Епоксидна композиція для покриття

Епоксидна композиція для покриття, що містить епоксидну смолу Е-40, пластифікатор, органічний розчинник та отверджувач, яка відрізняється тим, що вона містить додатково епоксидну смолу наступної структурної формули: (21) u200907702 (22) 21.07.2009 (24) 25.12.2009 (46) 25.12.2009, Бюл.№ 24, 2009 р. (72) ВОРТМАН МАРИНА ЯКІВНА, ВАКУЛЮК ПОЛІНА ВАСИЛІВНА, ФУРТАТ ІРИНА МИХАЙЛІВНА, ЛЕМЕШКО ВАЛЕНТИНА МИКОЛАЇВНА, ТРИГУБ СВІТЛАНА ОЛЕКСАНДРІВНА, БУРБАН АНАТОЛІЙ ФЛАВІАНОВИЧ, ШЕВЧЕНКО ВАЛЕРІЙ ВАСИЛЬОВИЧ O O R O OH O HO O N N R OH N R O O 46584 HO R O O , де R CH2 , 35-45 5-15 5-15 35-45. (19) у співвідношенні Е-40 до синтезованої смоли 7:3, гуанідинвмісний аддукт як отверджувач при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: епоксидна смола Е-40 (70%), синтезована смола (30%) діоктилфталат гуанідинвмісний аддукт етилцелозольв (11) O O UA O O OH R (13) O U O Корисна модель відноситься до композиції епоксидних смол (похідних епоксидних смол на простих полігліцидилових етерів бісфенолу) з застосуванням органічного компоненту і призначена для використання в лако-фарбній промисловості. Відома епоксидна композиція, яка використовується в лако-фарбній промисловості: містить рідку або тверду епоксидну смолу, пластифікатор, та стандартний отверджувач амінного типу. Отвердена композиція має задовільні фізико-механічні 3 46584 4 показники, але не є стійкою до різного типу бактепромисловості, в якій за рахунок якісного та кількірій. [1-8] сного складу вихідних компонентів забезпечуютьНайбільш близькою до даної композиції є така, ся бактерицидні властивості. що включає епоксидну смолу Е-40, діоктилфталат, Поставлена задача досягається тим, що епокгексаметилендіамін та етилцелозольв [6]. Отвердсидна композиція для покриття, що включає епокнена композиція має достойні фізико-механічні сидну смолу, діоктилфталат, етилцелозольв та показники, але не є стійкою до різного типу бактеотверджувач, згідно із запропонованою корисною рій. моделлю, додатково містить епоксидну смолу таТехнічною задачею корисної моделі є ствокої структурної формули: рення епоксидної композиції для лако-фарбної O O R O O O OH O HO O O N N R OH N R O O O O OH R HO O R O O де R , CH2 у суміші з олігоепоксидом Е-40 до синтезованої смоли 3:7, діоктилфталат, етилцелозольв при наступному співвідношенні компонентів( мас. %.): Епоксидна смола Е-40 та син35-45 тезована смола 7:3 Діоктилфталат 5-15 Гуанідинвмісний отверджувач 5-15 Етилцелозольв 35-45 Епоксидна смола отримана реакцією діанового олігоепоксиду DER-331 та гуанідинхлориду при мольному співвідношенні компонентів 5:1. NH + 5 NH2 H2N O R O O O O R O O O OH O HO O O O OH R O O N N R OH N R O HO O R O O 5 де R 46584 чиннику до отримання однорідної гомогенної маси. Приготовлена композиція має вигляд прозорої однорідної маси. Властивості неотвердненої композиції - відносна в'язкість по ВЗ, 10-14сек., життєздатність - 3 години до нанесення. Отвердення проводили при 80°С протягом 6 годин. Як отверджувач композиція містить гуанідинвмісний аддукт наступної структурної формули: . CH2 6 Будова отриманого олігомеру підтверджується даними ІЧ-спектроскопії за кінетикою перебігу реакції та вмістом епоксидних груп в кінцевому продукті. Епоксидну композицію готували наступним чином. Вихідні компоненти змішували при кімнатній температурі та розчиняли в органічному розOH H2N OH NH O R O HN NH2 NH.HCI NH.HCI де R 1 CH2 (приклад 1) NH2 H2 N NH HN NH HCI HCI HN HO OH O O R R O O O O O N H R' O N H O O O O R R HO OH NH HN NH2 H2N NH HCI HCI HN R'=2,4-, 2,6-C6H3(CH3); C6H3(CH3)-NHCO-O-[CH2CH(CH3)-O]18-CONH-C6H3(CH3) 2 (приклад 2) де R CH2 3 (приклад 3) Отверднена композиція набирає міцності через 5-7 діб в залежності від її складу. Готове покриття не розшаровується з часом. Для отриманих отверднених епоксидних композицій визначали вміст гель-фракції шляхом екстрагування ацетоном - вона становила 90%. Визначали межі міцності отвердненого покриття при рівномірному відриві ( о), яка становила 32МПа і зрушенні ( с) 11МПа адгезійних сполук за ДСТ 14759-69 і ДСТ 14760-69. Характер руйнування у всіх випадках був когезійним. В таблиці 1 приведений склад епоксидної композиції для покриття та фізико-механічні властивості в порівнянні з найближчим аналогом отвердненого покриття. 7 46584 8 Таблиця 1 Епоксидна смола Діоктилфталат Отверджувач Етилцелозольв Твердість Адгезія, бали Ударна міцність. Мпа Міцність на ізгіб, МПа Склад композиції (мас.%) Прик. 1 Прик. 2 Прик. 3 45 40 35 15 10 5 5 10 15 35 40 45 Фізико-механічні властивості покриття Прик. 1 Прик. 2 Прик. 3 0,9 0,9 0,9 1 1 1 6,0 6,0 7,0 1,32 1,3 1,3 Як видно з даних таблиці по фізикомеханічним властивостям отримане покриття перевищує відому композицію за найближчим аналогом: Визначали межі міцності при рівномірному відриві ( о) і зрушенні ( с) адгезіних сполук по при Найближчий аналог 25 10 5 55 Найближчий аналог 0,9 1 4,0 0,9 кладам за ДСТ 14759-69 і ДСТ 14760-69. Характер руйнування у всіх випадках був когезійним. В таблиці 2 представлено залежність міцності адгезійного з'єднання при рівномірному відриві та рівномірному зрушенні отверднених композицій по прикладам 1, 2, 3. Таблиця 2 Залежність міцності адгезійного з'єднання при рівномірному відриві та рівномірному зсуві від вмісту гуанідинвмісного олігомеру Гуанідинвмісний олігомер, сполука № по прикладу І II III Прототип Вміст гельфракції, % 92 94 97 Як видно з таблиці 2 значення величин с та зростають в 1,5 рази в порівнянні з прототипом. Для дослідження бактерицидної активності отвердненої композиції для покриття по відношенню до грампозитивних та грамнегативних бактерій використовували два штами бактерій Чеської (ССМ), Американської (АТСС) та Української колекції мікроорганізмів (УКМ) та деякі ізоляти, які на даний час підтримуються у навчально-методичній лабораторії мікробіологічного профілю кафедри біології НаУКМА, зокрема: Escherichia coli HB 101, Staphylococcus aureis CCM 209. Бактерицидну активність визначали суспензійним методом [6]. о Адгезійна міцність при відриві, о, МПа 37 37 37 20 Адгезійна міцність при зсуві, с, МПа 16,3 13,4 10,5 5,2 Суспензії добових тест-культур готували у стерильному фізичному розчині (1x109кл/мл), в об'ємі 0,2мл вносили у лунки реплікатора та висівали паралельно на три чашки Петрі відповідно до схеми експерименту. Результати обраховували через 24 та 48 годин культивування бактерій, при 32-37°С. Як контроль використовували середовище МПА без додавання синтезованих сполук. Результати дослідження бактерицидної активності покриття по прикладам 1, 2, 3 по відношенню до грамнегативної бактерії Escherichia coli НВ 101 та грам-позитивної бактерії Staphylococcus aureis CCM 209 представлені в таблиці 3. 9 46584 10 Таблиця 3 Бактерицидна активність епоксидного покриття по відношенню до грамнегативної бактерії Escherichia coli НВ 101 та грам-позитивної бактерії Staphylococcus aureis CCM 209 Доби культивування Приклад 1 1 1 2 2 3 3 Найближчий аналог 1д 7д 1д 7д 1д 7д 1д 7д + + + Ріст тест культур у середовищі Staphylococcus Контроль Escherichia coli aureis 4 7 повтори 1х10 1х10 1х104 1х107 повтори повтори повтори повтори 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 - - - - - - - + + + + + - - - - - - - + + + + + - - - - - - - + + + + ++ - - - - - - - + + +• + ++ - - - - - - - + + + + ++ - - - - - - - + + + + ++ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Примітка: в таблиці наведені зведені дані, після висіву культур на 3-х чашках Петрі; "-" - ріст мікроорганізмів відсутній; "+"- поодинокі колонії; "++++" - суцільний ріст; У результаті вивчення бактерицидних властивостей отвердненого покриття за прикладами 1, 2, 3 з'ясовано, що воно характеризувалося біоцидними властивостями - пригнічувати ріст мікроорганізмів, оскільки помутніння середовища у контрольних пробірках не спостерігалось упродовж всього часу експозиції. Отверднене покриття характеризуються вибірковою бактерицидною дією - воно виявляють здатність пригнічувати ріст грампозитивних бактерій, а саме Staphylococcus aureus CCM 209, в меншій мірі пригнічує ріст грамнегативних культур, наприклад, Escherichia coli BE (таблиця 3). За результатами порівняльного аналізу було з'ясовано, що найвищою бактерицидністю характеризується сполука, наведена як приклад І, оскільки у її присутності грампозитивні бактерії не росли взагалі, а інтенсивність росту Escherichia coli BE залишалась без змін упродовж всього часу експозиції (таблиця 3). Література: 1. Chemistry and technology of epoxy resins / Ed. B.Ellis - London-Glasgow-New York-TokyoMelbourne-Madras: Blackie Academic & Professional -1993. - 332. 2. Иржак В.Г., Розенберг Б.А., Ениколопов Н.С. Сетчатые полимеры.- .:Наука, 1979. -248 с. Комп’ютерна верстка В. Мацело 3. Зайцев Ю.С., Кочергин Ю.С., Пактер М.К., Кучер Р.В. Эпоксидные олигомеры и клеевые композиции. - К. : Наук, думка, 1990. - 200 с. 4. Srivastava A.K., Pragyan Mohan. Synthesis, reactions, and properties of modified epoxy resins // J. Mater. Sci.-Rev.Macromol.Chem.Phys. - 1997. – C. 37, № 4. -P.687-716. 5. Васильев Э.П., Багров Ф.В., Ефимов В.А., Кольцов Н.И. Амиды амино- и нитробензойных кислот - новые модификаторы эпоксидных композиций. // Пласт, массы.- 2000. - № 2.- С.21 - 22. 6. Эпоксидные смолы и полимерные материалы на их основе. Каталог. / Под ред. И.М. Шологона.- Черкассы: НИИТЭХИМ. - 1989. - 56 с. 7. Шевчук А.В, Вортман М.Я., Клименко Н.С. и др. Реакционноспособные олигоэфиры с электронодонорными фрагментами в цепи. // VII междунар. конф. по химии и физико-химии олигомеров. "Олигомеры - 2000" : Тез. докл. Пермь Москва - Черноголовка. - 2000, С. 119. 8. Шевчук А.В., Грищук О.И., Шевченко В.В. Аминосодержащие полифункциональные олигомеры как отвердители эпоксидных смол. // VII междунар. конф. по химии и физико-химии олигомеров. "Олигомеры - 2000" : Тез. докл. Пермь – Москва-Черноголовка. - 2000, С. 119. Підписне Тираж 28 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