельнице. Композицию получают и наносят по аналогии с примером 1.

В примерах 4 и 5содержится фосфогипс и 4,4 -ДАФМ в количестве больше и меньше заявленного, в примерах 6-10 и 16-20 содержание пигмента больше и меньше заявленного. Дополнительные примеры конкретного выполнения (11-15), контрольные примеры (1 — 5), а также примеры композиций с другим соотношением между фосфогипсом и 4,4 -ДАФ М п редставлен ы в табл. 1, свойства получаемых покрытий в сравнении с известными — в табл. 2 и 3.

Физико-механические показатели определяют при использовании толщиномера

ИТП-1 и микрометра (для определения толщины покрытий и свободных пленок, РМИ-5 для определения адгезионной прочности покрытий, динамометра ZM-40 для определения прочности пленок на разрыв и относительного удлинения, ШГ-1 для определения гибкости покрытий, ПМТ-3 для определения микротвердости покрытий, 11А для определения прочности покрытий на удар.

Режимы пленкообраэования снимают

5 на установке для определения параметров пленкообразования, декоративность оценивают визуально. Покрытия получают в иониэированном кипящем слое с последующим оплавлением при температуре пленкообра10 эования.

В табл. 2 приведены основные технологические и физико-механические свойства предлагаемой порошковой композиции для необратимых покрытий в сопоставлении с

15 известной.

Из табл. 2 следует, что покрытия на основе предлагаемой порошковой композиции (примеры 1 — 3 и 11 — 15) характеризуются более высокой адгезионной и когезионной

20 прочностью, гибкостью; устойчивостью к уда, у, а также повышенным содержанием гельфракции, Кроме того, предлагаемая порошковая композиция позволяет формировать покрытия при более низкой

25 температуре. Покрытия характеризуются достаточно высокой декоративностью.

Стоимость порошковой композиции складывается в основном из цены ПВБ и отвердителей. В известной композиции в

30 качестве последнего используют полиамидокислоту. В изобретении используют более дешевые фосфогипс и 4.4

-диаминодифенилметан, Формула изобретения

35 Порошковая композиция для необратимых покрытий, включающая поливинилбутираль с мол.м. 150000 — 200000, отвердитель и пигмент, отличающаяся тем, что, с целью повышения когезионной прочности

40 покрытия и удешевления композиции, она содержит в качестве отвердителя смесь фосфогипса с 4,4 -диаминодифенилметаном, взятых в массовом соотношении 1:1, при следующем соотношении компонентов в

45 композиции, мас,ч.:

Поливинилбутираль с мол.м, 150000-200000 60-75

Фосфогипс 10-15

4,4 -Диаминодифенил метан 10 — 15

50 Пигмент 5 — 10

1721069

I I

CI

1 - !

1 1

I 1 в м\

1 1 1

1 I I

an

1 1 в

I 1! 1 в

1 1

1 б о

1! 1 в

1 1 б о

1 1

l 1.an о

1 . I

I 1 в

1 СЧ

1 1 1 в с 1 1

t 1 м\

1 11

1 1

an

СЧ б

1 I в сч

I 1

I 1

1 I 1

1 1

1 I о

1 1

an л

\ 1

1 б в I 1

44

X г с л ? ч t? л х а о л

Ol aO

c3 ?

1

1 б б.

1 43

I ? о

Е о

I Х

IO

Ot а о с! с1

33 Х х

>?

Я Э?

СФ З о 34 о х

* î ?

34 а

С.Ф Х =С

М О ч ч

? ? х х о о

1 1 I

1 1 I

I 1 1 о о

3 1 С с I со в б 1 44 1

I I

441 3 Ч

1 1 в о

1 IÑ×! л сч

? I 1 сч 1

1 1 1

C I 44

IO I 1 о

oo an

CO I 1 С 4 1

1- — 4

1 .1 I

1 1 I ! о an

1 С4 1

1 1

1 11

1 I 1 в.о о

1 I ОС

1 1 б

1 1 1 в an

1 1 1 в с о, сч сч е

I I 1

1 1 1

1 11 ! 1 1 в о о

1 1 Л 1

Ф 1

1 1 1

1 °

1 1 1 в о о

I aO I aCO

1 1 1

1 1 I

3 бб

1 1 1 о, о о е 1

1 1 1

1 1

1 33

I 1 1

1 I . 1 в в е

1 1 1

1 t 1 в an

1 1 I

I 1 I

1 1 С,б! В СЧ СЧ

1 1 1

1 1

1 I I в e an

CO I Ca!

I Ci f 1

Е

1 ? 1 1 а с о о о

C I C 3» Ü

1 1 1

1 Х 1 1 л о сс Фо

i ! т 3!

? Г 1 м, в ю

1 Е 1 о

Х 3 — 3 в м, в

1 1

С4 СЧ СЧ

1 1 1

1 CO 3 a?3 I с

3 I Ф4 в

43 1 л о о.

1 ? 1 1 3» са!Лб

1* — в о о о

1 I

1 Ol l aO 3

Ф»

С- — 4

1 34 l 1 в о о в сч сч

43 1 an

cC I 1

Д 1-4 се сч сч

1 1 I ! с —

1 1 О В В

1 б 1 о

I Caa 1

1 1 I

1 ° 1 в в an

1 I 1

1 1 л сч сч

1 о

I 3 С3 1

1 1 1

1 °

1 1 I

an о о

1 3 1 3»

1 «1

1 1

1721069

О

CI в о (! м (Ч

1 о о о

СЧ N

О

О

lA

I ов (Ч (Ч

1

LA

N М о

О

CI л

l в

N Гс\ о в

CI

1

lA (Ч м о

LA

Со (Ъ

С3 (О

LA

N ("\ о о (Ч

CQ Ф сЪ! IA (Ч м

О

LA

О в

ГсЪ о (Zt

LA

l оо

С 4 Г

° Ч N л

3 о

О

\ в (СЪ о

1 в сч м

CI

3! м (Ч

N

1 оо о сч (Ч N

Cl в

N в

3Г л

CI

ФЧ

О

I оо о сч

N СЧ

Cl

lA

ФЧ в

О

СХ!

1 оо о сч

N N

С3

О м л !

3 м в

1 оо о сч сч сч

О

О (Ч

LA

3 -3 л

CI сч

О

1

ОО

a N

СЧ N

О

CI в

3 а (Ч

Cl

CI

IA

I .О .т с0

3 а

СЧ

ОО

О (Ч (Ч СЧ

О (Г\

О

30!

О О

a cv

N N

Cl п

LA

1 л

3

1 оо о (ч (Ч сЧ

О

LA л

Cl (Ч о

1 оо о сч

N СЧ

Cl

О

О в

I ° л

Cl

Cl (Ч

О

ЮР

I оо о сч (Ч (Ч

LA

М Ч

Cl

С7

О\

CO I в м

1

1

Ln 1

О\ I

1

О о м в

3 -3

О

LA

СО

l оо

О (Ч

N 44 о о

СЧ в (Ъ

1 .3 л

--3.

ОЪ I

1

I ,В

lA 1

О

О сч

lA

3 !

-3

1 оо о сч сч сч

О

Cl

СЧ л

3

CI

О

СО

44

Z

I3 Z

lO X

О (v о т

3 о

И

Iо о (1 х

X к

1 еи ао

Ill

С СФ

Z CL

СГ 3(1- !

Фи о

У о а

C л

ФС X!

1!

I (Ч I!

ЮФ

ОФ

Xl! с!

lO I

I3 t

l 1

1

1

1

1

I!

I!

1

I

Z

I (3 а

1 СФ т

X а

1 C

1 о

1 ) X!

1 X

1 С! о с

I. Y

1 X

1 X

1 Щ

1 Ci с

1 1:

1 Л

1 о с

1 V

1 X

I X а с

1! (X

Ф1 43

1 СС

1 I3 х о!. с

1 C

1 X

1 Cl

1 3

1 43

I Z

1 О!

1

I

1!!

1 (1

1

1

1 1 ! I ! 34

1 (О I

1 Б 1

1 — -!

1

1 Г \ 1

1 4Ч 1

1 1

1 1

I Сч 1

1 4Ч 1

1 I

I

I 1

1 I сч ! 1

l l

I I

1 О

I.N 1

1 1

1 1

1 1

1 ОЪ

1 1

Г I

I I

1 1

1 30

Ф 1

ФГ

1 ! ! 1

Фл!

I 1

1 I

1 ЪО I

1 (1 I

1 (!

LA!

1 Ф

I l

1 I ! 1 ! 1

1 I

1 I

1 1

1 «1

1 1

I 1

С \ 1 —

1 1

I 1

1 Сч 1

I 1

11

1 I

1 1

1 1

1 I

1 I

1 1

I t

I I

i a

1 1 ! t

ГФ !

I I

I ОЪ

1 I ! 1

1 1

1 1

I CO 1

1 1

14

1 1

1 1

1 1

1 Л

1 1!

I ! 1 ! 40

11 ! !

I 1 ! ВФ

1 1

° б

1 1

1 I

1 1

I I

1 1

I 1

1 1

1 1

1 1 ! м

1 1 1

1 ! 1

1 (Ч 1

1 !

l в

С 4 !

1

I сч I!

I ссЪ I

N I

I

СЧ I

ФЧ 1

I

4Ч 1

1 о

N 1

1

ОЪ 1

I

СО t

1

1 л !

1!

ЪО 1 (1

1 1 в i

1!

3 1

1

М 1

1.

I (Ч I

I!

1!

I а

I

0 \ 1

1

4L3 Ф

I

1 л- (1!

° 0 I

1

LA 1

t

I

I (м !!

l!! (Ч !

1!

X

1 K

I Cl

1 0

О О Л сч м

СЧ N

Оом Л (Ч (Ч 3

1 о о л

«СЧ (Ч (Ч! оо л

4Ч 1 (Ч N ° СГ

1 оо л

СЧ 3 I

СЧ СЧ 3

I оо л (Ч 1.

N N

Оо Л (Ч 3 1

СЧ N Cc

1 оо л о сч

СЧ (Ч

an л

О(Ч 1 Ч Сч 0

1 оо л ом (4 (Ч -Ф

Z (3

z т о т

C Cl

Z 0

9 \ а (3 со а

0 Э т и ао

eI Х

I3

CL

С! K

43 С

ZX ФФ

1 Q

X O и т

О 3

* с

° - 0

О Г.

Ф

I I3

033 а т в

X «3 с е с

I3 X 33

3! X (сФ. и

33 О

Х (С 41 IO и т I т

Jt

t- a

V I3 X о т лх

-3

D 1 л !

1

О 1

ОЪ 1

I о

CO !

1

О !

ОЪ 1

1 о 1

ОЪ 1

1 о

О\ !

I в i

ОЪ !!

1 в !

ОЪ 1!

LA t

0 Ъ 1

I (в !

CA 1

1 в !

ОЪ I т !

1! в !

ОЪ !! (1!

LA °

ОЪ 1

1

В 1

ОЪ 1

1 о

1

1 о

° I

1 а

I

О I

ЮО l!

О I

CO I

1

О 1

3О 1

° 1

1 о

0L 1

1

1

I3

4 Ф

z i

X .3 1 ас

3lt 3l l ф °

1721069

Т а б ц и уд„

Показатели

Y 225435 j я 810745

Режим пленкообразования о

Температура, С

230-250

230-250

4-7

3-5

Время, мин

Адгезионная прочность к алюминию, H/ì

1000-1300

800-850

Прочность на разрыв, МПа

23-24

Относительное удлинение, 3 8

S0-98

1-3

4-5

1,5-2,0

175-195

Составитель Т,Никитина

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л.Бескид

Редактор И.Горная

Закаэ 927 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Гельфракция, мас.4

Гибкость, мм

Прочность на удар, Н м .Микротвердость, МПз

Яначения показателей при использовании композиций по авторским свидетельствам