Композиция для покрытий, наносимых методом катафореза

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 905 1)5 НИЯ ВТОРСКОМУ С ТЕЛЬСТВУлФ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1290700, кл. С 09 О 5/44, 1984,(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЙ, НАНОСИМЫХ МЕТОДОМ КАТАФОРЕЗА(57) Изобретение относится к лакокрасочной промышленности и предназначено дляпокрытий, наносимых методом катафорезаи предназначенных преимущественно для Изобретение относится к области лакокрасочной промышленности для покрытий, наносимых методом катафореза и предназначенных преимущественно для грунтования деталей и кузова автомобилей.Целью изобретения является повышение коррозионной стойкости и равномерности слоя покрытия.Композицию готовят следующим образом.В диссольвере смешивают 240 общего количества эпоксиаминокаучукового аддукта, растворителя, пигмента и наполнителя. Полученную пигментную пасту перетирают на бисерной мельнице до степени перетира по Клину 5 - 10 мкм, В смеситель добавляют остальное количество эпоксиаминокаучукового аддукта, пигментную пасту, полиэфир и катализатор, перемешиваютдо получения однородной массы. Готовую грунтовку ней 42 1733453 А 1 грунтования деталей и кузова автомобилей. Изобретение позволяет повысить коррозионную стойкость и равномерность слоя покрытия за счет использования эпоксикаучукового аддукта, модифицированного смесью амина и аминоамида а - разветвленной монокарбоновой кислоты всоотношении 1,5;1 до 1:1,5100 мас.ч., а в качестве отвердителя полиэфира - продукта переэтерификации многоатомного спирта диметиловым эфиром алифатических дикарбоновых кислот С 4 - С 10 15 - 30 мас,ч, в композиции состава, мас.ч.: пигмент 5 - 40; наполнитель 5 - 25, нейтрализатор 2,4 - 3,0; катализатор 0,5 - 2,0; органический растворитель 50 - 100, 3 табл,трализуют муравьинсй или уксусной кислотой до степени нейтрализации 50-650 (рН5,5 - 6,0), разбавляют водой до массовой доли нелетучих веществ 15 - 20%, перемешивают 72 ч. Покрытия наносят на обезжиренные фосфатированные стальные пластины при напряжении 200 - 300 В в течение 2 - 3 мин и сушат при 180 С 30 мин,П р и м е р 1. В колбе, оборудованной мешалкой; термсметром, обратным холодильником, смешивают 219,2 мас.ч. эпоксидной смолы ЭДи 45,1 мас.ч, 700-ного раствора в ксилоле (31,6 мас,ч. 100%-ного) каучука СКН - 26-1 А, Смесь нагревают до 60-70 С, загружают 65,3 мас.ч. ДФП и продолжают нагревать до 120 - 130 С. Добавляют 0,2 мас.ч. пиперидина и выдерживают при 130-150 С до вязкости 100 - 230 с по ВЗ - 4 (50% раствора в бутилцеллозольве - БЦ), отключают обсгрев, добавляют 120,5мас.ч. этилцеллозольва (ЭЦ) перемешивают и охлаждают до 60 - 70 С, Эпоксидное число готового эпоксикаучукового аддукта 6,35; этиленоксидных групп, массовая доля нелетучих веществ 70,24 , эквивалентный вес 677,0, Затем загружают 27,6 мас,чэтаноламина и 82,6 мас.ч. 80 фраствора в метилизобутилкетоне (66,1 мас,ч. 100 -ного) аминоамида а -разв, кислоты - кислоты ВИКК ( а -разветвленные монокарбоновые кислоты, получаемые методом теломеризации этилена с пропионовой кислотой в присутствии инициатора - перекиси третичного бутила),Выдерживают массу 1 ч при 60 С, 1 ч при 80 С и 2-4 ч при 120 С до постоянной вязкости (50 раствора в бутилцеллозольве). Аминное число готового эпоксиаминокаучукового аддукта 57,3 мг КОН/г, массовая доля нелетучих веществ 69,98, вязкость по ВЗ - 1 при 20 С 122 с.Смешивают в диссольвере 132 мас.ч. эпоксиаминокаучукового аддукта, 18,5 мас,ч, БЦ и 114,4 мас.ч, ЭЦ. Добавляют 1,3 мас,ч. сажи, 86,5 мас.ч. каолина, 129,9 мас,ч, двуокиси титана и 9,8 мас,ч, свинцовых белил, Пасту перетирают на бисерной мельнице до степени перетира по клину 5 - 10 мкм. В смеситель добавляют перетертую пасту, 424,7 мас.ч. эпоксиаминокаучукового аддукта, 77,9 мас.ч. полиэфира и 5,0 мас,ч, ацетата свинца. Перемешивают, получая грунтовку с массовой долей нелетучих веществ 68,21 , аминное число 34,32 мг КОН/г, нейтрализуют ее 10,90 мас,ч, муравьиной кислоты, разбавляют водой до мас. доли нелетучих веществ 20 и перемешивают 72 ч, рН ванны 5,55. При напряжении 200 - 250 В наносят покрытия на стальные и фосфатированные пластинки (КФ - 12) в течение 2 - 3 мин и сушат при 180 С в течение 30 мин. Грунт может перекрываться алкидно-меламинными, акриловомеламин ными автоэмалями, эпоксиэфирными грунтовками.Состав композиции по примерам и свойства покрытий на их основе приведены в табл.1, 2 и 3,Э поксикаучуковый аддукт представляет собой продукт взаимодействия эпоксидной смолы на основе дифенилолпропана ДФП) с эпоксиэквивалентом 200 - 800, например, марок ЭД - 20, ЭД - 40 с нитрильным каучуком при соотношении 80 - 90 мас,ч. эпоксидной смолы и 10 - 20 мас,ч. каучука. В качестве нитрильного каучука могут применяться жидкие бутадиеннитрильные каучуки с карбоксильными группами, содержащие 20 - 30 акрило 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 нитрила, например промышленные каучуки марок СКН - 18 - 1 А, СКН - 26 - 1 А и др.Пластификация эпоксидных смол нитрильным каучуком осуществляется путем нагревания их смеси при 130 - 150 С без растворителя или в присутствии растворителя, возможно с амином в качестве катализатора.В случае использования эпоксидных смол с эпоксиэквивалентом ниже 630 одновременно проводится также конденсация этих смол с ДФП с тем, чтобы получить перед присоединением аминов пластифицированную эпоксидную смолу с эпоксиэквивалентом 500 - 900,Модификация эпоксикаучукового аддукта амином происходит путем полного превращения эпоксидных групп аддукта в соответствующие аминопроизводные, что достигается реакцией его со смесью амина и аминоамида а -разветвленных кислот, взятых в мольных соотношениях от 1:1.5 до 1,5:1 при эквимолекулярном соотношении эпоксикаучукового аддукта и смеси аминов. Реакцию ведут при постоянном нагревании от 60 до 120 С и выдержке до постоянной вязкости массы. тминное число эпоксиаминокаучукового аддукта 45-70 мг КОН/г, массовая доля нелетучих веществ 65+ 5 ,В качестве аминов используют диэтаноламин, диэтиламин, диметиламинопропиламин, метилэтаноламин, диэтиламинопропиламин и дрАминоамид а .разветвленной монокарбоновой кислоты получают взаимодействием полифункционального амина, например диэтилентриамина (или триэтилентетрамина), и а -разветвленной монокарбоновой кислоты, например ВИКК, взятых в соотношении 1 - 2 моль кислоты на 1 моль амина при постепенном нагревании их при 180 - 280 С с отгонкой летучих продуктов. Оставшиеся первичные группы аминоамида дезактивируют, подвергая реакции с кетоном для снижения вязкости или предотвращения желирования эпоксиаминокаучукового аддукта. Аминное число аминоамида 160 - 200 мг КОН/г, кислотное число 0,15 мг КОН/г.Из пигментов используют сажу, двуокись титана, свинцовые белила и др. Из наполнителей используют микротальк, каолин и т.д.В качестве нейтрализатора используют уксусную или муравьиную кислоту,Из органических растворителей используют этилцеллозольв, бутилцеллозольв, кетон,1733453 15 - 30 5 - 40 5 - 25 2,4-3,0 0,5-2,0 50 - 100 Таблица 1 Содерыяние компонентов, мас.ч. по примерам Компоненты 8 9 Прото(1,22: 1)типам,ч.щ 57,3 1 2 3 5 6( 22.) ( 51) (1;1 5) (2;1) (1;2) (1,22:1) ам,ч.щ 57,3 ам.ч.щ 70,0 ам.ч,щ 45,0 ам.ч.щ 63,8 ам.ч,щ 46,9 ам.ч.щ 57,3 Эпоксикаучуковый аддукт, модиФицированный смесьюамина и аминоамида Ы "разветвленной кислоты 1 Оа100 100 100 100 100 100 00 Эпочсиаминокаучуковый аддукт (аминное число = 44,5) в,з 18,756,34,4 18,4 30,095,44,6 15,0 ПолиэФирЭтилцелловольв Бутнлцелловольв Этилгллкольацетат Циклогексанон КаопинИикротальк 19,2 57,7 17,1 17,3 93,4 4,645,4 55,44,4 1,5 52,24,1 51,5 4,6 4,0 г,о 0,6 20,8 20,4 25,0 5,0 21,3 0,5 19,0 19,3 0,50,1 а,з о,зЗо,72,3 о,з 0,3 0,3 Сама 0,3 0,32 В,5 о,з 28,9 двуокись титанаСвинцовые белилаСиликохрсмат свинцадцетат ипи октоат свинцаФормиат свинцаПуравьиная кислотаУксусная кислота 1,6 зг,о2,4 2,3 37,Зг,4 37,3 31,22,4 2,4 2,1 2,2 а,з о,з 1,18 2,0 2,0 0,5 1,2 1,23 0,1 2,62 2,4 г,вг 3,08 3,56 2,62 3,0 0,1284,38 з,о Вора В качестве отвердителя используют полиэфир - продукт переэтерификации много- атомного спирта диметиловым эфиром алифатических дикарбоновых кислот С 4 - С 10. Для синтеза полиэфира используют смесь соответствующего диметилового эфира алифатической дикарбоновой кислоты С 4 - С 1 о (диметилсукцинат, диметиладипинат; диметилсебацинат и др.) и многоатомного спирта, например этриола, причем на одну ОН - группу этриола берут 0,75 - 2,0 моль диэфира. В колбе, снабженной мешалкой, термометром и холодильником, нагревают соответствующий диэфир до 60 С, добавляют этриол и катализатор (ацетат цинка, свинца и т.д.). Поднимают температуру до 150 - 170 С, при которой начинается отгонка метанола, Метанол отгоняют до полного расчетного количества при постепенном подъеме температуры в массе до 200 - 220 С. Избыток соответствующего диэфира отгоняют,в вакууме при 200 - 220 С. Полиэфир имеет следующие характеристики: массовая доля нелетучих 94,3 - 97,340)ь, вязкость по ВЗ - 1 при 20 С 150 - 155 С, гидроксильное число 0 - 10 мг КОН/г,В примере 1 - 5, 8 используют полиэфир на основе диметиладипината и этриола, а катализатор - ацетат свинца, в примере 6 - полиэфир на основе диметилсебацината и этриола, а катализатора - октоат свинца. В примере 7 используют полиэфир на основе диметилсукцината и этриола, а катализатор - октоат свинца,5 Формула изобретенияКомпозиция для покрытий, наносимыхметодом катафореза, включающая модифицированный эпоксикаучуковый аддукт, пиг.мент, наполнитель, отвердитель 10 нейтрализатор, катализатор и органически(7растворитель, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости ( равномерности слоя покрытия, она в качествв модифицированного эпоксикаучукового аддук 15 та содержит эпоксикаучуковый аддукт, модифицированный смесью амина и аминоамид: а -разветвленной монокарбоновой кислоть в соотношении от 1,5:1 до 1:1,5, а в качеств( отвердителя полиэфир - продукт переэтери 20 фикации многоатомного спирта диметиловым эфиром алифатических дикарбоновы: кислот С 4 - С 1 с при следующем соотношенис компонентов, мас.ч.:Э покси каучуковый аддукт модифициро 45 ванный смесью амина и аминоамида а-разветвленной монокарбоновой кислоты 100 ПолиэфирПигмент50 НаполнительНейтрализатгрКатализаторОрганический растворительРасстояние от анода см.55,0 50,0 50,5 45,0 40,0 12,5 12,0 13,0 11,5 10,0 11,5 12,5 11,5 11,5 30,0 25,0 30,5 32,0 Чистый металл 9,5 9,0 95 9,0 8,5 18,0 15,0 20,0 9,5 9,0 1 0,0 9,5 9,0 9,0 10,0 9,5 2,0 Чистый металл 8,5 8,5 9,0 8,5 9,0 8,5 9,0 9,0 9,5 9,5 8,5 9,0 9,0 8,5 9,0 9,0 4,2 3,5 3,0 2,5 39-42 42-45 45-48 48-51 9,0 9,0 9,0 8,5 9,0 9,0 8,5 2.,0Чистыйметалл 8,5 8,5 8,5 8,5 51-54 54-57 9,0 8,5 9,0 8,5 8,5 8,5 57-60 1 По примеран4 Показатели 63,с Степень нейтрализации,68,сЗааа,а 63,812-13 4 с,с18-га 58,с 51,а14 93,с 57,с13-14 ба12-13 12"13 11-13 Толщина покрытия, мкм Внешний вид покрытия Ровная, гладкая Ровная, гладкая Неровное Ровная, гладкая Ровная, гладкая Ровная, гладкая Ровная, гладкая Ядгезия грунтовки к стали и Фосаату 1 аа 7 гб 1 СС 8,6 1 са 8,5 1 са 1 аа 1 аа 8,9 1,5-2,а 3,с До разрыва 9,С металла Эластичность по Эриксену Удар, лгс/смз,по приборуУТ-А, прямой/обратный ба/5 а 5 с/5 с 3 а/не держит 5 с/9 а 5 а/9 а 5 а/5 а 9 а/9 с 9 а/га 5 с/5 а Стойкость по стали в камере солевого тумана, 58 НэС 1, не менее,при толзине покрытия15-га мкн гса гас гсс 2 аа 2 СС гсс гса гаа гса гаа 2 ас гас 2 СС 2 СС 5-1 а мкм Стойкость по ФосФату КВг в камере солевого тунана92 нас 1, не менее 5 аа19 5 аа19 5 аа13 5 аа15 5 аа15 9 аа15 15 19 Жизнеспособность, сут 25 0 - 3 3 - 6 6 - 9 9 - 12 15-18 18 - 21 21 - 24 24-27 27-30 30-33 33-36 36-39 14,0 12,5 13,5 12,0 1 1,0 1 1,5 10,5 1 0,0 1 1,0 9,5 9,5 10,0 12,5 13,0 1 1,5 1 1,0 10,0 1 1,5 12,0 9,0 9,5 9,5 9,0 9,0. 12,013,0 1 1,5 1 1,5 10,5 10,0 1 1,0 9,5 10,0 9,5 9,5 9,0 П име ы конт 35,0 32,5 35,0 33,0 25,0 20,0 30,0 14,0 13,5 12,0 1 1,5 10,5 10,0 1 1,0 9,0 1 0,5 9,0 9,0 9,5 Неровное, Ровная, шероховатая гладкая Таблица 2 26,0 24,8 23,8 21,9 15,5 12,5 10,2 9,0 7,8 6,5 5,7 5,0 Таблица 3 78Прототип гсс 39 а гсс 72-96 9 аа 9 ас 5 аа