ЖИДКИЕ ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ DOWpaint-media.com/files/OlinEpoxy.pdf · ЖИДКИЕ ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНЫХ

ЖИДКИЕ ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ

ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ DOW

Новые низковязкие жидкие эпоксидные смолы

для антикоррозионных и защитных покрытий

DLVE™

DLVNE™

Toine Dinnissen; Sochi September 11th 2015 ™ Trademark of The Dow Chemical Company

Toine Dinnissen, Sochi September 11th 2015

Традиционные жидкие анти-коррозионные покрытия

Затраты

Безопасность

™ Trademark of The Dow Chemical Company

Эпоксидные смолы (стандартные на бисфеноле-A ) EEW [gr/eq] Вязкость [mPa.s]

D.E.R.™ 671-X75 твердая в растворителе 430 – 480 7500 – 11500

D.E.R. 660-X80 полутвердая в растворителе 300 – 335 3500 – 7000

D.E.R. 337-X80 полутвердая в растворителе 230 – 260 500 – 1200

D.E.R. 331™ жидкая 182 – 192 11000 – 14000

Химические модификации эпоксидной молекулы

напр. D.E.R. 3680-X90 смола в растворе

Вода вместо растворителя;

напр. D.E.R. 915 дисперсия твердой смолы в воде

напр. D.E.H.™ 806 отвердитель

Жидкие эпоксидные смолы с разбавителем/пластификатором

напр. D.E.R. 324 жидкая смола

напр. D.E.R. 3912 жидкая смола для придания гибкости

Лучшие антикоррозионные ЛКМ производятся на основе твердых эпоксидных

продуктов и имеют длительную историю применения. К сожалению, такие системы

требуют значительных количеств растворителя, что негативно отражается на

экологии, здоровье и кошельке.


Высоконаполненные жидкие покрытия без растворителя

Требование рынка:

Справедливая потребность в низковязких эпоксидных системах, позволяющих

высокое наполнение (>90%) и легкое нанесение

при сохранении качества покрытия, как у стандартных эпоксидных ЛКМ.

* антикоррозионные покрытия

* защитные покрытия

Решение: новое семейство продуктов; Dow Low Viscosity Epoxy (DLVE™)

Dow Low Viscosity Novolac Epoxy (DLVNE™)

Эпоксидные смолы без растворителя,

позволяющие формулировать высоконаполненные покрытия / с низким содержанием ЛОС

• с сопоставимыми характеристиками, по сравнению с эпоксидными покрытиями на основе растворителей

• с улучшенными характеристиками, по сравнению с эпоксидными покрытиями, модифицированных разбавителями


Применения

• 2-компонентные защитные и судовые покрытия холодного отверждения

• Покрытия для сельхоз и строительной техники и оборудования

Преимущества

• Легкость нанесения

• Меньше требуется времени => ниже затраты на персонал

• Улучшенные показатели по экологии и безопасности


Антикоррозионные покрытия


Трудности c высоконаполненными покрытиями

Современные высоконаполненные покрытия на

основе стандартных эпоксидных смол имеют ряд

недостатков:

• высокая вязкость,

• плохие возможности по распылению

• сниженная стойкость к коррозии

Новые низковязкие смолы DLVE:

DLVE Полутвердые эпоксидные

смолы

Сниженная вязкость по сравнению с Bis-A и Bis-F жидкими смолами

Позволяют высокое наполнение (>90% об.сух.в-в.)

Улучшенные возможности по распылению и внешний вид

Превосходная коррозионная стойкость

E.E.W.

[gr/eq]

Вязкость

при 25 °C

DLVE™ -18 160 – 175 400 – 1000

DLVE -19 185 – 200 2600 – 4200

DLVE -52 165 – 180 350 – 550



• Способы контроля и воздействия на вязкость рецептуры

• Низкая вязкость важна для нанесения методом распыления

Эпоксидные смолы Пигменты

• Низковязкие эпоксидные смолы позволяют

сделать низковязкую краску.

• Реактивные разбавители снижают вязкость, а

также качественные показатели покрытия

• Растворители снижают вязкость, но

увеличивают кол-во ЛОС и снижают

содержание сухого вещества по объёму

• Объемная концентрация пигмента (ОКП)

сильно влияет на вязкость краски при

заданном содержании сухого вещества

• Не все пигменты одинаковы. Размер, форма и

маслоемкость имеют значение для вязкости

• Диспергаторы влияют на вязкость

Отвердители Сухой остаток

• Низковязкие отвердители позволяют сделать

низковязкую краску.

• Химическая природа, AHEW и стехиометрия

• Высокое содержание сухого вещества

приводит к высокой вязкости краски

• Чем больше содержание сухого вещества, тем

меньше ЛОС




Свойство D.E.R.™ 671-X75 D.E.R. 331™ D.E.R. 354 D.E.R. 324 DLVE-18

Описание Раствор твердой

смолы 1-го типа в

ксилоле

Жидкая эпоксидная

смола на

бисфеноле-A


смола на

бисфеноле-F


смола + разбавитель

C12-C14 AGE

Модифицированная

эпоксидная смола

E.E.W.(1) [g/eq] 430 -480 (по твердой смоле)

182- 192 167-174 195-204 165-180

Вязкость(2)

при 25C, (mPa.s) 16,000 13,000 3,900 750 850-1250

(1)Типовые свойства, не подразумеваются в качестве спецификации

(2) Вязкость измерялась на:TA Instruments AR-2000 Rheometer, 5 sec-1 shear rate

• Новые смолы DLVE имеют вязкость сначительно ниже, чем стандартные эпоксидные смолы

• Вязкость смол DLVE сопоставима со смолами, модифицированными разбавителями





Стартовая рецептура

для высоконаполненного

покрытия

90% об.сух.в-ва

25% ОКП

Название материала КГ Литры

Компонент A

Перетир: DLVE™-18 Low Viscosity Epoxy Resin 86.00 75.95 Ксилол, растворитель 5.07 5.88 Смачивающий и диспергирующий агент 0.49 0.52 Пеногаситель 0.20 0.20 Наполнитель волластонит 59.75 20.60 Фосфато-силикат стронция-цинка, антикоррозионный пигмент 17.56 5.83 Сульфат бария, наполнитель 25.89 6.31 Редоксайд 25.86 4.94 Метоксипропилацетат, растворитель 0.53 0.55 Перетир подитог 221.34 120.78

Растереть в указанной очередности, проверить степень перетира по Хегману

Довести растворителями до нужной вязкости: Метил изобутил кетон, растворитель 0.86 1.07 Метоксипропилацетат, растворитель 0.71 0.73 Ксилол, растворитель 6.73 7.80

Компонент B: Отвердитель D.E.H.™ 614 Основание Манниха 37.47 37.10

ИТОГО = 267.11 167.49

Содержание сух.в-ва по объему = 90%

ЛОС (g/L) = 85 g/L

ОКП = 25%





Эпоксидная смола Твердая (контроль) Жидкая на Bis-A Жидкая на Bis-F Жидкая с

разбавителем DLVE-18

Отвердитель Полиамид Основание Манниха

Основание Манниха



Содержание сух.в-в. по об.(%) 52% 90% 90% 90% 90%

ЛОС (g/L) 418 85 85 85 85

Вязкость (KU), 25oC 88 > 140

(5220 mPa.s) > 140

(4880 mPa.s) 99 102

Применимость для нанесения безвоздушным распылением?

Да (только за счет низкого сухого

остатка) Нет Нет Да Да

Время жизнеспособности (ч) > 4 0.5 - 1.0 0.25 - 0.5 0.5 - 1.0 0.5

Сухой-на-ощупь, время (ч), 25oC 2.5 1.3 1.5 2 1.9 Время до исчезновения отлипа(ч),

25oC 3.5 1.9 1.9 2.9 2.9

Время высыхания до твердости (ч), 25oC 8.5 2.4 2.2 4.1 3.4

Время полного высыхания (ч), 25oC 14 3.4 3.2 12.2 7.0

Твердость по Кенигу (сек), 7d 91 171 169 111 144

Ударная прочность (in•lb) * 40 10 10 20 10

Химическая стойкость ** 8.6 9.0 8.5 8.3 8.9

Коррозионная стойкость: Scribe Creep (mm) после 1500 ч

1 3 2 4 1

Стойкость к прямому удару (ASTM D2794) **Средний рейтинг (из 10) для набора из разных хим. сред

• DLVE демонстрируют: • Вязкость, приемлимую для распыления (по сравнению с жидкими смолами)

• Быстрее высыхание, повышенную твердость, улучшенную хим.стойкость по сравнению со смолой с разбавителем

Рецептура антикор. праймера: 90% сух.об., 25% ОКП; Отвердитель основание Манниха





BADGE + CGE

BADGE + AGE

BADGE + HDDGE

BADGE + BDDGE

LVE

Лучший внешний вид

CGE = Cresyl glycidylether

AGE = C12-14 Alkylglycidylether

BDDGE = Butanediol Diglycidylether

HDDGE = Hexanediol Diglycidylether

• Покрытия на основе DLVE демонстрируют улучшенную коррозионную стойкость по

сравнению с покрытиями на основе общепринятых эпоксидных систем с разбавителями

• Рецептура антикор. праймера: 90% об.сух., 25% ОКП; Отвердитель основание Манниха

• Однослойное покрытие (~75 микрон)

• 2000 ч продолжительность испытаний в соответствии с ASTM G85





DLVE™ -18 демонстрирует повышенную влагостойкость

и устойчивость к выцветанию

D.E.R™ 331™

Жидкая смола DLVE™ -18

D.E.R. 337

Полутвердая смола

∆L = 17

Покрытие с 33% ОКП, отвержденное модифицированным циклоалифатическим амином (стехиометрия 1:1)

Однослойное покрытие (80-100 микрон)

Продолжительность испытаний 1000 часов по ASTM D2247

∆L = 11 ∆L = 2





DLVE™-18

в сравнении с

коммерческим эпоксидным покрытием

Сопоставимы: вязкость, стойкость к удару и химстойкость

Быстрее: время высыхания и набор твердости

Короче: время жизнеспособности

Система Коммерческая краска DLVE™-18 + D.E.H.™ 615

Объем сухого в-ва (%) 85 85

ЛОС (g/L) 180 122

Вязкость (KU), 25oC 104 106

Время жизнеспособности (ч) набор вязкости на 20 KU 2.5 0.5

Время высыхания до твердости (ч), 25oC 9.5 3.5

Время полного высыхания (ч), 25oC 17.5 5.5

Твердость по Кенигу (сек), 1d 18 55

Твердость по Кенигу (сек), 7d 105.5 158

Стойкость к удару (in•lb) 10 20

Химическая стойкость 9.6 9.0

Average score (out of 10 max) for multiple chemicals Direct impact resistance (ASTM D2794)





DLVE™-18 в сравнении с коммерческим эпоксидным покрытием Улучшенная коррозионная стойкость

Scribe Creep 2 mm

Scribe Creep 4.5 mm

DLVE-18 Коммерческая краска

Однослойное покрытие (~125 микрон)

Продолжительность испытаний 2000 ч по ASTM B117 ™ Trademark of The Dow Chemical Company




Single coat (~80-100 micron) applied via drawdown direct to metal (16 gauge blasted hot rolled steel)

2000 hours test duration as per ASTM B117

Грунт на DLVE-18 демонстрирует улучшенную коррозионную стойкость при меньшем уровне ЛОС по сравнению с коммерческой краской на растворителе с высоким уровнем ЛОС.

Результаты испытаний: 2000 ч в соляном тумане: Commercial Ref. 1 Commercial Ref. 2 Commercial Ref. 3 DLVE-18

127 г/л ЛОС 85% об.сух.в-ва




Улучшенная коррозионная

стойкость





• Компания Dow разработала низковязкие эпоксидные

смолы без растворителя для высоконаполненных

покрытий с низким уровнем ЛОС

• DLVE™ продукты демонстрируют:

• Сопоставимые показатели со стандартными эпоксидными

смолами, но при меньшей вязкости

• Улучшенные показатели по сравнению с системами с

реактивными разбавителями

• Образцы доступны

• Продукты представлены на рынок в 2015 году

• Статус регистрации;

ВЫВОДЫ:

Регион Статус

TSCA All components are listed or exempt

DSL In progress

REACH Substances pre-registered and data generation to

support registration in progress

Asia-Pacific OK for China, Korea and India – others in progress

Middle East In progress





Химстойкие высоконаполненные покрытия

Защитные покрытия

• Требования к характеристикам

• Толстый слой

• Прямо на метал

• Химическая стойкость

• Коррозионная стойкость

• Термическая стойкость

• Разумная механическая стойкость к удару и царапанию

• Известные продукты

• D.E.N.™ 438™

• D.E.N. 431

• D.E.N. 425

• Требование рынка:

• Снижение ЛОС при тех же

характеристиках




Новое семейство низковязких новолачных эпоксидных смол DLVNE

Новые, разработанные эпоксидные смолы без растворителей

• Схожие показатели готового покрытия, как и на стандартных новолачных смолах

D.E.N.™ 431 и D.E.N. 425

Применения • 2- компонентные покрытия холодного отверждения для резервуаров

• Композиты

Преимущества • Значительно ниже вязкость, чем у стандартных новолаков

• Возможность большей наполняемости, а значит снижения стоимости

• Возможности наносить распылением при нормальной температуре

• Больше % сухих, меньше % летучих веществ

– Улучшенные показатели по экологии и безопасности

– Соответствие регламентам/нормативам





E.E.W.

[gr/eq]

Вязкость

при 25 °C

Вязкость

при 50 °C

DLVNE™ -59 ((f=2.6) 164 – 172 3700 – 4300 300 – 350

DLVNE -60 (f=3.3) 169 – 175 78000 – 82000 2600 – 3000

DLVNE -61 (f=3.1) 162 – 170 9000 – 10000 650 – 750

Отвердители, которые

использовались при испытаниях: Смесевой аминный отвердитель

• 70 % масс. D.E.H.™ 614 основание манниха

30 % масс. D.E.H. 502 аминный аддукт

• AHEW = 62 g/eq.

Отвердитель PACM

• 82/16/6 = PACM / бензиловый спирт / D.E.H. 35

• AHEW = 64 g/eq





Прозрачное покрытие – вязкость связующего (97% сухого в-ва)

Рецептуры с DLVNE™-59 и DLVNE-61 демонстрируют более низкую вязкость

Позволяет увеличить наполнение рецептуры

Позволяет распылять краску при нормальной температуре

1:1 of Epoxy:Amine Stoichiometry;

Viscosity measured at 25oC, Brookfield DIII+ with torque 25-35%.;





• DLVNE™ показывает такие же температуры стеклования,

как и стандартные новолаки с испытанными отвердителями

• Отвердитель PACM позволил достичь большей температуры стеклования





Отвержденные покрытия с DLVNE™ демонстрируют

удовлетворительные результаты по хим.стойкости

Вещество D.E.N.™ 431 D.E.N. 425 DLVNE-59 DLVNE-60 DLVNE-61

40oC дист.вода 0 - = = =

Ксилол 0 = = = =

Этанол 0 - - = -

40% H2SO4 0 - - - -

30% NaOH 0 = = = =

Бензин 0 - - = =

Нефть 0 = = = =

Исследование на основание потери/набора веса образцов в форме дисков (диаметр 30-32 мм, толщина 2-3 мм) после 2х месяцев погружения в вещество

Диски отверждали отвердителем PACM (стехиометрия 1:1) в течение 10 дней при 25 °C.





Химическая стойкость окрашенного покрытия:

• DLVNE™-59 и DLVNE-61 показывают хорошую цветостойкость в 40% серной кислоте

• Все краски сохраняли цвет в этаноле, ксилоле, бензине и нефти и 30% NaOH,

ОКП = 13% • Диски отверждали отвердителем PACM (стехиометрия 1:1) в течение 10 дней при 25 °C.

• Однослойное покрытие (450-500 микрон) нанесенное распылением на метал,

кроме D.E.N. 431, которое наносили намазыванием из-за высокой вязкости

DLVNE-59 DLVNE-61

Контроль D.E.N. 431

Внешний вид покрытия

до начала испытаний

Внешний вид покрытия после 3х недель погружения в 40% серную кислоту





• Компания Dow разработала новую линейку низковязких

эпоксиноволачных смол

• DLVNE демонстрирует выдающиеся характеристики по

сравнению со стандартными новолаками, но при пониженной

вязкости, что позволяет большее наполнение и нанесение

при нормальных температурах

• Образцы доступны

• DLVNE-59

• DLVNE-60

• DLVNE-61

• Dow Epoxy активно работает и разрабатывает новые

эпоксидные системы для ВАС




ВЫВОДЫ:


DLVE = Dow Low Viscosity Epoxy

DLVNE = Dow Low Viscosity Novolac Epoxy Свойства

Марка EEW [g/eq] Вязкость при 25 °C [mPa.s]

DLVE™ -18 160 – 175 400 – 1000

DLVE -19 185 – 200 2,600 - 4,200

DLVE -52 165 – 180 350 - 550

DLVNE™ -59 160 - 175 2,000 - 4,000

DLVNE -60 166 – 176 1,100 - 1,900*

DLVNE -61 155 – 170 4,500 – 6,500

* at 51.7◦C



Преимущества низковязких смол DLVE/DLVNE:

- Возможность создания рецептур без растворителей - Грунты с прекрасным балансом свойств:

- Легкость нанесения - Коррозионная стойкость - Химическая стойкость

- Высокие ОКП и доля сухого вещества - Хорошая распыляемость - Приемлимое время жизнеспособности - Выдающиеся характеристики отвержденного покрытия


Спасибо!

Контакты:

Дмитрий Белобородов

[email protected]

Toine Dinnissen

[email protected]

"НЕО Кемикал"

Юлия Ташкинова

[email protected]

mailto:[email protected]



Documents

ЖИДКИЕ ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ DOWpaint-media.com/files/OlinEpoxy.pdf · ЖИДКИЕ ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНЫХ