Полимерная композиция, например для антикоррозионного покрытия на основе хлорсульфированного полиэтилена

Полимерная композиция, например для антикоррозионного покрытия на основе хлорсульфированного полиэтилена

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

к3. «е«т "- нс тс.к,, О, «:g,q

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Соеа Советскик ьоциалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.04.7О (21) 1430150/23-05 (51) М. Кл.-" С 08 Е 23/34 с присоединением заявки Мз—

Государственный комитет (23) Приоритет—

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 678.742.2:

: 620.1 97.6 (088.8) (43} Опубликовано 30.06.78. Бюллетень ¹ 24 (45) Дата опубликования Ouèñàuuu 19.06.78 (72) Авторы изобретения

Г. Я, Лозовик, М. Ml. Карякина и Г. E. Боярская (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский химико-фармацевтический институт им. Серго Орджоникидзе (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, НАПРИМЕР ДЛЯ АНТИКОРРОЗИОННОГО ПОКРЫТИЯ

НА ОСНОВЕ ХЛОРСУЛЬФИРОВАННОГО

ПОЛ ИЭТИЛЕНА

Изобретение отчоснгся к области получения полимерных композиций на основе хлорсульфированного полиэтилена (ХСПЭ), пригодных для антикоррозионных покрытий.

Известны способы получения такилх покрытий из двухкомпонентных лаковых составов: один из компонеHTOB — 15 — 25%-ный раствор .модифицированного ХСПЭ з ароматических ,растворителях, второй — раствор вулханизующего агента.

В улка низа ты ХСПЭ, полученные из двухкомпонентных лаковых составов, обладают высокой стойкостью к агрессивным средам лри иопользовании в качестве вулканизующих а, ентов ароматических дна минов, аминоэпоксидных аддуктов.

Однако лри эксплуатации полученных вулканизатов в виде покрытий по металлу величина адгезионной прочности связи между покрытием и металлом оказывается недостаточной для эффективного защитного: действия.

Для ее увеличения ХСПЭ лриходится модифицировать фенолформальдегидными смолами. Эти смолы вводят в ХСПЭ в зиа«чительном количестве, что, естественно; снижает стойкость «получаемых, покрытий в окислительных среда х — отличительное свойство вулканизатов ХСПЭ. Кроме того,,введение твердых фе нолформальдегидных смол приво дит к образованию надмолекулярных структур, сущестпенно ciIHжающпх эластичность покрытий пз

ХСПЭ. Это заставляет применять в качестве вулканизующпх агентоз ннзкомолекулярные полиамидные смолы. Они отличаются малым содержанием свободного алифатического амина, первичных ампногрупп н содержат ими <азолиновые группы. Однако применение последних также, нежелательно, так как приводит к сии>кению химической стойкости покры10 тия.

Кроме того, при модификации фенолформальдегиднымп смолами наиболее эффективно .введение смолы в ХСГ1Э на вальцaх с последующим переводом в раствор. Улучшая защитные свойства покрытий,,подобный способ значительно усложняет процесс их получения.

С целью повышения химической стойкости в окислительных или агрессивных средах и повышения физико-механических свойств покрытий в состав композиции введены хлорированный полиэтиlcu (ХПЭ) с содержанием

iëoðà 63 — 70% или хлорнрованные парафины (ХП) с тем же содержанием i.tIoðà в количестве 30 †1 вес. ч. на,100 вес. ч. ХСПЭ.

Модификация ХСПЭ этими материалами позволяет не только сохранить, но и значительно увеличить стойкость вулканизатов

ХСПЭ в окислительных средах. Адгезионные свойства композиций на основе ХСПЭ, модифицированных ХПЭ и фенолформальдегидной

379148 отвердителем .выливают .на стеклянную пластинку, высушива ог до удаления растворителя и ставят .в шкаф. Композицию, содержагцую в качестве отзердителя дс-фенилендиамин, отверждают 1 н,при 130 С, композицию, содержащую в качестве отвердителя смолу

«П0-201», 30 мин,при 140 С. Полученные аленки пригодны для испытаний на физикомеханические свойства,и испытаний на корро10 зионную стойкость. Данные приведены E табл. 1 и 2. ао "о;

Физико-механические свойства вулканизатов ХСЛЭ

I !

Время

1 П >очность и удару, =с/с

1 ь Теми ература и ттве;. ж„-ения, С

Предел прочности при

,; астя>кенян,! кгс/с.н-

Относительная твердость по (11Т-2

Наиме. ованис композициии

Применяемый отвердитель (отвержде иия при !00 " пои 2ОГС.:. -Ф с и и1 леидиамии ! ти-Фениле".диампн (ХСПЭ

0,32

5CI (оо

0,3о (ч." . С ПЭ

23(С

000

0,35

0,33 (0,29

50 то мни

3 сут

11о (43,0

ПО-201

То же

700

0 3! о ( .о же

800 (!8п

0,3!! ! .н-Феннлен-,намин ( (ХСПЭ— смола (01 л (1: 1) «0

130

304,0

0,43

250

1 ч ( Тоже

То же

285,0

0.47

250

5 cy-.

0,4!

182,0

1 ,!, 0,0

ХСПЭ— смола

10! л (1: 1) П 0-20!

450

30 нин

0,35

То жс

То же 0,35

500

3 сит

0,3. СПЭ—

ХПЭ (1: 1) тв" Фецилендиампн

120

155,С

0.4

55с

1 (То же

25

5 сут

То же

0,43

0,41

270,С (400

1 48,0, 500

СПЭ- ХП (1; 1) ! л .-Феип1 (леидиампи ( (То ?ке

120

0,38

0,37

5 сут

50 оя

io же

0,39

0.37 и;:юц;нм отвердителем выливают на стеклян:-;ую пластинку,;высушивают до удаления растворителя и оставляют при комнатной темлературе композицию, содержащую м-фенилеидиамин на 5 суток, ком(позицию, содержащую

«ПО-2i)i», — на 3 суток. Полученные пленки

",õãoäl ы для испытаний на физико-механичесмолой 10! л, находятся примерно на одном уровне, а у композиций, модифицированных

ХП С(в, значительно выше, чем у модифици.рованных смолой 101 л.

Пример l. 80 г 15% раствора ХСПЗ в толуоле делят на две равные части (по 40 г) и добавляют соответственно в каждую 7,5 г

10%-ного раствора м-фенилендиамина в циклогексаноне н З,О г отверднтеля ¹4 (30%-ный раствор смолы «ПО-201» в смеси растворителей). Растворы ХСПЗ с соответствующим

П р н м е р 2. 80 г 15%-ного раствора

ХСПЗ в толуоле делят на две равные части (по 40 г) и добавляют соответственно в каждую 7,5 г 10%-ного раствооа л,-фенилендиами

:.-:а в цнклогексаноне и 3,0 г отвердителя ¹ 4 (30%-ный раствор смолы «ПО-201» в смеси растворителей). Растворы ХСПЗ с соответстОтносительное

УД. И Нi C: I ИЕ прн разрьие, о7„ (ские свойства и испытаний на коррозионную стойкость. Данные приведены в табл. 1 и 2;

Пример 3. В 12 г ХСПЭ на охлаждаемьтх вальцах в течение 20 л!ин вводят 12 г смолы 101 л, после чего, помещают в закрыть. сосуд, заливают 157 ял толуола. После р::творения смеси !60 г полученного раствора де,—.ят на 2 равные части (по 80 г) и добавляют соответственно в !первые две — 7,5 г

10%-ного раствора л!-.фенилендиамина, во вторые две — 3,0 г отвердителя № 4. Растворы композиции с отвердителем я-фениленднамином выливают на две стеклянные пластинки: од; —:у ставят в шкаф,,нагретый до 130 С, на

1 ч, другую оставляют на 5 суток на воздухе.

Растворы композиций с отвердителем «ПО201» также выливают на две стеклянные плас-.инки — одну ставят в шкаф, нагретый до

140 С, на 30 яия, другую оставляют,на 3 суток на воздухе. Полученные !пленки пригодны для испытаний на физико-механические свойства и испытаний на коррозионную стойкость (см. табл. 1 и 2).

Пр и м е р 4. 160 г 7 5% раствора ХСПЭ в толуоле делят на четыре равные части (по

40 г), в две из которых добавляют по 3 г хлор!!зова !!ного полиэтилена с содержанием хлор .. " " . -.. -зе "рупие по 3 г хлорированным .и=- аг;..:.î- Сг с таким же содержанием

x.:".оо =-. В полученные р астворы ком!позиь::.:: .с =-ç .—,; —.: тсч по 3 75 г 10О! ного раство5 pd л-пренил ндиаMèí3 РаcTB0pbI кОмпОзиций выливают на стеклянные пластинки. Две ста-! вят в шкаф, нагретый до 120 С, на 1 ч, две оставляют при нормальной температуре на

5 суток. Полученные пленк!! пригодны для исд пытаний на физико-механические свойства и испытаний на коррозионную стойкость (см. табл. 1 и 2).

Ка . видно из данных, приведенных в табл. 1, вулканизаты ХСПЭ, модифицирован"h å ХПЗ и ХП, обладают высокой прочнсстью и эластичностью, по эластичности они значительно превосходят,вулканизаты ХСПЭ, содержащие фенолформальдегидную смолу (прн отверждении з.-фениленднамином).

Испытания иа химическую стойкость вулканизатов ХСПЭ про!водились по изменению веса и прочностчых свойств при 25 С .в течение 250 ч. В качестве сред были выбраны:

98- .и 80",;-ная серная кислота, 56- и

25 40",-ная азотная кислота, 37% -ная соляная кисло;а, 85%-ная фосфорная кислота. Результаты приведены в табл. 2.

379146

Таблица 2

Химическая стойкость вулканизатов ХСПЭ

На",ã",ëåíoBàø.е I

Агрессивная среда ! ко,"гпозиций

Изменение веса после испытаний, вес. %

Коэффициент стойкости, Кп

ХСПЭ Л

0,55

0,61

069

),88."„, >Э о

+!,2

+ 1,6

+ 0,3

+ ),9

ХСПЭ вЂ” смола

101 л(1: ))A

+ 1,9

+ 2,4

+ 0,8

0.54

0,57

0,72

ХСПЭ вЂ” смола

101 л(1: 1) Б

+ 2,3

+ 2,7

+ 0,6

0,51

0,63

0,71

ХСПЭ вЂ” ХГ1Э (1; ))л

ХСГ1Э вЂ” ХПЭ (1:1) Б

0,45

0,59

0,53

+ 2,8 — 0,7 — 2,2

1,67

),5

1,73

56% НХОз

37% НС1

98% НгЬО

ХСПЭ вЂ” ХП (1:1) А

0,6

0,52

0,58

+ 2,4 — 0,9 — 1,8

),74

1.38

1,69

56о/о HNOç

37% НС1

98% Нг504

ХСПЭ вЂ” ХП (1:)) 5

-" ʄ— отношение пределов прочности при растяжении после и до испытаний.

"" "К вЂ” отношение относительного удлинения прн разрыве после и до испытаний.

Пример 5. Для .исследования адгезионных свойств композиций на основе ХСПЭ (состав приведен в прияерах 1 — 31 п роводились испытания на адгезию методом расслаи5 зания.

Результаты приведены в табл. 3. зг> о/о Н К Оз

40о о Н. ;Оз

98% Н г > 04

8.-, Н,.-О,, 37,> НС)

85% Н.-РО.

6 "о НХОз

40о/о HNO3

80 "о Н 504

98% Н 50

85% НзРО, 37о>, НС) 56% НХОз

40о>, НХО, 80о/о НгSO, 37% НС1

85% НзРО4

56% Н )4 Оз

40% Н) >)Оз

98% H2SO4

80% Н 504

37% НС!

85% НзР04

56% НХОз

40о/о HNOç

98% НгЯОз

80% H SO

37% НС1

85% НзРО

56% Н. Оз

-".O% Н))О

98% Н SO

80% HzSO

37% НС!

85% НзР04

Как видно из .приведенных данных, вулканизаты ХСПЭ, модифицированные ХПЭ и ХП, обладают наивысшей стойкостью в исследуемых средах. Они.не разруша ются даже в 98%ной серной и 56%-.ной азотной кислотах, т. е. и тех средах, в которых разрушается абсолютное большинство отолимерных материалов.

Разрушается

0,52

Разрушается

0,67

0,69

1,03

Разрушается

0,54

0.57

Разрушается

0,73

Разрушается

То же

»

0,43

0,52

0,68

Разрушается

То же

»

0,45

0,58

0,64

1,52

1,1

2,12

1,06

1,5

1,0

1,86

l,2

2.3

1,1

1,72

1.0!

Козффициен- стой кости, (ко

У""

0,57

0,53

0,68

1,65

0,35

l,03

0,68

0,87

0,93

1,0

0,41

0,67

0,47

0,72

0,59

1,0

+ 1,3

+ 1,7

+ 1,4

+ 0,8

+ 3,4

+ ),2 — 2,5

+ ),l

+ 0,9

+ 0,4

+ 3,9

+ 1,4 — 3,2

+ 0,8

+ 1,2 — 0,2

379148

ЕО

Тголица 3

Адгезиониь:е свойства композиций основе ХСГ(Э т.-... „, тура Отверждения, а г

Адгезия покрытия, 2/C if

Бремя от-! верждения

Наименование композиции

ХСПЭ, отвердитель м-фе120

180

5 сут

25 пилеидиамии

ХСПЭ вЂ” смоча (01 л

120

320 (I: 1), отвердитель я -феиилендиамин о5

5 сут

ХСПЭ вЂ” ХПЭ, отвердитель и-феиплендиампи

ХСПЭ вЂ” ХП, отвер„-итель (20

350

5 сут (! Ч

5 сут (20

450.и-феиилендиамин

Составитель А. К;.чако-а

Техред А. 1:,амышиикова

Редактор 1(. 1 орькова

Коррек:о;> И. Симкииа

Заказ 340/570 Изд. № 482 Тираж 655

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подпи исе

Тип. Харьк, фил. пред, «1(атент»

Исследование адгезионных свойств композиций на основе ХСПЗ показало, что композиции, содержащие ХПЗ. не уступают, а композиции, содержащие ХП, значительно превосходят по адгезионным свойствам композиции, содержащие фенолформальдегидную смолу.

Формула изобретения

Полимерная композиция, например для антикоррозионного покрытия на основе хлорсульфированного полнзтилена, вулканизуюь,".;-.;- и других добавок, отличающаяся тем, что, с целью увеличения химической стойкости в окислите чьных илп агрессив|ных средах и повышен((я физико-механических свойств покрытий, в состав композиции введены хлорированный полиэтилен с содержанием 70р2 бо — 70 ",.-, или хлорированные парафины с тем же содержанием хлора в количестве ЗΠ— Е00 вес. ч..на 100 вес. ч. хлорсульфирозанно"o полпэт:плена.