Способ получения водорастворимого связующего для лаков горячей сушки

Способ получения водорастворимого связующего для лаков горячей сушки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР "1 1 09 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " « .=

Д .

Э:

1Ф %raiwgg м. ищЯЩс ф

К ПАТЕНТУ (21) 4203919/05 (22) 22,12.87 (31) А 3413/86 (32) 23.12,86 (33) AT (46) 15,07,92. Бюл, ¹ 26 (71) Вианова Кунстхарц, АГ (AT) (72) Вернер Штаритцбихлер, . Герт Дворак . и Вольфганг Даймер(АТ) (53) 667.657.2 (088,8) (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМОГО СВЯЗУЮЩЕГО ДЛЯ ЛАКОВ ГОРЯЧЕЙ СУШКИ (57) Изобретение относится к получению водорастворимого связующего, которое после нейтрализации карбоксильных групп третичными алканоламинами используется для получения коррозионно-устойчивых лаков горячей сушки с низким содержанием растворителя и покрытий на их основе, Изобретение позволяет повысить солестойкость и тропикоустойчивость покрытий на основе связующего. Этот результат достигается тем, что в способе получения водорастворимого связующего для лаков горячей сушки, осуществляемом взаимодействием при

100-120 С поликарбоксильного и полигидроксильного компонентов, в качестве поЛикарбоксильного компонента используют продукт взаимодействия 100 мас.ч. малеинового ангидрида и 250-350 мас.ч. дегидраИзобретение относится к получению водорастворимого связующего, которое после нейтрализации карбоксильных групп третичными алканоламинами используется для получения коррозионно-устойчивых лаков!

Ж, 1748650 А3

1s>)s . С 08 G 59/14//С 09 0 163/10

1 тированного касторового и льняного масел или их смеси с соевым маслом, с кислотным числом 446-268 мг КОН/r со значениями вязкости после обработки водой или ее смесью с метаном, измеренной в диметилформамиде при 20 С, 5,2-6,8 мг/л, в. качестве полигидроксильного компонента используют продукт взаимодействия диэтаноламина, эпоксидиановой смолы с эпоксидным эквивалентом 450 — 975 и толуилендиизоцианата или продукт взаимодействия диизопропаноламина, эпоксидиановой смолы с эпоксидным эквивалентом

450 — 975 и гексаметилендиизоцианата, или продукт взаимодействия дизтаноламина, эпоксидиановой смолы с эпоксидным эквивалентом 475 + 20, полиэфира на основе триэтиленгликоля, триметилолпропана и . фталевого ангидрида с кислотным числом

3 мг КОН/r, глицидилового эфира третичной

Ср-С11 монокарбоновой кислоты и толуилендиизоцианата со значением вязкости продукта взаимодействия, измеренной в диметилформамиде при 20 С, 9,7-12,1 мл/г и гидроксильным числом 130-280 мг КОН!г, причем массовое соотношение компонен- ф тов составляет соответственно (20-30):(7080), а взаимодействие компонентов проводят до получения продукта со значениями вязкости, измеренной в диметилформамиде при 20 С,13,9-17,3 мл/г. 1 табл. горячей сушки с низким содержанием растворителя и покрытий на их основе, Цель изобретения — повышение солестойкости и тропикоустойчивости покрытий на основе связующего.

1748650

Пример 1, Компонент (I/1).

В соответствующем реакционном сосуде подвергают переэтерификации смесь из

165 мас,ч. дегидрэтизированного касторового масла и 135 мас,ч. льняного масла в течение 1 ч при 250 С, После охлаждения до

170 С добавляют 100 мас.ч. мэлеинового ангидрида и осуществляют реакцию при

210 С до тех riop, пока не обнаруживается больше несвязанной малеиновой кислоты, Полученный аддукт охлаждают до 90"С и после добавки смеси из 30 мас,ч. воды и 3 мэс.ч. триэтиламина подвергают гидролизу.

Затем исходную смесь разбавляют метоксипропанолом до содержания твердого вещества 80%, Смола имеет предельное число вязкости (диметилформамид и ри

20 С) 6,5 + 0,3 мл/г, кислотное число 268 мгКОН/г, Компонент (11/1)

475 мас.ч. эпоксидиановой смолы (эпоксидный эквивалентный вес ЭЭ — около

475 + 25) растворяют в 100 мас.ч. диметилового эфира диэтиленгликоля, При 80 С добавляют смесь из 105 мас,ч, диэтаноламина

25 и 45 мас.ч. диметилового эфира дизтиленгликоля и осуществляют реакцию практически до полного превращения, Затем устанавливают в исходной смесй при помощи метилэтилкетона содержание твердого 30 вещества 65oj и добавкой частями около 40 мас,ч, толуилендиизоцианата повышают предельное число вязкости (измеренное в диметилформамиде при 20 С) до 10 +.0,3 мл/г гидроксильное число 230 мгКОН!г, от- 35 гоняют растворитель в вакууме до содержания твердого вещества 8()%, Связующее готовят следующим образом, 25 мас.ч. компонента (1/1) и 100 мас.ч, 40 компонента (11/1) смешивают (массовое соотношение 20, 80). Частичная конденсация происходит приблизительно при 100"С, пока предельное число вязкости (измеренное в диметилформамиде при 20 С) не дости- 45 гает 16 +. 0",.3 мл/г. После охлаждения исходную смесь нейтрализуют 6 мас,ч; диметилэтаноламина и разбавляют деионизи.рованной водой до содержания твердого вещества 35%, 50

Пример 2. Компонент(1/2) получают по примеру 1 из 80 мас.ч. дегидратизированного касторового масла, 100 мас,ч. льняного масла, 70 мас.ч, соевого масла и 100 мас,ч. малеинового ангидрида. В этом слу- 55 чае ангидридные группы расщепляют при помощи необходимого для образования полуэфира количества метанола после добавки каталитического количества триэтиламина. Исходную смесь разбавляют меток- .. сипропанолом до содержания твердого вещества 80%. Смола имеет предельное число вязкости (диметилформамид при

20 С) 5,5 +. 0,3 мл/г, кислотное число 146 мгКОН/г.

Компонент (ii/2) получают, растворив

925 мас.ч. эпоксидиановой смолы (ЭЭВ

925й 50) в 250 мас,ч. диметилового эфира диэтиленгликоля, При 80 С в раствор добавляют смесь из 133 мас.ч, диизопропаноламина и 100 мас.ч. дйметилового эфира диэтиленгликоля и осуществляют реакцию до полного превращения, Исходную смесь при помощи метилэтилкетона доводят до содержания твердого вещества 65%. Путем добавки частями около 35 мас.ч. и гексаметилендиизоцианатэ повышают предельное число вязкости 20 С до 10,2 + 0,3 мл/г; гидроксильное число составляет 130 мгКОН/г. Отгоняют растворитель в вакууме до содержания твердого вещества 80%.

Связующее готовят следуют;им образом, 37,5 мас.ч. 80%-ного раствора компонента (1/2) и 87.5 мас.ч. 80%-ного раствора компонента (II/2) конденсируют при 110 С (массовое соотношение 30:70), пока предельное число вязкости (диметилформамид при 20 С) не достигает 14,2 +- 0,3 мл/г, исходную смесь нейтрализуют после охлаждения 5 мас.ч. диэтаноламинэ и разбавляют деионизированной водой до содержания твердого вещества 35%, Пример 3, Компонент(1/3) готовят по примеру 1 из 250 мас.ч. дегидратизированного касторового масла, 100 мас.ч. льняного масла и 100 мас.ч. малеинового ангидрида.

Ангидридные группы расщепляют при помощи 30 мас,ч, воды в присутствии 3 мас.ч. триэтиламина, Исходную смесь разбавляют метоксипропанолом до содержания твердого вещества 80%. Смола имеет предельное число вязкости (диметилформамид 6,0 0,3 мл/г, кислотное число 239 мгКОН/г, Компонент (ll/3) готовят, растворив 237 мас.ч. эпоксидиановой смолы ЭЭВ 475+ 25 и 462 мэс.ч. зпоксидиановой смолы ЭЭВ

925 - 50 в 200 мас.ч, диметилового эфира диэтиленгликоля, При 80 С в раствор добавляют смесь из 105 мас,ч. диэтаноламина и

100 мас,ч, диметилового эфира дизтиленгликоля и осуществляют реакцию до полного превращения. Исходную смесь при помощи метилэтилкетона доводят до содержания твердого вещества 65%, Путем добавки частями около 40 мас,ч, толуилендиизоцианата повышают предельное число вязкости гидроксильное число 168 мгКОН/г до

1748650

11,8 - 0,3 мл/г, отгоняют растворитель в вакууме до содержания твердого вещества

80%.

Связующее получают, подвергая конденсации при 120 С 31,25 мас,ч 80%-ного раствора компонента (!/3) и 93,75 мас.ч.

80%-ного раствора компонента (II/3), массовое соотношение 25:75, пока предельное число вязкости не достигает 15,2 0,3 мл/г, Исходную смесь после охлаждения нейтрализуют 6 мас.ч, диметилэтаноламина и разбавляют деионизированной водой до содержэнияя твердого вещества 35%.

Пример 4. Компонент (! /4) идентичен компоненту (I /1).

Компонент («/4) получают следующим образом.

В соответствующем реакционном сосуде 150 мас.ч. триэтиленгликаля, 134 мас,ч, триметилолпропана и 148 мас.ч, фталевого ангидрида доводят до 220 С и этерифицируют при этой температуре до тех пор, пока кислотное число не достигает около 3 мг

КОН/г, вязкость ДИ Н 53 211/20 С (70%-ная в бутилгликоле) составляет 75-125 с, Получен .гидроксилсодержащий полиэфир, К смеси из 105 мас.ч. диэтаноламина, 116 .мас,ч. полученного полиэфира и 74 мас,ч. диметилового эфира диэтиленгликоля добавляют частями при 80 С 594 мас,ч. раствора, состоящего из 475 мас.ч. эпоксидиановой смолы 33В 475 + 20 и 119 мас.ч. диметилового эфира диэтиленгликоля. Реакцию осуществляют до полного превращения оксирановых групп. Затем добавляют

75.мас.ч, моноэпоксидного соединения (глицидилового эфира третичной Сэ-С11-монокарбоновой кислоты).

Температуру повышают до 160 С и поддерживают до тех пор, пока не обнаруживают больше несвязанных эпоксидных групп, При 70 С в исходной смеси при помощи метилэтилкетонэ устанавливают содержа. ние твердого е.-щества 66% и путем добавки частями около 45 мас.ч. толуилендиизоцианата повышают предельное число вязкости до величины около 10,3 0,3 мл/г, гидроксильное число 280 мгКОН/г. Отгоняют растворитель в вакууме до содержания твердого вещества 80%.

Связующее получают следующим образом.

Смешивают 25 мас.ч. компонента (! /1) и

100 мас.ч. компонента (II/4),ìàññîâîå соотношение 20, 80. Частичная конденсация происходит приблизительно при 105 С, пока предельное число вязкости не достигает около 17 +. 0;3 мг/г. После охлаждения до

90 С исходную смесь нейтрализуют при.по80

0,2

268,2 мощи 6 мас,ч. диметилэтаноламина и разбавляютдеионизированной водой до содержания твердого вещества 35%.

Известным способом на бусинковой

5 мельнице получают пигменты в виде пасты, которые лакированы соответствующим связующим и смешаны с меламиноформэльдегидной смолой.

Рецептура лака, мас.ч.;

10 Раствор связующего

35%-ный по примеру 1-4 123

Деионизированная, вода 25

Двуокись титана

15 (Рутил)

Сульфат бария

Пламенная сажа

Паста

Раствор связующего

20 35%-ный по примеру 1 — 4 . 193

Гексаметоксиметилмеламин 100% ный 12

Лак 473 2

25 Содержание твердого вещества составляет около 51 — 52%, рН 9,0, продолжительность растекания по ДИН 53 211/20 С около 30 с.

Пигментированный стандартный лак со

30 смолой по известному способу.

Пигмент в виде пасты получают из 57,4 мас,ч, 75%-ного связующего, 37,8 мас.ч. монобутилового эфира этиленгликоля, 80 мас,ч. двуокиси титана (типа Рутила), 40

35 мас.ч. сульфата бария и 0,2 мас,ч, пламенной сажи, Пасту в виде лака составляют с

90,1 мас.ч. смолы 75%-ной, 12 мас.ч. гексаметоксиетилмеламина (100%-ного), 17,5 мас,ч. монобутилового эфира этиленгликоля

40 и 14 мас,ч, деионизированной воды, Связующее по известному способу пол. учают следующим образом.

Компонент (I/5): 156 r дигидратизированного касторового масла и 78 r льняного

45 масла перемешивают 1 ч при 250 С в атмосфере инертного газа. При 200 С добавляют

100 r ангидрида малеиновой кислоты, После приблизительно 30 с реакции при 210 С больше не обнаруживают несвязанного ан50 гидридамалеиновой кислоты. При100 Сдо=-бавляют 70 г диацетонового спирта, 30 г воды и 2 r триэтиламина. Выдерживают 2 ч . при 100 С и затем охлаждают, СмЬла имеет содержание твердого вещества 85% и кис55 латное числа 250 мгКОН/г, Компонент (!!/5): 150 г триэтиленгликоля и 148 r ангидрида фталевой кислоты нагревают в реакционном сосуде с мешалкой, водоотделителем и выдерживают да тех

1748650

Лак, полученный из смоли

Показатель!

1редлагаемий по примеру (2 1

Г

Известнмй

Условия горячей сумки!20 ммн привС

Твердость по маят- . никовсму прибору

Кенинга, с (ДНН 53 157) 120 140 160 120 140 160 120 140 160 120 140 160 120 140 160

140 160 180 150 170 180 140 180 180 150 190 190 80 150 . 170

Вытянка по Эрихсе ну, мм (ДНИ-ИСО 1520) 4" 5 4

6 5 6 5 6 6 . 5

5 5-6 5 . -5 6

4 6

1-2 2

Испытание в солевой камере,240 v 3 3

2-3 2" 3 Обхее 20 15

2-3 1

Отслаивание на крестообразном сечении, мм (ДИН 53 167) Испытание на стойкость в тропических условиях, 40 С, 080нка ро (ДИЙ 53 209) в505 m4g2 mg2g2 иО вО ИО 80

mO m1g1 mO (I p м м в ч 8 н И, е, 0 = нет пуэийвйов. И1 в! =. оТ!(ельИИе ву(!иь)бе пуэирьки1 яm2g2 - много о™етлмво видиммх пуэмрьков; м402 — очейь нноГо 8ТИетбйво вмйймих пуэирькрв; и5 g5- ме поверхностм болване н меленькие !

)уэмрьки. пор, пока кислотное число не достигает 188 мгКОН/г, добавляют 134 r триметилолпропана и этерифицируют при 220 С, до кислотного числа менее 5 кг КОН/г, отгоняют около 27 r реакционной воды. смолу охлаждают и она готова к употреблению, продолжительность растекания по ДИН 53 211

707, -ного раствора смолы в монобутиловом эфире этиленгликоля составляет около 80 с.

Известное связующее готовят следующим образом. В реакционном сосуде с мешалкой и обратным холодильником нагревают вместе до 120 С 36 r поликарбоксильного компонента (I/5) и 70 г полигидроксильного компонента (li/5) и конденсируют около 1 ч до кислотного числа, которое сначала составляет 76 и

68 мгКОН/г, и предельного числа вязкости

14,3 1- 0,3.мл/г. Разбавляют 14 г монобутилового эфира этиленгликоля и 9 r вторичного бутанола, Для нейтралйзации исходную смесь смешивают с 6 мас,ч. диметилатаноламина.

Результаты технического испытания лака.

Лаки при помощи пульверизатора наносят на необработанный предварительно стальной лист и сушат горячей сушкой при

120; 140 и 160 С, Пленки имеют толщину сухой пленки от 25 до 30 мм

Свойства покрытий приведены в таблице,:

Формула изобретения

Способ получения водорастворимого связующего для лаков горячей сушки путем взаимодействия при 100-120 С поликарбоксильного и полигидроксильного компонентов, отличающийся тем, что. с целью повышения солестойкости и тропикоустойчивости покрытий на основе связующего, в качестве поликарбоксильного компонента используют продукт взаимо5 действия 100 мас,ч. малеинового ангидрида и 250-350 мас.ч. дегидратированного касторового и льняного масел или их смеси с соевым маслом с кислотным числом 146268 мгКОН/г, со значением вязкости после

10 обработки водой или ее смесью с метанолом, измеренной в диметилформамиде при

20 С,— 5,2 — 6,8 мл/г, в качестве полигидроксильного компонента используют продукт взаимодействия диэтаноламина. эпоксиди15 ановой смолы с эпоксидным эквивалентом

450 — 975 и толуилендиизоцианата или . продукт взаимодействия диизопропаноламина, эпоксидиановой смолы с эпоксидным эквивалентом 450-975 и гексаметилендии20 зоцианата, или продукт взаимодействия ди- этаноламина, эпоксидиановой смолы с эпоксидным эквивалентом 475 + 20, полиэфира на основе триэтиленгликоля, триметилолпропана и фталевого ангидрида с

25 кислотным числом 3 мгКОН/г, глицидилового эфира третичной Cg — Ñ(1-монбкарбоновой, кислоты и толуилендиизоцианата со значением вязкости продукта взаимодействия, измеренной в диметилформамиде при

30 20 С,— 9,7-12,1 мл/г и гидроксильным числом 130-280 мгКОН/г, причем массовое соотношение поликарбоксильного и полигидроксильного компонентов составляет (20 — 30);(70-80) соответственно, а взаи35 модействие компонентов проводят до получения продукта со значениями вязкости, измеренной в диметилформамиде при

20 С,— 13,9 — 17,3 мл/г.