Способ получения полимерных покры-тий

ИСАНИЕ

Союз Советски н

Социалистическик

Республик

«i> 834055

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву

151)М. Кл.. 3

С 09 0 3/76 (22) Заявлено 18. 07. 79 (21) 2828111/23-05 с присоединением заявки ле

Гааударстаенньй камнтет

СССР на делам изобретений н етлраютин (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.81- Бюллетень М 20

Дата опубликования описания 10.06.81 (53) Уд К 667 . 621 . .633(088.8) (72) Авторы изобретения

В.А.Столярова, А.Д.Яковлев, И.А.Потапк

Ленинградский ордена Октябрьской Револ

Красного Знамени технический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ

Изобретение относится к получению полимерных покрытий из порошковых композиций аэродисперсного нанесения и может быть использовано для защитно-декоративной отделки изде5 лий в различных отраслях промышленности, машиностроении, радиоэлектронике, приборостроении, авиационной технике и др.

Известен способ получения полимерных покрытий путем сплавления частиц порошковой композиции, включающей поливинилбутираль, эпоксифенольный олигомер, пигменты и наполнители fl), Однако покрытия, полученные таким способом, недостаточно эластичны и солестойки,обладают большими внутренними напряжениями, а также формируются при высоких температурах.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения полимерных покрытий путем, электростатического нанесения на йэделия порошковой композиции, выдержки его в парах органического растворителя при температуре его кипения и последующей сушки покрытий.

Этот способ позволяет. получать высокодекоративные покрытия при сравнительно невысокой температуре (2 ).

Однако полученные покрытия характеризуются малой водостойкостью и стойкостью к старению, низкими адгезией и твердостью, обратимостью. Получить этим способом необратимые покрытия не удается из-за реакций взаимодействия между компонентами композиции и; растворителем, находящимся в паровой фазе.

Цель изобретения — получение необратимых покрытий с повышенными адгезией, твердостью, водостойкостью и стойкостью к старению.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения полимерных покрытий путем электростатического нанесения на изделие порошковой ком834055 4 позиции, выдержки его в парах органического растворителя при температуре его кипения и последующей сушки покрытий, в качестве порошковой композиции используют смесь поливинилбутираля, эпоксидно-новолачного блоксополимера и пигмента окисного типа в весовом соотношении от

80:15:5 до 90:5:5, в качестве органического растворителя — азеотроп изопропиловой спирт-толуол, а сушку покрытий проводят.при 50-60 С в. течение 10-15 ч., В качестве поливинилбутираля (ПВБ) используют поливинилбутираль с молекулярной массой 120000-200000 и с содержанием ОН-групп 7-8 .

В качестве эпоксидно-новолачного блоксополимера (ЭНБС) используют эпоксидно-новолачный блоксополимер с молекулярной массой 600-700 и с содержанием эпоксидных групп 12-16 .

В качестве пигментов окисного типа используют Cr>0>, Ге 0, Zn0, T i 0@.

Использование азеотропа изопропиловый спирт-толуол приводит к получению технологических преимуществ при формировании покрытий на вертикальной поверхности, так как благодаря высокой характеристической вязкости азеотропа раствор не стекает с изделия.

Композиционное сочетание ЭНБС с: пигментами окисного типа обеспечивает формирование трехмерно сшитых

ПВБ-пленок, полученных в паровой фазе. растворителя. В этом случае сказывается специфика низкотемпературного формирователя покрытий в присутствии растворителя (в виде паров или аэрозоля).

Наиболее эффективных результатов достигают только в присутствии пигментов окисного типа„ являющихся своеобразными ускорителями реакции трехмеризации ПВБ с помощью ЭНБС в паровой фазе растворителей изопропиловый спирт-толуол азеотропного состава. В отсутствии пигментов окисно" го типа покрытия получают обратимыми. Аналогичный результат получа-. ют и при замене растворителей, находящихся в паровой фазе, использование индивидуальных спиртов или их азеотропов с аминами также не обеспечивает получение необратимых покрытий высокой декоративности (присут5

55 ствие аминов приводит к появлению пузырей и потере глянца в покрытиях из-за высокой экзотермичности отверждения эпоксидов и недостаточного отвода тепла, при использовании в качестве паровой фазы индивидуальных спиртов покрытие имеет хороший декоративный вид, но является обратимым, что связано с высоким содержанием остаточного растворителя в покрытии, поскольку ПНБ взаимодействует со спиртами с образованием водородных связей, при избытке спиртов это препятствует получению необратимых покрытий из ПВБ указанным методом).

При меньшем и большем, чем заявлено, содержании ПВБ необратимость покрытий недостаточна для обеспечения их защитных функций, так как свойства получаемых покрытий приближаются к свойствам известного. 3а косвенный показатель защитных функций покрытий принята их стойкость к ультрафиолетовому старению в течение 6-ти часов. В табл. 1 приведены данные для композиции, пигментированной Fe 0 .

;у .ф-

Пример 1. На обезжиренное (уайт-спиритом или ацетоном) изделие в электростатическом поле при напряжении 20-30 к8 распылением или в ионизированном "кипящем" слое наносят предварительно перемешанную в паровой мельнице порошковую композицию, содержащую ПВБ, ЭНБС и Fe 04 в весовом соотношении 80:15:5, затем помещают изделие в паровую камеру с азеОтрОпом изОпропиловый спирт-толуол (69-31 по массе) при температуре его кипения, равной 80 С, на 20-30 с, отверждение покрытия и его сушку от ( растворителя проводят при 60©С в течение 10 ч.

Пример 2. Технология нанесения аналогична примеру 1. Состав композиции ПВБ, ЭНБС и Fe>04 в весовом соотношении, 85:10:5. Выдержка в парах азеотропа — 25-35 с. Отверждение и сушка покрытий — при 55 С в течение 12 ч.

Пример 3. Технология нанесения аналогична примеру 1. Состав композиции — ПВБ:ЭНБС:Fe 0 в весовом соотношении 90:5:5. Выдержка в парах азеотропа — 30-40 с. Отверждение и сушка покрытий — при 50 С в течение 15 ч.

Пример 4. Технология нанесения аналогична примеру 1. Состав

20,0

92,5:2,5

90,0:5,0

85,0:10,0

80,0:15;0

75,0:20, 0

36,0

55,0

38,0

34,0

15,0

47,5:47,5

Таблица 2

Содержание трехмера в покрытии,7 38

36 65 0. 55

Адгезия к алюминиевой фольге, н/м 515 430 415 540 214

Прочность на разрыв, мН/м

14,5 16,0.. 15,6 18,0 25,0

Относительное удлинение, X . 55

60 50 50 50

Микротвердость, мн/м 2

150 . 140 . 150 120

145

Водопоглощение sa. одни сутки, Х

10 12 10 30

Уменьшение адгезии после ультрафиолетового старения в течение 6 ч, Ж

25 20 25 60

5 834055 ь композиции — ПВБ:ЗНБС:Сг»0. в весо- поливинилбутиральная краска, содержа. вом соотношении 85:10:5. Вйдержка щая в качестве пигмента железный сув парах азеотропа — 20-30 с. Отвер- рик (Гев0 ) ° ждение и сушка покрытий - при 60 С Свойства покрытий с использованием в течение 10 ч. в качестве пигментов Zn0 и Т10 предВ табл. 2 приведены свойства по- ставлены в табл. 3. крытий толщиной 120-150 мкм получен- Предлагаемый способ позволяет поных по примерам 1-4., в сопоставлении лучать тонкослойные необратимые покрьгс покрытиями, сформированными по из- тия (минимальная толщина пленки 45вестному способу. 50 мкм) с высокими адгезией, водоВ известном. способе для получе- стойкостью, твердостью и стойкостью ния покрытий применялась порошковая к старению.

Таблица 1

Таблица 3

834055

100

370

Zn0

690

180

Формула изобретения

Составитель 0.0болонская

Редактор М.Кузнецова Техред.Н.Бабурка

Заказ 4005 44

Корректор С. Щомак

Тираж 684

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 /5

Подписное

Филиал ППП Патент, r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ получения полимерных покрытий путем электростатического нанесения на изделие порошковои компози15 ции, выдержки его в нарах органического растворителя при температуре его кипения и последующей сушки покрытий, отличающийся тем, что, с целью получения необратимых

20 покрытий с повышенными адгезией, твер. достык, водостойкостью и стойкостью к старению, в качестве порошковой композиции используют смесь поливинил25 бутираля, эпоксидно-новолачного блоксополимера и пигмента окисного типа в весовом соотношении от 80:15:5 до

90:5:5, .в качестве органического растворителя — азеотроп изопропнловый спирт-толуол, а сушку покрытий проводят при 50-60 С в течение 1015 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Алексеева И.М. и др. Порошковые поливинилбутиральные краски улучшенного качества. — "Новые лакокрасочные материалы, не содержащие органических .растворителей", Л., 1975, с. с, 49-53.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 231093, кл. В 29 С 13/00, 1966 (прототип).