Отвердитель эпоксидановых смол

и и" ОЗОБРЕТЕН И Союз Советски Социалистически Республи Ф.л ВТОРС КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительное к авт. св Э) Приоритет делам изобретений публиковано 23.01.81. БюДата опубликования описан ень М 3) ОТВЕРДИТЕЛЬ ЭПОКСИДИАНОВЫХ СМОЛ чающего ерди тель; ханические характ эл нные в снижен упкости послео отверждения,стики покрытии, выраж тичности и появлении х жения состояния полног о осоатаИзобретение относится к химическим органическим веществам - отвердителям эпоксид ньх смол, преимущественно лакокрасочных систем и может быть использовано в различных областях техники,Известны отвердители типа ароматических аминов, совмещаемые с эпоксидными смолами, например 50%-ный раствор м-фенилендиамина в этиловом спирте, вводимый в состав на основе эпоксидной смолы, содержащий на. полнители и другие компоненты. Полное отвержцение состава для реализации его лотре. бительских свойств достигается при нагревании до 80 С и далее до 150 С 1.Недостатками этого отвердителя являются:непригодиость применения ттрн температуре ниже 13 - 15 С, вследствие необратимой при данной температуре выкристаллизации фенилендиамина и расслоения отвердителя, сопровож. даемого потерей его отверждающей способности; необходимость нагрева нанесение на поверх- ость лаковой смеси или литьевой пенопласовой композиции для достижения полного отверждения состава, вк эпоксидную смолу и отв пониженные физико.мбенно резко проявляется в процессе эксллции при пониженных температурах. Известен также отвердитель эпоксидных смол на основе ароматического амина, представ ляющий собой смесь твердого м-фенилендиами. на с п,п.дифенил-п-.фенилендиамином, вводимый в жидкий эпоксидный состав и позволяющий отверждать состав при комнатной температуре 2.Недостатками отвердителя являются трудоемкость и неудобство технологической опера. ции совмещения твердых компонентов отвер. дителя типа кристаллического м-фениленди.амина, содержащего п,п.дифенил- и- фенилендиамин, с жидким составом на основе эпоксидной смолы, существенное повьпцение времени твердения эпоксидного состава при использо.798122 ванин отвердителя при температуре ниже 15 - 18 С,Наиболее близким к предлагаемому является отвердитель эпоксидных смол - эвтектическая смесь ароматических аминов, содержащая полиметиленфениленамин (продукт оли. гомеризации хлоргидрата анилина с формадьдегидом, имеющий среднечисловой мол.вес.280-400, м-фенилендиамин и двухосновную кислоту, например салициловую. Смесь ука. занных аминов представляет собой жидкий вязкий продукт при температуре от 15 С и выше, что обеспечивает хорошую совместимость отвердителя с эпоксидными смолами и их растворами, например лаками, в данном темпе. ратурном режиме. Полное отверждение эпок. сидной смолы при использовании данного отвердителя достигается путем нагревания при 70 - 90 С 31.Недостатками отвердителя являются необходимость нагрева нанесенной на поверхность лаковой смеси или литьевой пенопластовои композиции для достижения полного твердения состава, включающего в себя эпоксидную смолу и отвердитель, а также низкая стабиль ность отвердителя при хранении на холоде при температуре ниже 13 С, выраженная в расслоении в результате выкристаллиэации одного из компонентов м-фенилендиамина, необратимой потере отверждаюшей способности вследствие ускоренного окисления выделившегося вещества при хранении.Цель изобретения - повышение стабиль. ности отвердителя в процессе хранения при пониженных температурах (ниже 13 С) и более полное отверждение на холоду покрытия, содержащего указанный отвердитель.Цель достигается тем, что отвердитель содержащий эвтектическую смесь полиметилен фениленамина с м-фенилендиамином и салициловую кислоту, он дополнительно содержит низкомолекулярную полиамидную смолу при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:Эвтектическая смесь полиэтиленфениленаминас м-фенилендиамином 40-60 Низкомолекулярнаяполиамидная смола 40-60 Салициловая кислота 0,5 - 2,5 Отвердитель содержит полиметиленфениленамин (продукт олигомеризации хлоргидрата анилина с формальдегидом) со среднечисловым молвес. 280 - 400), низкомолекулярную полиамидную смолу - продукт конденсации смеси жирных кислот растительных масел общей формулы С,Н(СООН) р, где р = = 5-37; в = 10 - 120; р = 2, с низкиМи алифатическими аминами, имеющими аминное число 140-340 и вязкость 30-200 Пз 4Эвтектическую смесь полиметиленфениленамина и м-фенилендиамина готовят путемтщательного перемешивания компонентов притемпературе 20 - 60 С до получения однороднои вязкои жидкости.Проводят лабораторные испытания двухотвердителей эпоксидных смол в составеэпоксидной эмали: низкомолекулярной смолымарки Л - 19 и аналогичной ей, представляющих собой продукты взаимодействия жирныхкислот льняного масла с этилендиамином иимеющих аминное число 280, вязкость 60 Пз .(1 вариант) и аминное число 340 вязкость37 Пз Г 11 ваоиант).15 Методика приготовления образцов.А. Отвердитель (1), состоящий из эвтектической смеси полиметиленфениленамина см-фенилендиамином, салициловой кислотыи полиамидной смолы (ПС) (11 вариант), 20 взятых в соотношении 1: 1 по массе, вводят в состав эпоксидной эмали ЭП - 5165 сПС (11 вариант) в близком к стехиометрическому соотношении из расчета 0,6 первичной или одной вторичной аминогруппы на 25 одну эпоксигруппу эпоксиднои смолы.В. Параллельно готовят три состава наоснове эмали ЭП в 51: один, как в примере А, с отвердителем (2) на основе эвтектической смеси в сочетании с ПС (1 вариант)взятых в соотношении 1: 1, другой - с отвердителем ПС (1 вариант), третий - с отвердителем ПС (1 вариант) в сочетании ссалициловой кислотой, взятой в количестве2% от массы ПС, что соответствует эффективному значению коэффициента активностикатализатора из расчета на эпоксидное со.держание смеси. Во всех случаях отвердители берут в близком к стехиометрическомусоотношению из расчета 0,6 первичной или 4 о одной вторичной аминогруппы на одну эпоксигруппу смолы (111 вариант) .В каждом из сравниваемых вариантов ма.териал наносят пневмораспылением на металлические и стеклянные подложки, а также на 45 целлофан, для получения свободной пленкидо толщины покрытия 250 - 300 мкм.Выдерживают образцы в течение 7 сут дополучения снимаемой пленки с целлофана,после чего проводят испытания.Эффективность отверждения эмалевого состава различными отвердителями представлена в табл. 1.Физико- механические показатели эпоксидныхпокрытий эмалью ЭП - 5165, отвержденныхразличными отвердителями, приведены в табл.2. П р и м е р 1. 40 г эвтектической смеси смешивают с 60 г полиамидной смолы, имеюшей аминное число 220 и вязкость 170 Пз и(П вариант) через 96 полного отверждения 50-60 60-80- 5- 20 С(1 вари ет полног т) через 96 чотверждения 60 - 7 70-90 0 - 60 С (111 вариан о же 60 Т а б 45 - 50 Выдерж воздух при 18 а на е 7 сут- 23 С(П вариан Прибой доподложки, характерный для мягкого покрытия о же нее 2, неддается изме крытие ко.ПС(1 вариант)ПС(11 вариант) о же 5 - 18 5 - 50 5добавляют 0,5 г салициловой кислоты, осуществляя совмещение компонентов при 18 - 23 С. Интенсивно в течение 3-5 мин или моно тонно в течение 8 - 10 мин перемешивают смесь до получения однородной вязкой жидкости, не обнаруживающей признаков расслоения в течение 1 сут,П р и м е р 2. Эвтектическую смесь 50 г смешивают с 50 г полиамидной смолы, имею щей аминное число 220 и вязкость 170 Пз и добавляют 1 г салициловой кислоты, осуществляя совмещение компонентов при 18 - 23 С. Интенсивно в течение 3 - 5 мин или мо.нотонно в течение 8 - 10 мин, перемешивают 1 смесь до получения однородной вязкой жидкости, Охлаждают смесь до температуры ниже комнатной, но не ниже 5 С и устанавливают отсуствие расслоения продукта путем визуального наблюдения черезсут хранения в 20 спокойном состоянии. 6П р и м е р 4. 8 г отвердителя, согласно примерам 1 - 3, охлажденного до 5 - 10 С, смешивают с 92 г 40%-ого раствора эпоксидиановой смолы с молекулярным весом 1000 в смеси ксилола с бутилацетатом, взятых в со отношении 60: 40 по массе. Тщательно пере. мешивают смесь до получения,однородного раствора и выдерживают в течение 2 ч при температуре 5 - 10 С. Разбавляют смесь охлажденным до 5 - 10 С растворителем (смесь ксилола, бутилацетата и этилцеллозольза, взятых в соотношении 15; 25; 30: 30 по массе) и наносят пневмораспылителем на жестяные и стальные пластины до толщины слоя 90 - 120 мкм, После выдержки окрашенных ластин в течение суток, образуется покрытие с физико-механическими характеристиками, представленными в табл. 3,Таким образом, степень отверждения покры. тий предлагаемым отвердителем повышается на 30% по сравнению с известным.Таблица 1.50 91 86 50 Низкомолекулярная поли. 40- 600,5- ,5 амидная смолаСалициловая кислота Составитель Н. КосмачеваТехред М. Гопника Корректор С. 1 По д.к Редактор А, Шишкина Тираж 541 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 9944/28 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Формула изобретения Отвердитель эпоксидиановых смол, содержащий эвтектическую смесь полиметиленфениленамина с м-фенилендиамином и салициловую кислоту, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения стабильности отвердителя и более полного отверждения на холоду покрытия, содержащего указанный отвердитель, он дополнительно содержит низкомолекулярную полиамидную смолу при следуюшем соотно шенин компонентов, вес.ч,:Эвтектическая смесь полиметиленфениленамина см-фенилендиамином 40-60 Источники информации,20 принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М" 373286,кл. С 09 О 3/58, 1970.2. Авторское свидетельство СССР У 300494,25 кл. С 09 О 3/58, 1969,3, Валгин В, Л. и лр. Голиметиленфениденамины и эвтектические смеси на их основекак отвердители полиэпоксидов. - "1 ластические массы", 1967, У 2, с. 34.