Композиція гідроксовмісного поліефірного плівкоутворювача

1. Композиція гідроксовмісного поліефірного плівкоутворювача, яка включає суміш багатоосновних органічних кислот і/або їх похідних, суміш багатоосновних спиртів, органічні розчинники та функціональні добавки, яка відрізняється тим, що як суміш багатоосновних органічних кислот використовують суміш бутилметакрилату, акрилової кислоти, ангідриду фталевої кислоти, ангідриду малеїнової кислоти, ізофталевої кислоти та ефіру 3 ти, а, як суміш багатоосновних спиртів, використовують стирол, триметилпропан, етиленгліколь, неопентилгліколь та пропіленгліколь, за наступного співвідношення компонентів, мас.%: суміш багатоосновних органічних кислот /або її похідних 24,0-30,0 суміш багатоосновних спиртів 15,0-40,0 52615 4 органічні розчинники 25,0-55,0 функціональні добавки 5,0-20,0 Як функціональні добавки використовують каталізатори та інгібітори. Варіанти композиції гідроксовмісного поліефірного плівкоутворювача подано нижче (Табл.1): Табл.1 Варіанти плівкоутворювача композиції гідроксовмісного поліефірного Кількість, Кількість, Кількість, Кількість, № з/п Найменування сировини % №1 % №2 % №3 % №4 1. Суміш багатоосновних органічних кислот 24,0* 28,0** 25,0*** 30,0**** або їх похідних 2. Суміш багатоосновних спиртів 40,0# 15,0## 15,0### 30,0#### 3. Органічні розчинники 25,0 40,0 55,0 25,0 4. Функціональні добавки 11,0 17,0 5,0 15,0 РАЗОМ: 100,0 100,0 100,0 100,0 Пояснення умовних позначень, вміщених в таблиці подаються нижче: *- Суміш багатоосновних органічних кислот чи їх похідних у взаємному масовому співвідношенні метилметакрилат : бутилметакрилат : акрилова кислота : ангідрид фталевої кислоти : ангідрид малеїнової кислоти : ізофталева кислота : ефір ортофталевої кислоти = 0,01 : 0,01 : 19,0: 2,0: 1,0:0,01 : 0,01; **- Суміш багатоосновних органічних кислот чи їх похідних у взаємному масовому співвідношенні метилметакрилат : бутилметакрилат : акрилова кислота : ангідрид фталевої кислоти : ангідрид малеїнової кислоти : ізофталева кислота : ефір ортофталевої кислоти = 12,0 : 12,0: 1,0:0,1 : 0,1 : 1,5 : 1,5; ***- Суміш багатоосновних органічних кислот чи їх похідних у взаємному масовому співвідношенні - метилметакрилат : бутилметакрилат : акрилова кислота : ангідрид фталевої кислоти : ангідрид малеїнової кислоти : ізофталева кислота : ефір ортофталевої кислоти = 0,01 : 0,01 : 2,5: 0,01 : 2,0 : 15,0 : 7,5; ****- Суміш багатоосновних органічних кислот чи їх похідних у співвідношенні -метилметакрилат : бутилметакрилат : акрилова кислота : ангідрид фталевої кислоти : ангідрид малеїнової кислоти : ізофталева кислота : ефір ортофталевої кислоти = 1,5 : 1,5 : 5,0 : 0,1 : 0,1 : 8,0 : 2,0; *****- Суміш багатоосновних органічних кислот чи їх похідних у співвідношенні -метилметакрилат : бутилметакрилат : акрилова кислота : ангідрид фталевої кислоти : ангідрид малеїнової кислоти : ізофталева кислота : ефір ортофталевої кислоти = 0,01 : 0,01 : 5,0 : 1,5 : 1,5:15,0:5,0; # - Суміш багатоосновних спиртів чи їх похідних у співвідношенні - стирол: триметилпропан : етиленгліколь : неопентилгліколь : пропіленгліколь = 15,0 : 15,0 : 0,01 : 0,01:2,5; ## - Суміш багатоосновних спиртів чи їх похідних у співвідношенні - стирол:триметилпропан : етиленгліколь : неопентилгліколь : пропіленгліколь = 20,0 : 7,0 : 2,5 : 2,5 :0,01; ### - Суміш багатоосновних спиртів чи їх похідних у співвідношенні - стирол : триметилпропан : Кількість, % №5 25,0***** 25,0##### 30,0 20,0 100,0 етиленгліколь : неопентилгліколь : пропіленгліколь = 18,0 : 5,0 : 4,0 : 0,01 : 1,0; #### - Суміш багатоосновних спиртів чи їх похідних у співвідношенні - стирол : триметилпропан : етиленгліколь : неопентилгліколь : пропіленгліколь - 10,0 : 5,0 : 1,5 : 7,0 : 0,01; ##### - Суміш багатоосновних спиртів чи їх похідних у співвідношенні - стирол : триметилпропан : етиленгліколь : неопентилгліколь : пропіленгліколь = 25,0 : 0,01 : 5,5 : 5,0 : 1,5; В якості багатоосновних органічних кислот чи їх похідних використовують: - Метилметакрилат - складний метиловий ефір метакрилової кислоти CH2=C(CH3)COOCH3; - Бутилметакрилат - бутиловий ефір метакрилової кислоти ; - Акрилова кислота - одноосновна ненасичена карбонова кислота СН2=СН-СООН; - Ангідрид фталевої кислоти - ангідрид офталеєвої кислоти; - Ангідрид малеїнової кислоти - ангідрид цисетилен-1,2-дикарбонової кислоти; 2,5-фурандіон); - Ізофталева кислота - двоосновна ароматична карбонова кислота; - Ефір ортофталевої кислоти - дибутилфталат С6Н4(СООС4H9)2. Процес синтезу гідроксовмісних плівкоутворювачів на основі композиції, який заявляється, включає акти поліконденсації, які викликаються реакцією етерифікації, на основі якої отримують складні поліефіри. Також в процесі синтезу присутня реакція поліетерифікації, так як сополіефірні смоли синтезуються з більш чим двома мономерами. Етерифікацію і поліетерифікацію пришвидшують за допомогою включення в процес синтезу функціональної добавки - октоати на основі активних металів. Реакція етерифікації проходить в атмосфері інертних газів при температурі 180-260°С. Добавляються різного роду функціональні добавки: каталізатори (дибутилолово оксид, хлорид олова, хлоротин дигідрооксид, тетрабутилоксититанат), інгібітори (фосфориста кислота, тринонілфенілфосфат чи трифенілфосфіт). Вода, яка утворюється в процесі реакції, видаляється за допомогою дис 5 тиляції. Потрібна ступінь етерифікації досягається шляхом застосування азеотропної чи вакуумної дистиляції, на останній ступені реакції. Процес контролюється за кислотним числом, воно показує кількість кислоти, яка вступила в реакцію. В процесі реакції кислотне число зменшується, в'язкість збільшується. В результаті такої реакції, отримується поліефірна смола. Вона є розчинною в органічних розчинниках. Частину органічних розчинників добавляють прямо під час синтезу плівкоутворювача з економічних причин. Точні параметри процесу підбираються в залежності від виду отриманого гідроксовмісного поліефірного плівкоутворювача (різний вміст ОНгруп, сухий залишок, в'язкість, кислотне число і т.д.) та реагуючих компонентів, на основі яких отримується та чи інша смола. Сам технологічний процес виготовлення гідроксовмісної поліефірної смоли виглядає наступним чином. В реактор завантажують поліосновні спирти і які нагрівають до 100°С, після чого завантажують ангідриди. Завантажують розчинники в кількості 10% (від загальної маси основних компонентів) які утворюють азеотропну суміш з водою, котра виділяється під час синтезу. Процес поліконденсації проходить при 170-200°С, зі працюючим змішувачем в присутності інертних газів. Пари спиртів № з/п 1. 2. 3. 4 5. 6. 7. 52615 6 конденсуються в зворотньому холодильнику і конденсат стікає в реактор, а пари води і інертних газів відводяться через прямий холодильник. Водний конденсат збирається в окремому збірнику. Час синтезу і процес поліконденсації контролюється кислотним числом. Готовий поліефірний гідроксовмісний плівкоутворювач охолоджується до 70°С і зливається в гомогенізатор, де він розчиняється у розчиннику й досягається потрібна кількість сухого залишку. Отриманий розчин після охолодження фільтрується і зливається у тару. Різна кількість компонентів в рецептурі гідроксовмісного плівкоутворювача призводить до порушення ходу реакції (зміна швидкості реакції, температурний режим, час усереднення). Утворюються продукти з кислотним та гідроксильним числом, які відрізняються від заданих через непрореагування компонентів та неповний цикл каталітичних процесів. При правильному дотриманні рецептурних співвідношень та норм технологічного режиму, отримуємо гідроксовмісні поліефірні плівкоутворювачі, з наступними показниками якості (Табл.2): Фізико-механічні показники гідроксовмісних поліефірних плівкоутворювачів подано нижче у таблиці. Табл. 2 Фізико-механічні показники гідроксовмісних поліефірних плівкоутворювачів. Найменування Варіант Варіант ВаріаНт Варіант Метод випробуВаріант №3 показника №1 №2 №4 №5 вань Динамічна в'язкість (Brookfield ISO 2555 ГОСТ DV-ІІ/23°С; 1250±250 4200±750 20000±3000 4500±1500 25271 (mPa.s s3/20rpm)) В'язкість (60% в Бутилацетат) 70-90 140-180 130-160 290-420 160-250 DIN 53211 DIN 4/20°С; (с) Кислотне число (мг КОН/г) ISO 3682 ГОСТ 4 17 4 11 11 суха смола, не 23955 більше Колір Гарднер Колор ISO 4630 4 3 4 3 з Стандарт, не ГОСТ 19266 більше Масова доля нелетких речовин,% ISO 3251 . ГОСТ 70±1 70±1 65±1 68±1 68±1 (1г+1мл толуо17537 ла, 125°С/1ч) Густина (г/см3); 1,08 1,08 1,1 1,08 1,08 ISO 2811 20°С Гідроксильне число(мг КОН/г) 260-300 160-200 230-290 30 45 ISO 4629 суха смола 7 Комп’ютерна верстка І.Скворцова 52615 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601