Олигоуретанакрилат изоциануратной структуры в качестве связующего для лаковой композиции и лаковая композиция по дереву

Олигоуретанакрилат изоциануратной структуры в качестве связующего для лаковой композиции и лаковая композиция по дереву

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социаяистическик

Респубики п>933667 (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 05.06.80 (21) 2936603/23-05 (51)М. Кл.

С 08 С 18/83

С 09 D 3/72 с прнсоелинением заявки М

Ви)а«уст«с«1вй кек«тет

ЕЕЕР ав ае«ек «еебуете«««

«ет«рыт«» (23) Приоритет

Опубликовано 07. 06. 82. Бюллетень М 21

Дата опубликования описания 07.06.82 (53) УДK 678.664 (088.8) (72) Авторы изобретения

M.Ô. Сорокин, Л.Г. Шодэ, Л.А. Оносова и О.Ф. Гусева

L.

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Зйамени химико-технологический институт им. Д. И. Йенделеева (71) Заявитель (54) ОЛИГОУРЕТАНАКРИЛАТ ИЗОЦИАНУРАТНОЙ СТРУКТУРЫ

В КАЧЕСТВЕ СВЯЗУЮЩЕГО ДЛЯ ЛАКОВОЙ КОМПОЗИЦИИ

И JlAKOBAR КОМПОЗИЦИЯ ПО ДЕРЕВУ

Изобретение относится к получению лаковых композиций по дереву и может быть использовано в различных областях промышленности.

Известна лаковая композиция по дереву на основе ненасыщенных полиэфирных смол Г1).

Получаемые на основе такой композиции лаковые покрытия отличаются большим содержанием сухого остатка и дают пленки с хорошими декоратив1О ными свойствами, но с низкой абразивостойкостью и стойкостью к перепаду температур, с пониженной водостойкостью и светостойкостью.

Известно также использование полиуретана изоциануратной структуры в качестве связующего для лаковых композиций (2g.

Однако полиуретаны с изрциануратной структурой могут быть использованы только в двухупаковочных составах в сочетании с гидроксилсодержащими компонентами.

Получаемые на основе такой компо-, зиции лаковые покрытия характеризуют. ся повышенной теплостойкостью, водостойкостью и светостойкостью. Но экс" плуатационные свойства, такие как блеск, стойкость к истиранию,у них низкие.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является лаковая композиция.по дереву, включающая олигоуретанакрилат, алкилметакрилат, диметакриловый эфир триэтиленгликоля и инициатор радикальной полимеризации (33

Однако известная композиция не содержит растворитель ° Необходимая для нанесения композиции вязкость достигается введением жидких активных разбавителей, не улетучивающихся в npo" цессе отверждения и в результате остающихся в структуре покрытий. С другой стороны недостатком такой композиции является низкая скорость отверждения, низкая стойкость пленки

933667

25 35

1-3

О !! ., С

СИ,= С вЂ” (- О-Сн,- Н,— О- 4 3н 8-3 5-В МН-C-ОСн, Сн, -0 !!

СН3 0 С С, о do в" ю""е ! ! С-Сн, В и

1 СН2

МН ! о= С-о-Сн;Сн,-еб-С-=-Сн, !! е Сн, Вфла Я / Н3, и :-(СН, В, СН,;

nt =1-2. лизаторов уретанообраэования, напри" мер 0,01 мас.3 дибутилдилаурината олова, с учетом соотношения NC0:ÎÍ групп = 1:1,2. Реакцию проводят до полного исчезновения изоцианатных

rpynn.

Затем к полученному описанным способом раствору олигоуретанакрилата добавляют при перемешивании диметакриловый эфир триэтиленгликоля, и композиция готова к употреблению.

В качестве инициатора радикальной полимеризации используют перекисные соединения., например гидроперекись кумола. Инициатор вводится непосредственно перед нанесением лака. Композиция на основе предлагаемого связующего отверждается, как при повышенных температурах, так и при комнатной, к фотохимическому старению, низкая водостойкость, малый блеск и низкая стойкость к истиранию.

Целью изобретения является ускорение процесса отверждения композиции 5 и улучшение водо- и светостойкости получаемых на ее основе лаковых покрытий.

Указанная цель достигается тем, что лаковая композиция по дереву, в включающая олигоуретанакрилат, алкилметакрилат, диметакриловый эфир триэтиленгликоль и инициатор радикальной полимеризации в качестве олигоуретанакрилата содержит олигоуретан" акрилат изоциануратной структуры при

В, качестве активного разбавителя можно использовать алкиловые эфиры метакриловой кислоты, в частности

{ утилметакрилат.

Композицию готовят следующим образом. 40

В начале получают олигоуретанакрилат иэоциануратной структуры. Для этого проводят циклотримеризацию дииэоцианата, например толуилендиизоциата ° или циклосотримеризацию диизо 4$ цианатов, например толуилендиизоци" аната и гексаметилендиизоцианата, в присутствии катализаторов тримериэации каталитическая система третичный амин.

-cL-окись 3 мас.4 (1: 1). Реакцию проводят в среде активного разбавителя например бутилметакрилата. По достижении 45-55ь-ной степени превращения изоцианатных групп (соответственно образование продукта с 1 или 2 изо5S циануратными циклами) проводят реакцию взаимодействия свободных изоцианатных групп с монометакриловым эфиром этиленгликоля в присутствии ката. следующем соотношении компонентов, вес,Ф:

Олигоуретанакрилат иэоциануратной структуры 40-50

Алкилметакрилат 22-24

Диметакриловый эфир триэтиленгликоля

Инициатор радикальной полимеризации

В качестве связующей для лаковой композиции используют олигоуретанакрилат иэоциануратной структуры формулы:

Пример 1. Циклотримеризацию

522 г толуилендииэоцианата проводят в 503-ном растворе бутилметакрилата в присутствии 3 вес.4 трибутиламина: фенилглицидилового эфира (1:1) 7,8 г

30

Показатели

Известный лак

38 35

35

93 91

0,91 0,95

0,80

0 93

5 9336 при 90оС По достижении 553-ной сте-; пени превращения изоцианатных групп массу охлаждают, добавляют 5,5 r хлористого ацетила для нейтрализации третичного амина и прикапывают 420 г монометакрилового эфира этиленгликоля с добавками 0,042 г дибутилдиаурината олова и 0,042 г гидрохинона. . Реакционную смесь выдерживают 1,5 ч при 20-25оС, затем поднимают темпе- 10 ратуру реакционной смеси до 50 С и ведут реакцию до полного исчезновения изоцианатных групп. К полученному раствору добавляют 868 r диметакрилового эфира триэтиленгликоля ts и перемешивают. В композицию, приготовленную таким образом, добавляют

13 (42 г) гидроперекиси кумола и отверждают при 50оС.

Состав композиции 1, вес.3: эо

Олигоуретанакрилат изоциануратной структуры

Бутилметакрилат

Диметакриловый эфир 2$ триэтиленгликоля 35

Инициатор 1

Пример 2. Циклосотримеризацию 522 г (3 молл) толуилендиизоцианата с 173 r (1 моль) гексаметилен- щ диизоцианата проводят в 50ro ном растворе бутилметакрилата в присутствии 3 вес. той же каталитической системы при 90ОС. По достижении 453ной степени превращения изоцианатных групп массу охлаждают, добавляют

5,5 r хлористого ацетила и прикапывают 680 г монометакрилового эфира этиленгликоля с добавками 0,060 r дибутилдилаурината олова и 0,068 г гидрохинона. Реакционную смесь выдерживают. 1,5 ч при комнатной температуре, затем поднимают температуру до 50оС и ведут реакцию до полного исчезновения изоцианатных групп.

К полученному раствору лобавляют

Толщина однослойного покрытия, мкм

Содержание гель-фракции через

2 ч выдержки при 50 С, Относительная твердость

67 6

60,0 г диметакрилового эфира триэти- ленгликоля и перемешивают. В приготовленную таким образом композицию добавляют 3 ь (37 г).гидроперекиси кумола и отверждают при 50оС.

Состав композиции 2, вес.ь:

Олигоуретанакрилат изоциануратной структуры 50

Бутилметакрилат 22

Диметакриловый эфир триэтиленгликоля 25

Инициатор 3

Пример. 3. Циклотримеризацию

522 г толуилендииэоцианата проводят в 50 -ном растворе бутилметакрилата в присутствии 3 вес.1 каталитической системы третичный амин:фенилглицидиловый эфир (l: 1) 7,8 r) при 90 С. По достижении 503-ной степени превраще— ния изоцианатных групп массу охлаждают, добавляют 5,5 г хлористого ацетила и прибавляют 472 г монометакрилового эфира этиленгликоля с добавками

0,047 г дибутилдилаурината олова и

0,047 г гидрохинона. Реакционную смесь выдерживают 1,5 ч на воздухе и поднимают температуру до 50 С. Реакцию ведут по полного исчезновения иэо» цианатных групп. К полученному раствору добавляют 650 г диметакрилового эфира триэтиленгликоля и перемешивают.

В приготовленную композицию добавляют 24 (43,7 г) гидроперекиси кумола и отверждают при 50 С.

Состав композиции 3, вес. :

Олигоуретанакрилат изоциануратной структуры 45

Бутилметакрилат 23

Диметакриловый эфир триэтиленгликоля

Инициатор — 2

Физико-химические свойства лаковых покрытий, отвержденных при 50оС, на основе предлагаемого связующего приведены в таблице.

Предла гаемые композиции

933667

Продолжение таблицы

ЮЮЮ ЮЮ Ф

Предлагаемые композиции.1. 1..

Известный лак

Показатели

Прочность пленки при изгибе, Прочность пленки при ударе, кгс см

50 50

50

IjllOCK

Истираемостьу мг/смеме

Зодостойкость, сут

93. 95

20

Не менее 20

Стойкость пленки к фотохимическому старению,. ч

13 е и, гй й- / CH, и - -(CHg)g, 1Н, an=1-2 ной полимеризации, о т л и 4 а ющ а я с.я . тем, что, с целью ускорения процесса отверждения композиции и улучшения водо- и светостойкости получаемых на ее основе лаковых покрытий, в качестве олигоуретанакрилата она содержит олигоуретанакрилат в качестве связующего для раковой композиции.

2. Лаковая композиция Ro дереву, 55 включающая олигоуретанакрилат, алкил,метакрилат, диметакриловый эфир три зтиленгликоля и инициатор радикальИэ таблицы видно, что лаковые по- Стойкость лаковой пленки к фотохимикрытия на основе предлагаемого свя- ческому старению при облучении под зуащего отверждается значитепьно бы- д лампой IlPK-2 составляет 3 ч, а пленстрее. Так, после 2-х часовой выдерж- ки на основе предлагаемого связующего ки при 50оС. содержание гель-фракции не изменяют цвет в течение 11-13 ч. в композиции на основе известного ла- Предлагаемая композиция значительно ка составляет 763, в то время как в превосходит известную по водостойкокомпозициях на основе предлагаемого . в сти. связующего содержание гель-фракции составляет ot 89 дв 933. Кроме того, лаковые пленки композиций 1-3 облада- формула изобретения ют более высокой твердостью при сохра. нении эластичности, равной 1 мм по 1. Олигоуретанакрилат иэоцианурат.

ВГ-1 и прочности при ударе 50 кгс см. ной структуры общей формулы

0 ,(1

CH2=i — C-0-(Hг 1иг О 5 Мн В Щ И В Мн С OC82

В II I II I Н56 Ф уC 4i 0 C=O Ж Е т 1

C-Сн, В

Н и

I CH и

0- 4- Е- Н,-ФН,-OC- C=CQ, 11 1

25-35 б

1-3

Составитель С. Пурина

Редактор T. Кинь Техред И. Гайду Корректор.И. Пожо

Заказ 3859/4 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 изоциануратной структуры при следующем соотношении компонентов, вес.4

Олигоуретанакрилат изоциануратной структуры 40-50

Алкилметакрилат 22"24

Диметакриловый эфир триэтиленгликоля

Инициатор радикальной полимеризациь

Источники информации„ принятые во внимание при экспертизе

933667 10

1. Седов Л. Н. Михайлова 3. В.

Ненасыщенные полиэфиры. М., "Химия".

1977, с. 230.

2. Сорокин И. Ф., Иодэ Л. Г., Синица Л. А. Стаховская М. А. и Гаврилова И. А. Двухкомпонентные полиуре. тановые композиции и покрытия на их основе. - "Лакокрасочные материалы и их применение", 1974 с. 4-6. о 3. Беляева К. П.,Тодорова Т. В и

Штанько H. Г. Лакокрасочные матерна" лы для отделки изделий из дерева. M., "Химия", 1971, с. 53 (прототип).