PL183392B1 - Sposób wytwarzania powłoki z polimeru epoksypolisiloksanowego i sposób wytwarzania w pełni utwardzonej termoutwardzalnej epoksypolisiloksanowej powłoki polimerycznej - Google Patents

Abstract

1 . Sposób wytwarzania powloki z polimeru epoksypolisiloksanowego, znamienny tym, ze miesza sie ze soba: - wode; - polisiloksan o wzorze..................................................................... 9. Sposób wytwarzania powloki z polimeru epoksypolisiloksanowego, znamienny tym, ze stosuje sie - polisiloksan dobrany z grupy obejmujacej funkcyjne polisiloksany metoksylowe, etoksylowe i silanolo- we o ciezarze czasteczkowym w zakresie od 4 0 0 do 2 0 0 0; - organooksysilan o wzorze................................................................... 16. Sposób wytwarzania w pelni utwardzonej termoutwardzalnej epoksypolisiloksanowej powloki poli- merycznej, znamienny tym, ze sporzadza sie skladnik zywiczny przez polaczenie: - niearomatycznej zywicy epoksydowej; - polisiloksanu dobranego z grupy polisiloksanów z funkcyjnymi grupami metoksylowymi, etoksylowymi i silanolowymi o ciezarze czasteczkowym w zakresie od 400 do 2 0 0 0; - organooksysilanu o wzorze................................................................. 2 2. Sposób wytwarzania w pelni utwardzonej termoutwardzalnej epoksypolisiloksanowej powloki poli- merycznej, znamienny tym, ze sporzadza sie skladnik zywiczny przez polaczenie: - polisiloksanu o wzorze o wzorze.......................................................... 2 5. Sposób wytwarzania powloki z polimeru epoksypolisiloksanowego o nieinterpmetrujacej sieci poli- merycznej, znamienny tym, ze przygotowuje sie kompozycje przez polaczenie - wody; - polisiloksanu o wzorze.......................................................................... (74) Pelnomocnik: Kulikowska Wanda, K U LIK O W SK A & K U LIK O W SK I PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania powłok ochronnych i posadzkowych na bazie epoksy-modyfikowanego polisiloksanu o udoskonalonych własnościach takichjak: elastyczność, odporność na czynniki atmosferyczne, wytrzymałość na ściskanie oraz odporność na czynniki chemiczne.

Epoksydowe materiały na powłoki ochronne i posadzkowe są dobrze znane i osiągnęły uznaną pozycję na rynku jako powłoki ochronne i dekoracyjne dla powierzchni stalowych, aluminiowych, galwanizowanych, drewnianych i betonowych, do stosowania w pracach konserwacyjnych, przemyśle okrętowym, budowlanym, lotniczym i materiałów wykończeniowych. Surowce, stosowane do przygotowania tych powłok, zasadniczo obejmowały jako podstawowe składniki (a) żywicę epoksydową (b) utwardzacz oraz (c) pigment lub wypełniacz.

Znane epoksydowe materiały powłokotwórcze i posadzkowe zawierajączęsto, obok żywicy epoksydowej, utwardzacza i pigmentu/wypełniacza, szereg innych składników. Należą do nich takie dodatki jak obojętne i reaktywne rozcieńczalniki, w tym mono- i diepoksydy, plastyfikatory, bitumiczne i asfaltowe wypełniacze, wzmacniacze adhezji, czynniki tiksotropowe i środki stabilizujące zawiesiny, środki powierzchniowo czynne, inhibitory korozji, czynniki stabilizujące kompozycje wobec światła ultrafioletowego, katalizatory i modyfikatory Teologiczne. Zarówno żywica jak i utwardzacz mogą również zawierać lotne rozpuszczalniki organiczne, których podstawowym zadaniem jest obniżenie lepkości, tak aby uzyskać konsystencję odpowiednią do nanoszenia natryskowego za pomocą typowego sprzętu.

Epoksydowe powłoki ochronne posiadają wiele właściwości, które czynią je pożądanymi materiałami powłokowymi. Są łatwo dostępne i wygodne przy nanoszeniu rozmaitymi sposobami, takimi jak natrysk, powlekanie walcowe czy malowanie pędzlem. Dobrze przylegają do stali, betonu i innych materiałów; wykazują niski stopień przepuszczalności pary i stanowią barierę dla wody, penetracji jonów chlorkowych i siarczanowych, wykazują doskonałą ochronę antykorozyjną wobec różnych czynników atmosferycznych i dobrą odporność wobec wielu chemikaliów i rozpuszczalników.

Materiały epoksydowe są także nakładane w postaci warstw powierzchniowych lub jako materiały posadzkowe na beton. W jednym z szeroko stosowanych materiałów epoksydowych wykorzystuje się żywicę epoksydową - bisfenol A i modyfikowaną alifatyczną poliaminę w połączeniu z wypełniaczem - sortowanym piaskiem krzemionkowym - jako trzecim komponentem. Kompozycja może być nanoszona natryskowo i posiada doskonałą wytrzymałość na ściskanie, rozciąganie i ugięcie; dobrą odporność na uderzenie i ścieranie oraz odporność na wiele różnych chemikaliów i rozpuszczalników.

Materiały epoksydowe powłokotwórcze i posadzkowe, eksponowane na świetle słonecznym, na ogół nie posiadają dobrej odporności na czynniki atmosferyczne. Podczas gdy powłoki te zachowują swoją chemiczną i korozyjną wytrzymałość, działanie promieniowania ultrafioletowego w świetle słonecznym prowadzi do zjawiska degradacji znanego jako kredowanie, które powoduje zmianę połysku i koloru pierwotnej powłoki. Gdy wymagane jest zachowanie barwy i połysku, epoksydowe powłoki zabezpieczające zazwyczaj pokrywane są dodatkowo bardziej odpornymi na czynniki atmosferyczne powłokami alkidowymi, winylowymi lub alifatyczno-po

183 392 liuretanowymi. Wynikiem jest dwu- lub trzywarstwowa powłoka, która wykazuje odporność na czynniki korozyjne i atmosferyczne,, ale której nakładanie jest pracochłonne i kosztowne.

Tak więc, gdy powłokotwórcze i posadzkowe materiały epoksydowe zyskały uznanie na rynku, zaistniało zapotrzebowanie na materiały epoksydowe o podwyższonej trwałości barwy i połysku, lepszej odporności chemicznej i korozyjnej oraz poprawionej odporności mechanicznej. Ulepszone powłokotwórcze i posadzkowe materiały epoksydowe powinny spełniać wymagania w zakresie ochrony zdrowia i środowiska, a wystawione na działanie światła słonecznego, muszą lepiej zachowywać barwę i połysk. Powłoka epoksydowa, która nie ulegałaby kredowaniu, nie wymagałaby dodatkowej powłoki odpornej na czynniki atmosferyczne.

Materiały na powłoki ochronne i posadzkowe o podwyższonej odporności chemicznej, korozyjnej, mechanicznej i odporności na ścieranie sąpotrzebne do zabezpieczenia stali i betonu w przemyśle chemicznym, energetycznym, kolejowym, uzdatniania ścieków, celulozowo-papierniczym. Udoskonalone posadzkowe materiały epoksydowe potrzebne są dla infrastruktur przemysłowych takich jak doki, gdzie może mieć miejsce wielkotonażowy załadunek; do posadzek, które muszą być regularnie zmywane parą i agresywnymi chemikaliami, co jest wymagane w przetwórstwie spożywczym, przemyśle mięsnym i w wytwórniach napojów oraz tam, gdzie nie można uniknąć rozlania alkalicznych, kwaśnych i wysoce reaktywnych chemikaliów.

Dotychczas pokrycia epoksydowe o podwyższonej odporności na czynniki atmosferyczne uzyskiwano poprzez modyfikowanie ich żywicami akrylowymi lub sieciowanie właściwych żywic epoksydowych takich jak estry glicydowe sorbitolu, uwodornione produkty reakcji bisfenolu A i epichlorohydryny oraz ostatnio funkcjonalizowanie grupami epoksydowymi koeteryfikowanej żywicy melaminowej (produkt Monsanto) z poliamidami, cykloalifatycznymi aminami lub karboksylowymi grupami funkcyjnymi żywic akrylowych lub poliestrowych.

Epoksydowe materiały posadzkowe o zwiększonej odporności uzyskiwano z nowolakowych żywic epoksydowych i utwardzaczy, modyfikowanych amin aromatycznych i cykloalifatycznych. Nowolakowe posadzkowe materiały epoksydowe na ogół nie mogą być natryskiwane bez rozpuszczalnika ze względu na ich wysoką lepkość. Utwardzacze - aminy aromatyczne takie jak metylenodianilina i dietylotoluenodiamina są kancerogenne lub przypuszczalnie kancerogenne. Materiały te na ogół posiadają doskonałą odporność chemiczną jednakowoż odporność na czynniki atmosferyczne jest bardzo mała. Odbarwienia mogą zachodzić często wewnątrz.

W opisie patentowym US nr 4 678 835 opisano dodatek do powłok epoksydowych. Dodatek ten stanowi niezżelowany produkt reakcji przygotowany przez połączenie oligomeru silanowego, aminosilanu, żywicy epoksydowej, trimetoksy-funkcyjnego silanu i metanolu. Reakcję tworzenia niezżelowanego produktu prowadzi się w warunkach podwyższonej temperatury, co najmniej 60°C. Tak utworzony niezżelowany produkt stanowi dodatek, który łączy się z innymi składnikami powłoki, z odpowiednim poliolem, aminosilanem i katalizatorem metaloorganicznym. W celu utworzenia powłoki składniki te połączone razem poddaje się reakcji w warunkach podwyższonej temperatury, co najmniej 80°C.

Niedogodnościąprocesu opisanego w powyższym opisie patentowym US nr 4 678 835 jest konieczność prowadzenia go w podwyższonej temperaturze, co w wielu przypadkach jest niewykonalne, zwłaszcza przy dużych powierzchniach.

Celem wynalazku było opracowanie sposobu wytwarzania powłok ochronnych i posadzkowych wolnych od wyżej wymienionych niedogodności. Kluczowącechą która wyróżnia wynalazek od znanych rozwiązań jest fakt, że składniki łączy się razem w temperaturze otoczenia w celu sporządzenia kompozycji powłoki, bez potrzeby skomplikowanych reakcji syntezy. W opisie patentowym US nr 4 678 835 wymagane było stosowanie skomplikowanego niezżelowanego produktu reakcji w celu utworzenia kompozycji powłoki, co zmuszało do stosowania warunków wysokiej temperatury, wykluczających reakcje w temperaturze otoczenia.

Według wynalazku sposób wytwarzania powłoki z polimeru epoksypolisiloksanowego, polega na tym, że miesza się ze sobą:

- wodę;

- polisiloksan o wzorze

183 392 ^R1

R g 0' ” Si O ^R1 w którym każde R] dobrane jest z grupy obejmującej grupę hydroksylową! grupy alkilową arylową i alkoksylową zawierające do 6 atomów węgla, każde R₂ dobrane jest z grupy obejmującej wodór i grupy alkilowe i arylowe zawierające do 6 atomów węgla i w którym n ma wartość, przy której ciężar cząsteczkowy polisiloksanu jest w zakresie od 400 do 2000;

- organooksysilan o wzorze

OR4 1

R3 — Si — OR4

I

OR4 w którym R₃ dobrane jest z grup obejmujących aryl, alkil i cykloalkil zawierających do 6 atomów węgla i w którym R₄ niezależnie dobrane jest spośród grup alkilowych, hydroksyalkilowych, alkoksyalkilowych i hydroksyalkoksyalkilowych zawierających do 6 atomów węgla;

- niearomatyczną żywicę epoksydową mającą więcej niż jedną grupę 1,2-epoksydową na cząsteczkę o wagowym równoważniku epoksydowym w zakresie od 100 do 2000, która podlega rozszerzeniu łańcucha przez reakcję z grupami aminowymi w polisiloksanie tworząc w pełni utwardzoną nie penetrującą do wewnątrz sieć polimerycznąz polimeru epoksypolisiloksanowego;

- pigment i/lub wypełniacze i/lub modyfikatory;

(b) po czym dodaje się:

- dwufunkcyjny utwardzacz aminosilanowy, który kondensuje przez swoje grupy silanowe z polisiloksanem;

oraz ewentualnie

- katalizator i dalszy pigment i/lub wypełniacz;

(c) i nanosi się na powlekaną powierzchnię kompozycję powłoki zawierającą środek utwardzający i pozostawia do utwardzenia się.

Korzystnie jako niearomatyczną żywicę epoksydową stosuje się uwodorniony cykloheksanodimetanol lub etery diglicydylowe uwodornionego Bisfenolu A typu żywic epoksydowych.

Jako utwardzacz korzystnie stosuje się dwufunkcyjną aminę o wzorze ogólnym

Y-Si-(O-X)₃, w którym Y oznacza H(HNR)_a, w którym a jest równe 1, R oznacza dwufunkcyjny rodnik organiczny niezależnie dobrany spośród rodników arylowych, alkilowych, dialkiloarylowych, alkoksyalkilowych i cykloalkilowych i w którym X ograniczone jest do grup alkilowych, hydroksyalkilowych, alkoksyalkilowych i hydroksyalkoksyalkilowych zawierających mniej niż 6 atomów węgla.

Jako katalizator stosuje się co najmniej jeden katalizator metaliczny ułatwiający utwardzanie w temperaturze pokojowej, dobrany z grupy obejmującej cynk, mangan, kobalt, żelazo, ołów i cynę, każdy w postaci oktanianów, neodekanianów lub naftenianów.

W sposobie według wynalazku jako modyfikatory stosuje się co najmniej jeden składnik dobrany z grupy obejmującej modyfikatory Teologiczne, plastyfikatory, środki przeciwpieniące,

183 392 środki tiksotropowe, środki zwilżające pigment, wypełniacze bitumiczne i asfaltowe, środki przeciw zestalaniu, rozcieńczalniki, stabilizatory światła UV, środki uwalniające powietrze, pomoce dyspergowania i ich mieszaniny.

Korzystnie jako pigment lub wypełniacz stosuje się materiał drobnoziarnisty dobrany z grupy obejmującej barwne pigmenty organiczne lub nieorganiczne, z których co najmniej 90% ma rozmiar mniejszy od 0,0432 mm. Zazwyczaj dodaje się do 50% wagowo materiału wypełniacza w przeliczeniu na całą ilość wagową formowanej kompozycji.

W powłoce zazwyczaj stosuje się składniki w stosunku wagowym polisiloksanu do organooksysilanu w przybliżeniu sześć do jednego, polisiloksanu do utwardzacza w przybliżeniu dwa do jednego i utwardzacza do organooksysilanu w przybliżeniu trzy do jednego.

Powłoki z polimeru epoksypolisiloksanowego można wytwarzać przez sporządzenie mieszaniny zawierającej:

- polisiloksan dobrany z grupy obejmującej funkcyjne polisiloksany metoksylowe, etoksylowe i silanolowe o ciężarze cząsteczkowym w zakresie od 400 do 2000;

- organooksysilan o wzorze

OR4

R₃ - Si - OR4

I

OR₄ w którym R₃ dobrane jest z grup obejmujących aryl, alkil i cykloalkil mające do 6 atomów węgla i w którym R₄ niezależnie dobrane jest spośród grup alkilowych, hydroksyalkilowych, alkoksyalkilowych i hydroksyalkoksyalkilowych mających do 6 atomów węgla;

- dwufunkcyjnego aminosilanu jako utwardzacza, który kondensuje przez swoje grupy silanowe o wzorze ogólnym

Y-Si-(O-X)₃, w którym Y oznacza H(HNR)_a, w którym a jest równe 1, R oznacza dwufunkcyjny rodnik organiczny niezależnie dobrany spośród rodników arylowych, alkilowych, dialkiloarylowych, alkoksyalkilowych i cykloalkilowych i w którym X ograniczone jest do grup alkilowych, hydroksyalkilowych, alkoksyalkilowych i hydroksyalkoksyalkilowych zawierających mniej niż 6 atomów węgla;

- niearomatyczną żywicę epoksydową, która podlega rozszerzeniu łańcucha przez reakcję z grupami aminowymi w polisiloksanie tworząc w pełni utwardzony polimer epoksy-polisiloksanowy;

- katalizator cynoorganiczny; i

- dostateczną ilość wody dla ułatwienia hydrolizy i polikondensacj i dla utworzenia w pełni utwardzonej powłoki w temperaturze otoczenia.

W sposobie tym stosuje się niearomatyczną żywicę epoksydową, która zawiera więcej niż jedną grupę 1,2-epoksydowąna cząsteczkę i ma epoksydowy równoważnik wagowy w zakresie od 100 do 2000. Jako polisiloksan stosuje się polisiloksan o wzorze

183 392 w którym każde R, dobranejest z grupy obejmującej grupę hydroksylową! grupy alkilową ary Iową i alkoksylową zawierające do 6 atomów węgla, każde R₂ dobrane jest z grupy obejmującej wodór i grupy alkilowe i arylowe zawierające do 6 atomów węgla i w którym n ma wartość, przy której ciężar cząsteczkowy polisiloksanu jest w zakresie od 400 do 2000 i polisiloksan jest obecny w ilości od 15 do 45% wagowo w przeliczeniu na całą kompozycję.

Do wytworzenia tej powłoki stosuje się do około 10% wagowo w przeliczeniu na całą kompozycję dodatków z grupy obejmującej modyfikatory płynności, modyfikatory Teologiczne, plastyfikatory, środki przeciwpieniące, środki tiksotropowe, środki zwilżające pigment, wypełniacze bitumiczne i asfaltowe, środki przeciw zestalaniu, rozcieńczalniki, stabilizatory światła UV, środki uwalniające powietrze, pomoce dyspergowania.

W kompozycji powłokowej stosuje się drobnoziarnisty pigment lub wypełniacz dobrany z grupy obejmującej barwne pigmenty organiczne lub nieorganiczne, w których materiał wypełniacza stanowi co najmniej 90% wagowo materiału o wielkości ziarna nie większej od 0,0342 mm w przeliczeniu na całą ilość wagową materiału wypełniacza.

Składniki żywiczne w mieszaninie stosuje się w ilości 15 do 45% wagowo niearomatycznej żywicy epoksydowej, 15 do 45% wagowo polisiloksanu, 1 do 10% wagowo organooksysilanu oraz dodaje się 10 do 20% wagowo utwardzacza i do 50% wagowo wypełniacza w przeliczeniu na całą ilość sporządzanej kompozycji. Zwykle stosuje się 25% wagowo niearomatycznej żywicy epoksydowej, 30% wagowo polisiloksanu, 5% wagowo organooksysilanu, 15% wagowo utwardzacza, 20% wagowo wypełniacza w przeliczeniu na całąilość wagowąkompozycji, a pozostałość stanowi rozpuszczalnik i dodatki.

Dalej sposób wytwarzania w pełni utwardzonej termoutwardzalnej epoksy-polisiloksanowej powłoki polimerycznej, polega na tym, że sporządza się składnik żywiczny przez połączenie:

- niearomatycznej żywicy epoksydowej;

- polisiloksanu dobranego z grupy polisiloksanów z funkcyjnymi grupami metoksylowymi, etoksylowymi i silanolowymi o ciężarze cząsteczkowym w zakresie od 400 do 2000;

- organooksysilanu o wzorze

OR4

I

R₃ - Si - OR₄

I

OR4 w którym R₃ dobranejest z grup obejmujących aryl, alkil i cykloalkil zawierających do 6 atomów węgla i w którym R₄ niezależnie dobranejest spośród grup alkilowych, hydroksyalkilowych, alkoksyalkilowych i hydroksyalkoksyalkilowych zawierających do 6 atomów węgla;

- wody;

i utwardza się składnik żywiczny przez dodanie do składnika żywicznego:

- aminosilanu z dwoma aktywnymi wodorami, który kondensuje poprzez swoje grupy silanowe z polisiloksanem, przy czym niearomatyczna żywica epoksydowa podlega rozszerzeniu łańcucha przez reakcję z grupami aminowymi w polisiloksanie tworząc w pełni utwardzony polimer epoksy-polisiloksanowy; i

- katalizator cynoorganiczny.

W sposobie tym stosuje się niearomatyczną żywicę epoksydową w ilości 15 do 45% wagowo w przeliczeniu na całą kompozycję powłoki, polisiloksan z funkcyjną grupą metoksy stosuje się w ilości 15 do 45% wagowo w przeliczeniu na całą kompozycję powłoki, aminosilan stosuje się w ilości 10 do 20% wagowo w przeliczeniu na całą kompozycję powłoki, a także stosuje się do 50% wagowo drobnoziarnistego wypełniacza, w którym co najmniej 90% wagowo stanowi materiał wypełniacza o wielkości nie większej niż 0,0432 mm.

Korzystnie sporządza się kompozycję powłoki, która zawiera 25% wagowo niearomatycznej żywicy epoksydowej, 30% wagowo polisiloksanu, 1% wagowo organooksysilanu, 15% wagowo utwardzacza aminowego i 3% katalizatora cynoorganicznego.

183 392

Również w sposobie według wynalazku wytwarzania w pełni utwardzonej termoutwardzalnej kompozycji powłoki polisiloksanowej epoksy-modyfikowanej sporządza się składnik żywiczny przez połączenie:

- polisiloksanu o wzorze w którym każde R, dobrane jest z grupy obejmującej grupę hydroksylowąi grupy alkilową arylową i alkoksylową zawierające do 6 atomów węgla, każde R₂ dobrane jest z grupy obejmującej wodór i grupy alkilowe i arylowe zawierające do 6 atomów węgla i w którym n ma wartość taką że ciężar cząsteczkowy polisiloksanu jest w zakresie od 400 do 2000;

- organooksysilanu o wzorze

OR4

I

R₃ - Si - OR₄

I

OR4 w którym R₃ dobrane jest z grup obejmujących aryl, alkil i cykloalkil zawierających do 6 atomów węgla i w którym R₄ niezależnie dobrane jest spośród grup alkilowych, hydroksyalkilowych, alkoksyalkilowych i hydroksyalkoksyalkilowych zawierających do 6 atomów węgla;

- niearomatycznej żywicy epoksydowej mającej więcej niż jedną grupę 1,2-epoksydową na cząsteczkę o wagowym równoważniku epoksydowym w zakresie od 100 do 2000;

- wody i utwardza się komponent żywiczny w temperaturze otoczenia z:

- katalizatorem cynoorganicznym i

- aminosilanem o dwóch aktywnych wodorach, które kondensująpoprzez swoje grupy silanowe z polisiloksanem, przy czym niearomatyczna żywica epoksydowa podlega rozszerzeniu łańcucha przez reakcję z grupami aminowymi w polisiloksanie tworząc w pełni utwardzony polimer epoksy-polisiloksanowy.

Jako niearomatyczną żywicę epoksydową stosuje się uwodorniony cykloheksanodimetanol lub etery diglicydylowe uwodornionego Bisfenolu A typu żywicy epoksydowej i do sporządzonego składnika żywicznego dodaje się jeden lub więcej składników dobranych spośród pigmentów, wypełniaczy, modyfikatorów przepływu, modyfikatorów Teologicznych, plastyfikatorów, środków przeciwpieniących, środków tiksotropowych, środków zwilżających pigment, wypełniaczy bitumicznych i asfaltowych, środków zestalających, stabilizatorów światła UV, środków uwalniających powietrze i pomocy dyspresyjnych.

W sposobie wytwarzania powłoki z polimeru epoksy-polisiloksanowego o nieinterpenetrującej sieci polimerycznej przygotowuje się kompozycję przez połączenie

- wody;

- polisiloksanu o wzorze

183 392

w którym każde R] dobrane jest z grupy obejmującej grupę hydroksylową! grupy alkilową arylową i alkoksylową zawierające do 6 atomów węgla, każde R₂ dobrane jest z grupy obejmującej wodór i grupy alkilowe i arylowe zawierające do 6 atomów węgla i w którym n ma wartość, przy której ciężar cząsteczkowy polisiloksanu jest w zakresie od 400 do 2000;

- dwufunkcyjnego utwardzacza aminosilanowego, który kondensuje przez swoje grupy silanowe z polisiloksanem i ma wzór ogólny

Y-Si-(O-X)₃, w którym Y oznacza H(HNR)_a i w którym a jest równe 1, R oznacza dwufiinkcyjny rodnik organiczny niezależnie dobrany z grupy obejmującej rodniki arylowy, alkilowy, dialkiloarylowy, alkoksyalkilowy i cykloalkilowy i w którym X ograniczone jest do grup alkilowych, hydroksyalkilowych lub hydroksyalkoksyalkilowych zawierających mniej niż 6 atomów węgla;

- organooksysilanu o wzorze or₄ i

R₃ - Si — OR₄

I or₄ w którym R₃ dobrane jest z grup obejmujących aryl, alkil i cykloalkil zawierających do 6 atomów węgla i w którym R₄ niezależnie dobrane jest spośród grup alkilowych, hydroksyalkilowych, alkoksyalkilowych i hydroksyalkoksyalkilowych zawierających do 6 atomów węgla;

- niearomatycznej żywicy epoksydowej mającej więcej niż jedną grupę 1,2-epoksydowąna cząsteczkę o wagowym równoważniku epoksydowym w zakresie od 100 do 2000, która podlega rozszerzeniu łańcucha przez reakcję z grupami aminowymi w polisiloksanie do utworzenia w pełni utwardzonej nieinterpenetrującej sieci polimerycznej polimeru epoksypolisiloksanowego.

W praktycznym wykonaniu wynalazku powłoka sporządzona jest przez połączenie następujących składników:

(a) składnika żywicznego na bazie mieszanki (1) 15-45% wagowo niearomatycznej żywicy epoksydowej, posiadającej przynajmniej dwa podstawniki 1,2-epoksy, z (2) 15-45% wagowo polisiloksanu i (3) 1-10% wagowo organooksysilanu;

(b) 10-20% wagowo utwardzacza - dwufunkcyjnej aminy, która może być podstawiona całkowicie lub częściowo aminosilanem;

(c) do 4% wagowo dowolnego katalizatora;

(d) pigmentu i/lub wypełniacza;

(e) wody.

Ochronną warstwę posadzkową będącą praktycznym zastosowaniem wynalazku sporządza się z kompozycji przygotowanej przez połączenie następujących składników:

(a) składnika żywicznego na bazie mieszanki (1) 5-20% wagowo niearomatycznej żywicy epoksydowej, posiadającej przynajmniej dwa podstawniki 1,2-epoksy, z (2) 1-10% wagowo polisiloksanu i (3) do 2% wagowo organooksysilanu;

(b) 2-5% wagowo utwardzacza - dwufunkcyjnej aminy, która może być podstawiona całkowicie lub częściowo aminosilanem;

183 392 (c) do 4% wagowo dowolnego katalizatora;

(d) pigmentu i/lub wypełniacza;

(e) wody.

Żywica epoksydowa, stosowana w tworzeniu powłoki, będącej praktycznym zastosowaniem niniejszego wynalazku, jest uwodornioną, niearomatyczną żywicą zawierającą więcej niż jeden podstawnik 1,2-epoksy w cząsteczce, korzystnie dwa podstawniki 1,2-epoksy w cząsteczce. Średnia masa cząsteczkowa tej żywicy najedną grupę epoksydową znajduje się w zakresie od 100 do 2000. Korzystnie, gdy żywica epoksydowa zawierająca eter glicydowy lub grupy estrowe, raczej w postaci cieczy niż ciała stałego, posiada średnią masę cząsteczkową na jedną grupę epoksydową w zakresie od około 100 do około 500. Żywice epoksydowe, użyteczne w przygotowaniu posadzek zawierają aromatyczne żywice epoksydowe.

Polisiloksany przydatne w powłokach sporządzonych według wynalazku mają wzór

w którym każde R, dobrane jest z grupy obejmującej grupę hydroksylową! grupy alkilową arylową i alkoksylową zawierające do 6 atomów węgla, każde R₂ dobrane jest z grupy obejmującej wodór i grupy alkilowe i arylowe zawierające do 6 atomów węgla i w którym n jest tak dobrane, że ciężar cząsteczkowy korzystnego polisiloksanu może być w zakresie od 500 do 2000.

Organooksysilany stosowane według wynalazku mają wzór

OR4

R3 — Sji — OR4

OR4 w którym R₃ dobrane jest z grup obejmujących aryl, alkil i cykloalkil zawierających do 6 atomów węgla i w którym R₄ niezależnie dobrane jest spośród grup alkilowych, hydroksyalkilowych, alkoksyalkilowych i hydroksyalkoksyalkilowych zawierających do 6 atomów węgla.

Składnik - utwardzacz zawiera aminę spośród ogólnej klasy amin alifatycznych, adduktów amin alifatycznych, poliamidoamin, amin cykloalifatycznych i adduktów amin cykloalifatycznych, amin aromatycznych, zasad Mannicha i ketimin, które mogą być podstawione całkowicie lub częściowo przez aminosilan o ogólnym wzorze:

Y-Si-(O-X)₃, w którym Y jest H(HNR)_a i gdzie a jest liczbą całkowitą od dwóch do około sześciu; każdy R jest dwufunkcyjnym rodnikiem organicznym, niezależnie wybranym z grupy złożonej z rodników arylowych, alkilowych, dialkiloarylowych, alkoksyalkilowych i cykloalkilowych i R może zmieniać się w obrębie każdej cząsteczki Y. Każde X może być takie samo lub różne i jest ograniczone do grup alkilowych, hydroksyalkilowych, alkoksyalkilowych i hydroksyalkoksyalkilowych, zawierających mniej niż sześć atomów węgla. Korzystna jest obecność przynajmniej 0,7 równoważnika aminy lub 0,2 mola aminosilanu na równoważnik funkcji epoksydowej, w utwardzaczu. Utwardzacze użyteczne w przygotowaniu powłok, będących praktycznym zastosowaniem niniejszego wynalazku, są dwufunkcyjne i mogą zawierać częściowo lub w całości aminosilan; gdzie „a” w strukturze aminosilanu, znajdującej się powyżej, wynosi jeden. Utwar183 392 dzacze użyteczne w przygotowaniu posadzek, będących praktycznym zastosowaniem niniejszego wynalazku, sąpolifunkcyjne i mogą zawierać częściowo lub w całości aminosilan; gdzie „a” w strukturze znajdującej się powyżej i wynosi dwa do sześciu.

Korzystntm katalizatorem jest katalizator cynoorganiczny posiadający ogólny wzór

P ^R8 gdzie R₅ i R₆ są wybrane z grupy złożonej z grup alkilowych, arylowych i alkoksylowych posiadających do jedenastu atomów węgla, a R₇ i R₈ są wybrane spośród tych samych grup co R₅ i R₆ lub z grupy złożonej z nieorganicznych atomów, takich jak halogeny, siarka lub tlen.

Powłoki, będące praktycznym zastosowaniem wynalazku, zawierajądrobne cząstki pigmentu lub wypełniacza, z których korzystnie, gdy 90% wagowych przekracza 0,0432 mm. Posadzki, będące praktycznym zastosowaniem niniejszego wynalazku, zawierają gruboziarnisty wypełniacz lub mieszaninę gruboziarnistego i drobnego wypełniacza; korzystnie gdy przynajmniej 85% wagowych tego wypełniacza, znajdzie się w zakresie 1,91-0,0737 mm wielkości ziarna.

Woda także powinna być obecna w ilości wystarczającej do przeprowadzenia hydrolitycznej polikondensacji polisiloksanu i silanu. Powłoki, będące praktycznym zastosowaniem kompozycji według niniejszego wynalazku, mogą dodatkowo zawierać pewne katalizatory w celu poprawienia czasu utwardzania, rozpuszczalniki w celu poprawienia własności natryskowych i modyfikatory Teologiczne w celu poprawienia płynności.

Utwardzanie powłok, będących praktycznym zastosowaniem kompozycji, polega na spontanicznej reakcji żywicy epoksydowej z poliaminąprowadzącej do usieciowanego, liniowego epoksypolimeru, hydrolizie polisiloksanu i/lub organooksysilanu prowadzącej do silanolu i polikondensacji silanolu prowadzącej do epoksy-modyfikowanego polimeru polisiloksanu. Kompozycje przygotowane przez połączenie wymienionych powyżej składników mogą być sieciowane in situ, na powierzchni pożądanego materiału.

Wynalazek zapewnia epoksy-modyfikowane materiały na powłoki i posadzki o ulepszonych własnościach. Materiały powłokowe formułowane sposobem według wynalazku posiadają znacznie podwyższoną odporność na światło ultrafioletowe i czynniki atmosferyczne w świetle słonecznym, jak również zwiększoną odporność chemiczną i korozyjną w porównaniu z tradycyjnymi powłokami epoksydowymi. Powłoki, otrzymane sposobem według wynalazku, posiadają zdolność do zachowywania barwy i połysku taką jaką wykazują alifatyczne poliuretany i mogą w zależności od zastosowania, nie wymagać dodatkowej powłoki kryjącej. Również odporność chemiczna otrzymanych powłok jest znacznie lepsza niż dotychczas znanych. Podwyższona odporność na czynniki atmosferyczne zapewne wynika raczej z powstawania struktury liniowego epoksy polimeru, a nie z usieciowanej struktury, co będzie bardziej szczegółowo omówione poniżej.

Materiały posadzkowe formułowane z kompozycji sposobem według wynalazku posiadająznacznie zwiększoną odporność chemiczną i wytrzymałość na ściskanie i wykazują wysoką wytrzymałość na rozciąganie oraz uderzenie w porównaniu ze znanymi materiałami posadzkowymi i szpachlówkami.

Powłoka epoksy-polisiloksanowa sporządzana jest z kompozycji przygotowanej w obecności wody, przez połączenie:

(a) składnika żywicznego zawierającego niearomatyczną żywicę epoksydową polisiloksan i organooksysilan;

(b) utwardzacza;

(c) ewentualnego katalizatora cynoorganicznego, (d) pigmentu i/lub wypełniacza.

Epoksydowa posadzka sporządzana jest z kompozycji w obecności wody, przez połączenie:

183 392 (a) składnika żywicznego zawierającego niearomatyczną żywicę epoksydową, polisiloksan i organooksysilan;

(b) utwardzacza;

(c) ewentualnego katalizatora cynoorganicznego, (d) pigmentu i/lub wypełniacza.

Kompozycje do wykonywania powłok i posadzek mogą również zawierać inne składniki, takie jak modyfikatory Teologiczne, plastyfikatory, środki tiksotropowe, środki przeciwpieniące i rozpuszczalniki oraz inne, potrzebne do uzyskania pożądanych własności wymaganych przez użytkownika.

Składnik żywiczny zawiera mieszaninę żywicy epoksydowej, polisiloksanu i organooksysilanu. Odpowiednimi żywicami epoksydowymi użytecznymi w tworzeniu powłok według wynalazku sąuwodomione, niearomatyczne żywice epoksydowe, zawierające więcej niż jeden i korzystnie dwie grupy 1,2-epoksy w cząsteczce. Korzystnie, żywice epoksydowe sąraczej ciekłe niż stałe, posiadają epoksydowy ciężar równoważnikowy około 100 do około 500 najednągrupę epoksydową i reaktywność około dwóch.

Korzystnymi żywicami epoksydowymi są niearomatyczne uwodornione etery cykloheksanodimetanolu i diglicydylu uwodornionej żywicy typu Bisfenolu A dostępne w handlu, takie jak Epon DPL-862, Eponex 510, Heloxy 107 i Eponex 1513 (uwodorniona żywica epoksydowa bisfenolu A i epichlorohydryny) z firmy Shell Chemical w Houston, Texas; Santolink LSE-120 z firmy Monsanto w Springfield, Massachusetts; Epodil 757 (eter diglicydowy cykloheksanodimetanolu) z firmy Pacific Anchor w Allentown, Pensylwania; Araldite XUGY358 i PY327 z firmy Ciba Geigy w Hawthome, New York; Epirez 505 z firmy Rhone-Poulenc w Lousiville, Kentucky; Aroflint 393 i 607 z firmy Reichold w Pensacoli, Florida i ERL4221 z firmy Union Carbide w Tarrytown, New York. Do innych, odpowiednich, niearomatycznych żywic epoksydowych należą DER 732 i DER 736. Takie uwodornione, niearomatyczne żywice epoksydowe sąpożądane ze względu na swąograniczonąreaktywność, co promuje tworzenie się liniowego epoksypolimeru, a uniemożliwia powstawanie usieciowanego epoksypolimeru. Uważa się, że otrzymywany liniowy epoksypolimer, powstały poprzez dodanie utwardzacza do żywicy epoksydowej, jest odpowiedzialny za podwyższoną odporność kompozycji na czynniki atmosferyczne. Zastosowanie takich niearomatycznych żywic epoksydowych do otrzymywania warstw ochronnych odpornych na czynniki atmosferyczne nie było do tej pory badane ze względu na ograniczoną reaktywność tych żywic epoksydowych, a zatem niezdolność tych żywic do utwardzania i utworzenia warstwy ochronnej.

Korzystna kompozycja powłokowa zawiera 15 do 45% wagowo żywicy epoksydowej. Jeżeli kompozycja powłokowa zawiera mniej niż 15% wagowo żywicy epoksydowej, odporność chemiczna może być wynikiem kompromisu. Jeżeli kompozycja powłokotwórcza zawiera więcej niż 45% wagowo żywicy epoksydowej, odporność na czynniki atmosferyczne również może być wynikiem kompromisu. Szczególnie korzystna kompozycja powłokotwórcza zawiera około 25% wagowo niearomatycznej żywicy epoksydowej.

Korzystnymi żywicami epoksydowymi dla materiałów posadzkowych i szpachlówek są mieszaniny Epon 828 (żywica epoksydowa bisfenol A - epichlorohydryna) z firmy Shell z reaktywnymi rozcieńczalnikami dwufunkcyjnego epoksydu takimi jak eter diglicydowy neopentyloglikolu, eter diglicydowy rezorcyny i eter diglicydowy cykloheksanodimetanolu, żywica epoksydowa bisfenolu F, tj. Epon 862 (żywica epoksydowa bisfenol F - epichlorohydryna) z firmy Shell inowolakowe żywice epoksyfenolowe takie jak: Epalloy 8250 (nowolakowa żywica epoksydowa) z firmy CVC w Cherry Hill, New Jersey; Araldite EPN 1139 z firmy Ciba Geigy; DEN432 i DEN438 z firmy Dow Chemical. Te żywice epoksydowe wykazują dobrą odporność chemiczną. Szczególnie korzystną żywicą epoksydową do kompozycji posadzkowych i szpachlówek jest Epalloy 8250.

Korzystna kompozycja posadzkowa zawiera od 5 do 20% wagowo żywicy epoksydowej. Jeżeli kompozycja posadzkowa zawiera mniej niż 5% wagowo żywicy epoksydowej, to odporność na alkaliczne chemikalia może być wynikiem kompromisu. Dodatkowo koszt wyproduko

183 392 wania kompozycji z użyciem nadmiernych ilości polisiloksanu i organooksysilanu byłby nie do przyjęcia. Jeżeli kompozycja posadzkowa zawiera więcej niż 20% wagowo żywicy epoksydowej, jej odporność na kwasy organiczne i rozpuszczalniki byłaby mniej niż pożądana. Szczególnie korzystna kompozycja zawiera około 15% wagowo żywicy epoksydowej.

Odnośnie polisiloksanu stosowanego do uzupełnienia składnika żywicznego, korzystne polisiloksany obejmują chociaż nie są do nich ograniczone, związki o wzorze:

wktórym każde R] wybrane jest z grupy obejmującej grupę hydroksylową! grup alkilowej, arylowej i alkoksylowej posiadających do sześciu atomów węgla. Każde R₂ wybrane jest z grupy obejmującej atom wodoru i grupę alkilową i arylowąposiadających do sześciu atomów węgla. Korzystnie, gdy R] i R₂ obejmują grupy posiadające mniej niż sześć atomów węgla, co ułatwia szybką hydrolizę polisiloksanu, która to reakcja jest napędzana lotnością alkoholowego analogu produktu hydrolizy. Grupy Rj i R₂, posiadające więcej niż sześć atomów węgla, mają tendencję do osłabiania hydrolizy polisiloksanu ze względu na stosunkowo niską lotność każdego z alkoholi. Polisiloksany z funkcyjnymi grupami metoksylowymi, etoksylowymi i resztą silanolową posiadające n tak dobrane, że ich ciężar molekularny wynosi od około 400 do 2000, sąkorzystne do sporządzania materiałów powłok i posadzek według wynalazku. Polisiloksany z grupami funkcyjnymi metoksylowymi, etoksylowymi i resztą silanolową posiadające ciężar molekularny mniejszy od 400 utworzyłyby powłokę kruchą i o małej odporności na uderzenia. Polisiloksany z grupami funkcyjnymi metoksylowymi, etoksylowymi i resztą silanolową posiadające ciężar molekularny większy od 2000 tworzą kompozycję powłoki ochronnej i posadzkowej posiadającą zarówno lepkość poza pożądanym zakresem, od około 3 do 15 Pa s w temperaturze 20°C oraz są zbyt lepkie do stosowania bez dodatku rozpuszczalnika, który to dodatek powoduje przekroczenie dozwolonej zawartości organicznych substancji lotnych (VOC).

Szczególnie korzystnymi dostępnymi w handlu polisiloksanami z grupami metoksylowymi sąDC-3073 i DC-3037 z firmy Dow Corning; GE SR191 i SY-550 z firmy Wacker w Adrian, Michigan. Polisiloksany zawierające funkcyjnągrupę silanolowąnależą ale się do nich nie ograniczają półprodukty DC840, Z6018, Q1 -2530 i 6-2230 z firmy Dow Corning. Korzystna kompozycja powłoki ochronnej zawiera od 1 do 10% wagowo organooksysilanu. Korzystna kompozycja posadzkowa zawiera od 1 do 10% wagowo polisiloksanu. Jeżeli kompozycje zawierają ilość polisiloksanu wychodzącą poza ten zakres, to wytworzona kompozycja będzie wykazywać gorszą odporność na czynniki atmosferyczne i chemiczne. Szczególnie korzystna kompozycja powłoki ochronnej zawiera około 30% wagowo polisiloksanu. Korzystna kompozycja posadzkowa zawiera około 3% wagowo polisiloksanu.

W odniesieniu do organooksysilanu uzupełniającego składnik żywiczny, to korzystne organooksysilany przedstawia wzór ogólny:

°^R4 r₃-si-or₄ or₄

183 392 w którym R₃ jest wybrane z grup alkilowych i cykloalkilowych zawierających do sześciu atomów węgla i grup arylowych zawierających do dziesięciu atomów węgla. R4 jest niezależnie wybrane z grup alkilowych, hydroksyalkilowych, alkoksyalkilowych i hydroksyalkoksyalkilowych zawierających do sześciu atomów węgla. Korzystne R₄ obejmuje grupy posiadające do sześciu atomów węgla, w celu ułatwienia szybkiej hydrolizy organooksysilanu, która to reakcja jest napędzana przez odparowywanie alkoholowego analogu produktu reakcji hydrolizy. Grupy R₄ posiadające więcej niż sześć atomów węgla majątendencję do osłabiania hydrolizy organooksysilanu wskutek małej lotności każdego alkoholowego analogu.

Szczególnie korzystnymi organooksysilanami są trialkoksysilany dostępne w handlu, takie jak A-163 (metylotrimetoksysilan), A-162 i A-137 z firmy Union Carbide oraz Z6070 i Z6124 z firmy Dow Corning. Korzystna kompozycja powłoki ochronnej zawiera od 1 do 10% wagowo organooksysilanu. Korzystna kompozycja posadzkowa zawiera do około 2% wagowo organooksysilanu. Jeśli kompozycje powłok ochronnych i posadzkowych zawierają ilości organooksysilanu poza tymi zakresami, to wytworzone powłoki wykażą obniżoną odporność chemiczną i na uderzenie. Szczególnie korzystna kompozycj a powłoki ochronnej zawiera około 5 % wagowo organooksysilanu. Korzystna kompozycja posadzkowa zawiera około 0,7% wagowo organooksysilanu.

Zgodnie z praktyką wynalazku, korzystna kompozycja powłok może zawierać polisiloksan i organooksysilan w proporcji wagowej około sześć do jednego. Korzystna kompozycja posadzkowa może zawierać polisiloksan i organooksysilan w proporcji wagowej około cztery do jednego.

Utwardzacz obejmuje aminę wybranąz ogólnej grupy amin alifatycznych, adduktów amin alifatycznych, poliamidoamin, amin cykloalifatycznych i adduktów amin cykloalifatycznych, amin aromatycznych, zasad Mannicha i ketoimin, z których każda może być podstawiona całkowicie lub częściowo przez aminosilan o ogólnym wzorze:

Y-Si-(O-X)₃, w którym Y oznacza H(HNR)_a i w którym a jest liczbą całkowitą od dwóch do sześciu; każde R jest dwufunkcyjnym organicznym rodnikiem, niezależnie wybranym z grup złożonych z rodników arylowych, alkilowych, dialkiloarylowych, alkoksyalkilowych i cykloalkilowych i w którym R może być różne w obrębie każdej cząstki Y. Każde X może być takie samo lub różne i jest ograniczone do grup alkilowych, hydroksyalkilowych, alkoksyalkilowych i hydroksyalkoksyalkilowych zawierających mniej niż około sześciu atomów węgla. W utwardzaczu powinno być obecne co najmniej 0,7 równoważnika aminy lub 0,2 mola aminosilanu na równoważnik epoksydu.

Korzystne aminosilany obejmują ale się do nich nie ograniczają aminoetyloaminopropylotrietoksysilan, n-fenyloaminopropylotrimetoksysilan, trimetoksysililopropylodietylenotriaminę, 3 -(3-aminofenoksy)propylotrimetoksysilan, aminoetyloaminometylofenylotrimetoksysilan, 2-aminoetylo-3-aminopropylo-tris-2-ethyloheksoksysilan, n-aminoheksyloaminopropylotrimetoksysilan i trisaminopropylotrismetoksyetoksysilan.

Producentów i nazwy handlowe niektórych aminosilanów przydatnych dla potrzeb wynalazku przedstawiono w tabeli 1.

Tabela 1

Aminosilany

Producent	Określenie produktu
Dow Corning	Z6020, ΧΙ-6100, ΧΙ6150
Union Carbide	Al 100, Al 101, Al 102, Al 108, Al 110, Al 120, Al 126, Al 130, A1387, Y9632
Wacker	EDI 17
Huls	A0696, A0698, A0699, A0700, A0710, A0720, A0733, A0733, A0742, A0750, A0800
PCR	12328-1

183 392

Korzystny utwardzacz dla kompozycji powłok zawiera dwufunkcyjną aminę, to jest aminę posiadającą? aktywne atomy wodoru, podstawione częściowo lub całkowicie aminosilanem o wzorze ogólnym:

Y-Si-(O-X)₃, w którym Y oznacza H(HNR)_a i w którym a wynosi 1, R jest dwufunkcyjnym organicznym rodnikiem, niezależnie wybranym z rodników arylowych, alkilowych, dialkiloarylowych, alkoksyalkilowych i cykloalkilowych i w którymX jest ograniczone do grup alkilowych, hydroksyalkilowych, alkoksyalkilowych i hydroksyalkoksyalkilowych zawierających mniej niż sześć atomów węgla. W utwardzaczu może być obecne co najmniej 0,7 równoważnika aminy lub 0,2 mola aminosilanu na każdy równoważnik epoksydu.

Korzystne aminosilany są dwufunkcyjnymi silanami łącznie z aminopropylotrimetoksysilanem i aminopropylotrietoksysilanem. Szczególnie korzystnym aminosilanem dla kompozycji powłok ochronnych według wynalazku jest Al 100 z firmy Union Carbide. Dwufunkcyjne aminosilany są pożądane, ponieważ takie aminosilany mają reaktywność dwa, to jest majątylko dwa aminowe atomy wodoru, które reagują z niearomatyczną żywicą epoksydową, również mającą reaktywność dwa, tworząc liniowy, nieusieciowany epoksypolimer mający poprawioną odporność na czynniki atmosferyczne.

Aminy te i aminosilany są korzystne, ponieważ wytwarza się z nich kompozycje powłok wykazujących doskoałą odporność na czynniki atmosferyczne w kategoriach zachowania zarówno barwy jak i połysku. Korzystna kompozycja powłok ochronnych składa się z 10 do 20% wagowo aminy i/lub aminosilanu. Jeśli kompozycja zawiera ilości aminy czy aminosilanu poza tym zakresem, powłoka ma obniżoną odporność na czynniki atmosferyczne i chemiczne. Szczególnie korzystna kompozycja powłoki składa się z około 15% wagowo aminy i/lub aminosilanu.

Utwardzacz dla korzystnych kompozycji posadzkowych i szpachlówek do betonu, zawiera poliaminy podstawione częściowo lub w całości przez aminosilan, który zawiera alifatyczne aminy, metylenobisdianilinę, dietylotoluenodiaminę, metylenobisdietyloanilinę, metylenobisdiizopropyloanilinę, Versamid 125, Ciba Geigy, Versamine 170 i 671 CE wytwarzane przez firmę Henkel w Ambler, Pennsylvania; XUHY350, XUHY310 i XUHY315 z firmy Ciba Geigy; Ancamine 2264,2280 i 2268 z firmy Pacific Anchor; NC541 z firmy Cardolite w Newark, New Jersey; Euredur 3265 i 3266 z firmy Schering Berlin w Dublin, Ohio; A0698 z firmy Huls i 12328-1 z firmy PCR w Gainsville, Florida. Te poliaminy i aminosilany są korzystne, poneważ otrzymuje się kompozycje posadzkowe mające doskonałą chemiczną odporność. Szczególnie korzystnym aminosilanem dla chemicznie odpornych kompozycji posadzkowych jest Z6020 z firmy Dow Corning (aminoetyloaminopropylotrimetoksysilan). Korzystna kompozycja posadzkowa zawiera od 2 do 5% wagowo poliaminy lub aminosilanu. Jeśli kompozycja posadzkowa zawiera ilość poliaminy i aminosilanu poza tym zakresem, powstanie kompozycja mająca obniżoną odporność na czynniki atmosfeiyczne i chemiczne. Szczególnie korzystna kompozycja zawiera około 4% wagowo poliaminy i aminosilanu.

Zgodnie z praktyką niniejszego wynalazku korzystna kompozycja na powłoki może zawierać polisiloksan i aminę i/lub aminosilan w proporcji wagowej około dwa do jednego. Korzystna kompozycja posadzkowa może zawierać aminę i polisiloksan oraz poliaminę i/lub aminosilan w proporcji wagowej trzy do czterech. Dodatkowo, korzystna powłoka może zawierać aminę i/lub aminosilan oraz organooksysilan w proporcji wagowej trzy do jednego. Korzystna kompozycja posadzkowa może zawierać poliaminę i/lub aminosilan w proporcji wagowej do organooksysilanu wynoszącej około sześć do jednego.

W zmodyfikowanych epoksydowych kompozycjach powłok i posadzkowych, według wynalazku, proporcja utwardzacza do składnika żywicznego może zmienać się w szerokim zakresie, niezależnie od tego czy utwardzacz jest wybrany z ogólnej klasy amin, czy aminosilanu o ogólnym wzorze przedstawionym powyżej, czy też stanowi ich połączenie. Na ogół składnik żywica epoksydowa jest sieciowany odpowiednim utwardzaczem dostarczanym w ilości co najmniej od około 0,7 do około 1,2 równoważnika wagowego aminy na 1 równoważnik epoksydu lub co najmniej 0,2 mola aminosilanu na równoważnik wagowy epoksydu. Jeśli ilość dodanego

183 392 utwardzacza dostarcza mniej niż 0,7 równoważnika wagowego aminy na równoważnik wagowy epoksydu, to wytworzone kompozycje powłok i posadzkowe będą cechować się powolnym utwardzaniem, obniżoną odpornością na czynniki atmosferyczne i chemiczne. Jeśli ilość dodanego utwardzacza dostarczy więcej niż 1,2 równoważnika wagowego aminy na równoważnik wagowy epoksydu, to wytworzone kompozycje powłok i posadzkowe będą cechować się zmętnieniem i poceniem się powierzchni.

W odniesieniu do składnika jakim jest pigment lub wypełniacz, wynalazek obejmuje dwa zasadnicze wykonania, które zależą od tego, czy kompozycja jest stosowana jako powłoka ochronna czy posadzkowa.

W pierwszym wykonaniu, modyfikowane epoksydy według wynalazku przygotowuje się do zastosowania natrysku powietrznego, hydrodynamicznego i elektrostatycznego oraz nakładania pędzlem i wałkiem; i przy zamiarze użycia jako pokrycia ochronne dla stali, powierzchni galwanizowanych, betonu i innych materiałów w postaci bezrozpuszczalnikowego filmu o grubośi w zakresie od 25 mikrometrów do około 2 milimetrów. W związku z tym pigment lub wypełniacz jest materiałem drobnoziarnistym, którego rozmiar przynajmniej w 90% wagowo nie przekracza 0,0432 mm; i jest wybrany spośród organicznych i nieorganicznych pigmentów, które mogą zawierać dwutlenek tytanu, sadzę, sadzę lampową tlenek cynku, naturalną i syntetyczną czerwień, żółcień, brązowe i czarne tlenki żelaza, żółcień toluidynową i benzydynową błękit i zieleń ftalocyjanową fiolet karbazolowy oraz wypełniacze zawierające mieloną i krystaliczną krzemionkę, siarczan baru, krzemian magnezu, krzemian wapnia, blaszkowaty tlenek żelaza, węglan wapnia, pył cynkowy, aluminium i krzemian glinu, gips, skaleń i podobne.

Korzystna kompozycja powłok zawiera do 50% wagowo drobnych ziaren wypełniacza. Jeśli jest wymagana przezroczysta kompozycja, wówczas może być przygotowana bez użycia pigmentu lub wypełniacza. Bezbarwne kompozycje powłokotwórcze mogą być używane jako dekoracyjne wykończenie lub jako uszczelniająca warstwa w kompozycjach posadzkowych. Jeśli kompozycja powłok zawiera mniej niż około 10% wagowo drobnoziarnistego wypełniacza, koszt surowców jest na ogół za wysoki, a wytworzona powłoka wykazuje słabe własności kryjące. Jeśli kompozycja powłok zawiera więcej niż 50% wagowo wypełniacza, to wytworzona kompozycja jest zbyt lepka do użycia. Szczególnie korzystna kompozycja powłok zawiera około 20% wagowo drobnoziarnistego wypełniacza.

Pigmenty lub wypełniacze są zazwyczaj dodawane do żywicy epoksydowej, składnika żywicznego i dyspergowane za pomocąmiksera Cowlesa do co najmniej trzeciego stopnia rozdrobnienia według Hegmana lub alternatywnie mielone w młynie kulowym lub w mieszarce formierskiej do tego samego stopnia rozdrobnienia, przed dodaniem polisiloksanu i organooksysilanu. Wybór pigmentu lub wypełniacza drobnoziarnistego i zdyspergowanie go lub zmielenie do trzeciego stopnia rozdrobnienia według Hegmana pozwala na atomizację zmieszanej żywicy i zastosowanie natrysku powietrznego, hydrodynamicznego i elektrostatycznego, prowadzącego do uzyskania gładkiej, jednolitej powierzchni.

W drugim wykonaniu wynalazku, modyfikowane żywice epoksydowe są formułowane na materiały posadzkowe lub szpachlówki, zaś pigment lub wypełniacz składa się z mieszaniny ziaren grubych i drobnych. Co najmniej od około 85% do około 95% pigmentu lub wypełniacza zawiera się w zakresie 1,91-0,0737 mm (gruby) i od około 5 do 15% w zakresie mniejszym niż 0,0432 mm (drobny). Rozpiętość rozmiaru ziaren mieszaniny jest wykorzystywana do podwyższenia efektywności upakowania i optymalizuje ilość taniego wypełniacza stosowanego do uzyskania kompozycji. Drobne ziarna wypełniacza mogą być uważane za materiał wypełniający puste miejsca pomiędzy ziarnami. Połączenie drobnych i grubych ziaren wypełniacza ułatwia podwyższenie wytrzymałości na ściskanie posadzki.

Korzystnymi gruboziarnistymi wypełniaczami są tlenek glinu, granat, pumeks i piasek krzemionkowy. Korzystne wielkości ziarna wypełniacza obejmują wymienione powyżej w odniesieniu do pierwszego wykonania. Korzystna kompozycja posadzkowa zawiera w zakresie od 50 do 90% wagowo wypełniacza. Jeśli kompozycja posadzkowa zawiera mniej niż 50% wypełniacza, to koszt surowców będzie za wysoki, a uzyskana kompozycja będzie wykazywać

183 392 słabą odporność na ściskanie. Jeśli kompozycja posadzkowa zawiera więcej niż 90% wagowo wypełniacza, to uzyskana kompozycja będzie zbyt lepka aby ją zastosować. Szczególnie korzystna kompozycja posadzkowa zawiera około 70% wagowo wypełniacza.

Grube ziarna pigmentu lub wypełniacza mogą być wymieszane ze składnikiem żywicznym tworząc system dwuskładnikowy lub przygotowane jako oddzielny, trzeci składnik lub w jakiejkolwiek innej kombinacji. Modyfikowane epoksydowe materiały posadzkowe, według wynalazku, są zazwyczaj stosowane o grubości 1,5 do 13 mm przy użyciu wałka, szpachli i metodami przesiewania.

Woda jest ważnym składnikiem w rozwiązaniu według wynalazku i powinna być obecna w ilości wystarczającej do wywołania zarówno hydrolizy organooksysilanu i/lub polisiloksanu, a następnie kondensacji silanoli. Źródłem wody jest głównie wilgoć atmosferyczna oraz wilgoć zaadsorbowana w pigmencie i wypełniaczu. Dodatkowo woda może być wprowadzona w celu przyspieszenia utwardzania, w zależności od warunków otoczenia, takich jak stosowanie kompozycji w przesuszonym otoczeniu. Korzystne kompozycje powłokowe i posadzkowe zawierają stechiometryczną ilość wody, w celu przyspieszenia hydrolizy. Kompozycje przygotowane bez dodatku wody mogą nie zawierać dostatecznej ilości wilgoci, niezbędnej dla reakcji hydrolizy i kondensacji i wytworzyć powłoki o niedostatecznej odporności chemicznej, korozyjnej i na UV. Kompozycje powłokowe i posadzkowe zawierające więcej niż około 2% wagowo wody mają tendencję do hydrolizy i polimeryzacji tworząc niepożądany żel przed użyciem. Szczególnie korzystne kompozycje zawierają około 1% wagowo wody.

W razie potrzeby, woda może być dodano zarówno do żywicy epoksydowej jak i do utwardzacza poliaminowego. Inne źródła wody to śladowe ilości zawarte w żywicy epoksydowej, utwardzaczu poliaminowym, rozcieńczalniku i innych składnikach. Woda także może być wprowadzona wskutek użycia ketimin lub mieszanin alkohol-rozpuszczalnik-woda jak opisano w opisie patentowym U.S. nr 4 250 074. Niezależnie od swego źródła pochodzenia, całkowita ilość wody zawarta w szczególnie korzystnych kompozycjach powłokowych i posadzkowych powinna być stechiometryczną, niezbędna do przyspieszenia reakcji hydrolizy. Ilość wody przekraczająca ilość stechiometrycznąjest niepożądana, ponieważ nadmiar wody wywołuje obniżenie połysku powłoki.

Do składnika żywicznego może być dodane do 4% wagowo katalizatora lub może być wprowadzone jako całkowicie odrębny składnik, dla przyspieszenia utwardzania modyfikowanej powłoki epoksydowej według wynalazku. Użyteczne katalizatory obejmują sykatywy znane z przemysłu lakierniczego, na przykład cynk, mangan, kobalt, żelazo, ołów i cyna w postaci kaprylanów, neodekanianów lub naftenianów. Odpowiednie katalizatory obejmują cynoorganiczne katalizatory o ogólnym wzorze

Rg-sp-R?

Ra w którym R₅ i R₆ są wybrane z grupy złożonej z grup alkilowych, arylowych i ałkoksylowych posiadających do jedenastu atomów węgla, R₇ i R₈ są wybrane spośród tych samych grup co R₅ i R₆ lub spośród atomów nieorganicznych, takich jak chlorowce, siarka czy tlen. Dilaurynian dibutylocyny, dioctan dibutylocyny, organotytaniany, octan sodowy i alifatyczne drugorzędowe i trzeciorzędowe poliaminy włącznie z propyloaminą etyloaminoetanolem, trietanoloaminą tri-etyloaminą i metylodietanoloaminą mogą być zastosowane samodzielnie lub w połączeniu, w celu przyspieszenia hydrolitycznej polikondensacji polisiloksanu i silanu. Korzystnym katalizatorem jest dilaurynian dibutylocyny.

Modyfikowane powłoki epoksydowe, według wynalazku, mają na ogół niską lepkość i mogą być natryskiwane bez dodatku rozpuszczalnika. Jednakże organiczne rozpuszczalniki mogąbyć dodawane w celu poprawienia atomizacji i zastosowania metody elektrostatycznej lub

183 392 dla poprawienia płynności i wyglądu przy nanoszeniu pędzlem, wałkiem czy metodą hydrodynamiczną. Przykładowe rozpuszczalniki obejmują estry, etery, alkohole, ketony, glikole i podobne. Maksymalna ilość rozpuszczalnika dodanego do kompozycji powłokowych i posadzkowych, według wynalazku, jest ograniczona przez zarządzenie zawarte w „Clean Air Act” do około 420 g rozpuszczalnika na litr kompozycji.

Epoksypolisiloksanowe kompozycje powłokowe, według niniejszego wynalazku, mogą także zawierać modyfikatory Teologiczne, plastyfikatory, czynniki przeciwpieniące, czynniki tiksotropowe, środki zwilżające pigmenty, wypełniacze bitumiczne i asfaltowe, środki przeciwdziałające sedymentacji, rozcieńczalniki, stabilizatory UV, czynniki odpowietrzające i dyspergujące. Korzystna kompozycja powłokowa może zawierać do 10% wagowo takich modyfikatorów i czynników.

Epoksypolisiloksanowa kompozycja powłokowa, według wynalazku, jest dostarczana w postaci układu dwuskładnikowego w pojemnikach zabezpieczonych przed wilgocią. Jeden pojemnik zawiera żywicę epoksydową polisiloksan, organooksysilan i pigment lub wypełniacz, dodatki i rozpuszczalnik, jeśli jest konieczny. Drugi pojemnik zawiera poliaminę i/lub aminosilan i ewentualnie katalizator i czynniki przyspieszające.

Epoksypolisiloksanowa kompozycja posadzkowa oraz szpachlówka, według wynalazku, zazwyczaj jest dostarczana jako trójskładnikowy zestaw w pojemnikach zabezpieczonych przed wilgocią. Pierwszy pojemnik zawiera żywicę epoksydową polisiloksan, organooksysilan, pigmenty i dodatki. Drugi zawiera poliaminę i/lub aminosilan oraz katalizator, jeśli jest konieczny. Pozostały pojemnik zawiera gruboziarnisty pigment i wypełniacz lub mieszaninę gruboziarnistego i drobnego pigmentu lub wypełniacza.

Epoksypolisiloksanowa kompozycja powłokowa i posadzkowa, według wynalazku, może być nanoszona w temperaturze otoczenia, w zakresie od -6°C do 50°C. W temperaturach poniżej -18°C utwardzanie jest wyraźnie blokowane. Jednakże, kompozycje według wynalazku mogą być stosowane w temperaturach wygrzewania czy wulkanizacji do 150°C i do 200°C.

Nie ograniczając się do jakiejś szczególnej teorii, przypuszcza się, że utwardzanie modyfikowanego powłokowego i posadzkowowego materiału epoksydowego, według wynalazku, następuje w wyniku jednoczesnej reakcji żywicy epoksydowej z utwardzaczem - aminą i/lub aminosilanem tworząc utwardzony epoksypolimer i hydrolitycznej polikondensacji polisiloksanu i organooksysilanu, z utworzeniem alkoholu i polimeru polisiloksanowego. Gdy aminosilan jest stosowany do uzupełnienia utwardzacza, centrum aminowe aminosilanu podlega reakcji addycji do epoksydu, a centrum krzemowe aminosilanu podlega hydrolitycznej polikondensacji. W swoich utwardzonych postaciach, modyfikowane powłokowe i posadzkowowe materiały epoksydowe istniejąjako epoksy-modyfikowane polisiloksany, które posiadają zasadnicze zalety w stosunku do tradycyjnych układów epoksydowych.

W korzystnej kompozycji powłokowej, aromatyczna żywica epoksydowa reaguje z dwufunkcyjnym aminosilanem, tworząc liniowy epoksypolimer, który łączy się z polisiloksanem dając powłokę epoksy-zmodyfikowanego polisiloksanu poprzez in situ powstawanie liniowego cykloalifatycznego/alifatycznego polimeru epoksydowego z doczepionymi grupami alkoksysililowymi.

Wyodrębniona reakcja żywicy epoksydowej i poliaminy, prowadząca do utwardzonego epoksypolimeru, prawdopodobnie przebiega następująco:

R₁ — CH₂—CH—CH₂ + H(HNR)_aNH₂ ----►

O ^R1 — ch₂— ch— CH₂NH (RNH) _aH

OH

183 392

Drugorzędowe aminowe atomy wodoru mogą również reagować następująco:

R₂~ CH₂— CH— CH₂ + Rj — CH— CH₂—NH (RNH) _aH ⁰ OH

R₂— CH₂— CH— CH₂—N— (RNH) _aH

OH

CH₂— CH— CH^Rj^ OH

Reakcja hydrolitycznej polikondensacji organooksysilanu i polisiloksanu, według wynalazku, wydaje się zachodzić etapami. Pierwszą reakcją jest hydroliza organooksysilanu, na przykład trialkoksysilanu czy sfunkcjonalizowanego metoksypolisiloksanu, w obecności wody i katalizatora, prowadząc do odpowiednich silanoli z uwolnieniem alkoholu, co ilustruje reakcja 1.

Reakcja 1

Hydroliza organooksysilanu, to jest trialkoksysilanu

H₂0 R-Si~(OX)₃ ----► R-Si(OH)₃ + 3 ΧΟΗ i/lub

Hydroliza polisiloksanu zawierającego funkcje alkoksylowe

CH _Ί~ Si ~ O- Si - O- Si - CH?

^J I I I 3

H₂0

OX OX OX

R R R

CH Si-O-Si~ O-Si~ CH ^J I I I + ΧΟΗ

OH OH OH

Druga reakcja polega na kondensacji silanoli powstałych w trakcie hydrolizy organooksysilanu i polisiloksanu, to jest trialkoksysilanu i polisiloksanu, zawierającego funkcje alkoksylowe, z utworzeniem polisiloksanu i wody

Reakcja 2

Kondensacja silanolu

RSi (OH) ₃

R R R

I I I

HO--Si-o-Si-o-Si-OH + 2 H₂0

III

OH OH OH

Szybkość obu reakcji bardzo istotnie zależy od pH, ale w optymalnych warunkach hydroliza i kondensacja rozpoczyna się i zachodzi w ciągu minut. Te same czynniki, które przyspieszają hydrolizę alkoksysilanów i kondensację silanoli, również przyspieszają kondensację silanolu i ich prekursorów, alkoksysilanu i polisiloksanu, posiadającego metoksylowe grupy funkcyjne.

183 392

Całkowita droga hydrolizy i pełnej kondensacji organooksysilanu i polisiloksanu jest skomplikowana. Fig. 1 przedstawia modelowąreakcję hydrolizy i kondensacji trialkoksysilanu, załączoną z „Huls Corporation Silicon Compounds Register and Review”.

Figura 1

HYDROLIZA

RO-Si-OR ---► RO-Si-OR ----1 ► RO-Si-OH

R i I HO-Si-OH

OR

OH

OH

OH

R RO-sł-OSii

---►RO-Si-OSi·

R I ---►HO-Si-OSi®

K O

N D E

N S A C J A

OR

OH

OH sio-sl-osi·

HO-Si-OSi·

I I ,

SiO-Si-OSi® t

Silanole powstałe hydrolizy alkoksysilanu mogą również reagować z grupami hydroksylowymi dostępnymi na powierzchni krzemionkowych pigmentów lub wypełniaczy, takich jak mielone szkło, kwarc i krzemionka. Te same silanole mogą również ulegać kondensacji z grupami hydroksylowymi powstałymi w reakcji żywicy epoksydowej i poliaminy.

W końcu, chemiczne i fizyczne właściwości powłokowych i posadzkowych materiałów epoksy-polisiloksanowych, według wynalazku, są związane z własnym, zależnym od oczekiwań, doborem żywicy epoksydowej, organooksysilanu, polisiloksanu, poliaminy lub utwardzacza aminosilanowego i pigmentu lub wypełniacza, a także ze względnymi szybkościami reakcji żywicy epoksydowej z utwardzaczem oraz hydrolitycznej polikondensacji organooksysilanu i polisiloksanu.

183 392

Kompozycja powłokowa przygotowana przez połączenie dwufunkcyjnego aminosilanu z niearomatyczną żywicą epoksydową wykazuje podwyższoną odporność na alkalia, jest odporna na czynniki atmosferyczne, pozwala na wielokrotne pokrywanie, zapewnia odporność na ścieranie lepszą od poliuretanu (co jest całkowicie nieoczekiwane, ponieważ polimery siloksanowe i epoksydowe wykazują słabą odporność na ścieranie).

Kompozycje powłokotwórcze i posadzkowe, według wynalazku, są w stanie w pełni utwardzić się w temperaturze otoczenia, w zakresie od -6°C do 50°C. Jednakże, w niektórych zastosowaniach kompozycj i, według wynalazku, pełne utwardzenie może zachodzić w trakcie procesu wygrzewania, w temperaturach 150°C do 200°C.

Kompozycje powłokowe i posadzkowe, według wynalazku, wykazująnieoczekiwaną i zaskakującą poprawę odporności chemicznej i na czynniki atmosferyczne, a także wysoką wytrzymałość na rozciąganie i ściskanie oraz odporność na uderzenie i ścieranie.

Poniżej przedstawiono przykłądy wykonania wynalazku. W tabeli 2 przedstawiono dostępne w handlu składniki stosowane w przykładach od 1 do 9. W każdym z przykładów, zastosowane składniki są łączone w proporcjach określonych ich wagą w gramach.

Tabela 2

Składnik	Dane
Epon 828	żywica epoksydowa, ciężar równoważnikowy = 190 z firmy Shell
Epon DPL862	żywica epoksydowa, ciężar równoważnikowy = 165 z firmy Shell
Eponex 1513	żywica epoksydowa, ciężar równoważnikowy = 230 z firmy Shell
Epalloy 8250	żywica epoksydowa, ciężar równoważnikowy = 170 z firmy CVC
Epodil 757	eter diglicydowy cykloheksa-nodimetanolu z firmy Pacific Anchor
Aroflint 607	żywica epoksydowa z firmy Reichold
A-163	Metylotrimetoksysilan z firmy Union Carbide
DC-3074	Metoksylowany polisiloksan z firmy Dow Corning
A-l 100	Aminopropylotrimetoksysilan z firmy Union Carbide
Y-9632	Aminosilan (prawnie zastrzeżony) z firmy Union Carbide
Z6020	Aminoetyloaminopropylotrimetoksysilan z firmy Dow Corning
ED-117	Aminosilan z firmy Wacker (prawnie zastrzeżony)
Euredur 3265	Poliamina, ciężar równoważnikowy = 400 z firmy Schering Berlin
Ancamine 1942	Poliamina, ciężar równoważnikowy = 70 z firmy Pacific Anchor
DCH-99%	Diaminocykloheksan z firmy Dupont
Araldite R972	Metylenobisanilina, ciężar równoważnikowy = 48 z firmy Ciba Geigy
Nuosperse 657	środek zwilżający pigment
Tioxide RTC60	dwutlenek tytanu
F-75	piasek krzemionkowy, 0,38 mm
Crystal silica #70	krystaliczna krzemionka, 0,2 mm
Silcosil 325	U.S. Silica, mączka krzemionkowa
Dislon 6500	środek tiksotropowy z King Industries
BYK 080	środek przeciwpieniący z BYK Chemie

183 392

Przykłady 1-4.

W przykładach 1 -4 przedstawiono sposób przygotowania składnika żywicznego i połączenia z materiałem pigmentu łub wypełniacza, według wynalazku, do stosowania na powłoki. W każdym przykładzie rodzaje i proporcje stosowanych składników do sporządzenia mieszanki żywicy i pigmentu sąnieco różne. Przygotowanąporcję mieszaniny żywicy i pigmentu, z każdego z przykładów, łączy się następnie z różnymi składnikami utwardzającymi i rozpuszczalnikami, w różnych proporcjach, przedstawionych w tabeli 3. Każdą otrzymaną kompozycję powłoki testowano celem określenia czasu utwardzania, odporności na czynniki atmosferyczne, odporności korozyjnej i odporności chemicznej, co przedstawiono w tabeli 3.

Przykład 1. Mieszaninę żywicy i pigmentu przygotowano przez połączenie 3 85 g żywicy epoksydowej o ciężarze równoważnikowym 230 (Eponex 1513 z firmy Shell) oraz 5 g środka zwilżającego pigment (Nuosperse 657), 5 g środka przeciwpieniącego (BYK 080 z firmy BYKChemie), 10 g środka tiksotropowego (Dislon 6500 z firmy King Industries) i 338 g dwutlenku tytanu (Tioxide RTC60). Składniki umieszczono w półlitrowym naczyniu i zdyspergowano za pomocą napędzanego powietrzem mieszalnika Cowlesa do piątego stopnia rozdrobnienia. Wymagało to około 20 minut, po którym to czasie dodano 25 g metylotrimetoksysilanu (A-163 z firmy Union Carbide) i 432 g polisiloksanu z funkcyjnymi grupami metoksy (DC-3074 z firmy Dow Corning) i całość mieszano do uzyskania jednorodnej masy. Otrzymano mieszaninę żywiczną o lepkości według Brookfielda około 10 Pa s w 20°C i obliczoną masę równoważnikową 315 gramów na równoważnik.

Przykład2. Przygotowano mieszaninę żywicy i pigmentu przez połączenie 390 g żywicy epoksydowej - eteru diglicydylowe cykloheksanodimetanolu (Epodil 757 z firmy Pacific Anchor), 5 g środka zwilżającego pigment (Nuosperse 657), 5 g środka przeciwpieniącego (BYK 080), 10 g środka tiksotropowego (Dislon 6500) i 338 g dwutlenku tytanu (Tioxide RTC60). Składniki umieszczono w półlitrowym naczyniu i zdyspergowano za pomocą napędzanego powietrzem mieszalnika Cowlesa do piątego stopnia rozdrobnienia. Wymagało to około 20 minut, po którym to czasie dodano 10 g metylotrimetoksysilanu (A-163) oraz 432 g polisiloksanu z funkcyjnymi grupami metoksy (DC-3074) i całość mieszano do uzyskania jednorodnej masy. Mieszanina żywiczna miała lepkość według Brookfielda około 3,800 Pa s w 20°C i obliczoną masę równoważnikową 265 gramów na równoważnik.

Przykład 3. Zastosowano te same składniki i tę samą procedurę co w przykładzie 1, z wyjątkiem tego, że użyto 356 g żywicy epoksydowej Aroflint 607 z firmy Reichold zamiast 385 g żywicy epoksydowej Eponex 1513. Mieszanka żywiczna miała lepkość według Brookfielda około 6,8 Pa s w 20°C i obliczoną masę równoważnikową 338 gramów na równoważnik.

Przykład 4 (porównawczy). Mieszaninę żywicy i pigmentu przygotowano przez połączenie 711 g żywicy epoksydowej o ciężarze równoważnikowym 165 (Epon 828 z firmy Shell), 5 g środka zwilżającego pigment Nuosperse 657,5 g środka przeciwpieniącego BYK 080, 10 g środka tiksotropowego Dislon 6500 i 338 g dwutlenku tytanu Tioxide RTC60. Składniki umieszczono w półlitrowym naczyniu i zdyspergowano za pomocą napędzanego powietrzem mieszalnika Cowlesa do piątego stopnia rozdrobnienia. Mieszaninę rozcieńczono 100 g ksylenu celem obniżenia lepkości i całość mieszano do uzyskania jednorodnej masy. Mieszanina żywiczna miała lepkość według Brookfielda około 12 Pa s w 20°C i obliczoną masę równoważnikową 313 gramów na równoważnik.

300 g mieszanki żywicznej z przykładu 1 zmieszano z 48 g aminopropylotrimetoksysilanu (A-l 10 z firmy Union Carbide) i 20 g octanu butylu jako rozpuszczalnika organicznego. Mieszaninę natryskiwano na wypiaskowane, stalowe płyty do testów, z użyciem pistoletu natryskowego DeVilbissa. Powłoka epoksypolisiloksanowa osiągnęłą pyłosuchość w przeciągu krótszym niż jedna godzina, a pełne wyschnięcie w przeciągu około ośmiu godzin. Kompozycja powłokowa wykazywała początkowo połysk 60°/90.

Mieszanki żywiczne z przykładów 1, 2, 3 i z przykładu porównawczego 4 zmieszano z utwardzaczami i rozpuszczalnikami przedstawionymi w tabeli 3 i użyto do płyt testowych w podobny sposób.

183 392

Epoksypolisiloksanowe kompozycje powłokotwórcze przygotowane zgodnie z tabelą 3 badano w celu określenia czasu utwardzania, odporności na czynniki atmosferyczne, odporności korozyjnej i chemicznej zgodnie z następującymi testami przemysłowymi.

1. ASTM G53, test czasami nazywany przyspieszonym starzeniem atmosferycznym QUV, jest testem przyspieszającym w celu symulacji psucia się powłok wywołanego światłem słonecznym i wodąw postaci deszczu i rosy. Płyty testowe poddano cyklom ekspozycji na światło ultrafioletowe i kondensującej się wilgoci. Stopień degradacji mierzono utratą połysku, rdzewieniem lub pęcherzeniem powłoki.

2. ASTM B117 mierzy odporność korozyjnąpokrytych płyt eksponowanych na mgłę solną w określonych warunkach. Płyty są sprawdzane okresowo, celem określenia stopnia pęcherzenia i rdzewienia zgodnie z ASTM Dl 654. Metoda wykorzystuje skalę 1 do 10, gdzie lOoznaczabrak zmiany.

3. Odporność chemiczna, według Union Carbide Method C117, j est mierzona odpornością powłoki wobec dziesięciu różnych reagentów. Jeden milimetr każdego z reagentów zostaje umieszczony na badanej powłoce i przykryty szkiełkiem zegarkowym. Po 24 godzinach reagenty zostająusunięte, a stopień zmiany określany w skali 1 do 10, gdzie 10 oznacza brak zmiany, 8 oznacza pewną zmianę, 6 oznacza poważną zmianę, 4 oznacza częściowe zniszczenie i 2 oznacza całkowite zniszczenie.

Zachowanie połysku w teście QUV, przyspieszonym starzeniu atmosferycznym, teście mgły solnej i teście chemicznych plamek jasno wykazuje, że epoksypolisiloksanowe kompozycje powłokotwórcze według wynalazku, posiadają udoskonaloną odporność chemiczną korozyjną i na czynniki atmosferyczne w porównaniu do tradycyjnych epoksydowych kompozycji powłokowych.

Tabela 3

Skład powłoki	Ciężar (gramy)
Przykład 1	300	300	300	300	-	-	-
Przykład 2	-	-	-	-	300	-	-
Przykład 3	-	-	-	-	-	300	-
Przykład 4 porównawczy	-	-	-	-	-	-	300
Octan butylu	20	20	20	20	15	20	25
Aminopropylotrimetoksysilan A-l 100	48,3	-	-	-	57,9	-	-
Aminosilan ED-117	-	54,9	-	-	-	-	-
Aminosilan Y-9632	-	-	48.0	-	-	45,0	-
Diaminocykloheksan DCH-99%	-	-	-	15,0	-	-	-
Versamid 125	-	-	-	-	-	-	86,3

Wyniki testów
1	2
Grubość suchej warstwy (mm)	6	6	6	6	6	6
Półsuchość (h)	1	1	1,2	1,5	1,5	1	1,5
Pełna suchość (h)	8	6	10	16	16	12	20
QUV, 60°, połysk	90	91	90	86	75	22	65
- 1 dzień	-	91	91	65	-	-	3
- 7 dni	52	90	66	48	58	13	1

183 392 dalszy ciąg tabeli 3

1	2
- 21 dni	-	75	36	-	-	-	-
Mgła solna - 1000 godzin
- pęcherzenie	10	10	-	-	-	-	10
- rdzewienie	10	10	-	-	-	-	8
Odporność chemiczna
-NaOH (50%)	10	10	-	-	-	-	10
- HC1 (stężony)	10	10	-	-	-	-	8
- H2SO4 (stężony)	10	10	-	-	-	-	4
- fenol	8	8	-	-	-	-	4
- H3PO4 (stężony)	10	10	-	-	-	-	6
- NH4OH	10	10	-	-	-	-	10
- etanol	10	10	-	-	-	-	10
- kwas octowy (stężony)	8	8	-	-	-	-	4
- kumen	10	10	-	-	-	-	10
- aceton	10	10	-	-	-	-	10

Przykłady5do9.

Przykłady 5-9 ilustrują sposób przygotowania kompozycji epoksypolisiloksanowej, według wynalazku, stosowanej na posadzki lub szpachlówki. Kompozycje posadzkowe sąprzygotowane z użyciem składników w proporcjach wyrażonych w gramach, co ilustruje tabela 4.

Każdą kompozycję posadzkową przygotowano przez dodanie składników do półlitrowego naczynia i mieszanie w mikserze Jiffy do uzyskaniajednolitej masy. Warstwy grubości około 3,2 mm każdej kompozycj i posadzkowej nanoszono szpachląna wypiaskowane płyty stalowe, badane testem chemicznych plamek i testem na udamość. Próbki do testów na ugięcie, rozciąganie i ściskanie były wylane do odpowiednich ASTM matryc. Badania przeprowadzono po 7 dniach utwardzania w temperaturze 20°C i 50% względnej wilgotności. Odporność chemiczną badano z zastosowaniem metody Union Carbide Method Cl 17. Wytrzymałość na uderzenie, ściskanie, rozciąganie i ugięcie sprawdzono wprost stosując następujące ASTM metody badawcze:

1. ASTM G14 określające energię niezbędną do zniszczenia szpachlówki lub warstwy posadzki i jest miarą odporności na mechaniczne uszkodzenia w trakcie użytkowania.

2. ASTM C-307 Tensile Strenght, ASTM C-579 Compressive Strenght i ASTM C-580 Flexural Strenght są testami mierzącymi stopień utwardzenia, zdolność do obciążania i maksymalne naprężenia w momencie złamania czy pęknięcia dla odpornych chemicznie zapraw, zaczynów i monolitycznych szpachlówek.

Tabela 4

Kompozycje posadzkowe

	Ciężar (gramy)
Przykład	5	6	6A	7	8	9
1	2	3	4	5	6	7
Żywica epoksydowa c.r. 170; Epalloy 8250	81,0	-	-	-	-	-
Żywica epoksydowa c.r. 190;Epon828	-	81,0	81,0	-	100	100
Żywica epoksydowa c.r. 165; Epon DPL 862	-	-	-	81,0	-	-

183 392 dalszy ciąg tabeli 4

1	2	3	4	5	6	7
Metoksylowany polisiloksan DC3074	15,0	15,0	15,0	15,0	-	-
Metylotrimetoksysilan A-163	4,0	4,0	4,0	4,0	-	-
Aminoetyloaminopropylotrimetoksysilan Z6020	27,0	23,0	23,0	-	-	-
Poliamina c.r. 400; Euredur 3265	-	-	-	24,0	-	-
Poliamina c.r. 70; Ancamine 1942	-	-	-		25,8	-
Metylenobisanilina c.r. 48; Araldite R972	-	-	-	-	-	21,3
Środek przeciwpieniący BYK 080	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0
Piasek F-75	336	336	336	336	336	336
Krystaliczna krzemionka, wielkość 0,2 mm	84,0	84,0	84,0	84,0	84,0	84,0
Mączka krzemionkowa, wielkość 0,432 mm	30,0	30,0	30,0	30,0	30,0	30,0

c.r. / ciężar równoważnikowy

Wyniki testów mechanicznych

Przykład	5	6	6A	7	8	9
Uderzenie bezpośrednie, 90 kg	*	-	-	*	**	**
Wytrzymałość na ściskanie (MPa)	127,9	-	-	-	77,28	48,30
Wytrzymałość na rozciąganie (MPa)	23,46	-	-	-	20,01	15,87
Wytrzymałość na ugięcie (MPa)	37,95	-	-	-	36,57	23,46

* wynik pozytywny * * wynik negatywny

Odporność chemiczna - 24-godzinny test plamkowy

Przykład	5	6	6A	7	8	9
NaOH (50%)	10	10	10	10	10	10
HC1 (stężenie)	10	10	6	10	6	8
H2SO4 (stężenie)	10	10	6	10	8	8
Fenol	10	8	4	8	4	8
H3PO4 (stężenie)	10	10	4	10	8	10
Aceton	10	10	10	10	8	10
NH4OH (stężenie)	10	10	10	10	10	10
Etanol	10	10	10	10	10	10
Kwas octowy	10	8	4	10	6	10
Kumen	10	10	10	10	10	10

Przykład 6Ajest identyczny z przykładem 6, z tym wyjątkiem, że żywicę epoksydową suszono nad sitami molekularnymi 4A przez 24 godziny, a mieszaninę pigment/wypełniacz przed użyciem ogrzewano przez 48 godzin w temperaturze 110°C i pozostawiono w eksykatorze przez noc do ostygnięcia w temperaturze 20°C i przy wilgotności 0%. Wysuszoną żywicę epoksydową polisiloksan, organooksysilan, środek przeciwpieniący, aminosilan i wysuszoną mieszaninę pig

183 392 ment/wypełniacz mieszano przez dwie minuty w mikserze Jiffy i nakładano szpachlą na płytę stalową. Pokrytą płytę umieszczono w eksykatorze w temperaturze 20°C i przy 0% względnej wilgotności i pozostawiono do utwardzenia. Po 36 godzinach produkt przykładu 6A był lepiący, podczas gdy produkt przykładu 6 był całkowicie suchy. Po 7 dniach w temperaturze 20°C i 0% względnej wilgotności, odporność chemiczna produktu przykładu 6A nie była tak dobra jak odporność chemiczna produktu przykładu 6. Ilustruje to istotną rolę wody w epoksypolisiloksanach, według wynalazku.

Próbki do sprawdzenia wytrzymałości na ściskanie z przykładów 5 i 6 i porównawczych przykładów 8 i 9 zanurzono na 7 dni w 50% wodorotlenku sodowym, 98% kwasie siarkowym i metyloetyloketonie. Próbki usunięto z testowej cieczy, opłukano wodą i pozostawiono do wyschnięcia na 48 godzin przed zmierzeniem wytrzymałości na ściskanie. Produkty przykładów 5 i 6 zachowały ponad 92% swojej początkowej wytrzymałości na ściskanie, we wszystkich testowych cieczach. Dla porównania, produkt przykładu 8 zachował ponad 90% swojej pierwotnej wytrzymałości na ściskanie w 50% wodorotlenku sodowym, jednak w 98% kwasie siarkowym czy MEK próbki były całkowicie zniszczone. Produkt porównawczego przykładu 9 wykazał częściowe zachowanie pierwotnej wytrzymałości na ściskanie, odpowiednio 92% i 80% w 50% wodorotlenku sodowym i MEK, jednakże próbki w 98% kwasie siarkowym były całkowicie zniszczone.

Przykłady od 5 do 9 jasno wykazują że szpachlówki i masy posadzkowe, według wynalazku posiadają udoskonaloną odporność chemiczną wyższą wytrzymałość na ściskanie i wyższą udamość w porównaniu z tradycyjnymi materiałami epoksydowymi.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 4,00 zł.

Claims (25)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania powłoki z polimeru epoksypolisiloksanowego, znamienny tym, że miesza się ze sobą:

   - wodę;

   - polisiloksan o wzorze

   Ri w którym każde R] dobranejest z grupy obejmującej grupę hydroksylową! grupy alkilową arylową i alkoksylową zawierające do 6 atomów węgla, każde R₂ dobrane jest z grupy obejmującej wodór i grupy alkilowe i arylowe zawierające do 6 atomów węgla i w którym n ma wartość, przy której ciężar cząsteczkowy polisiloksanu jest w zakresie od 400 do 2000;

   - organooksysilan o wzorze

   ORi

   I

   R₃ — Si - OR4

   I

   ORj w którym R₃ dobranejest z grup obejmujących aryl, alkil i cykloalkil zawierających do 6 atomów węgla i w którym R₄ niezależnie dobranejest spośród grup alkilowych, hydroksyalkilowych, alkoksyalkilowych i hydroksyalkoksyalkilowych zawierających do 6 atomów węgla;

   - niearomatyczną żywicę epoksydową mającą więcej niż jedną grupę 1,2-epoksydową na cząsteczkę o wagowym równoważniku epoksydowym w zakresie od 100 do 2000, która podlega rozszerzeniu łańcucha przez reakcję z grupami aminowymi w polisiloksanie tworząc w pełni utwardzonąnie penetrującądo wewnątrz sieć polimerycznąz polimeru epoksypolisiloksanowego;

   - pigment i/lub wypełniacze i/lub modyfikatory;

   (b) po czym dodaje się:

   - dwufunkcyjny utwardzacz aminosilanowy, który kondensuje przez swoje grupy silanowe z polisiloksanem;

   oraz ewentualnie

   - katalizator i dalszy pigment i/lub wypełniacz;

   (c) i nanosi się na powlekaną powierzchnię kompozycję powłoki zawierającą środek utwardzający i pozostawia do utwardzenia się.

   183 392
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako niearomatyczną żywicę epoksydową stosuje się uwodorniony cykloheksanodimetanol lub etery diglicydylowe uwodornionego Bisfenolu A typu żywic epoksydowych.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się dwufunkcyjnąaminę o wzorze ogólnym

   Y-Si-(O-X)₃, w którym Y oznacza H(HNR)_a, w którym a jest równe 1, R oznacza dwufunkcyjny rodnik organiczny niezależnie dobrany spośród rodników arylowych, alkilowych, dialkiloarylowych, alkoksyalkilowych i cykloalkilowych i w którym X ograniczone jest do grup alkilowych, hydroksyalkilowych, alkoksyalkilowych i hydroksyalkoksyalkilowych zawierających mniej niż 6 atomów węgla.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako katalizator stosuje się co najmniej jeden katalizator metaliczny ułatwiający utwardzanie w temperaturze pokojowej, dobrany z grupy obejmującej cynk, mangan, kobalt, żelazo, ołów i cynę, każdy w postaci oktanianów, neodekanianów lub naftenianów.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, żę jako modyfikator dodaje się co najmniej jeden składnik dobrany z grupy obejmującej modyfikatory Teologiczne, plastyfikatory, środki przeciwpieniące, środki tiksotropowe, środki zwilżające pigment, wypełniacze bitumiczne i asfaltowe, środki przeciw zestalaniu, rozcieńczalniki, stabilizatory światła UV, środki uwalniające powietrze, pomoce dyspergowania i ich mieszaniny.
6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako pigment lub wypełniacz stosuje się materiał drobnoziarnisty dobrany z grupy obejmującej barwne pigmenty organiczne lub nieorganiczne, z których co najmniej 90% ma rozmiar mniejszy od 0,0432 mm.
7. 7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że dodaje się do 50% wagowo materiału wypełniacza w przeliczeniu na całą ilość wagówą formowanej kompozycji.
8. 8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się składniki w stosunku wagowym polisiloksanu do organooksysilanu w przybliżeniu sześć do jednego, polisiloksanu do utwardzacza w przybliżeniu dwa do jednego i utwardzacza do organooksysilanu w przybliżeniu trzy do jednego.
9. 9. Sposób wytwarzania powłoki z polimeru epoksypolisiloksanowego, znamienny tym, że stosuje się

   - polisiloksan dobrany z grupy obejmującej funkcyjne polisiloksany metoksylowe, etoksylowe i silanolowe o ciężarze cząsteczkowym w zakresie od 400 do 2000;

   - organooksysilan o wzorze

   OR4

   R3 - Si — OR4

   OR4 w którym R₃ dobrane jest z grup obejmujących aryl, alkil i cykloalkil mające do 6 atomów węgla i w którym R₄ niezależnie dobrane jest spośród grup alkilowych, hydroksyalkilowych, alkoksyalkilowych i hydroksyalkoksyalkilowych mających do 6 atomów węgla;

   - dwufunkcyjnego aminosilanu jako utwardzacza, który kondensuje poprzez swoje grupy silanowe, o wzorze ogólnym

   Y-Si-(O-X)₃, w którym Y oznacza H(HNR)_a, w którym a jest równe 1, R oznacza dwufunkcyjny rodnik organiczny niezależnie dobrany spośród rodników arylowych, alkilowych, dialkiloarylowych, alkoksyalkilowych i cykloalkilowych i w którym X ograniczone jest do grup alkilowych, hydro

   183 392 ksyalkilowych, alkoksyalkilowych i hydroksyalkoksyalkilowych zawierających mniej niż 6 atomów węgla;

   - niearomatyczną żywicę epoksydową która podlega przedłużeniu łańcucha przez reakcję z grupami aminowymi w polisiloksanie tworząc w pełni utwardzony polimer epoksy-polisiloksanowy;

   - katalizator cynoorganiczny; i

   - dostateczną ilość wody dla ułatwienia hydrolizy i polikondensacji dla utworzenia w pełni utwardzonej powłoki w temperaturze otoczenia.
10. 10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że stosuje się niearomatyczną żywicę epoksydową która zawiera więcej niż jedną grupę 1,2-epoksydowąna cząsteczkę i ma epoksydowy równoważnik wagowy w zakresie od 100 do 2000.
11. 11. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że stosuje się polisiloksan o wzorze

    Ri

    R₂ - O

    Si - O

    - R₂

    Ri w którym każde R, dobranejest z grupy obejmującej grupę hydroksylową! grupy alkilową arylową i alkoksylową zawierające do 6 atomów węgla, każde R₂ dobrane jest z grupy obejmującej wodór i grupy alkilowe i arylowe zawierające do 6 atomów węgla i w którym n ma wartość, przy której ciężar cząsteczkowy polisiloksanu jest w zakresie od 400 do 2000 i polisiloksan jest obecny w ilości od 15 do 45% wagowo w przeliczeniu na całą kompozycję.
12. 12. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że stosuje się do 10% wagowo w przeliczeniu na całą kompozycję dodatków z grupy obejmującej modyfikatory płynności, modyfikatory Teologiczne, plastyfikatory, środki przeciwpieniące, środki tiksotropowe, środki zwilżające pigment, wypełniacze bitumiczne i asfaltowe, środki przeciw zestalaniu, rozcieńczalniki, stabilizatory światła UV, środki uwalniające powietrze, pomoce dyspergowania.
13. 13. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że w kompozycji powłokowej stosuje się drobnoziarnisty pigment lub wypełniacz dobrany z grupy obejmującej barwne pigmenty organiczne lub nieorganiczne, w których materiał wypełniacza stanowi co najmniej 90% wagowo materiału o wielkości ziarna mniejszej od 0,0342 mm w przeliczeniu na całąilość wagowąmateriału wypełniacza.
14. 14. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że stosuje się 15 do 45% wagowo niearomatycznej żywicy epoksydowej, 15 do 45% wagowo polisiloksanu, 1 do 10% wagowo organooksysilanu, 10 do 20% wagowo utwardzacza i do 50% wagowo wypełniacza w przeliczeniu na całą ilość sporządzanej kompozycji.
15. 15. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że stosuje się 25% wagowo niearomatycznej żywicy epoksydowej, 30% wagowo polisiloksanu, 5% wagowo organooksysilanu, 15% wagowo utwardzacza, 20% wagowo wypełniacza w przeliczeniu na całąilość wagowąkompozycji, a pozostałość stanowi rozpuszczalnik i dodatki.
16. 16. Sposób wytwarzania w pełni utwardzonej termoutwardzalnej epoksypolisiloksanowej powłoki polimerycznej, znamienny tym, że sporządza się składnik żywiczny przez połączenie:

    - niearomatycznej żywicy epoksydowej;

    - polisiloksanu dobranego z grupy polisiloksanów z funkcyjnymi grupami metoksylowymi, etoksylowymi i silanolowymi o ciężarze cząsteczkowym w zakresie od 400 do 2000;

    - organooksysilanu o wzorze

    183 392

    OR4

    I

    R₃ - Si - 0R4

    I

    OR4 w którym R₃ dobrane jest z grup obejmujących aryl, alkil i cykloalkil zawierających do 6 atomów węgla i w którym R₄ niezależnie dobrane jest spośród grup alkilowych, hydroksyalkilowych, alkoksyalkilowych i hydroksyalkoksyalkilowych zawierających do 6 atomów węgla;

    - wody;

    i utwardza się składnik żywiczny przez dodanie do składnika żywicznego:

    - aminosilanu z dwoma aktywnymi wodorami, który kondensuje poprzez swoje grupy silanowe z polisiloksanem, przy czym niearomatyczna żywica epoksydowa podlega rozszerzeniu łańcucha przez reakcję z grupami aminowymi w polisiloksanie tworząc w pełni utwardzony polimer epoksy-polisiloksanowy; i

    - katalizator cynoorganiczny.
17. 17. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że stosuje się niearomatyczną żywicę epoksydową w ilości 15 do 45% wagowo w przeliczeniu na całą kompozycję powłoki.
18. 18. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że polisiloksan z funkcyjną grupąmetoksy stosuje się w ilości 15 do 45% wagowo w przeliczeniu na całą kompozycję powłoki.
19. 19. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że aminosilan stosuje się w ilości 10 do 20% wagowo w przeliczeniu na całą kompozycję powłoki.
20. 20. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że stosuje się do 50% wagowo drobnoziarnistego wypełniacza, którym co najmniej 90% wagowo stanowi materiał wypełniacza o wielkości nie większej niż 0,0432 mm.
21. 21. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że sporządza się kompozycję powłoki, która zawiera 25% wagowo niearomatycznej żywicy epoksydowej, 30% wagowo polisiloksanu, 1 % wagowo organooksysilanu, 15% wagowo utwardzacza aminowego i 3% katalizatora cynoorganicznego.
22. 22. Sposób wytwarzania w pełni utwardzonej termoutwardzalnej epoksypolisiloksanowej powłoki polimerycznej, znamienny tym, że sporządza się składnik żywiczny przez połączenie:

    - polisiloksanu o wzorze o wzorze

    Ri

    R₂ - O - Si - O - R2

    Ri w którym każde R, dobrane jest z grupy obejmującej grupę hydroksylową! grupy alkilową, arylową i alkoksylową zawierające do 6 atomów węgla, każde R₂ dobrane jest z grupy obejmującej wodór i grupy alkilowe i arylowe zawierające do 6 atomów węgla i w którym n ma taką wartość, że ciężar cząsteczkowy polisiloksanu jest w zakresie od 400 do 2000;

    - organooksysilanu o wzorze

    OR4 I

    R₃ - Si - OR4 l

    OR4

    183 392 w którym R₃ dobrane jest z grup obejmujących aryl, alkil i cykloalkil zawierających do 6 atomów węgla i w którym R₄ niezależnie dobrane jest spośród grup alkilowych, hydroksyalkilowych, alkoksyalkilowych i hydroksyalkoksyalkilowych zawierających do 6 atomów węgla;

    - niearomatycznej żywicy epoksydowej mającej więcej niż jedną grupę 1,2-epoksydową na cząsteczkę o wagowym równoważniku epoksydowym w zakresie od 100 do 2000;

    - wody i utwardza się komponent żywiczny w temperaturze otoczenia z:

    - katalizatorem cynoorganicznym i

    - aminosilanem o dwóch aktywnych wodorach, które kondensująpoprzez grupy silanowe z polisiloksanem, przy czym niearomatyczna żywica epoksydowa ulega rozszerzeniu łańcucha przez reakcję z grupami aminowymi w polisiloksanie tworząc w pełni utwardzony polimer epoksy-polisiloksanowy,
23. 23. Sposób według zastrz. 22, znamienny tym, że jako niearomatyczną żywicę epoksydową stosuje się uwodorniony cykloheksanodimetanol lub etery diglicydylowe uwodornionego Bisfenolu A typu żywicy epoksydowej.
24. 24. Sposób według zastrz. 22, znamienny tym, że do sporządzonego składnika żywicznego dodaje się jeden lub więcej składników dobranych spośród pigmentów, wypełniaczy, modyfikatorów przepływu, modyfikatorów Teologicznych, plastyfikatorów, środków przeciwpieniących, środków tiksotropowych, środków zwilżających pigment, wypełniaczy bitumicznych i asfaltowych, środków zestalających, stabilizatorów światła UV, środków uwalniających powietrze i pomocy dyspresyjnych.
25. 25. Sposób wytwarzania powłoki z polimeru epoksypolisiloksanowego o nieinterpenetrującej sieci polimerycznej, znamienny tym, że przygotowuje się kompozycję przez połączenie

    - wody;

    - polisiloksanu o wzorze

    Ri

    R₂ - O - Si

    O - R₂

    Ri w którym każde R, dobrane jest z grupy obejmującej grupę hydroksylową! grupy alkilową arylową i alkoksylową zawierające do 6 atomów węgla, każde R₂ dobrane jest z grupy obejmującej wodór i grupy alkilowe i arylowe zawierające do 6 atomów węgla i w którym n ma wartość, przy której ciężar cząsteczkowy polisiloksanu jest w zakresie od 400 do 2000;

    - dwufunkcyjnego utwardzacza aminosilanowego, który kondensuje przez swoje grupy silanowe z polisiloksanem i ma wzór ogólny

    Y-Si-(O-X)₃, w którym Y oznacza H(HNR)_a i w którym a jest równe 1, R oznacza dwufiinkcyjny rodnik organiczny niezależnie dobrany z grupy obejmującej rodniki arylowy, alkilowy, dialkiloarylowy, alkoksyalkilowy i cykloalkilowy i w którym X ograniczone jest do grup alkilowych, hydroksyalkilowych lub hydroksyalkoksyalkilowych zawierających mniej niż 6 atomów węgla;

    - organooksysilanu o wzorze

    R₃

    OR4

    Si - OR4

    OR4

    183 392 w którym R₃ dobrane jest z grup obejmujących aryl, alkil i cykloalkil zawierających do 6 atomów węgla i w którym R₄ niezależnie dobrane jest spośród grup alkilowych, hydroksyalkilowych, alkoksyalkilowych i hydroksyalkoksyalkilowych zawierających do 6 atomów węgla;

    - niearomatycznej żywicy epoksydowej mającej więcej niż jedną grupę 1,2-epoksydową na cząsteczkę o wagowym równoważniku epoksydowym w zakresie od 100 do 2000, która podlega rozszerzeniu łańcucha przez reakcję z grupami aminowymi w polisiloksanie do utworzenia w pełni utwardzonej nie nieinterpenetrującej sieci polimerycznej polimeru epoksypolisiloksanowego.

    * * *