Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Синтетические поликонденсационные смолы сб. ст

.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
4.85 Mб
Скачать

С войства лаковы х покры тий на о сн о в е п р одук тов

Состав композиции

Смола ЭСКБ . .

Малеиновый ангидрид

Смола ЭСКД-1 ...................................

Малеиновый а н ги д р и д ......................

Коли­

Свойства композиции

Условия

 

 

 

 

чество

Кон­

Вяз­

Время

Темпе

состав

цент­

кость

жела-

ляга-

рация

по

тшш-

рату-

1цнх, е

ВЗ-4,

 

0-

зацпп,

ра, °С

 

,0

сек

ч

 

 

 

 

100

 

 

 

20—22)

30

10.4

50

24

100

120

 

 

 

 

150

100

 

 

 

20—22

35

9,0

28

25

100

120

 

 

 

 

150

Смола ЭСКД-П . . .

 

100

 

 

 

20—22

Эндометилептетрагидрофталевый

 

9,0

28

120

100

 

120

ангидрид ..................

 

15

 

 

 

150

 

 

 

 

 

Смола ЗСКД-П .

 

100

 

 

 

20—22

 

 

 

 

 

Малеиновый ангидрид .

 

35

25,0

20—30 12— 13

100

 

120

 

 

 

 

 

 

150

Смола ЭСКИ-3 . . . .

 

100

 

 

 

20—22

Малеиновый ангидрид .

 

30

8,8

94

40

100

'

120

_ _ ____

 

 

 

 

150

Смола ЭСКС-30 . . .

 

100

 

 

 

Г

 

 

 

 

 

Ю—22

Малеиновый ан ги д р и д ......................

36

7,0

46

72

100

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150

Таблица 2

эп ок си ди рован и я вы сок ом олекулярны х каучуков

 

 

сушки

 

Свойства покрытий

 

 

Время,

 

Прочность на

Эластичность Твердость

Толщина

н

 

удар, кГ'СМ

по ШГ-1,

мм

по М-3

пленки,

 

 

 

 

 

 

 

мк

24

 

Полного высыхания

не

происходит

 

24

Хорошая

50

1

1

1

0,80

20

10

 

50

|-

1

 

0,83

20

2

Удовлетвори-

Не держит

Отслаивание

0,86

20

 

тельная

 

 

 

 

 

 

24

 

Полного высыхания

не происходит

 

24

Хорошая

50

 

1

 

0,37

15

3

»

50

 

1

 

0,51

15

0,5

»

50

 

1

 

0,55

15

24

 

Полного высыхания

не

происходит

 

24

Хорошая

50

 

1

 

0,44

15

5

»

50

 

1

 

0,49

15

1

»

50

 

1

 

0,59

15

24

 

Полного высыхания

не происходит

40

10

Хорошая

50

 

1

 

0,53

3

»

50

 

1

 

0,745

35—45

1

 

50

 

1

 

0,67

35—40

24

Хорошая

Полного высыхания

не происходит

18

3,5

50

 

5

 

0,84

2,5

»

50

 

5

 

0,84

20

1,5

»

50

 

5

 

0,84

16

24

 

Полного высыхания

не происходит

 

4

Удовлетвори-

50

 

1

 

0,18

10

 

тельная

 

 

1

 

0,24

10

2

Хорошая

50

 

 

1

 

50

 

1

 

0,25

10

40

41

 

буется довольно продолжительное время (от 4 до 24 ч). При 120° С пленки высыхают за 2—5 ч, сушка при 150° С происходит быстрее (0,5—2 ч), но в некоторых случаях приводит к пожелтению пленок и потере физико-механи­ ческих свойств. Следовательно, наиболее приемлемыми условиями сушки является выдержка пленок при 120°С в те­ чение 2—5 ч в зависимости от используемого продукта эпоксидирования.

 

 

 

 

Таблица 3

Теплостойкость

пленок эпоксидированных

каучуков

 

 

Выдержка до потери прочности, ч

Состав композиции

100°

120°

150°

 

 

Смола Э С К Д -1 ............................................

 

 

20

 

Малеиновый ангидрид ..........................

 

24

8

Смола ЭСКД-П .......................................

 

 

 

9

Малеиновый ангидрид ..........................

 

50

24

Смола ЭСКБ .................................................

 

 

20

 

Малеиновый ангидрид ..........................

 

24

1

Смола ЭСКС-30

 

 

 

10

Малеиновый ангидрид ,

......................

24

24

Пленки на основе эпоксидированных каучуков обла­ дают хорошей адгезией к стеклу и металлу, высокой эла­ стичностью и прочностью к удару.

При исследовании теплостойкости пленок выяснилось, что физико-механические свойства покрытий на основе эпоксидированных каучуков не изменяются в течение оп­

42

ределенного времени под воздействием температур порядка 100—150 ° С (табл. 3). Наиболее высокой теплостойкостью обладают пленки ЭСКД-П.

Таблица 4

Теплостойкость пигментированных покрытий на основе

 

эпоксидированных

каучуков

 

 

 

Выдержка до потери прочности, ч

Состав композиции

о

120° С

150° С

 

 

о о О

Смола ЭСКДII .......................................

 

 

 

Двуокись т и т а н а .......................................

 

 

 

Малеиновый ангидрид ..........................

60

35

10

Смола ЭСКД-П .......................................

 

 

 

Железный с у р и к .......................................

 

 

 

Малеиновый ангидрид ..........................

60

45

30

Смола Э С К Б ................................................

 

 

 

Двуокись т и т а н а .......................................

 

20

 

Малеиновый ангидрид..............................

24

2

Проводились предварительные испытания химической стойкости полученных покрытий. При этом было обнару­ жено, что пленки на основе ЭСКД-1 проявляют значитель­ ную стойкость к растворам 45%-ной щелочи, соляной кислоты, фосфорной кислоты, хлорированных углеводоро­ дов, но быстро разрушаются от действия серной и уксус­ ной кислот, 5% -ной щелочи, толуола и ацетона. Покрытия на основе СКВ по сравнению с вышеуказанными обладают большей устойчивостью к серной кислоте, ацетону, азотной кислоте, толуолу, четыреххлористому углероду, раство­ рам щелочи и уксусной кислоте. Во всех остальных средах они быстро разрушаются.

43

Таблица 5

С в ой ств а п игм ен ти рован ны х

покры тий на

осн ове

 

 

Коли­

Свойства композиции

Условия

 

 

Кон­

 

 

 

 

 

чество

Вяз­

Время

 

Состав композиции

 

состав­

цент­

Темпе­

 

ляю­

рация

кость

жела

 

 

щих,

связу­

ВЗ-4,

типи­

рату­

 

 

г

ющего,

сек

зации,

ра, °С

 

 

 

%

 

ч

 

 

 

 

 

 

 

Смола Э С К Б ........................................

 

100

 

 

 

20— 22

Малеиновый а н ги д р и д ......................

 

30

10,4

50

24

100

 

 

 

 

 

 

120

Рутильная форма ТЮ2 ......................

 

80

 

 

 

150

Смола Э С К И - 3 ...................................

 

100

 

 

 

20 —22

Малеиновый ан ги д р и д ......................

 

30

10,12

17

120

100

Железный сурик ...............................

 

50

 

 

 

120

 

 

 

 

 

 

150

Смола ЭСКИ-3 ...................................

 

100

 

 

 

20—22

Малеиновый а н ги д р и д ......................

 

30

8,8

16,3

 

100

Рутильная форма ТЮ2 ......................

 

50

120

120

 

 

 

 

 

 

150

Смола Э С К Д -П ...................................

 

100

 

 

6

20—24

Малеиновый а н ги д р и д ......................

 

35

35,0

 

 

 

Рутильная форма ТЮ2 ..................

•.

60

 

120

 

 

 

 

 

 

Смола ЭСКД-Н ..............................

 

100

 

 

 

20—24

Малеиновый ан ги др и д ......................

 

35

38,6

10

120

Железный сурик

 

40

 

 

 

 

45

44

С войства покрытий на

о сн ов е п р о ду к т о в

эп о к си ди р ов ан и я

СКД-11 и

 

 

Коли­

Свойства композиции

Условия

 

 

чество

 

 

 

 

Состав композиции

состав­

Концент­

Время

Темпе­

ляю­

 

 

щих,

рация. %

желатини-

рату­

 

 

г

 

зации,

ч

ра, °С

Смола ЭСКД-П . . . . . . . . .

100

25

6,5

 

20—22

Малеиновый ангидрид . . . . . .

35

 

100

 

 

 

120

 

 

 

 

 

 

150

Смола ЭСКД-П ....................................

 

100

 

 

 

20—22

Малеиновый ангидрид . . . . . .

35

 

 

 

100

Стирол ...................................

 

100

35

6,5—7,0

120

Гидроперекись изопропилбензола

3

 

 

 

150

Нафтенат кобальта . .

......................

6

 

 

 

 

Смола Э С К Д -П ...................................

 

100

47

 

 

20—22

Малеиновый ангидрид . . . . . .

35

 

 

 

Стирол ...................................

 

50

 

 

 

100

Гидроперекись изопропилбензола

3

 

5,0

 

120

Нафтенат кобальта ..........................

 

6

 

 

 

150

Смола Э С К Д -П ...............................

.. , . . .

100

 

 

 

20—22

Малеиновый ангидрид

35

 

 

 

 

М етилметакрилат..........................

 

100

70

7,0

 

120

Гидроперекись изопропилбензола

3

 

 

 

 

Нафтенат кобальта ......................

 

6

 

 

 

 

Смола ЭСКД-П

 

100

 

 

 

 

Малеиновый ангидрид . . . . . .

35

 

6,0

 

20—22

М етилметакрилат...........................

....

50

 

 

 

Гидроперекись изопропилбензола

3

47

 

 

120

Нафтенат кобальта

 

6

 

 

 

 

t

- ь

Таблица 6

продуктов сополимеризации ЭСКЦ-Н со стиролом и метилметакрилатом

сушки

 

 

Свойств а покрытий

 

 

Время,

 

Прочность на

Эластичность

Твердость по

Толщи-

 

на пле-

ч

 

удар,

кГ-см

по ШГ-1, мм

м-з

нок,

 

 

 

 

 

 

мк

 

Хорошая

Полного

высыхания не происходит

 

10

 

50

1

0,53

40

3

»

50

1

0,745

45

1

»

 

50

1

0,67

35

24

Хорошая

 

50

1

0,68

25

0,5

»

 

50

1

0,67

25 — 30

0,25

»

 

50

1

30— 40

0,1

»

 

50

1

0,81

30— 40

24

Хорошая

 

50

1

0,48

25— 30

0,5

»

 

50

1

0,92

25— 30

0,5

»

 

50

1

0,86

25— 35

0,5

»

 

50

1

0,925

2 5 - 3 0

24 — 48

Хорошая

 

50

1

0,45

30— 40

1

»

 

50

1

0,48

50

24— 48

Хорошая

 

50

 

0,39

35

1

 

 

50

 

0,55

35— 45

46

47

 

 

Свойства композиции

Условия

 

чество

 

 

 

Состав композиции

состав­

Концент­

Время

Темпе­

ляю­

 

щих,

рация, %

желатинн-

рату­

 

зацин,

ра, °С

 

г

 

 

 

 

 

Смола Э С К Д -Н ...................................

100

 

 

2 0 -2 2

Малеиновый ан ги др и д ......................

35

 

 

 

М етилметакрилат..............................

25

36

'4,5

 

Г идроперекись изопропилбензола

3

 

 

120

Нафтенат кобальта ..........................

6

 

 

 

Свойства покрытий на основе продуктов

 

Коли­

Свойства композиции

Условия

 

 

 

 

 

чество

 

 

 

Состав композиции

состав­

Концент­

Время же-

Темпе­

ляю­

 

щих,

рация, %

латиниза-

рату­

 

г

 

ции, ч

ра, °С

Смола Э С К Н -18..................................

100

 

 

20—22

Малеиновый ан ги др и д

25

15

72

100

120

 

 

 

 

150

Смола З С К Д (А )..................................

100

 

 

20—22

 

 

18,2

24

100

Малеиновый ан ги др и д

35

120

 

 

150

Смола Э С К М С -30..........................

100

12,1

 

20—22

Малеиновый ан ги др и д

30

1,5

100

 

 

120

 

 

 

 

150

Продолжение табл, в

сушки

 

Свойсша покрытии

 

 

Время,

 

 

 

 

 

 

Толщи­

Адгезия

Прочность па

Эластичность

Твердость по

на пле­

ч

удар, кГ'См

по ШГ-1,

мм

М-3

нок,

 

 

 

 

 

 

 

мк

24—48

Хорошая

50

 

1

 

0,38

35

1

»

50

 

1

 

0,18

40

 

 

 

 

 

 

Таблица 7

эпоксидирования низкомолекулярных

каучуков

 

 

 

сушки

 

Свойства покрытий

 

 

Время,

 

Прочность на

Эластичность

Твердость по

 

ч

Адгезия

удар, кГ-см

по ШГ-1,

мм

М-3

 

24

 

Полного высыхания

нс

происходит

16— 18

10

Отличная

50

 

1

 

0,6

5

 

50

 

1

 

0,67

1 6 -1 8

3

 

50

 

1

 

0,64

16— 18

—.у

 

Полного высыхания

не

происходит

 

24

Хорошая

14

10

50

 

1

 

0,8

10

»

50

 

1

 

0,8

14

2

»

50

 

1

 

0,76

14

24

 

Полного высыхав ня не

происходит

 

20

Хорошая

50

 

1

 

0,62

 

40

»

50

 

1

 

0,88

15—20

0,5

»

50

 

1

 

0,93

 

48

4

374

49

 

Покрытия на основе СКИ-3 выдерживают действие ра­ створов щелочей, толуола, четыреххлористого углерода и воды, но быстро разрушаются в других растворителях.

На основе смол ЭСКД-П, ЭСКИ-3 и ЭСКБ были полу­ чены пигментированные лакокрасочные материалы, свой­ ства которых показаны в табл. 5. Как видно из таблицы, введение пигментов (рутильной двуокиси титана и желез­ ного сурика) активизирует процесс сушки, и высыхание покрытий может происходить при комнатной температуре.

Однако при этом не достигается

полное отверждение по­

крытий, о чем свидетельствует их низкая твердость.

Наилучшие результаты, как и в случае непигментиро-

ванных покрытий, достигаются

при

высушивании пленок

в течение 1—2,5 ч при

120° С.

 

 

Пигментированные

покрытия

на

основе ЭСКД-П и

ЭСКБ имеют хороший внешний вид, высокую прочность на удар, хорошую эластичность и твердость. Пигменти­ рованные пленки ЭСКИ-3 обладают также хорошими по­ казателями, но не имеют блеска.

Введение пигментов несколько повышает теплостой­ кость пленок продуктов эпоксидирования (табл. 4). По­ крытия, пигментированные железным суриком, сохраняют физико-механические свойства более продолжительное вре­ мя, чем покрытия с двуокисью титана.

В продуктах эпоксидирования высокомолекулярных каучуков сохраняется значительная остаточная ненасыщенность, которая может способствовать ускоренному старению пленок. Для предупреждения этого явления на примере смолы ЭСКД-П была изучена возможность сополимеризации смолы с мономерами (стиролом и метилме­ такрилатом) в присутствии перекисных инициаторов и малеинового ангидрида как отвердителя эпоксидных групп.

Полученные данные (табл. 6) свидетельствуют о том, что сополимеризация происходит достаточно полно. На ос-

50

ноне композиций, содержащих мономеры, получаются плен­ ки с прекрасным внешним видом, хорошей адгезией, высо­ кой прочностью, достаточной толщиной и твердостью.

Покрытия, полученные на основе композиций, содержа­ щих стирол, быстрее отверждаются и обладают более вы­ сокой твердостью (0,8—0,95), чем на основе композиций, содержащих метилметакрилат. Значительного повышения теплостойкости при этом не достигается.

Таблица 8

Теплостойкость пленок эпоксидированиых низкомолекулярных каучуков

 

Выдержка до потерн прочности, "

Состав композиции

¡0 0 ' с

120' С

1Е0° С

 

Смола ЭСКД(А) .......................................

 

10

 

Малеиновый ангидрид ..........................

20

4

Смола ЭСКН-18 .......................................

 

 

 

Малеиновый ангидрид ..........................

120

120

19

Смола ЭСКМС-30 ...................................

 

60

5

Малеиновый ангидрид...............................

Проведено предварительное изучение пленкообразую­ щей способности продуктов эпоксидирования низкомоле­ кулярных каучуков.

Полученные на основе эпоксидированиых каучуков пленки обладали хорошим внешним видом, имели доста­ точную толщину.

Результаты, приведенные в табл. 7, позволяют судить о возможности применения продуктов эпоксидирования низ­

комолекулярных

каучуков в качестве пленкообразую­

щих. Пленки на

их основе обладают прекрасной адгезией

4*

51

к стеклу и металлу, высокими показателями эластичности и ударной прочности, достаточной твердостью. Увеличение толщины пленок может быть достигнуто за счет повышения концентрации исходных толуольных растворов.

Результаты исследования теплостойкости полученных пленок под влиянием температур порядка 100—150° С приведены в табл, 8.

Выводы

1.Установлена возможность эпоксидирования высоко­ молекулярных каучуков СКВ, СКД, СКИ-3, СКС-30 и низкомолекулярных каучуков СКД(А), СКМС-30 и СКН-18 надуксусной кислотой, выделяющейся в процессе реакции.

2.Выяснены оптимальные условия эпоксидирования

каучуков: количество эпоксидирующих агентов на один олефиновый эквивалент — 0,6 моль ледяной уксусной ки­ слоты и 1,2 моль 50—60%-ной перекиси водорода; общее время проведения реакции 2,5—4,5 ч\ температура прове­ дения реакции 20—25° С для низкомолекулярных каучу­ ков (СКС-30, СКД-И) и 55—60° С для высокомолекуляр­ ных каучуков.

3.В результате эпоксидирования каучуков в указанных условиях получаются смолы, - содержащие эпоксидные, гидроксильные и ацетильные группы. Кроме того, они сохраняют значительную непредельность.

4.Изучена нленкообразующая способность полученных эпоксидных смол. Показано, что все эпоксидированные каучуки образуют пленки, обладающие хорошей адгезией

кметаллу, высокой прочностью на удар, большой эластич­ ностью и удовлетворительной твердостью.

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.Б е л о в В. Н. и др., Окисление карбониловых соединен перекисью водорода и надкислотами, Сб. «Реакции и методы исследова­ ния органических соединений», ГХИ, 1961, вып. 10.

52

2.

Б е р л и н

Л. А.

и др ., «Журнал прикладной химии», 1959,

вып. 4,

863.

 

 

3.

Д а н и л о в

С.

Н., Молекулярные перегруппировки и вну­

тримолекулярное окисление-восстановление, Сб. «Реакции и методы исследования органических соединений», ГХИ, 1956, вып. 4.

4.

Д а т о

ш е в с к и й

А.

С.

п

др.,

 

Исследование

в области

стабилизации поливинилхлорида, Сообщение I, «Пластические массы»,

1960,

№ 7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Д а и ю ш е в с к и й

А.

 

С.

и

др.,

 

Исследование в области

стабилизации

поливинилхлорида,

Сообщение

II,

«Пластические мас­

сы», 1960, №

11.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

М а л и н о в с к и й

М.

С.,

Окиси

олефинов и их

производ­

ные, М., ГХИ, 1961.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р 7.

М а л и н о в о к и й

М.

 

С. ,

Получение

а-окисных

соедине­

ний, «Успехи химии», 1958, № 5.

 

 

 

 

 

 

 

8.

К а р р е р

П., Курс

органической

химии, Л ., ГХИ, 1960.

9.

П а н с е в

и ч - К о л я д а

В.

И.,

Окисление органическими

надкислотами

углеводородов с

сопряженными

двойными

связями;

О механизме окисления гидроперекисью ацетила 1,3-диеновых угле­

водородов, несимметрично

замещенных алкильными радикалами,

«Журнал общей химии», 1960, вып. 12.

10. П р и л е ж а е в

Н. А., Окисление непредельных соеди­

нений ряда CrtH2;!, «Журнал русского физико-химического общества»,

1910,

№ 8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. Antikorrosive Eigenschaften epoxydirten Ole, «Farbe und Lack»,

1960,

December,

12.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12.

A u l t

W.

S.,

«Journal

Oil

Colour

Chemical

Association»,

Plasticizers and polymer deriv from

fats,

vol. 43,

1960, № 9,

631—637.

13.

D ’A n s

J.,

F r e g

W.,

 

«Berichte

der

Deulschen Chemischen

Gesselschaft», Bd. 45, 1949, 1845.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14.

В a n k s

J.

A.,

B o s w o r t h

P.,

L e m o n

P.,

The

pro­

perties of the new polyfunctional epoxide resin,

«British Plasties»,

1960,

December,

12.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¥

 

 

 

15.

B r o j e r

Z.,

H e r t z

Z., Penczek

St.,

Zywice epoxydowe,

Panstwowe wydawnictwo fechnlczne, Warszawa, 1960.

 

 

 

16.

С a г г о 1 К.

W.,

Vary

the catalyst to very epoxies

boundery

properties,

«Plastics

Technology»,

 

1961,

June,

№ 6.

 

 

 

17.

C h a d w i c k

A.

 

F., B a r l o w

D.

O., D ’Addiecco A. A.,

«Journal

of the American Oil Chemists Society»,

vol. 35, 1958, № 7.

18.

«Chemical Week», vol. 87, 1960,

26, p.

72.

 

 

 

19.

D i n e r s t e i n

R.

А.

К 1 i p p

R.

W.,

«Analiticai

Che­

mistry»,

vol. 21,

1948,

454.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ