Способ получения водоразбавляемой ; алкидно-эпоксидной смолы''•

374344

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сок|в Советских

Социалистических

Реслублик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 22.|Ъ .1970 (¹ 1432785/23-5) с присоединением заяаии №вЂ”

Приоритет—

М. Кл. С 08g 17/14

С 08g 30/12

С 09d 3/66

Комитет но делам иеабратани1| н открытий арн Совете Министров

СССР

УДК 678.674.43(088.8) Опубликовано 20.11|.1973. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 13Х1.1973

Авторы изобретения

В. Г. Дурнова, О. М. Брискина, Г. Я. Донина, Е. Л. Баранов и В. Д. Седлярова

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧ ЕН ИЯ ВОДОРАЗБАВЛЯ ЕМОЙ

АЛКИДНО-ЭПОКСИДНОИ СМОЛЫ

Изобретение относится к области получения водораст воримых материалов, наносимых методом электроосаждения, в частности к алкидным смолам, модифицированным эпоксидной смолой.

Известен способ получения водорастворимых алкидных смол, модифицированных эпоксидными смолами, согласно которому: смесь эпоксидной смолы и одноосновных жирных кислот нагревают при 220 С,до образования частичного эфира эпоксидной смолы, затем добавляют мпогоатомный спирт и многOOGHoâíóþ кислоту и нагревают массу при 210 — 220 С до кислотного числа 25 — 80 мг

КОН/г, после чего готовую смолу обра|батывают основанием.

Количество эпоксидной смолы от общей массы — 1 — 25с/о. Однако такие смолы отличаются низкой коррозионной стойкостью покрытий, полученных на их основе (коррозионная стойкость покрытия в 3О/о-,ном растворе соли менее 1 суток), и их неоднородностью.

Предложен способ получения алкидноэпоксидной смолы с увеличенным содержанием эпоксидной смолы (25 — 50% от алкидной оонавы).

Цель изобретения — разработка способа получения водорастворимых алкидных смол, модифицированных эпоксидными смолами высокой степени однородности, покрытия которых обладают высокой,коррсзионной стойкостью.

Это,достигается присоединением компо5 нентов алкидной смолы к предварительна полученному эпоксиэфиру.

Ступенчатое присоединение.

1. Взаимодействие .эпоксидной смолы с одноосновными жирными кислотами с целью

10 получения элоксиэфира, не содержащего свободные эпоксидные группы. Реакцию проводят при нагревании в течение 1 — 3 час (температура 120 — 150 С) в присутствии щелочного катализатора.

15 2, Взаимодействие полученного эпоксиэфира с многоосновной кислотой или ачгидридом многоосновной кислоты с образованием кислого эпоксиэфира. Реакцию,проводят при нагревании в течение 1 — 3 час (температура 120 †2 С), при этом содсржание свободного ангидрида или кислоты в реакционной массе уменьшается до 3- — 5%.

Предпочтительно реакцию проводят с ангидридом многоосновпой кислоты при 120—

150 С.

3. Взаимодействие кислого эпоксиэфира с многоатомным спиртом с образованием гидроксилсодержащей смолы с кислотным числом не более 10 мг КОН/г. Реакцию провоЗО дят при 180 — 250 С в течение 2 — 7 час; для

3 лучшего удаления реакционной воды на этой стадии используют метод азеотропной отгоики.

4. Присоединение к гидрокси..содержащей смоле ангидрида двухссновной кислоты с

ЦЕЛЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ СМОЛЫ С КИС IOI IIIui ЧИСЛОМ

30 — 80 л г КОН/г. Реакцию проводят при

120 — 150 С в течение 2 — 5 час до содержания свободного ангидрида в смоле !е более

0,5О/о. Готовую смочу р",ñòâoðÿþò в гидрофильном растворителе и нейтрализуют сснова нием.

В качестве эпоксидной омо Iы используют эпоксидные диановые смолы с эпоисиэквивалентом 185 — 1000.

B качестве одпоогоновных кислот используют кислоты природных масел, например льняного, подсолнечного, соевого, кислоты дегидратированнсго касторового масла, таллсвого и тому подобные синтетические жирные кислоты.

В качестве многоосновных кислот иcïo.÷üзуют любые многооснсвные кислоты, которые применяют при синтезе алкидных смол (фталевую, изофталевую, себациновую, азелаиновую, янтарную, малеиновую и т. п.).

В качестве многоатсмных спиртов применяют глицерин, пентаэритрит, диметилолпропан, диметилолэтан и т. д.

В качестве ангидрида двухосновных кислот применяют ангидриды фталевой, ма"»åíновой, янтарной, тетрагидрсфталевой, гексагидрофталевой и други.-, кислот.

В качестве гидрофильного растворителя ч5 применяют спирты и целлозольвы.

В качестве нейтрализующих агентов используют аммиак, алифатические амины, аминоспирты, циклические амины, щелочи

" пр

В состав ал кидной смолы,,модифицированной эпоксидной cìoëoé, входят следующие компоненты, %:

Эпоксидная смола

Одноосновные кислоты

Многооснов ные кислоты

Многоатомные спирты

Ангидриды двухссновных кислот

25 — 50

20 — 60

5 — 20

4 — 20

5 — 15

Расгворители вводят в количестве 20—

40%, нейтрализующий агент — в количестве, необходимом для доведения рН до 7,0 — 8,0.

Пример 1. В реакционную .колбу загружают 376 г жирных кислот таллового масла и 0,5 г триэтиламина, включают ток

СО>, нагревают реакционную смесь до 140 С.

Во время подъема температуры при

110 С загружают 269 г эпоксидной смолы с эпоксидным эквивалентом 450 — 60

525. При 140 — 145 С продолжают выдержку;в течение 2 час, загружают 126 г фталевого ангидрида и выдерживают при

140 С еще 2 час. За время выдержки кислотное число массы уменьшается до 130,иг

КОН/г. После этого, поднимают температуру до 160 С, загружают пентаэр ITðèò и продолжают нагрев до 200 С. 11ри этой температуре реакционную массу выдерживают до кислотного числа 7 — 5 л . г КОН/г. Затем проводят охлаждение до 140 С, загружают !20 г фталевого ангидрида и выдерживают;iaссу при 140 С в течение 3 час. 140 г го."I os смолы растворяют в 60 г изопропилцеллозольва, нейтрализуют 13 г гриэтнламина и разбавляют дистиллированной водой для Iaнесения методом зле ктроосаждения до

10%-IIoio содержания сухого. остатка. Температура ванны при нанесении 22 — 25 С; напряжение !50 — 250 в; рН 7,0 — 7,7; условия сушки: прп 170 С 30 мпн.; толщина покрытия

18 — 22 мк.

Покрытия обладают отличным внешним видом, хорошей гвердостью, эластичностью и сопротивлением удару.

II р и м е р 2. В реакционную кoлбi ".Hгружают 360 вес. ч. жир,.ых кислот подсо.нечного мас.ча и 0,6 г триэтиламина, нагревают в токе азота при перемешивании до

110 С, загружают 320 вес. ч. эпоксидной смолы 3-50 (эпоксиэквивален г — 450) и продолжают нагрев,до !40 С. При температуре 140 — 145 С выдерживают ма "су в течепие 2 час, добавляют 98 вес. ч. фталевого ангидрида и продолжают выдержку при 140 С еще 2 час. Затем поднимают температуру в колое до 220 С, загружают 87 пентаэригрита и выдерживают массу при 220 С до кислотного числа 5 лг КОН/г, затем смолу охла."кдают до 140 С, загружают 140 г фталевого ангидрида и производят выдержку при

135 — 140 С в течение 3 час. Кислотное число гото вой смолы 50 — 55 лг КОН/г.

Растворение смолы, нейтрализацию и нанесение электрофорезом проводят как в примере 1.

Покрытия обладают высокой коррозионной стойкостью. Непигментированная пленка, нанесенная на подложку из черной жести и помещенная в 3%-ный раствор соли, остается без изменения в течение 4 суток, Пример 3. В реакционный аппарат загружают 326 г жирных .кислот талловсго масла и 0,6 г триэтиламина, производят нагрев до 110 С, загружают 290 г эпоксидной смолы (эпокси эквивалент — 450) и продолжают нагрев до 140 С. При 140 С массу выдерживают в течение 2 час, загружают 136 г фталевого ангидрида и продолжают выдержку при 140 С еще 2 час, затем загружают 119 г этриола, нагревают массу до 205,С и выдерживают при этой температуре до кислотного числа

5 мг КОН/г. После достижения указа нного кислотного числа и охлаждения массы до

140 С загружают 129 г фталевого ангидрида и производят выдержку при 140 С в течение

3 час. 140 г готовой смолы растворяют в 60 г бутилцеллозольва, нейтрализуют, разбавляют дистиллированной водой до 10% -ного содержанпя смолы в растворе, 374344

Предмет изобретения

Эпоксидная смола

Однооснавные и жирные кислоты

Многоатомные спирты

Многоосновные кислоты

Ангидриды дикарбоновых кислот

25 — 50

20 — 60

4 — 20

5 — 20

5 — 15

Составитель О. Цыпкина

Техред Л. Грачева Корректор С. Сатагулова

Редактор T. Загребельная

Заказ 241/897 Изд. № 350 Тираж 551 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк, фил. пред. сПатент»

Нанесение электроосаждением проводят при температуре ванны 25 — 27" С; рН 7,2—

7,5; напряжение 150 — 250 в; покрытия высушивают при 170 С 30 ния; толщина покры-, тий 18 — 22 мк, Покрытия обладают хорошими физикомеханическими .показателями и хорошим внешним видом.

Непигментированное пакры ие, нанесенное на подложку из черной жести и помещенное B 3%-ный раствор NHC1, сохраняется без признаков коррозии в течение 3 суток.

Способ получения вадоразбавляемой алкидно-эпоксидной смолы путем сокоденсации эпоксидной диановой смолы с эпоксидным эквивалентом 185 — 1000 с одноосновными жирными кислотами в присутствии п.елочного катализатора, многоатомными спир гами, многооснавными кислотами или их а нгидридами и последующей обработки полученной смолы основаниями, отличающийся тем, что, с целью получения аднородного однокомпонентного связующего и повышения коррозионной стойкости покрытий на его основе, эпоксидную смолу сначала конденсируют с одноосновными жирными кислотами при

120 — 150 С, затем последовательно получен5 ный эпсксиэфир конденсируют с многоосновными кислотами или их ангидридами при той же температуре, полученный карбоксилсодержащий зпоксиэфир — с многоатомными спиртами при 180 — 250 С до образования

10 гидроксилсодержащей смолы с кислотным числом 1 — 10 кг КОН/г и, наконец, полученную гидроксилсадержащую смолу конденсируют с ангидридами дикарбоновых кислот при 120 — 150 С до образования смолы с кис15 лотным числом 30 — 80,нг КОН/г и содержания свободного ангидрида в ней не более

0,5%, причем компоненты берут в следующих соотношениях, вес. ч.: