ЭПОКСИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЙ
EPOXY COMPOSITION FOR COATINGS

Изобретение относится к эпоксидным композициям, предназначенным для нанесения покрытий, обеспечивающих выполнение высоких экологических требований, в частности для применения в бассейнах для разведения рыб, а также для использования в емкостях для питьевой воды, зубных пломбах и других целей.
Известно множество примеров применения эпоксидных составов в качестве защитных покрытий. Ближайшим прототипом может быть патент RU 2360938 С1 от 04.10.2007 г.
Недостатками покрытий, получаемых в соответствии с патентом RU 2360938, является наличие в них весьма токсичных примесей, как в смоляной части, так и в отвердителе «Арамин». В смоле ЭД-20 в соответствии с ГОСТ 10.587-93 допускается содержание до 2,1% примесей, среди которых остатки непрореагировавшего эпихлоргидрина, не полностью удаленного толуола и других вредных и канцерогенных веществ.
В составе отвердителя «Арамин» (разработчиком его является один из авторов данной заявки) присутствует высококипящий растворитель -дибутилфталат или смесь диоксановых спиртов, которые не связываются в процессе отверждения и могут мигрировать из отвержденного покрытия в жидкую среду.
Целью настоящего изобретения является эпоксидная композиция для создания покрытий, не содержащая низкомолекулярных токсичных компонентов, способных мигрировать из отвержденного покрытия, и обеспечивающая отсутствие каких-либо выделений в водную среду бассейнов или резервуаров питьевой воды в процессе эксплуатации в течение не менее одного года.
1
1
Поставленная цель достигается тем, что в качестве модификатора композиция содержит низковязкий алифатический диэпоксид в соотношении эпоксидная диановая смола : алифатический диэпоксид от 50:50 до 95:5, а смесь смол подвергнута термообработке при перемешивании в реакторе с пара-аминобензолсульфамидом ( техническое и медицинское название «стрептоцид белый») в количестве от 0,2 до 3 масс.ч. на 100 масс.ч. эпоксидной смеси при температуре от 100 до 170°С в течение от 5 до 60 минут при скорости мешалки от 600 до 2000 об/мин, а в качестве отвердителя - аддукт, полученный взаимодействием эпоксидной составляющей с триэтилентетрамином при кратном избытке последнего от 6 до 20 от стехиометрии из расчета один атом активного водорода на одну эпоксидную группу, при температуре от 10 до 80°С в течение от 10 до 60 мин при скорости мешалки от 100 до 1000 об/мин, при этом композиция содержит в масс.ч.:
эпоксидная смоляная часть
100
отвердитель-аддукт
30÷120
Пример 1
В реактор, снабженный мешалкой и обогревом, заливают 75 масс.ч. эпоксидной диановой смолы марки Эд-20 и 25 масс.ч. алифатического диэпоксида - диглицидилового эфира диэтиленгликоля марки ДЭГ-1, температуру смеси поднимают до 135°С и при постоянном перемешивании добавляют 1,5 масс.ч. пара-аминобензолсульфамида технического (стрептоцида белого). В процессе термического воздействия в течение 30 минут при перемешивании связываются или удаляются все низкомолекулярные примеси. Полученный продукт охлаждают до комнатной температуре и затаривают.
Далее в другом реакторе получают аддукт триэтилентетрамина (ТЭТА) с полученной эпоксидной составляющей путем прибавления к 100 масс.ч. ТЭТА (10-кратный избыток) 90 масс.ч. эпоксидной составляющей и перемешивают при 40°С в течение 30 минут при скорости мешалки 1000 об/мин. Полученный отвердитель-аддукт затаривают при 120°С.
Композицию приготавливают путем смешивания при комнатной температуре в соотношении на 100 масс.ч. смоляной части 60 масс.ч. аддукта и отверждают в течение 24 часов в виде покрытий, нанесенных кистью или краскопультом, при одновременном изготовлении контрольных литых образцов для оценки физико-механических показателей.
Примеры 2÷5 осуществляют аналогично примеру 1 при изменении компонентов и параметров в соответствии с таблицей 1.
Свойства покрытий и литых образцов приведены в таблице 2.
Таблица 1
Условия получения заявляемой композиции для покрытий
№ п/п
Наименование компонентов и параметров
Вид и величина по примерам
2
3
4
5
1
Марка эпоксидной диановой смолы
ЭД-20
ЭД-22
ЭД-16
ЭД-24
2
Вид алифатического диэпоксида
Диглицидиловый эфир триэтилен-гликоля, марка ТЭГ-1
Диглицидиловый эфир полиэпихлоргидрина, марка Э-181
Диглицидиловый эфир полипропилен-гликоля, марка Лапроксид 703
3
Соотношение дианового и алифатического диэпоксида
50:50
75:25
95:5
90:10
4
Количество пара-аминобензолсульфамида на 100 масс.ч. см.ч., масс.ч.
3
0,2
1
1
5
Кратность мольного избытка ТЭТА при приготовлении аддукта
20
6
10
10
6
Количество аддукта на 100 масс.ч. см.ч., масс.ч.
30
120
7
Режим приготовления смоляной части/время, скорость мешалки об/мин
170°C/5 мин, 2000
100°C/60 мин, 600
120°C/30 мин, 1000
120°C/30 мин, 1000
8
Режим приготовления аддукта: температура/время скорость мешалки
10°C/80 мин, 1000
90°C/10 мин, 100
600
600
Таблица 2
Свойства заявляемой композиции для покрытий по примерам 1÷5 в сравнении с прототипом
№ п/п
Наименование показателя
Величина показателя (Прототип)
1
2
3
4
5
Патент RU 2360938
1
Наличие компонентов эпоксидной композиции в дистиллированной воде после 24 час кипячения образца
отсутствие
6%
2
То же после 12 месяцев пребывания в воде образца при комнатной температуре
отсутствие
7%
3
Стойкость покрытия к ударам на приборе У-1 ктс·см
50
45
45
50
50
23
4
Водопоглощение, % после 24 часов кипячения
0,02
0,01
0,01
0,02
0,03
1,5
5
Теплостойкость по Мартенсу, °C
110
120
115
120
115
90
6
σ<sub>сж.</sub> литых образцов, МПа
120
130
140
130
130
90