Способ получения толстослойногонескользящего полиуретановогопокрытия

Способ получения толстослойногонескользящего полиуретановогопокрытия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик,н18О6719

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3аявлено 29,0877 (21) 2520073/23-05 с присоединением заявки Йо (5t)pA К 3

С 09 0 3/72

В 32 В 27/40 (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР ао делам изобретений н открытий

Опубликовано 2 302д1. Бюллетень ИЯ 7

Дата опубликования описания 2302.81 (53) УДК 878.Е84 (088. 8) Г

В. С. Umoa, A. Л. Лабутин, A. И. Гутман, С. A. Лезин;.

О..А. Мудров, И. Я. Каменецкий и В. М. НоНомарева (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОЛСТОСЛО1ЧНОГО

НЕСКОЛЬЭЯЩЕГО ПОЛИУРЕТАНОВОГО

ПОКРЫТИЯ

Изобретение относится к способам получения толстослойных нескользящих полиуретановых покрытий на различных поверхностях и может нанти примене5 ние для защиты палуб судов, мостов, полов промышленных зданий и т. д.

Известен способ получения нескользяыего полиуретанового покрытия, включающий очистку поверхности, нанесение 10 состава, содержащего диизоцианат, гидроксилсодержащий полиэфир и абразивный материал с диаметром частиц 3,2мм, отверждение покрытия происходит при комнатной температуре L13.

Однако такой состав токсичен из-за15 использования свободного диизоцианата, а покрытие имеет низкие физикомеханические свойства и низкий коэффициент трения в мокром состоянии.

Кроме того, как и все полиуретаны, 20 отвержденные полиолами, оно имеет низкую износостойкость.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения толстослойного нескользящего полиуретанового покрытия путем очистки поверхности, нанесения грунтовочного слоя и армированного слоя нз наполненного кварцевым песком состава, один из ко лпонентов которого содер- 30 к<ит гидроксилсодержащий полиэфир с молекулярной массой 1000-1700,нанесения отделочного декоративного слоя, отверждения покрытия при комнатной температуре I.2).

Отвержденное покрытие приобретает высокие адгезию, прочность, износостойкость и коэффициент трения в сухом состоянии, однако имеет очень низкий коэффициент трения в мокром состоянии, кроме того, технология его получения очень сложна, так как для изготовления толстослойного покрытия (до 3 мм) требуется нанести 1215 слоев с межслойной суыкой на горизонтальной поверхности в течение

20-24 ч., Все это делает такой способ неприемлемым для получения толстослойных нескользящих покрытий на больыих поверхностях (например, палубных).

Цель изобретения — упрощение технологии получения покрытий и повышения его коэффициента трения в мокром состоянии.

Поставленная. цель достигается тем, что перед нанесением армированного слоя наносят неармированный слой того же состава, а в качестве кварцевого песка используют кварцевый песок с диаметром частиц 0,4-0,6 мм в ко806719 личестве 40-50 масс.ч. на 100 масс.ч. форполимера.

Покрытие может быть нанесено на металлическую,. деревянную, бетонную и другие поверхности. Такой способ позволяет получить всего за 3 приема покрытие толщиной 2 мм, обладающее фрикционными свойствами даже в мокром состоянии.

Изобретение иллюстрируется примерами и чертежом на котором представлен график измейения величины коэффициента трения покрытия в зависимости от диаметра частиц песка, вводимого в состав СКу-ПФЛ-100 (1- в сухом состоянии, 2 — в мокром).

Пример 1.На очищенную пескоструйной обработкой и обезжириванием металлическую поверхность наносят грунтовочный подслой (2 слоя фосфатирующей грунтовки с промежуточной сушкой 30 мин).Затем наносят 1 слой сос- 20 тава,состоящего из уретанового форполимера (продукта взаимодействия политетрагидрофурандиола с молекулярной массой 1000 и 2,4-толуилендиизоцианата с содержанием NCO-групп 5,58%) и 25 жидкого отвердителя — раствора 3,31

-дихлор- 4, 4-днами нодифенилметана (диамера Х) в сопол .мере тетрагидрофурана и окиси пропилена с молекулярной . массой. 1700 (при эквимолекулярном со. gg отношении форполимера и отвердителя).

Отверждают первый слой 24 ч и наносят второй слой того же состава,но наполненного 50 масс.ч..кварцевого песка со средним диаметром частиц 0,5 мм наз

100 масс.ч. форполимера, причем для более равномерного распределения песка по толщине пскрытия его вводят в

2 приема в состав сразу после смешения исходных компонентов, а затем поверх частично отвержденного на под- 1О ложке состава. Наполненный состав отверждают 24 ч, после чего наносят декоративный состав, включающий тот же форполимер на основе простого полиэфира, жидкий отвердитель 20% ра- 45 створ диаметра Х в метилэтилкетоне, . наполнители (смесь редоксайда с сажей). Отверждают покрытие в течение

24 ч.и через 14 сут после изготовления определяют его коэффициент тре- ур ния в сухом и мокром состоянии. При среднем диаметре частиц песка 0,5 мм покрытие имеет минимальный коэффициент трения в сухом состоянии и макси- м - A - в мокром (см. чертеж) ° 55

Пример 2. (Контрольный с другим диаметром частиц песка).

Покрытие получают по примеру 1, но для наполнения состава 2-го слоя покрытия, используют песок с диамвтром ф0 частиц 0,1 - 0,3 мм (срвднее = 0,2 мм).

Пример 3. (Контрольный с дру.гим диаметром частиц песка).

Покрытие получают по примеру 1, но для наполнения состава 2-го слоя по- Я крытия используют песок с диаметром

0,9-1,1 мм (среднее = 1 мм).

Пример 4. (Контрольный по известному способу).

На опескоструенную и обезжиренную металлическую пластинку наносят

2 слоя фосфатирующей грунтовки с промежуточной сушкой 0,5 ч и 12 слоев состава, содержащего уретановый форполимер (продукт взаимодействия политетрагидрофурандиола и 2,4-толуилендиизоцианата), катализатор — олеи( овую кислоту и 45Ъ раствор отвердиеля — 3,3 -дихлор-4,4 -диаминодиt фенилметана в метилэтилкетоне с промежуточной сушкой в течение 24 ч.

Отверждают полученное покрытие толщиной 3 мм при комнатной температуре и определяют его коэффициент трения в сухом и,мокром состоянии. Покрытие имеет максимальный коэффициент трения в сухом состоянии и мини лальныйв мокром.

Пример 5. Получают покрытие по примеру 1, но в качестве жидкого отвердителя используют раствор метафенилендиамина в полиоксипропиленгликоле с молекулярнои массой 1000 при отношении MM /OM равном 3/1.

Коэффициент трения покрытия в сухом состоянии равен 0,85, а в мокром -0,6.

Пример 6. На очищенную пескоструйной обработкой и обезжириванием металлическую поверхность наносят грунтовочный подслой (2 слоя фосфатирующей грунтовки с промежуточной сушкой 30 мин). Затем наносят один слой состава, несодержащего органических растворителей и наполнителей, состоящего из уретанового форполимера с содержанием NCO-групп 5,98% продукта взаимодействия полиоксипропиленгликоля с молекулярной массой 1000 и смеси изомеров 2,4-2,6-изомеров толуилендиизоцианата в массовом соотношении 65:35 и жидкого отвердитв) 1 ля — раствора смеси 3,3 -дихлор-4,4

-диаминодифенилметана и 3 3 -дихлор/

Р

-4,4 -диаминотрифенилмвтана в молярном соотношении 1:1 в полиоксипропиленгликоле с молекулярной массой

1000. Отверждают первый слой 24 ч и наносят второй слой того же состава, но наполненного 40 масс. ч,кварцевого песка со средним диаметром частиц 0,5 мм на 100 масс.ч. форполимв= ра. Наполненный состав также отвврждают 24 ч, после чего наносят наполненный декоративный состав, включающий тот же форполимвр на основе полиоксипропиленгликоля, жидкий отвердитель - 203 раствор той же смеси диаминов в метилэтилкетонв. Отвврждают покрытие и опрвдвляют коэффициент трения в сухом и мокром состоянии, который равен в сухом состоянии 0,9, а в мокром — 0,6.

Пример 7. (Контрольный). На опескоструенную и обезжиренную ме806719

Формула изобретения

t таллическую пластинку наносят 2 слоя фосфатирующей грунтовки с промежуточной сушкой 0,5 ч и 12 слоев состава, содержащего форполимер, использованный в примере 6, катализатор — олеиновую кислоту и 45% раствор в метилэтилкетоне эвтектической смеси 3,3 -дихлор-4,4 -диаминодифенилметана и 3,.3 -дихлор-4,4 -диI I аминотрифенилметана в молярном соотношении 1:1 с промежуточной сушкой 24 ч. Отверждают полученное покрытие толщиной 3 мм при комнатной

I температуре и определяют коэффициент трения в сухом и мокром состоянии.

Коэффициент трения в сухом состоянии равен 1 4 в мокром - 0 35. 15

Пример 8. (Контрольный с другим количеством песка) . Покрытие получают по примеру 1 путем последовательного нанесения на очищенную песко- О струйной обработкой и обезжириванивм металлическую поверхность с нанесенным грунтовочным подслоем 3-ех слоев покрытия, причем содержание.кварцевого песка с диаметром частиц 0,4-0,6мм25 во втором слое покрытия составляет

60 масс. ч. на каучук. Получается вязкая масса, которую трудно наносить.

Пример 9. (Контрольный с другим количеством песка). Покрытие по- 3() лучают по примеру 1 путем последовательного нанесения на очищенную пвскоструйной обработкой и обвзжириванивм на металлическую поверхность

3-ех слоев покрытия, пРичем сойеР- 35 жание кварцевого песка с диамвтро л

0,4-0,6 мм во втором слое покрытия составляет 30 масс.ч. на 100 масс.ч. форполимера. Песок при этом оседает.

После "выкрашивания" песка с поверх ности покрытие приобретает свойства, 40 характерные для известного покрытия т. е. оно имеет высокий коэффициент трения в сухом состоянии и низкий— в мокром.

Пример 10. (Контрольный с 45 другой молекулярной массой полиэфира)..

Покрытие получают по примеру 6, но в качестве гидроксилсодержащего по1 лиэфира для растворения смеси ароматических диаминов используют поли- 5р оксипропиленгликоль с молекулярной массой 2000. Полученное покрытие имеет низкие. физико-механические свойства и поэтому плохо связывает песок, вследствие чего он легко "выкрашивается",из покрытия.

Пример 11. (Контрольный).

Покрытие получают по примеру б, но в качестве гидроксилсодержащвго полиэфира для растворения смеси ароматических диаминов используют полиокси- 44 пропиленгликоль с молекулярной массой

500. Полученное покрытие также, так и в предыдущем примере., имввт низкие физико-механические свойства и плохо связывает песок. 45

Таким образом, как следует из представленных примеров и чертежа

rолько при нанесении на очищенную повврхность с нанесенным грунтовочным подслоем одного слоя состава, содержащего уретановый форполимер на основе простого полиэфира и раствор любого ароматического диамина или смеси .диаминов в гидроксилсодержащем полиэфире с молекулярной массой

1000-1700, а затем того же состава, наполненного кварцевым песком с диаметром частиц 0,4-0,6 мм в количестве 40-50 масс.ч. на 100 масс.ч. форполимера и последующем нанесении третьего пигмвнтированного декоративного слоя, содержащего уретановый форполимер и раствор того жв ароматического диамина в органическом растворителе, обеспечиваются следующие преимущества -по сравнению с известным способом.

Во-первых, появляется возможность нанесения в течение 48 ч за 3 приема покрытия любой толщиной (3 мм и более), обладающего фрикционными свойствамн даже в мокром состоянии, а .по физико-механическим показателям, нв уступающего. покрытию, полученному по известному способу. улучшаются условия. труда вследствие значительного сокращения производственного цикла и использования преимущественно малотоксичных составов для покрытий, несодержащих летучих компонентов. Кроме того, достигнуто значительное сокращение времени, необходимого для, получения покрытия толщиной 3 мм на горизонтальной поверхности (тров сут., вместо 10-12). Эти преимущества позволяют использовать предлагаемый спо" соб для получения нескользящих палубных покрытий, беговых дорожек стадионов, полов промлаленных зданий, мос-, тов и других объектоВ, связанных с периодическим попаданием воды.

Способ получения толстослойного нескользящего полиуретанового покрытия путем очистки поверхности,нанесения грунтовочного слоя и армированного кварцевым песком слоя состава,включающего гидроксилсодержащий полиэфир с молекулярной. массой 1000-1700, уретановый .форполимер с концевыми

NC0-группами и раствор ароматического диамина или смеси диаминов в гидроксилсодержащем полиэфире, нанесения отделочного декоративного слоя, отверждения покрытия,при комнатной температуре, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения технологии получения покрытия и повышения его коэффициента трения в мокром состоянии, перед нанесением армированного слоя наносят нвармированный

806719

Составитель С. Пурина

Редактор Н. Кончицкая Техред М.Федорнак

Корректор М. Коста

Заказ 175/42 Тираж 695

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 слой того же состава, а в качестве кварцевого песка используют кварцевый песок с диаметром частиц 0,40,6 мм в количестве 40 — 50 масс.ч. на 100 масс.ч. форполимера.

Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе

1 ° Патент Великобритании

9 1255989, кл. С 3 R, опублик. 1968.

2. Лабутин A. Л., Анпилова Р. A.

Шитов В. С. Синтез и свойства уретановых эластомеров. Под ред. И. П. Апухтиной. Л., "Химия", 1976, с. 168170 (прототип).