УСКОРИТЕЛЬ ОТВЕРЖДЕНИЯ СМОЛ

10-09-2016 дата публикации
Номер:
RU2597602C2
Контакты: 129090, Moskva, ul. B. Spasskaja, 25, stroenie 3, OOO "JUridicheskaja firma Gorodisskij i Partnery"
Номер заявки: 63-14-201339/05
Дата заявки: 21-03-2012

[1]

Настоящее изобретение относится к раствору ускорителя, подходящему для использования при получении окислительно-восстановительной системы совместно с пероксидами, композиции смолы, предварительно подвергнутой воздействию ускорителя, содержащей смолу ненасыщенного сложного полиэфира или смолу винилового сложного эфира, и двухкомпонентной композиции, содержащей упомянутую композицию смолы, предварительно подвергнутой воздействию ускорителя.

[2]

Для отверждения смолы могут быть использованы окислительно-восстановительные системы. Обычные окислительно-восстановительные системы содержат окислитель (например, пероксид) и растворимый ион переходного металла в качестве ускорителя. Ускоритель исполняет функцию увеличения активности окислителя при более низких температурах и, следовательно, ускорения скорости отверждения.

[3]

Системы ускорителей могут быть добавлены к отверждаемой смоле согласно различным способам. Один способ включает добавление индивидуальных ингредиентов ускорителя в смолу до добавления пероксида. Это может быть осуществлено непосредственно перед добавлением пероксида или за несколько дней или недель до этого. В последнем случае заявители рассматривают композицию смолы, предварительно подвергнутой воздействию ускорителя, которая содержит смолу и ингредиенты ускорителя и может храниться вплоть до дальнейшего использования и отверждения при использовании пероксидов. Еще один способ включает предварительное получение раствора ускорителя, содержащего ингредиенты ускорителя, где данный раствор может храниться вплоть до дальнейшего использования и добавления к смоле. Смола, предварительно подвергнутая воздействию ускорителя, может быть получена в результате либо добавления индивидуальных ингредиентов системы ускорителя к смоле, либо в результате добавления данных ингредиентов в смеси в форме раствора ускорителя.

[4]

Типичные системы ускорителей содержат соль или комплекс переходного металла. Наиболее часто использующийся переходный металл для данной цели представляет собой кобальт. Однако законодательство требует уменьшения количества кобальта в свете его токсичности.

[5]

В результате имеется спрос на ускорители, свободные от Со. Однако системы ускорителей, свободные от Со, которые были разработаны вплоть до настоящего момента, не демонстрируют хороших эксплуатационных характеристик традиционных систем, содержащих Со.

[6]

Примерами документов, описывающих такие системы ускорителей, свободные от Со, являются публикации WO 2008/003492, WO 2008/003793 и WO 2008/003500. Металлы, использующиеся в системах ускорителей, соответствующих данным документам, - вместо Со - представляют собой Mn, Cu, Fe и Ti. Описанные системы ускорителей присутствуют в смоле ненасыщенного сложного полиэфира или винилового сложного эфира в форме смолы, предварительно подвергнутой воздействию ускорителя. Данная смола, предварительно подвергнутая воздействию ускорителя, как утверждается, содержит менее чем 0,01 ммоль Со в расчете на один кг смолы.

[7]

Как в настоящее время было установлено, реакционная способность систем ускорителей на основе переходных металлов, отличных от Со, - например, Mn и Cu - может быть улучшена в результате добавления усилителя реакционной способности. Данный усилитель реакционной способности представляет собой соль или комплекс переходного метала, которые присутствуют в системе ускорителя в небольшом количестве в сопоставлении с первичным переходным металлом (например, Mn или Cu).

[8]

Поэтому изобретение относится к раствору ускорителя, подходящему для использования при получении окислительно-восстановительной системы совместно с пероксидами, содержащему

[9]

(i) соединение первого переходного металла, выбираемого из марганца и меди,

[10]

(ii) соединение второго переходного металла; при этом массовое соотношение «первый переходный металл : второй переходный металл» находится в диапазоне от 3:1 до 200:1,

[11]

(iii) азотсодержащее основание и

[12]

(iv) гидроксифункциональный растворитель,

[13]

при условии, что раствор ускорителя не содержит аскорбиновой кислоты.

[14]

Изобретение также относится к композиции смолы, предварительно подвергнутой воздействию ускорителя, содержащей

[15]

(i) отверждаемую смолу,

[16]

(ii) соединение первого переходного металла, выбираемого из марганца и меди,

[17]

(iii) соединение второго переходного металла; при этом массовое соотношение «первый переходный металл:второй переходный металл» находится в диапазоне от 3:1 до 200:1,

[18]

(iv) азотсодержащее основание и

[19]

(v) гидроксифункциональный растворитель,

[20]

при условии, что смола, предварительно подвергнутая воздействию ускорителя, не содержит аскорбиновой кислоты.

[21]

Изобретение далее относится к двухкомпонентной композиции, содержащей первый компонент и второй компонент, при этом первый компонент содержит определенную выше композицию смолы, предварительно подвергнутой воздействию ускорителя, а второй компонент содержит пероксид.

[22]

Первый переходный металл выбирают из меди и марганца.

[23]

Первый переходный металл предпочтительно присутствует в растворе ускорителя, согласно определению по металлу, в количестве, составляющем, по меньшей мере, 50 ммоль/л, более предпочтительно, по меньшей мере, 100 ммоль/л. Предпочтительно он присутствует в растворе ускорителя в количестве, меньшем чем 5000 ммоль/л, более предпочтительно, меньшем чем 2500 ммоль/л, а наиболее предпочтительно, меньшем чем 1000 ммоль/л.

[24]

Первый переходный металл предпочтительно присутствует в смоле, предварительно подвергнутой воздействию ускорителя, в расчете на количество металла, в количестве, составляющем, по меньшей мере, 1 ммоль/кг смолы, более предпочтительно, по меньшей мере, 2 ммоль/кг смолы. Он предпочтительно присутствует в количестве не более чем 75 ммоль/кг смолы, более предпочтительно, не более чем 50 ммоль/кг смолы, еще более предпочтительно, не более чем 25 ммоль/кг смолы, а наиболее предпочтительно, не более чем 10 ммоль/кг смолы.

[25]

Примерами вторых переходных металлов, то есть усилителей реакционной способности, являются переходные металлы, которые могут существовать в двух степенях окисления, такие как кобальт, титан, ванадий, железо, марганец, медь, олово, хром, никель, молибден, германий, стронций, палладий, платина, ниобий, сурьма, рений, осмий, иридий, платина, золото, ртуть, теллур, рубидий и висмут.

[26]

Предпочтительными вторыми переходными металлами в качестве усилителей реакционной способности, соответствующих настоящему изобретению, являются медь, кобальт, титан, железо и марганец. Еще более предпочтительными являются кобальт, титан, железо и марганец. Наиболее предпочтительными являются кобальт и титан. Соединения кобальта могут быть использованы в качестве второго переходного металла (усилителя реакционной способности) без получения в результате проблем с точки зрения законодательства и токсичности вследствие небольших количеств, которые могут быть использованы.

[27]

Второй переходный металл предпочтительно присутствует в растворе ускорителя, в расчете на количество металла, в количестве, составляющем, по меньшей мере, 10 ммоль/л, более предпочтительно, по меньшей мере, 25 ммоль/л. Он предпочтительно присутствует в растворе ускорителя в количестве, меньшем чем 1000 ммоль/л, более предпочтительно, меньшем чем 500 ммоль/л, а наиболее предпочтительно, меньшем чем 250 ммоль/л.

[28]

Второй переходный металл предпочтительно присутствует в смоле, предварительно подвергнутой воздействию ускорителя, в расчете на количество металла, в количестве, составляющем, по меньшей мере, 0,02 ммоль/кг смолы, более предпочтительно, по меньшей мере, 0,10 ммоль/кг смолы, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 0,25 ммоль/кг смолы, а наиболее предпочтительно 0,50 ммоль/кг смолы. Он предпочтительно присутствует в количестве не более чем 10 ммоль/кг смолы, более предпочтительно, не более чем 5 ммоль/кг смолы, а наиболее предпочтительно, не более чем 2 ммоль/кг смолы.

[29]

Представляется очевидным то, что первый и второй переходные металлы в конкретных растворе или смоле должны отличаться друг от друга. Другими словами, раствор или смола должны содержать, по меньшей мере, два различных металла.

[30]

Подходящие для использования соединения первых и вторых переходных металлов представляют собой их соли и комплексы, такие как их галогениды, нитрат, сульфат, сульфонат, фосфат, фосфонат, оксид или карбоксилаты. Примерами подходящих для использования карбоксилатов являются лактат, 2-этилгексаноат, ацетат, пропионат, бутират, оксалат, лауринат, олеинат, линолеат, пальмитат, стеарат, ацетилацетонат, октаноат, нонаноат, гептаноат, неодеканоат или нафтенат.

[31]

Предпочтительные соединения марганца представляют собой хлорид, нитрат, сульфат, лактат, 2-этилгексаноат, октаноат, нонаноат, гептаноат, неодеканоат, нафтенат и ацетат марганца и комплексы Mn, полученные из пиридина, бипиридина и их производных и тридентатных, тетрадентатных, пентадентатных или гексадентатных азотсодержащих донорных лигандов, описанных в публикации WO 2011/83309.

[32]

Предпочтительные азотсодержащие донорные лиганды, соответствующие публикации WO 2011/83309, являются биспидоновыми лигандами и лигандами TACN-Nx. Предпочтительный биспидоновый лиганд представляет собой диметил-2,4-ди(2-пиридил)-3-метил-7-(пиридин-2-илметил)-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан-9-он-1,5-дикарбоксилат (N2py3o-Cl). Предпочтительный лиганд TACN-Nx представляет собой 1,4,7-триметил-1,4,7-триазациклононан (Me3-TACN).

[33]

Может быть использовано любое одно из соединений Mn(II), Mn(III), Mn(IV) и Mn(VII).

[34]

Предпочтительные соединения меди представляют собой хлорид, нитрат, сульфат, лактат, 2-этилгексаноат, октаноат, нонаноат, гептаноат, неодеканоат, нафтенат и ацетат меди. Могут быть использованы соединения как Cu(I), так и Cu(II).

[35]

Подходящие для использования азотсодержащие основания, присутствующие в растворе ускорителя и смоле, предварительно подвергнутой воздействию ускорителя, представляют собой третичные амины, такие как триэтиламин, диметиланилин, диэтиланилин или N,N-диметил-п-толудин (ДМПТ), полиамины, такие как 1,2-(диметиламин)этан, вторичные амины, такие как диэтиламин, этоксилированные амины, такие как триэтаноламин, диметиламиноэтанол, диэтаноламин или моноэтаноламин, и ароматические амины, такие как бипиридин.

[36]

Азотсодержащее основание предпочтительно присутствует в растворе ускорителя в количестве 5-50% (масс.). В смоле, предварительно подвергнутой воздействию ускорителя, оно предпочтительно присутствует в количестве в диапазоне 0,5-10 г/кг смолы.

[37]

Термин «гидроксифункциональный растворитель» включает соединения, описывающиеся формулой HO-(-CH2-C(R1)2-(CH2)m-O-)n-R2, где каждый R1 независимо выбирают из группы, состоящей из водорода, алкильных групп, содержащих 1-10 атомов углерода, и гидроксиалкильных групп, содержащих от 1 до 10 атомов углерода, n=1-10, m=0 или 1, a R2 представляет собой водород или алкильную группу, содержащую 1-10 атомов углерода. Наиболее предпочтительно каждый R1 независимо выбирают из Н, СН3 и СН2ОН. Примерами подходящих для использования гидроксифункциональных растворителей являются гликоли, подобные диэтиленмонобутиловому эфиру, этиленгликолю, диэтиленгликолю, дипропиленгликолю и полиэтиленгликолям, глицерин и пентаэритрит.

[38]

Гидроксифункциональный растворитель в растворе ускорителя предпочтительно присутствует в количестве 1-50% (масс.), предпочтительно 5-30% (масс.). В смоле, предварительно подвергнутой воздействию ускорителя, он предпочтительно присутствует в количестве 0,1-100 г/кг смолы, предпочтительно 0,5-60 г/кг смолы.

[39]

Раствор ускорителя и смола, предварительно подвергнутая воздействию ускорителя, соответствующие настоящему изобретению, не содержат аскорбиновой кислоты, поскольку аскорбиновая кислота имеет тенденцию к противодействию эффекту усилителя реакционной способности. В присутствии аскорбиновой кислоты второй металл может исполнять функцию ингибитора вместо усилителя реакционной способности.

[40]

В рамках данного описания изобретения термин «аскорбиновая кислота» включает L-аскорбиновую кислоту и D-изоаскорбиновую кислоту.

[41]

Раствор ускорителя и смола, предварительно подвергнутая воздействию ускорителя, соответствующие настоящему изобретению, необязательно могут содержать однин или нескольких представителей, выбираемых из промоторов, воды, добавок и/или наполнителей.

[42]

Существуют три важных класса промоторов: металлические соли карбоновых кислот, 1,3-дикетоны и фосфорсодержащие соединения.

[43]

Примерами 1,3-дикетонов являются ацетилацетон, бензоилацетон и дибензоилметан и ацетоацетаты, такие как диэтилацетоацетамид, диметилацетоацетамид, дипропилацетоацетамид, дибутилацетоацетамид, метилацетоацетат, этилацетоацетат, пропилацетоацетат и бутилацетоацетат.

[44]

Примерами подходящих для использования металлических солей карбоновых кислот являются 2-этилгексаноаты, октаноаты, нонаноаты, гептаноаты, неодеканоаты и нафтенаты аммония, щелочных металлов и щелочноземельных металлов. Предпочтительный щелочной металл представляет собой К.

[45]

Соли могут быть добавлены к раствору ускорителя или смоле как таковые или они могут быть получены «по месту». Например, 2-этилгексаноаты щелочных металлов могут быть получены «in situ» в растворе ускорителя, после добавления гидроксида щелочного металла и 2-этилгексановой кислоты к раствору.

[46]

Примерами фосфорсодержащих соединений являются соединения фосфора, описывающиеся формулами P(R)3 и P(R)3=О, где каждый R независимо выбирают из водорода, алкила, содержащего от 1 до 10 атомов углерода, и алкоксигрупп, содержащих от 1 до 10 атомов углерода. Предпочтительно, по меньшей мере, две группы R выбирают либо из алкильных групп, либо из алкоксигрупп. Конкретными примерами подходящих для использования фосфорсодержащих соединений являются диэтилфосфат, дибутилфосфат, трибутилфосфат, триэтилфосфат (ТЭФ), дибутилфосфит и триэтилфосфат.

[47]

В особенности предпочтительные промоторы представляют собой ацетоацетаты. В особенности предпочтительным является диэтилацетоацетамид. Еще более предпочтительной является комбинация из диэтилацетоацетамида и 2-этилгексаноата калия. Кроме того, предпочтительной является комбинация из диэтилацетоацетамида и дибутилфосфата.

[48]

В случае присутствия в растворе ускорителя одного или нескольких промоторов их количество предпочтительно составит, по меньшей мере, 0,01% (масс.), более предпочтительно, по меньшей мере, 0,1% (масс.), еще более предпочтительно, по меньшей мере, 1% (масс.), более предпочтительно, по меньшей мере, 10% (масс.), а наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 20% (масс.); предпочтительно, не более чем 90% (масс.), более предпочтительно, не более чем 80% (масс.), а наиболее предпочтительно, не более чем 70% (масс.), во всех случаях при расчете на совокупную массу раствора ускорителя.

[49]

Раствор ускорителя, соответствующий настоящему изобретению, кроме того, может содержать дополнительные органические соединения, такие как алифатические углеводородные растворители, ароматические углеводородные растворители и растворители, которые содержат группу альдегида, кетона, простого эфира, сложного эфира, спирта, фосфата или карбоновой кислоты. Примерами подходящих для использования растворителей являются алифатические углеводородные растворители, такие как уайт-спирит и не имеющий запаха растворитель для лаков (НИЗРЛ), ароматические углеводородные растворители, такие как нафтены и смеси из нафтенов и парафинов, изобутанол; пентанол; 1,2-диоксимы, N-метилпирролидинон, N-этилпирролидинон; диметилформамид (ДМФА); диметилсульфоксид (ДМСО); 2,2,4-триметилпентандиолдиизобутират (TxIB); сложные эфиры, такие как дибутилмалеинат, дибутилсукцинат, этилацетат, бутилацетат, сложные моно- и диэфиры кетоглутаровой кислоты, пируваты и сложные эфиры аскорбиновой кислоты, такие как аскорбиновый пальмитат; альдегиды; сложные моно- и диэфиры, в частности, в большой мере диэтилмалонат и -сукцинаты; 1,2-дикетоны, в частности, диацетил и глиоксаль; бензиловый спирт и жирные спирты.

[50]

Раствор ускорителя необязательно может содержать воду. При наличии воды уровень ее содержания в растворе предпочтительно составляет, по меньшей мере, 0,01% (масс.), а более предпочтительно, по меньшей мере, 0,1% (масс.). Уровень содержания воды предпочтительно является не большим чем 50% (масс.), более предпочтительно, не большим чем 40% (масс.), более предпочтительно, не большим чем 20% (масс.), еще более предпочтительно, не большим чем 10% (масс.), а наиболее предпочтительно, не более чем 5% (масс.), во всех случаях при расчете на совокупную массу раствора ускорителя.

[51]

Раствор ускорителя может быть получен в результате простого перемешивания ингредиентов, необязательно при наличии промежуточных стадий нагревания и/или перемешивания.

[52]

Смола, предварительно подвергнутая воздействию ускорителя, может быть получена по различным способам: в результате перемешиваниям индивидуальных ингредиентов со смолой или в результате перемешивания смолы, включающей необязательный мономер, с раствором ускорителя, соответствующим настоящему изобретению. Последний способ является предпочтительным.

[53]

Подходящие для использования смолы, отверждаемые при использовании раствора ускорителя, соответствующего изобретению, и присутствующие в композиции смолы, предварительно подвергнутой воздействию ускорителя, включают алкидные смолы, смолы ненасыщенных сложных полиэфиров (НСП), смолы виниловых сложных эфиров, (мет)акрилатные смолы, полиуретаны, эпоксидные смолы и их смеси. Предпочтительными смолами являются (мет)акрилатные смолы, смолы НСП и смолы виниловых сложных эфиров. В контексте настоящей заявки термины «смола ненасыщенного сложного полиэфира» и «смола НСП» относятся к комбинации из смолы ненасыщенного сложного полиэфира и этиленненасыщенного мономерного соединения. Термин «(мет)акрилатная смола» относится к комбинации из акрилатной или метакрилатной смолы и этиленненасыщенного мономерного соединения. Определенные выше смолы НСП и акрилатные смолы относятся к общепринятой практике и являются коммерчески доступными. Отверждение в общем случае начинают в результате либо добавления раствора ускорителя, соответствующего изобретению, и инициатора (пероксида) к смоле, либо в результате добавления пероксида к смоле, предварительно подвергнутой воздействию ускорителя.

[54]

Подходящие для использования смолы НСП, отверждаемые по способу настоящего изобретения, представляют собой орто-смолы, изо-смолы, изо-неопентилгликолевые смолы и дициклопентадиеновые (ДЦПД) смолы. Примерами таких смол являются смолы, относящиеся к малеиновому, фумаровому, аллиловому, виниловому и эпоксидному типам, смолы бисфенола А, терефталевые смолы и гибридные смолы.

[55]

Смолы виниловых сложных эфиров включают акрилатные смолы на основе, например, метакрилата, диакрилата, диметакрилата и их олигомеров.

[56]

Акрилатные смолы включают акрилаты, метакрилаты, диакрилаты и диметакрилаты и их олигомеры.

[57]

Примеры этиленненасыщенных мономерных соединений включают стирол и стирольные производные, подобные α-метилстиролу, винилтолуолу, индену, дивинилбензолу, винилпирролидону, винилсилоксану, винилкапролактаму, стильбену, но также и диаллилфталат, дибензилиденацетон, аллилбензол, метилметакрилат, метилакрилат, (мет)акриловую кислоту, диакрилаты, диметакрилаты, акриламиды; винилацетат, триаллилцианурат, триаллилизоцианурат, аллильные соединения, которые используют для оптической области применения (такие как (ди)этиленгликольдиаллилкарбонат), хлорстирол, трет-бутилстирол, трет-бутилакрилат, бутандиолдиметакрилат и их смеси. Подходящими для использования примерами (мет)акрилатных реакционно-способных разбавителей являются ПЭГ200-ди(мет)акрилат, 1,4-бутандиолди(мет)акрилат, 1,3-бутандиолди(мет)акрилат, 2,3-бутандиолди(мет)акрилат, 1,6-гександиолди(мет)акрилат и его изомеры, диэтиленгликольди(мет)акрилат, триэтиленгликольди(мет)акрилат, глицеринди(мет)акрилат, триметилолпропанди(мет)акрилат, неопентилгликольди(мет)акрилат, дипропиленгликольди(мет)акрилат, трипропиленгликольди(мет)акрилат, ППГ250-ди(мет)акрилат, трициклодекандиметилолди(мет)акрилат, 1,10-декандиолди(мет)акрилат, тетраэтиленгликольди(мет)акрилат, триметилолпропантри(мет)акрилат, глицидил(мет)акрилат, (бис)малеимиды, (бис)цитраконимиды, (бис)итаконимиды и их смеси.

[58]

Количество этиленненасыщенного мономера в смоле, предварительно подвергнутой воздействию ускорителя, составляет предпочтительно, по меньшей мере, 0,1% (масс.) в расчете на массу смолы, более предпочтительно, по меньшей мере, 1% (масс.), а наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 5% (масс.). Количество этиленненасыщенного мономера является, предпочтительно, не большим чем 50% (масс.), более предпочтительно, не большим чем 40% (масс.), а наиболее предпочтительно, не большим чем 35% (масс.).

[59]

В случае использования раствора ускорителя для отверждения смолы или для получения смолы, предварительно подвергнутой воздействию ускорителя, раствор ускорителя в общем случае будут использовать в количествах, составляющих, по меньшей мере, 0,01% (масс.), предпочтительно, по меньшей мере, 0,1% (масс.), а предпочтительно, не больших чем 5% (масс.), более предпочтительно, не больших чем 3% (масс.), раствора ускорителя в расчете на массу смолы.

[60]

Пероксиды, подходящие для использования при отверждении смолы и подходящие для использования во втором компоненте двухкомпонентной композиции, включают неорганические пероксиды и органические пероксиды, такие как обычно использующиеся кетонпероксиды, сложные пероксиэфиры, диарилпероксиды, диалкилпероксиды и пероксидикарбонаты, но также и пероксикарбонаты, пероксикетали, гидропероксиды, диацилпероксиды и перекись водорода. Предпочтительные пероксиды представляют собой органические гидропероксиды, кетонпероксиды, сложные пероксиэфиры и пероксикарбонаты. Еще более предпочтительными являются гидропероксиды и кетонпероксиды. Предпочтительные гидропероксиды включают кумилгидропероксид, 1,1,3,3-тетраметилбутилгидропероксид, трет-бутилгидропероксид, изопропилкумилгидропероксид, трет-амилгидропероксид, 2,5-диметилгексил-2,5-дигидропероксид, пинангидропероксид, пара-ментангидропероксид, терпенгидропероксид и пиненгидропероксид. Предпочтительные кетонпероксиды включают метилэтилкетонпероксид, метилизопропилкетонпероксид, метилизобутилкетонпероксид, циклогексанонпероксид и ацетилацетонпероксид.

[61]

Само собой разумеется то, что также могут быть использованы и смеси из двух и более пероксидов; например, комбинация из гидропероксида или кетонпероксида и сложного пероксиэфира.

[62]

Одним в особенности предпочтительным пероксидом является метилэтилкетонпероксид. Специалист в соответствующей области техники должен понимать то, что данные пероксиды могут быть объединены с обычными добавками, например наполнителями, пигментами и флегматизаторами. Примерами флегматизаторов являются гидрофильные сложные эфиры и углеводородные растворители. Количество пероксида, использующегося для отверждения смолы, составляет предпочтительно, по меньшей мере, 0,1 части в расчете на сто частей смолы (ч./сто ч. смолы), более предпочтительно, по меньшей мере, 0,5 ч./сто ч. смолы, а наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 1 ч./сто ч. смолы. Количество пероксида является, предпочтительно, не большим чем 8 ч./сто ч. смолы, более предпочтительно, не большим чем 5 ч./сто ч. смолы, наиболее предпочтительно, не большим чем 2 ч./сто ч. смолы.

[63]

В случае перемешивания пероксида со смолой, предварительно подвергнутой воздействию ускорителя, его добавляют к предварительной смеси из смолы и раствора ускорителя или его предварительно перемешивают со смолой, после чего добавляют раствор ускорителя. Получающуюся в результате смесь перемешивают и диспергируют. Способ отверждения может быть реализован при любой температуре в диапазоне от - 15°С вплоть до 250°С в зависимости от системы инициатора, системы ускорителя, соединений для адаптирования скорости отверждения и композиции отверждаемой смолы. Предпочтительно его реализуют при температурах окружающей среды, обычно использующихся в областях применения, таких как ручная укладка, распыление, намотка нити, литьевое прессование полимера, нанесение покрытия (например, нанесение гелевых покрытий и нанесение стандартных покрытий), изготовление таблеток, центробежное литье, изготовление гофрированных листов или плоских панелей, систем футеровки, раковин кухонных моек в результате выливания соединений и тому подобного. Однако также возможным является и использование его в методиках листового формовочного материала, композиции для объемного прессования, пултрузии и тому подобного, для чего используют температуры, доходящие вплоть до 180°С, более предпочтительно вплоть до 150°С, наиболее предпочтительно вплоть до 100°С.

[64]

В способе отверждения, соответствующем изобретению, могут быть использованы и другие необязательные добавки, такие как наполнители, стекловолокно, пигменты, ингибиторы и промоторы.

[65]

Отвержденные смолы находят себе варианты использования в различных областях применения, включающих морские области применения, химическую фиксацию, нанесение кровельных покрытий, строительство, футеровку, трубы и резервуары, нанесение напольных прикрытий, лопасти ветроэнергетических установок и тому подобного.

[66]

ПРИМЕРЫ

[67]

Пример 1

[68]

Получали два Cu-содержащих раствора ускорителя; при этом разница заключается в небольшом количестве Со. Со добавляли в результате добавления 0,045% (масс.) (в расчете на массу раствора ускорителя) коммерчески доступного продукта Accelerator NL-53 (от компании AkzoNobel), содержащего 2-этилгексаноат кобальта (II) в количестве 10% (масс.) Со (при расчете по металлу).

[69]

Ингредиенты растворов перечислены в таблице 1.

[70]

Данные растворы ускорителей - 0,5 ч./сто ч. смолы (в расчете на сто частей смолы) - использовали для отверждения смолы ненасыщенного сложного полиэфира на основе ортофталевой кислоты (Palatal® P6 от компании DSM resin) при 20°С при использовании 1,5 ч./сто ч. смолы метилэтилкетонпероксида (Butanox® M50, от компании AkzoNobel). Эксплуатационные характеристики отверждения анализировали по методу от компании Society of Plastic Institute (SPI method F/77.1; доступно в компании Akzo Nobel Polymer Chemicals). Данный метод включает измерение тепловыделения для пика, времени до достижения пика и времени гелеобразования. В соответствии с данным методом 25 г смеси, содержащей 100 частей смолы, 1,5 части пероксида и 0,5 части раствора ускорителя, выливали в пробирку и через кожух в центре пробирки устанавливали термопару. После этого стеклянную пробирку размещали в помещении с контролируемой атмосферой, выдерживаемой при 20°С, и измеряли кривую время-температура. Исходя из кривой, рассчитывали следующие далее параметры:

[71]

Время гелеобразования (Gt)=время в минутах, прошедшее между началом эксперимента и превышением температуры ванны на 5,6°С.

[72]

Время до достижения пика (ТТР)=время, прошедшее между началом эксперимента и моментом достижения температуры пика.

[73]

Тепловыделение для пика (РЕ)=максимальная температура, которую достигают.

[74]

Результаты продемонстрированы в таблице 1, которая включает эталонный эксперимент при использовании только продукта Accelerator NL-53 (0,045 ч./сто ч. смолы).

[75]

Таблица 1
Сравнительный эксперимент 1Сравнительный эксперимент 2Эксперимент 3
Диэтиленгликоль (% (масс.))-2019,95
Диэтаноламин (% (масс.))-2525
Диэтилацетоацетамид (% (масс.))-4040
Дибутилфосфат (% (масс.))-1010
Хлорид Cu(I) (% (масс.))-55
Accelerator NL-53 (% (масс.))100-0,045
Gt (мин)18213
ТТР (мин)32428
РЕ (°С)152,3153,4151,9

[76]

Пример 2

[77]

Пример 1 повторили при использовании двух других растворов Cu-содержащих ускорителей. Результаты продемонстрированы в таблице 2.

[78]

Таблица 2
Сравнительный эксперимент 1Сравнительный эксперимент 2Эксперимент 3
Диэтиленгликоль (% (масс.))-55
Диэтаноламин (% (масс.))-2525
Диэтилацетоацетамид (% (масс.))-4545
Октаноат К (% (масс.))-2020
Ацетат Cu(II) (% (масс.))-55
Accelerator NL-53 (% (масс.))100-0,045
Gt (мин)18264
ТТР (мин)32387
РЕ (°С)152,3163,7175,4



Изобретения относятся к раствору ускорителя, подходящему для использования при получении окислительно-восстановительной системы совместно с пероксидами. Раствор ускорителя содержит соединение первого переходного металла, выбираемого из меди, соединение второго переходного металла, выбираемого из кобальта, азотсодержащее основание и гидроксифункциональный растворитель. При этом массовое соотношение «первый переходный металл : второй переходный металл» находится в диапазоне от 3:1 до 200:1. Раствор ускорителя не содержит аскорбиновой кислоты. Изобретение позволяет улучшить реакционную способность систем ускорителей. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 пр.



1. Раствор ускорителя, подходящий для использования при получении окислительно-восстановительной системы совместно с пероксидами, содержащий
(i) соединение первого переходного металла, выбираемого из меди,
(ii) соединение второго переходного металла, выбираемого из Со; при этом массовое соотношение «первый переходный металл: второй переходный металл» находится в диапазоне от 3:1 до 200:1,
(iii) азотсодержащее основание и
(iv) гидроксифункциональный растворитель,
при условии, что раствор ускорителя не содержит аскорбиновой кислоты.

2. Раствор ускорителя по п. 1, где первый переходный металл присутствует в растворе в количестве 50-5000 ммоль/л.

3. Раствор ускорителя по п. 1, где второй переходный металл присутствует в растворе в количестве 10-1000 ммоль/л.

4. Раствор ускорителя по п. 1, дополнительно содержащий соединение щелочного или щелочноземельного металла, фосфорсодержащее соединение и/или 1,3-дикетон.

5. Композиция смолы, предварительно подвергнутая воздействию ускорителя, содержащая
(i) отверждаемую смолу,
(ii) соединение первого переходного металла, выбираемого из меди,
(iii) соединение второго переходного металла, выбираемого из Со; при этом массовое соотношение «первый переходный металл: второй переходный металл» находится в диапазоне от 3:1 до 200:1,
(iv) азотсодержащее основание и
(v) гидроксифункциональный растворитель,
при условии, что смола, подвергнутая предварительному воздействию ускорителя, не содержит аскорбиновой кислоты.

6. Композиция смолы, предварительно подвергнутая воздействию ускорителя, по п. 5, где первый переходный металл присутствует в растворе в количестве 1-75 ммоль/кг смолы.

7. Композиция смолы, предварительно подвергнутая воздействию ускорителя, по п. 5 или 6, где второй переходный металл присутствует в растворе в количестве 0,10-10 ммоль/кг смолы.

8. Композиция смолы, предварительно подвергнутая воздействию ускорителя, по любому из пп. 5 или 6, дополнительно содержащая соединение щелочного или щелочноземельного металла, фосфорсодержащее соединение и/или 1,3-дикетон.

9. Композиция смолы, предварительно подвергнутая воздействию ускорителя, по любому из пп. 5-6, где отверждаемой смолой являются смола ненасыщенного сложного полиэфира, смола винилового сложного эфира или (мет)акрилатная смола.

10. Двухкомпонентная композиция, содержащая первый компонент и второй компонент, при этом первый компонент содержит композицию смолы, предварительно подвергнутую воздействию ускорителя, по любому из пп. 5-9, а второй компонент содержит пероксид.

11. Двухкомпонентная композиция по п. 10, где пероксид выбирают из группы, состоящей из органических гидропероксидов, кетонпероксидов, пероксикарбонатов и сложных пероксиэфиров.