Эпоксидная композиция для покрытий

Эпоксидная композиция для покрытий

Реферат

Изобретение относится к эпоксидным композициям, предназначенным для нанесения покрытий, обеспечивающих выполнение высоких экологических требований, в частности для применения в бассейнах для разведения рыб, а также для использования в емкостях для питьевой воды, зубных пломбах и других целей.

Известно множество примеров применения эпоксидных составов в качестве защитных покрытий. Ближайшим прототипом может быть патент RU 2360938 С1 от 04.10.2007 г.

Недостатками покрытий, получаемых в соответствии с патентом RU 2360938, является наличие в них весьма токсичных примесей, как в смоляной части, так и в отвердителе «Арамин». В смоле ЭД-20 в соответствии с ГОСТ 10.587-93 допускается содержание до 2,1% примесей, среди которых остатки непрореагировавшего эпихлоргидрина, не полностью удаленного толуола и других вредных и канцерогенных веществ.

В составе отвердителя «Арамин» (разработчиком его является один из авторов данной заявки) присутствует высококипящий растворитель -дибутилфталат или смесь диоксановых спиртов, которые не связываются в процессе отверждения и могут мигрировать из отвержденного покрытия в жидкую среду.

Целью настоящего изобретения является эпоксидная композиция для создания покрытий, не содержащая низкомолекулярных токсичных компонентов, способных мигрировать из отвержденного покрытия, и обеспечивающая отсутствие каких-либо выделений в водную среду бассейнов или резервуаров питьевой воды в процессе эксплуатации в течение не менее одного года.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве модификатора композиция содержит низковязкий алифатический диэпоксид в соотношении эпоксидная диановая смола : алифатический диэпоксид от 50:50 до 95:5, а смесь смол подвергнута термообработке при перемешивании в реакторе с пара-аминобензолсульфамидом¹ (¹ техническое и медицинское название «стрептоцид белый») в количестве от 0,2 до 3 масс.ч. на 100 масс.ч. эпоксидной смеси при температуре от 100 до 170°С в течение от 5 до 60 минут при скорости мешалки от 600 до 2000 об/мин, а в качестве отвердителя - аддукт, полученный взаимодействием эпоксидной составляющей с триэтилентетрамином при кратном избытке последнего от 6 до 20 от стехиометрии из расчета один атом активного водорода на одну эпоксидную группу, при температуре от 10 до 80°С в течение от 10 до 60 мин при скорости мешалки от 100 до 1000 об/мин, при этом композиция содержит в масс.ч.:

эпоксидная смоляная часть	100
отвердитель-аддукт	30÷120

Пример 1

В реактор, снабженный мешалкой и обогревом, заливают 75 масс.ч. эпоксидной диановой смолы марки Эд-20 и 25 масс.ч. алифатического диэпоксида - диглицидилового эфира диэтиленгликоля марки ДЭГ-1, температуру смеси поднимают до 135°С и при постоянном перемешивании добавляют 1,5 масс.ч. пара-аминобензолсульфамида технического (стрептоцида белого). В процессе термического воздействия в течение 30 минут при перемешивании связываются или удаляются все низкомолекулярные примеси. Полученный продукт охлаждают до комнатной температуре и затаривают.

Далее в другом реакторе получают аддукт триэтилентетрамина (ТЭТА) с полученной эпоксидной составляющей путем прибавления к 100 масс.ч. ТЭТА (10-кратный избыток) 90 масс.ч. эпоксидной составляющей и перемешивают при 40°С в течение 30 минут при скорости мешалки 1000 об/мин. Полученный отвердитель-аддукт затаривают при 120°С.

Композицию приготавливают путем смешивания при комнатной температуре в соотношении на 100 масс.ч. смоляной части 60 масс.ч. аддукта и отверждают в течение 24 часов в виде покрытий, нанесенных кистью или краскопультом, при одновременном изготовлении контрольных литых образцов для оценки физико-механических показателей.

Примеры 2÷5 осуществляют аналогично примеру 1 при изменении компонентов и параметров в соответствии с таблицей 1.

Свойства покрытий и литых образцов приведены в таблице 2.

Таблица 1
Условия получения заявляемой композиции для покрытий
№ п/п	Наименование компонентов и параметров	Вид и величина по примерам
2	3	4	5
1	Марка эпоксидной диановой смолы	ЭД-20	ЭД-22	ЭД-16	ЭД-24
2	Вид алифатического диэпоксида	Диглицидиловый эфир триэтилен-гликоля, марка ТЭГ-1	Диглицидиловый эфир полиэпихлоргидрина, марка Э-181	Диглицидиловый эфир полипропилен-гликоля, марка Лапроксид 703
3	Соотношение дианового и алифатического диэпоксида	50:50	75:25	95:5	90:10
4	Количество пара-аминобензолсульфамида на 100 масс.ч. см.ч., масс.ч.	3	0,2	1	1
5	Кратность мольного избытка ТЭТА при приготовлении аддукта	20	6	10	10
6	Количество аддукта на 100 масс.ч. см.ч., масс.ч.	30	120
7	Режим приготовления смоляной части/время, скорость мешалки об/мин	170°C/5 мин, 2000	100°C/60 мин, 600	120°C/30 мин, 1000	120°C/30 мин, 1000
8	Режим приготовления аддукта: температура/время скорость мешалки	10°C/80 мин, 1000	90°C/10 мин, 100	600	600

Таблица 2
Свойства заявляемой композиции для покрытий по примерам 1÷5 в сравнении с прототипом
№ п/п	Наименование показателя	Величина показателя (Прототип)
1	2	3	4	5	Патент RU 2360938
1	Наличие компонентов эпоксидной композиции в дистиллированной воде после 24 час кипячения образца	отсутствие	6%
2	То же после 12 месяцев пребывания в воде образца при комнатной температуре	отсутствие	7%
3	Стойкость покрытия к ударам на приборе У-1 ктс·см	50	45	45	50	50	23
4	Водопоглощение, % после 24 часов кипячения	0,02	0,01	0,01	0,02	0,03	1,5
5	Теплостойкость по Мартенсу, °C	110	120	115	120	115	90
6	σсж. литых образцов, МПа	120	130	140	130	130	90

Эпоксидная композиция для покрытий, включающая эпоксидную диановую смолу, модификатор и аминный отвердитель, отличающаяся тем, что в качестве модификатора она содержит низковязкий алифатический диэпоксид в соотношении эпоксидная диановая смола : алифатический диэпоксид от 50:50 до 95:5, а смесь смол подвергнута термообработке при перемешивании в реакторе с пара-аминобензолсульфамидом в количестве от 0,2 до 3 масс.ч. на 100 масс.ч. эпоксидной смеси при температуре от 100 до 170°C в течение от 5 до 60 минут при скорости мешалки от 600 до 2000 об/мин, а в качестве отвердителя - аддукт, полученный взаимодействием эпоксидной составляющей с триэтилентетрамином при кратном мольном избытке последнего от 6 до 20 от стехиометрии из расчета один атом активного водорода на одну эпоксидную группу, при температуре от 10 до 80°C в течение от 10 до 60 мин при скорости мешалки от 100 до 1000 об/мин, при этом композиция содержит в масс.ч.:

эпоксидная смоляная часть	100
отвердитель-аддукт	30÷120