Способ получения эпоксидной дисперсии

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭПОКСИДНОЙ ДИСПЕРСИИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт общей И неорганической химии Национальной академии наук Беларуси (ВУ)(72) Авторы Кошевар Василий Дмитриевич Шинкарева Елена Влади мировна Кажуро Ирина Павловна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси (ВУ)(56) КН 2165946 С 2, 2001. Эпоксидные лакокрасочные материалы без растворителей Обзорная информация. - Москва НИИТЭХИМ,1986. - С.25-31. 511 1423568 А 1, 1988. КН 2154079 С 1, 2000. ЕР 0081163 А 2, 1983. 77 О 2004/108825 А 1. 77 О 2008/006109 А 1.Способ получения эпоксидной дисперсии путем введения в эпоксидную смолу при перемешивании воды, эмульгатора и стабилизатора, отличающийся тем, что в качестве эмульгатора используют 70 -нь 1 й водный раствор алкилполиэтиленгликолевого эфира, в качестве стабилизатора используют 50 -ную водную дисперсию полимера, выбранного из группы, включающей сополимер полиэфиров акриловой и метакриловой кислот, карбоксилатнь 1 й бутадиенстирольный, стиролакрилатный и полиметилсилоксановый полимер, а перемешивание осуществляют со скоростью 300-500 об/мин при следующем соотношении компонентов, мас.ч.Изобретение относится к производству эпоксидных дисперсий, применяемых в качестве пленкообразователей при получении лакокрасочных покрытий защитного действия,гидрофобно-пластифицирующих добавок для уплотнения бетонов и строительных растворов, а также гидрофобизирующих препаратов.Известен способ получения эпоксидных дисперсий для защитных покрытий путем эмульгирования эпоксидного связующего в сочетании с органическими разбавителями 1.Недостатком этого способа получения дисперсий является их токсичность, вследствие использования органических разбавителей, а также пожароопасность полученных композиции.Известны способы получения водных дисперсий путем эмульгирования эпоксидной смолы в присутствии эмульгаторов, стабилизаторов, полимеров при нагревании до 8090 С без растворителей 2 или неионогенного ПАВ марки 1 Э 15 роп 11 23 (этоксилированного жирного спирта ф. Неп 1 е 1) при температуре 51-79 С 3.Недостаток данных способов - повышенная температура получения дисперсий и низкая их стабильность при хранении (90 суток).Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к настоящему изобретению является способ получения водной эпоксидной дисперсии путем смешения воды, эмульгатора (сополимера окиси этилена и окиси пропилена), соэмульгаторастабилизатора (триглицидилфосфата) и, при необходимости, разбавителя (моноглицидилметилфосфата), с последующим введением в данную смесь при температуре 20-25 С при перемешивании со скоростью 1000-3500 об/мин эпоксидной смолы 4 - прототип.Недостатки данного способа - трудоемкость, повышенная токсичность эпоксидной дисперсии из-за содержания глицидиловых эфиров кислот фосфора, высокая энергоемкость (скорость перемешивания 1000-3500 об/мин), полученные покрытия характеризуются повышенным влагопоглощением (10,5-12,6 г/см 2) из-за содержания в дисперсии гидрофильных компонентов - триглицидилфосфата и моноглицидилметилфосфата, что снижает эффективность их защитного действия.Задача, решаемая данным изобретением, заключается в разработке способа получения нетоксичной и экологически безопасной, высокостабильной эпоксидной дисперсии, используемой для получения гидрофобных защитных покрытий, заключающегося во введении в эпоксидную смолу воды, эмульгатора - 70 -ного раствора алкилполиэтиленгликолевого эфира и стабилизатора - 50 -ной водной дисперсии полимера (сополимера полиэфиров акриловой и метакриловой кислот, карбоксилированный бутадиенстирольнь 1 й, стиролакрилатный и полиметилсилоксановый полимер) при перемешивании со скоростью 300-500 об/мин при следующем соотношении компонентов, мас. ч.Поставленная задача достигается тем, что разработан простой и низкоэнергоемкий способ получения экологически безопасной и стабильной эпоксидной дисперсии, заключающийся во введении в эпоксидную смолу воды, эмульгатора - 70 -ного раствора алкилполиэтиленгликолевого эфира и стабилизатора - 50 -ной водной дисперсии полимера(сополимера полиэфиров акриловой и метакриловой кислот, карбоксилированный бутадиенстирольнь 1 й, стиролакрилатный и полиметилсилоксановый полимер) при перемешивании со скоростью 300-500 об/мин при следующем соотношении компонентов, мас. ч.Причинно-следственная связь между совокупностью признаков изобретения и достигаемым техническим результатом заключаетсяво-первых, в том, что водная дисперсия полимеров - нетоксичный, экологически безопасный материал, выполняющий роль стабилизирующего агента, благодаря наличию гидрофобных участков на поверхности его частиц, взаимодействующих с гидрофобными участками поверхности капель смолы, что обеспечивает формирование защитной пленки высокой механической прочности, препятствующей коалесЦенЦии капельво-вторых, сочетание всех существующих признаков изобретения обеспечивает низкую энергоемкость процесса получения дисперсии (скорость перемешивания 300 ВУ 12535 С 1 20094130500 об/мин) высокую стабильность как концентрированных, так И разбавленных дисперсий получение гидрофобных защитных покрытий.При получении дисперсии использовали следующие Компоненты жидкую бисфенольную А эпоксидную смолу марки ЭД-20 с содержанием эпоксидных групп 20,0 и молекулярной массой 500 (ГОСТ 10587, Россия), неионогеннь 1 й эмульгатор - 70 -ный водный алкилполиэтиленгликолевь 1 й эфир с 28 молями этиленоксида (ГЛБ 15, молекулярная масса 1400) (Германия) стабилизатор - 50 -ные водные дисперсии полимеров(сополимера полиэфиров акриловой и метакриловой кислот или карбоксилированного бутадиенстирольного, или стиролакрилатного, или полиметилсилоксанового) (Германия).Дисперсия (состав Не 6) получается путем введения в эпоксидную смолу (1 мас. Ч.) водь 1 (0,67 мас. ч.), эмульгатора (0,002 мас. ч.) и стабилизатора (0,08 мас. ч.) при температуре 2015 С при перемешивании со скоростью 500 об/мин. Получают стабильную дисперсию (стабильность 30 месяцев), готовую к использованию. Дисперсия сохраняет стабильность при ее разбавлении водой при соотношении дисперсия вода, равном 17. Составы и свойства композиций приведены в таблице.Алкилполиэтиленгликолевь 1 й эфир вводится в состав дисперсии в качестве эмульгатора и для увеличения стабильности дисперсии. При его содержании 0,001 мас. ч. и менее(состав Не 4) или 0,091 мас. ч. и более (состав Не 5) дисперсия нестабильна при хранении,расслаивается.При концентрации водной дисперсии полимера 0,001 мас. ч. и менее (состав Не 1) или 0,09 мас. ч. и более (состав Не 3) наблюдается образование коагулюма.Вода вводится в дисперсию для придания ей необходимой рабочей консистенции. Дисперсия, содержащая 0,39 мас. ч. и менее воды, высоковязкая (состав Не 11), а более 2,2 мас. ч. - жидкая и неустойчивая при хранении (состав Не 9).Полученная эпоксидная дисперсия устойчива в течение 30 месяцев и более и может использоваться в качестве готового полуфабриката при производстве лакокрасочных материалов на водной основе, используемых для получения защитных покрытий, а также в качестве гидрофобно-пластифицирующих добавок для уплотнения бетонов и строительных растворов и гидрофобизирующих препаратов.Скорость М, водныи Карбоксили- переменит Стабильность мированных на П/Ь ЭПОКСИД- аЛКИЛПО- Сополимер полиэфиров рованного Стиролак- Полиметилси- Вода Вания дисперсии при ОСНОВС ДИСПСРСИЙ,ная смола лиэтилен- акриловой и метакри- бутадиенсти- рилатного локсанового Об/МИ хранении, Мес, Г / СМ 2 гликоле- ловой кислот рольного по- полимера полимера вый эфир лимера нестабильная 1 500 не определялась расслаивается 2 400 30 2,5 нестабильная 3 300 не определялась расслаивается нестабильная,11 0,008 - Нестабильная не определялась вь 1 соковя 3 кая 12 0,009 300 30 3,5 13 - 500 30 3,8Блоксополимер окиси этилена и окиси пропилена 0,005-0,035