Полимерная композиция

, ,Низковязкиолигомер ныи50.0 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Московский химико-технологиинститут им, Д,И.Менделеева и Госувенный научно-исследовательский итный институт лакокраспромышленности Научно-и роизводного объединения "Спектр"(56) Патент ФРГ М 2744304,кл. С 09 Р 3/64, 1979,Авторское свидетельство СССРМ 726145, кл, С 09 Р 3/64, 1980. Изобретение относится к полимерным композициям с высоким содержанием летучих веществ на основе модифицированных низковязких алкидных пентафталевых олигомеров и может быть использовано для создания покрытий воздушного отверждения, устойчивых в атмосферных условиях тропического климата и имеющих высокие скорость отверждения и относительную твердость.Известна полимерная композиция воздушного отверждения с высоким содержанием нелетуих веществ, включающая низковяэкий лкидный олигомер с жирно стью около 70%. катализатор отверждения, в качестве которого использованы соли металлов переменной валентности, и растворитель, следукщего состава масЗИЦИЯпокрытияСущность изопозиция.с высотучих веществ нный 0,059 - оксибензальдели оксида циркопентафталевыи тализатор отвереский раствор;.ицированный тафталевый олиеском раствори- отверждения. 4(54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПО (57) Использование: эащи воздушного отверждения, бретения: полимерная ком ким содержанием неле содержит модифицирова 0,43 мас.% салицилатов изи гидатов 2 п, Сб, Мп, Т), 2 о и ния низковязкий алкидный олигомер 53 - 65 мас.%, ка дения 3 - 8 мас.% и органич тель остальное. Модиф низковязкий алкидный пен гомер растворяют в органич теле и вводят катализатор табл.,Катализатор отверждения(в расчете на металл) 0,55 - 1,21Растворитель ОстальноеСущественным недостатком лака является то, что покрытия на его основе имеютнедостаточные защитные свойства, низкуюскорость отверждения и твердость, что связано с высоким содержанием ненасыщенного растительного масла в исходнойрецептуре,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату являетсяполимерная композиция с высоким содержанием нелетучих веществ, включающаямодифицированный низковяэкий алкидныйпентафталевый олигомер с молекулярноймассой 1400 - 2500. Катализатор отверждения - ацетилацетонат трехвалентного марганца и органический растворитель, приследующем соотношении компонентов,мас 0 .Вышеуказанный модифицированный низковязкийалкидный пентафталевыйолигомер 53,0 - 60,0 Катализаторо отверждения - ацетилацетонатМп - МОК - 1 (в расчетена металл) 0,30 - 0,42 Растворитель Остальное Укаэанный модифицированный низко- вязкий алкидный пентафталевый олигомер получают на основе полувысыхающего растительного масла в количестве до 60 О, пентаэритрита, фталевого ангидрида и модификатора, в качестве которого используются реакционноспособные соединения с функциональностью 2, Лак, полученный по прототипу, имеет высокое содержание нелетучих веществ, покрытия отверждаются на воздухе за счет окислительной полимеризации, имеют хороший внешний вид, высокую прочность при ударе, высокую гибкость, повышенную водостойкость. Однако, покрытия на основе композиции по прототипу, имеют недостаточно высокую скорость отверждения на воздухе, недостаточно высокую относительную твердость покрытий при использовании доступных промышленных катализаторов отверждения типа ЖКи ЖКи стойкость в тропическом климате.Целью изобретения является повышение скорости отверждения, твердости и устойчивости покрытий в тропическом климате,Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция с высоким содержанием нелетучих веществ, включающая низковязкий алкидный пентафталевый олигомер с молекулярной массой 1400 - 2500, катализатор отверждения и органический растворитель, в качестве низковязкого алкидного пентафталевого олигомера содержит модифицированный 0,059 - 0,43 мас.% салицилатов или оксибенэальдегидатов Еп, Сб, Мп, Т 1,а или оксида циркония низко- вязкий алкидный пентафталевый олигомер при следующем соотношении компонентов, мас,%:Укаэанный модифицированный низковязкийпентафталевый олигомер53 - 65 Катализатор отверждения 3 - 8Органический раство- .ритель Остальное Модифицированный низковязкий алкидный пентафталевый олигомер по изобретению получают переэтерификацией5 10 15 20 30 растительного масла (подсолнечного или соевого) пентаэритратом в присутствии салицилатов или оксибензальдегидратов металлов или оксида циркония при 230 - 250 С с дальнейшей полиэтерификацией образующихся продуктов фталевым ангидридом при 230 - 250 С. Бензойную кислоту, различные аллильные соединения 4,4 - дигидроксидифенилпропан, глицидиловый эфир а-разветвленных изомерных кислот (ВИКК), сами ВИКК вводят как на стадии пере-, так и на стадии поликонденсации,Модифицированные низковязкие алкидные пентафталевые олигомеры имеют кислотное число 20 мг КОН/г и вязкость 60%-ных растворов в ксилоле не более 35 с по ВЗпри 20-0,5 С.П р и м е р 1, В четырехгорлую колбу, снабженную термометром, гидрозатвором с мешалкой, тубусом для подачи азота, обратным холодильником, загружают 59,9 г (0,204 моль) подсолнечного или соевого масла, нагревают его до 100 - 160 С, вводят бис-(салицилат) 2 п 0,150 г (0,00044 моль),4,80 г (0,021 моль) 4,4 -дигидроксидифенилпропана, Температуру поднимают до 230 - 250 С, вводят пентаэритрит в количестве 12,63 г (0,093 моль) и проводят синтез до растворимости пробы реакционной массы вэтиловом спирте 1: 5 по обьему, После достижения растворимости пробы температ. ру снижают до 180 С, вводят фталевый ангидрид в количестве 22,67 г (0,153 моль), устанавливают ловушку Дина-Старка, заполненную ксилолом, вводят ксилол в реакционную массу в количестве 3% отзагрузочной рецептуры, поднимают температуру до 220 - 250 С(см.табл,1) и проводятреакцию поликонденсации до кислотного40 числа 14,5 мг КОН/г,Примеры 8 и 9 проводят аналогичнопримеру 1 с количеством металлосодержащего соединения по табл.1,П р и м е р 2. В четырехгорлую колбу,45 снабженную термометром, гидрозатвором смешалкой, тубусом для подачи азота и ловушкой Дина-Старка с обратным холодильником загружают 56,00 г (0,191 моль)соевого или подсолнечного масла, катали 50 затор бис-(салицилато) Сб в количестве0,223 г (0,0006 моль), бензойную кислоту6,23 г (0,051 моль). Температуру поднимаютдо 230 - 250 С (см,табл.2), вводят пентаэритрит в количестве 14,99 г(0,110 моль), при55 этой температуре проводят синтез до растворимости пробы реакционной массы вэтиловом спирте 1: 5 по обьему. После достижения растворимости пробы температуру снижают до 180"С, вводят ксилол в5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 количестве 3% от реакционной массы для азеотропной отгонки воды, фталевый ангидрид в количестве 22.78 г (0,154 моль), Ловушку Дина-Старка заполняют ксилолом, поднимают температуру до 220 - 250"С и проводят синтез до кислотного числа 14,3 мг КОН/г.Аналогично проводят опыты 3 - 6, вводят металлосодержащее соединение по табл.1.П р и м е р 7, В четырехгорлую колбу, снабженную термометром, гидрозатвором с мешалкой, тубусом для подачи азота, обратным холодильником, загружают 55,96 г (0,191 моль) соевого масла, бис-(салицилато) 2 гО в количестве 0,28 г (0,0007 моль), нагревают до 230 С, вводят пентаэритрат в количестве 12,9 г (0,095 моль) и проводят переэтерификацию при 230 С в течение 80 мин до растворимости пробы в этиловом спирте в соотношении 1: 5, Затем температуру снижают до 160 - 180 С, вводят ксилол в количестве 2% от реакционной массы, устанавливают ловушку Дина-Старка, которую заполняют ксилолом. загружают в колбу фталевый ангидрид в количестве 24,05 г (0,162 моль) и проводят процесс полиэтерификации до кислотного числа 25 мг КОН/г. Температуру снижают до 140 - 150 С, вводят глицидиловый эфир ВИКК (высших изомерных карбоновых кислот) в количестве 6,99 г (0,024 моль) и проводят процесс при 140 - 150 С до кислотного числа 10,9 мг КОН/г,Показатели связующих приведены в табл,2.На основе синтезированных связующих готовят полимерные композиции, для чего связующее растворяют в ксилоле или смеси ксилола с уайт-спиритом в соотношении 1;1 или 3: 2 по массе с добавлением или без атил целлозол ьва, в водят катал изатор отверждения, в качестве которого используют промышленные сиккативы ЖК(бывший Н Ф) ТУ 6-10-1641-86, ЖКТУ 6-10-2022- 85, МОК(ацетилацетонат трехвалентного марганца), вводимый в виде 6%-ного раствора в ксилоле), в количестве 3 - 8 мас, % (0,17 - 0,44 мас. %, считая на металл),Составы композиций приведены в табл.З.Композиции наносят при рабочей вязкости 18 - 28 с по ВЗпри 20+0,5 С (по ГОСТ 8420-74) и отверждают на воздухе,Толщина покрытий 28 - 30 мкм,Композиции на основе полимерной композиции по прототипу готовят аналогично (композиции 24 и 25 по табл,З), Свойства покрытий приведены в табл.4.Определение времени отверждения композиций до степени "3" проводят по ГОСТ 19007-73, относительную твердость покрытий через 24 ч после нанесения при 200,5 С, прочность при ударе и эластичность пленки при изгибе определяют, соответственно, по ГОСТ 5233-67, ГОСТ 4765-73 и ГОСТ 6806-73.Устойчивость покрытий в тропическом климате определяют по ГОСТ 9,401-79 метод "Б", для чего готовят пигментированные композиции следующим образом: в бисерной мельнице диспергируют 62,1 мас.ч, 67%-ного раствора связующего с 36,91 мас.ч. окиси хрома техн., 0,21 мас,ч. углерода технического, присадки АФК в количестве 0,07 мас.ч. до степени перетира 20 - 25 мкм по клину. Затем вводят полиметилсилоксановую жидкость ПМСа в виде 1%-ного раствора (0,21 мас.ч) и этилцеллозольв 0,5 мас.ч, Катализатор отверждения вводят в количестве 0,3 мас,%, считая на металл (аналогично описанию приготовления лака по табл.З), эмаль разбавляют до рабочей вязкости 20 с по ВЗсмесью ксилола и уайт-спирита. Содержание нелетучих веществ эмали составляет при рабочей вязкости 65 - 72%,Формула изобретения Полимерная композиция с высоким содержанием нелетучих веществ, включающая низковязкий алкидный пентафталевый олигомер с мол, м. 1400 - 2500, катализатор отверждения и органический растворитель, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения скорости отверждения, твердости и устойчивости покрытий в тропическом климате, в качестве низковязкого алкидного пентафталевого олигомера она содержит модифицированный 0,059 - 0,43 мас.% салицилатов Еп, Сб, Мп, Т,а, или оксида циркония низковязкий алкидный пентафталевый олигомер при следующем соотношении компонентов, мас,%:Указанный модифицированный низковязкий алкидный пентафталевыйолигомер 53 - 65 Катализатор отверждения 3 - 8 Органический растворитель ОстальноеТемпетура,полиэте- рификамя,50 25 25 ензо ензойн ензойн 5 0 240 нзо ицидиовый ИКК -6,99,4-дфени 4-д гидроксидип ропан - 4,8 гидроксидил про пан,8 йная кислота - 6,23 250 220 50 фени Бензо Таблиц Иодное число,г,32/100 Пример по табл Кислотноечисло,мгКОН/г Молекуля ная масс (Эбул.) Вязкость 60 ор-ра связующео в ксилоле,с, по 3-246 при 20 ОС Содержание гидро ксильных групп,Содержание метал ла, мас,10,8 14,3 16,0 14,7 94 94 92 95 96 0,040 0,065 0,010 0,035 0,030 0,100 0,080 0,008 0,130 26 26 5 б 7 3,1 3,4 11,7 10,9 16,7 14.0 13,5 3,0 3,6 91781269 Таблица, ЖК - 11;Бис-(салицилато) в количестве 0,37 мас. о;Соответствует 0,3 мас,% металла. Таблица 4 Эластичность пленки при изгибе, мм28 29 28 50 50 50 50 50 50 24 25 18 17 0,30 0,33 0,30 0,30 20 21 22 50 50 50 50 50 50 50 22 25 Составитель 3. Комовактор В. Трубченко Техред М,МоргенталКорректор М, Демчик Заказ 4254 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета и 113035, Москва, Ж Подписноезобретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская наб 4/5 зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Время отверждения до степениЗ,ч Относительная твердость через24 ч при 20+2 С 0,39 0.35 0,32 0,44 0,35 0,36 0,36 30 28 28 28 30 30 30 23 40 30 28 Устойчивость в тропическом климате, циклы ис- пытаний 23 22 20 25 21 19 19 10 15 10 11