Уретано-формальдегидная смола

Уретано-формальдегидная смола

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (Ц670580

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.11.77 (21) 2559859/23-05 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. К ч

С 08G 12/40

Гоеуааротееииый комитет (43) Опубликовано 30.06.79. Бюллетень № 24 (53) УДК 678.664 (088.8) по делам иеобретеиий и открытий (45) Дата опубликования описания 30.06.79 (72) Авторы изобретения В. В. Михеев, Н. В. Светлаков, А. В. Сосновский и Т. А. Царева (71) Заявитель Казанский химико-технологический институт им. С. М. Кирова (54) УРЕТАНОФОРМАЛЬДЕГИДНАЯ СМОЛА

1

Изобретение относится к лакокрасочной области промышленности и представляет собой новую смолу, используемую для получения лакокрасочных покрытий.

Известны уретаноформальдегидные смолы общей формулы где R — насыщенный алкильный радикал.

Такие смолы получают путем взаимодей- 15 ствия формальдегида с уретанами насыщенных спиртов.

К таким смолам относится, например изо-бутилуретанформальдегидная смола.

Недостатком известных уретаноформальдегидных смол является отсутствие у них способности к отверждению с образованием защитных покрытий. Они применяются в качестве пластификаторов некоторых полимерных материалов, не претерпевая при этом химических превращений.

Цель изобретения — придание уретаноформальдегидной смоле способности к отверждению с образованием покрытий.

Для достижения поставленной цели раз 30 работана уретаноформальдегидная смол на основе формальдегида и аллилуретан> общей формулы где n=5 — 6

Мол. в.=620 — 650

Уретаноформальдегидную смолу синтезируют по следующей методике. В четырехгорлую колбу, снабженную обратным холодильником, мешалкой с гидрозатвором, термометром и капельной воронкой, помещают 101 г (1 моль) аллилуретана, 100 r

36%-ного формальдегида (11,2 моль формалина) и при перемешивании дозируют из капельной воронки 17 г концентрированной соляной кислоты, следя за тем, чтобы температура реакционной массы не поднималась выше 40 С. По окончании экзотермической реакции содержимое колбы при перемешивании выдерживают 8 ч при

80 — 90 С. Далее реакционную массу обезвоживают сначала при 70 — 80 С и остаточном давлении 10 — 20 мм рт. ст., а затем выдерживают 4 — 5 ч при 100 С в вакууме с остаточным давлением 3 — 5 мм рт. ст.

Полученную смолу используют для получения покрытий.

670580

Свойства покрытий иа основе

Показатель

Смолы А

Лака УР— 231

2 ч. при 60 С

0,65

Продолжительность высыхания

Прочность при изгибе, мм

Прочность при ударе, кгс см

Твердость

3 ч. при 80 С

0,53

Из таблицы видно, что на основе уретаноформальдегидной смолы можно получать полиуретановые покрытия, не уступающие по свойствам покрытиям, полученным с использованием полиизоцианатов. При этом получение покрытий не связано с применением токсичных исходных веществ, г Н- -М-СН -1 -О11

Г,1 — .

C=0 !

0-CH -CH=CH г

Формула изобретения

50 где п=5 — 6.

Уретаноформальдегидная смола фор- мол. вес 620 — 650 мулы для изготовления лакокрасочных покрытий

Изд. № 393 Тираж 591 Подписное

НПО «Поиск» Заказ 1307/11

Типография, пр. Сапунова, 2

Исходный аллилуретан получают известным методом. Уретаноформальдегидная смола получена с выходом 88 — 92% от теории при мол. массе 620 — 650 (n=5 — 6).

Найдено, % N 11,83; 12,10.

Вычислено, %: N 12,39.

Смола представляет собой высоковязкую массу, хорошо растворимую во всех доступных органических растворителях, в том числе в парафиновых углеводородах (гексан, 10 гептан) .

ИК-спектр смолы имеет полосу поглощения в области 1690 — 1710 см —, характерную для уретановой группы. Полученная смола, вследствии наличия в ней аллильных групп, вступает в реакции полимеризации и сополимеризации. При этом получены покрытия с высокими механическими свойствами. Отверждение покрытий можно осуществлять как при комнатной. темпера- 20 туре под действием ультрафиолетовых лучей, так и при нагревании в присутствии перекисных инициаторов.

Пример 1. 20 г уретаноформальдегидной смолы растворяют в 12 мл ацетона, до- 25 бавляют 0,6 г бензофенона и полученный раствор наносят наливом на стеклянные и металлические пластинки. Покрытия отверждают путем выдержки под лампой ультрафиолетового излучения РРК-5 на рас- 30 стоянии 20 см 2 ч. Покрытия анализируют на содержание азота и определяют их физико-механические характеристики. Химическая структура покрытия подтверждена

ИК-спектроскопией. Получены следующие 35 данные.

Найдено, %: N 11,63; 12,21.

Вычислено, %: N 12,39.

Относительная твердость по прибору

МЭ-3 0,52; эластичность по прибору IIII — I 40

1 мм; устойчивость к удару по прибору

У-IA 50 кгс см.

ИК-спектр покрытия имеет полосу поглощения 1710 см —, характерную для уретановой группы.

П р им ер 2. 10 r уретаноформальдегидной смолы и 10 г малеинатного олигомера, синтезированного из адипиновой кислоты, малеинового ангидрида и диэтиленгликоля в соотношении (в молях) 1: 2: 3 растворяют в 20 мл толуола, вносят в раствор сначала 0,5 г перекиси циклогексана, а затем

2 г раствора нафтаната кобальта в толуоле (содержание Со 1,5% ) . .Полученный лак наносят наливом на подложки, выдерживают сначала 30 мин при комнатной температуре, а затем 2 ч при 60 С. Испытание покрытий дает следующие результаты.

Относительная твердость 0,6; эластичность 1 мм; устойчивость к удару 50кгс.см.

Найдено, : N 6,92.

Вычислено, %: N 6,20.

ИК-спектр покрытия имеет полосу поглощения 1715 см —, характерную для уретановой группы.

Полиуретановые покрытия в настоящее время получают на основе продуктов взаимодействия полиизоцианатов и гидроксилсодержащих полиэфиров. Недостатком их является высокая стоимость и токсичность изоциан атон.

Уретаноформальдегидная смола получается из доступного и дешевого сырья (мочевина, аллиловый спирт, формалин) и нетоксична.

В таблице приведены свойства покрытий на основе уретаноформальдегидной смолы в сравнении со свойствами покрытий на основе полиуретанового лака УР-231 на основе изоцианатов.