2.5. Эпоксидные лакокрасочные материалы

Эпоксидные лакокрасочные материалы можно разбить на три большие группы:

1. содержащие органические растворители;
2. несодержащие органических растворителей;
3. водоразбавляемые.

Первая группа включает лакокрасочные материалы, отверждаемые на холоду аминами, полиамидами, изоцианатами и отверждаемые при нагревании модифицирующими смолами: эпоксиднофенольные, эпоксидномеламиновые, эпоксиднокарбамидные, эпоксиэфирномеламиновые, эпоксиэфирные, отверждаемые на холоду, нитроэпоксиалкидные, эпоксиэфирные с добавлением сиккатива, эпоксиэфирностирольные.

Вторая группа – это эпоксидные лакокрасочные материалы: жидкие Б-ЭП, отверждаемые на холоду полиамидами, имидозолинами, амидоэфирами; порошковые ЭП горячего отверждения.

Третья группа – лакокрасочные материалы горячего отверждения – эпоксидные В-ЭП, эпоксиэфирные В-ЭФ.

Эпоксидные лакокрасочные материалы, содержащие органические растворители, подразделяются на:

1. двухкомпонентные, отверждаемые на холоду с помощью отвердителей;
2. однокомпонентные горячего отверждения.

Двухкомпонентные эпоксидные лакокрасочные материалы включают в себя полуфабрикаты лаков, эмали, грунтовки, шпатлевки и соответствующие отвердители.

Полуфабрикатные материалы состоят из эпоксидных смол, растворителей, добавок, улучшающих разлив и ускоряющих отверждение (высыхание) модификаторов. Пигментированные полуфабрикатные материалы, кроме того, содержат пигменты и наполнители.

Состав однокомпонентных эпоксидных лакокрасочных материалов: эпоксидные смолы, растворители с добавлением модифицирующих смол, ускорители отверждения и другие добавки, пигменты и наполнители (для эмалей и грунтовок).

Для получения двухкомпонентных материалов пригодны низко - (ММ 600-900) и среднемолекулярные (ММ 1000-2000) эпоксидные смолы с относительно высоким содержанием эпоксидных групп.

Эпоксидные смолы способны взаимодействовать на холоду с аминами, полиамидами, изоцианатами, а при нагревании – с соединениями, содержащими карбоксильные, алкоксильные, гидроксильные группы, с образованием сетчатой структуры в полимере, что приводит к отверждению покрытий.

Эпоксидные покрытия обладают высокой адгезией и эластичностью. Это объясняется наличием в макромолекулах смолы сильно полярных вторичных гидроксильных групп, редко расположенных вдоль цепи. Из-за отсутствия сложноэфирных связей они обладают высокой водо - и химической стойкостью покрытий (особенно к щелочам).

Для получения однокомпонентных эпоксидных материалов горячего отверждения используются высокомолекулярные эпоксидные смолы (ММ 2500-5000), с повышенным содержанием гидроксильных групп (более 5%), низким содержанием эпоксидных групп (менее 3%), с высокой температурой плавления (выше 150 °С). Отверждение этих материалов обусловлено взаимодействием гидроксильных и эпоксидных групп смолы с реакционноспособными группами модифицирующих олигомеров при 140-200 °С. При этом формируется полимерное покрытие сетчатой структуры.

Растворители. Эпоксидные смолы хорошо растворяются в кетонах, ацетатах, эфирах гликолей, спиртах, хлорсодержащих растворителях. В ароматических углеводородах (толуол, ксилол) растворяются только низкомолекулярные жидкие смолы. В алифатических углеводородах (уайт-спирит, бензин) эпоксидные смолы не растворяются. Модификаторы для эпоксидных лакокрасочных систем, отверждаемых на холоду, – это битумные смолы, тиоколы, дивинилацетиленовые смолы.

Отвердители (на холоду): гексаметилендиамин (50%-ный спиртовой раствор) – отвердитель № 1, диэтилентриамин, полиэтиленполиамин, растворы низкомолекулярных полиамидов, изоцианаты. Жизнеспособность лакокрасочных материалов после введения отвердителей составляет 1-24 часа:

• для полиаминов 4-8 ч,
• для полиамидов 8-72 ч,
• для изоцианатов 1-6 ч.

Модифицирующие смолы для получения однокомпонентных эпоксидных материалов горячего отверждения – это феноло-, меламино-, карбамидоформальдегидные олигомеры, содержащие гидроксильные, алкоксильные и другие группы, которые могут взаимодействовать с реакционноспособными группами эпоксидной смолы.

Пигменты
– это двуокись титана, окись хрома, железоокисные пигменты, технический углерод. В грунтовках применяют хроматы стронция, железоокисные пигменты, цинковую пыль.

Наполнители – тальк, барий, асбестовая мука. На 1 мас. ч. эпоксидной смолы (считая на 100%-ный продукт) вводят 0,7-1 мас. ч. пигментов и наполнителей.