Лакокрасочная композиция для покрытия изделий из дерева и металла
Лакокрасочная композиция для покрытия изделий из дерева и металла содержит модифицированный СВЧ-излучением поливинилхлорид, который перемешивают с растворителем при температуре 65-75°С в течение 2,0-3,5 ч до полного растворения, затем в реакционную смесь добавляют диоктилфталат, хлорпарафин ХП-470, эпоксидную смолу ЭД-20, полиэтиленполиамины или полипропиленполиамины, пигмент и перемешивают при температуре 50-60°С в течение 1,5-2,0 ч. Технический результат - получение устойчивой к действию агрессивных сред лакокрасочной композиции, упрощение технологии приготовления композиции, сокращение времени высыхания. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к области химической и нефтехимической промышленности или другой отрасли народного хозяйства, и композиция может быть использована для покрытия изделий из дерева и металла.
Известно применение модифицированной эпоксидной смолы для изоляции (см. А.с.1629479 СССР, Е21В, 33/138, Б.И. №7, 1991) и крепления скважин, полученная смешением алкилрезорциновой эпоксидной смолы с длиной углеводородного радикала в боковой цепи от 1 до 3 атомов, спиртового раствора новолачной фенолформальдегидной смолы, полученной при молекулярном соотношении фенола и формальдегида 1: 0,6, поливинилбутираля и фурфурола при соотношении компонентов, мас. %:
| эпоксидная смола | 53-57 |
| спиртовый раствор новолачной фенолформальдегидной смолы | 20-22 |
| поливинилбутираль | 1,0-2,2 |
| фурфурол | остальное |
Недостатком вышеназванного состава является недостаточная устойчивость к агрессивным средам, в частности к щелочным и кислотным (NaOH, КОН, HCl, H2SO4, H2S, HNO3), а также применение дефицитного сырья (поливинилбутираля).
Описано применение алкилрезорциновой эпоксифенольной смолы с отвердителем для изоляции и крепления стволов скважин (А.с. 486129, СССР, Е21В 33/138, Б.И. №36, 1975).
Недостатком указанного технического решения является нестабильная устойчивость состава к воздействию пластовых флюидов при повышенных температурах, а также к агрессивным средам, в первую очередь щелочным и кислотным.
Известен способ получения модифицированной эпоксидной смолы для изоляции и крепления скважин (см. пат РФ 2128677, 1999), полученная смешением фенолформальдегидной смолы (эпоксидиановой смолы), формалина, диэтиленгликоля, поливинилового спирта при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| фенолформальдегидная смола | 59-62 |
| эпоксидная смола | 24-26 |
| формалин | 11,6-12,0 |
| диэтиленгликоль | 2,0-2,5 |
| поливиниловый спирт | 0,4-0,5 |
Недостатком известного состава является невысокая устойчивость его к агрессивным средам, особенно к щелочным при использовании в качестве покрытия для защиты химического и нефтехимического оборудования.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является органодисперсная композиция для защитно-декоративного покрытия (см. пат. SU 1703669, 1992), полученная смешением под вакуумом компонентов при следующем соотношении, мас.ч.:
| Поливинилхлорид | 58-65 |
| Диоктилфталат | 11,5-26 |
| Маслосодержащие отходы | |
| производства витамина А | 6,5-23,5 |
| Эпоксидная диановая смола | 1,3-5,8 |
| Пигмент | 0,2-6 |
| Органический растворитель | 328-585 |
Недостатками известной композиции являются:
1) сложность технологии приготовления композиции, обусловленная необходимостью проведения процесса смешения под вакуумом и улавливания испаряющихся компонентов;
2) ограниченность сырьевой базы композиции. Для приготовления композиции необходимы кубовые остатки, образующиеся при молекулярной дистилляции полупродукта при синтезе витамина А;
3) длительное время высыхания до степени 3, по ГОСТ 19007-73.
Задача изобретения - упрощение технологии приготовления композиции, расширение сырьевой базы, сокращение времени высыхания и разработка устойчивого к действию агрессивных сред лакокрасочной композиции для покрытия изделий из дерева и металла.
Технический результат при использовании изобретения выражается в получении лакокрасочной композиции на основе модифицированного поливинилхлорида (ПВХ) для покрытия изделий из дерева и металла.
Вышеназванный результат получения лакокрасочной композиции для покрытия изделий из дерева и металла достигается тем, что активную основу поливинилхлорид модифицируют СВЧ-излучением в течение 5-20 мин и перемешивают с растворителем при температуре 65-75°С в течение 2,0-3,5 ч до полного растворения, затем в реакционную смесь добавляют диоктилфталат, хлорпарафин марки ХП-470, эпоксидную смолу марки ЭД-20, полиэтиленполиамины или полипропиленполиамины, пигмент и перемешивают при температуре 50-60°С в течение 1,5-2,0 ч, при этом компоненты берут в следующем соотношении, мас.%:
| поливинилхлорид модифицированный | 10-12,8 |
| диоктилфталат | 2,8-3,8 |
| хлорпарафин марки ХП-470 | 0,2-0,4 |
| эпоксидная смола марки ЭД-20 | 4,4-6,2 |
| полиэтиленполиамины | |
| или полипропиленполиамины | 0,1-0,3 |
| пигмент | 0,2-0,6 |
| растворитель | остальное |
Лакокрасочная композиция содержит компоненты, регламентированные нормативными материалами. В качестве полиэтиленполиаминов используют полиэтиленполиамин технический ТУ 2413-214-00203312-2002, в качестве диоктилфталата используют пластификатор ДОФ ГОСТ 8728-88, в качестве хлорпарафинов марки ХП-470 используют хлорпарафины ТУ 2493-277-00203312-2007, в качестве поливинилхлорида используют поливинилхлорид суспензионный ГОСТ 14332-78 Е, полипропиленполиамины получают в условиях патента RU 2290396, Бюл. №36, 27.12.06.
В качестве растворителя берут смесь, состоящую из циклогексанона или ацетона, бутилацетата или этилацетата и толуола, в следующем соотношении, мас.%: 26-32:11,5-13,8:52,5-64,2.
Модификация поливинилхлорида проводится в течение 5-20 мин СВЧ-облучением, при этом происходит некоторая деструкция с изменением молекулярного веса. Например, поливинилхлорид с молекулярной массой 65000 после модификации в течение 15 мин имеет молекулярную массу 51000.
Изобретение поясняется примерами.
Пример 1. В реактор загружают 10 г поливинилхлорид модифицированный, 79,5 г растворителя, перемешивают при температуре 65°С в течение 2,0 ч, затем добавляют 2,8 г ДОФ, 0,3 г хлорпарафина марки ХП-470, 4,4 эпоксидной смолы марки ЭД-20, 0,1 г полиэтиленполиаминов, 0,2 г пигмента, реакционную смесь перемешивают при температуре 50°С в течение 1,5 ч. В качестве растворителя используют смесь циклогексанона, бутилацетата и толуола, в следующем соотношении, мас.%: 26:13,8:60,2. Результаты испытаний лакокрасочной композиции приведены в таблице.
Пример 2. В условиях примера 1 в реактор загружают 12,8 г поливинилхлорид модифицированный, 76,1 г растворителя, перемешивают при температуре 75°С в течение 2,5 ч, после чего добавляют 3,8 г ДОФ, 0,4 г ХП-470, 6,2 г эпоксидной смолы марки ЭД-20, 0,3 г полипропиленполиамины, 0,4 г пигмента, реакционную смесь перемешивают при температуре 60°С в течение 2,0 ч. В качестве растворителя используют смесь циклогексанона, бутилацетата и толуола в следующем соотношении, мас.%: 32:11,5:56,5. Результаты испытаний лакокрасочной композиции приведены в таблице.
Пример 3. В условиях примера 1 в реактор загружают 11,4 г поливинилхлорид модифицированный, 77,9 г растворителя, перемешивают при температуре 70°С в течение 3,5 ч, затем добавляют 3,0 г ДОФ, 0,2 г ХП-470, 5,2 г эпоксидной смолы марки ЭД-20, 0,2 г полиэтиленполиамины, 0,3 г пигмента, реакционную смесь перемешивают при температуре 55°С в течение 2,0 ч. В качестве растворителя используют смесь ацетона, этилацетата и толуола, в следующем соотношении, мас.%: 30:12:58. Результаты испытаний лакокрасочной композиции приведены в таблице.
Пример 4. В условиях примера 1 в реактор загружают 12,0 г поливинилхлорид модифицированный, 81,8 г растворителя, перемешивают при температуре 55°С в течение 4,5 ч (плохо растворяется, до конца не растворяется), затем добавляют 3,0 г ДОФ, 0,6 г ХП-470, 3,0 г эпоксидной смолы, 0,1 г полипропиленполиамины, 0,10 г пигмента, реакционную смесь перемешивают при температуре 70°С в течение 3,0 ч. В качестве растворителя используют смесь ацетона, этилацетата и толуола, в следующем соотношении, мас.%: 24:16:60. Результаты испытаний лакокрасочной композиции приведены в таблице.
Примеры 1-3 показывают, что при условии выдерживания параметров процесса получения лакокрасочной композиции подтверждают эффективность получаемой композиции.
Пример 4 показывает, что при условии отклонения от заявляемых параметров процесса ухудшается качество лакокрасочной композиции.
Лакокрасочные композиции были испытаны по методике входного контроля полимерных лакокрасочных материалов. Результаты испытаний свидетельствуют об эффективности лакокрасочных композиций.
| Результаты испытаний лакокрасочной композиции | ||||||
| № п/п | Наименование показателя | Норма по ГОСТу или по методике | пример 1 | пример 2 | пример 3 | пример 4 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1 | Адгезия, методом решетчатых надрезов по ГОСТу 15140-78, бал | бал 1 - края надрезов гладкие бал 2 - незначительное отслаивание пленки вдоль надрезов (н.б. 0,5 мм) бал 3 - отслаивание покрытия полосами |
бал 1 | бал 1 | бал 1 | бал 3 |
| 2 | Условная вязкость по вискозиметру типа ВЗ-246 (или ВЗ-4) с диаметром сопла 4 мм при температуре (20,0±0,5)°С по ГОСТу 312-79 | 25-40 | 28 | 32 | 33 | 20 |
| 3 | Растекаемость по методике входного контроля, не более 10 мин | 10 | 8 | 6 | 8 | 12 |
| 4 | Массовая доля летучих: нелетучих: по ГОСГу 17537-72 |
- - |
81,4 18,6 |
77,6 22,4 |
79,1 20,9 |
83,8 16,2 |
продолжение таблицы
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 5 | Солестойкость по методике входного контроля 3% NaCl | Разрушение покрытия | выдерживает | выдерживает | выдерживает | не выдерживает |
| Кислотостойкость 23% HCl | Разрушение покрытия | выдерживает | выдерживает | выдерживает | не выдерживает | |
| Щелочестойкость NaOH - 44-46% водный раствор | Разрушение покрытия | выдерживает | выдерживает | выдерживает | разрушается | |
| Водостойкость | Разрушение покрытия | выдерживает | выдерживает | выдерживает | выдерживает | |
| Атмосферостойкость | Разрушение покрытия | выдерживает | выдерживает | выдерживает | не выдерживает | |
| 6 | Время высыхания пленки до степени 3, по ГОСТ19007-73 | 1-3 | 3 | 3 | 3 | на поверхности покрытия остается след |
1. Лакокрасочная композиция для покрытия изделий из дерева и металла, содержащая активную основу - поливинилхлорид, диоктилфталат, эпоксидную смолу ЭД-20, пигмент и растворитель, отличающаяся тем, что в качестве активной основы используют модифицированный СВЧ-излучением поливинилхлорид, который перемешивают с растворителем при температуре 65-75°С в течение 2,0-3,5 ч до полного растворения, затем в реакционную смесь добавляют диоктилфталат, хлорпарафин ХП-470, эпоксидную смолу ЭД-20, полиэтиленполиамины или полипропиленполиамины, пигмент и перемешивают при температуре 50-60°С в течение 1,5-2,0 ч, при этом компоненты берут в следующих соотношениях, мас.%:
| поливинилхлорид модифицированный | 10-12,8 |
| диоктилфталат | 2,8-3,8 |
| хлорпарафин ХП-470 | 0,2-0,4 |
| эпоксидная смола ЭД-20 | 4,4-6,2 |
| полиэтиленполиамины | |
| или полипропиленполиамины | 0,1-0,3 |
| пигмент | 0,2-0,6 |
| растворитель | остальное |
2. Лакокрасочная композиция для покрытия изделий из дерева и металла по п.1, отличающаяся тем, что в качестве растворителя используют смесь, состоящую из циклогексанона или ацетона, бутилацетата или этилацетата и толуола, в следующем соотношении, мас.%: 26-32:11,5-13,8:52,5-64,2.













