Get Adobe Flash player

Эпоксидные порошковые краски

При всем многообразии отвердителей эпоксиолигомеров для получения порошковых красок нашли применение лишь немногие. Это прежде всего соединения, относящиеся к классам цианамидов (дициандиамид, модифицированный дициандиамид и различные его производные), ароматических аминов, многоосновных кислот и ангидридов кислот. Также используются дигидразиды, блокированные изоцианаты, комплексные соединения аминов с трифторидом бора, вещества, содержащие активные функциональные группы (феноло-, мочевино- и меламиноформальдегидные олигомеры, полиамиды и др.).

Дициандиамид (ДЦДА) первый отвердитель промышленных порошковых красок находит применение и в настоящее время. Он имеет плотность 1,4, температуру плавления 205 С, растворимость в воде при 25 С 4,1 -4,2%.

Будучи нелетучим и сравнительно неактивным при температурах ниже 130 С, ДЦДА позволяет получать порошковые смеси с почти неограниченной стабильностью, а покрытия с высокой теплостойкостью, хорошими механическими, электрическими и химическими свойствами. Но ДЦДА трудно растворяется в эпоксиолигомерах и удовлетворительно реагирует с ними лишь выше 180 С. Его реакционная способность невысока и зависит от характера распределения в композиции. При хорошей гомогенизации время отверждения композиций, содержащих ДЦДА, при 180-200 °С составляет примерно 30 мин. Дозировку отвердителя выбирают, как правило, не расчетным, а опытным путем на основании оптимальных свойств покрытий. При применении олигомеров с эпоксидным числом 2,5-6,0 оптимальное количество дициандиамида составляет 1-4% (от массы олигомера).

Димотол замещенный дициандиамид белый кристаллический порошок с температурой плавления 132 С, нерастворимый в воде (растворимость 1,5%), но растворимый в полярных растворителях (этанол, ацетон, диоксан). В отличие от ДЦДА димотол хорошо растворяется в расплавах эпоксиолигомеров и быстрее реагирует с ними при нагревании. Оптимальная дозировка димотола в эпоксиолигомеры с эпоксидным числом 4-5 составляет 3-4% (от массы олигомера). При этой дозировке время гелеобразования олигомеров при 180 С составляет 4 мин, при 120 С 36 мин, время отверждения 15 и 70 мин соответственно.

Ароматические амины являются твердыми веществами, хорошо совместимыми с эпоксиолигомерами в расплавах. При их применении отверждение эпоксиолигомеров протекает при относительно низких температурах (80-160 С). Получаемые покрытия имеют хорошие механические, химические и электрические свойства. Недостатком этих отвердителей является ограниченная стабильность композиций (кроме диамета), повышенная токсичность и наличие окраски. Для понижения активности аминов проводят их модификацию трифторидом бора, моноэпоксидными и другими соединениями. Так, при модификации 4,4-диаминодифенилметана фенилглицидиловым эфиром стабильность композиций увеличивается от 1 до 5 мес, скорость же отверждения сохраняется на достаточно высоком уровне в широком интервале температур-от 120 до 180 С.

Многоосновные кислоты и ангидриды кислот важная и распространенная группа отвердителей порошковых материалов. Находят применение

1) органические кислоты

2) ангидриды и диангидриды кислот которые активно взаимодействуют с эпоксиполимерами при 150 С и выше и дают покрытия с большим содержанием нерастворимого полимера.

Недостатком многих этих отвердителей является сравнительно высокая реакционная способность, которая приводит к низкой стабильности композиций, а также жесткость (малая эластичность) пленок, особенно ангидридного отверждения.

Более стабильные и быстро отверждаемые при высоких температурах композиции получаются при применении в качестве отвердителей следующих диангидридов.Покрытия, полученные с применением этих ангидридов и отвержденные при 200 °С в течение 20 мин, отличаются повышенным глянцем, хорошей адгезией, механической прочностью и химической стойкостью.

Особенно популярными отвердителями являются кислые полиэфиры, представляющие собой продукты взаимодействия многоосновных кислот с гликолями. Они хорошо совмещаются с эпоксиолигомерами в расплаве и образуют стабильные композиции, способные отверждаться при нагревании (180-200 °С). Применяют олигомеры с молекулярной массой 2000-4000 и кислотным числом 50-120. В зависимости от кислотного числа их содержание в композициях достигает 30-70% (от массы эпоксиолигомера). Краски с этими отвердителями часто называют эпоксидно-полиэфирными.

Дигидразиды кислот относятся к числу отвердителей, активно взаимодействующих с эпоксиолигомерами лишь при нагревании. Рекомендованы к использованию в порошковых красках дигидразиды адипиновой и себациновой кислот, имеющие температуры плавления 177 и 186 °С соответственно. При составлении композиций берут 5%-ный избыток дигидразида по отношению к расчетному количеству.

Дигидразиды вызывают быстрое отверждение эпоксидных композиций (при 180-200 °С время отверждения 5-15 мин) и образование покрытий с хорошими физико-механическими свойствами.

Полиизоцианаты общей формулы применяют в основном в блокированной форме. Практическое применение получили дибутилуретан, фенилуретаны, продукт ФЭУ, аддукты 2,4-толуилендиизоцианата и изофорондиизоцианата с е-капролактамом. Их реакционная способность проявляется в момент деблокирования, которое происходит при нагревании, обычно выше 120 С. При составлении композиций следует учитывать, что выделяющиеся в процессе разложения уретанов растворители (спирты, фенолы) сильно понижают вязкость расплава полимера и создают опасность потеков на вертикальных поверхностях изделий. Отвержденные изоцианатами покрытия прозрачные, гибкие, с хорошими химическими и электрическими свойствами и высокой адгезионной прочностью.

Кислоты Льюиса служат катализаторами процесса отверждения эпоксисоединений.Наиболее часто в порошковых красках применяют комплексы трифторида бора с азотсодержащими соединениями – ацетоксимом (отвердитель УП-605/6р), а-нафтиламином (отвердитель УП-605/2р) и др. Они позволяют проводить отверждение композиций при невысоких температурах (до 150°С) и получать покрытия с хорошими механическими и электроизоляционными свойствами.

Большинство описанных отвердителей применяют совместно с ускорителями; в отсутствие ускорителей эффективность многих из них низка, а качество получаемых покрытий оказывается недостаточно высоким.

При использовании дициандиамида ускорителями отверждения служат в первую очередь различные азотсодержащие соединения: гуанидины, гидразины, имидазолы, пиридин, пиперидин, производные пиперазина, уротропин, триазин, производные мочевины. Так, композиции, содержащие дициандиамид и комплексы солей металлов (например, меди) и имидазола, отверждаются при 177 °С за 4 мин, при 163°С за 5,5 мин, сохраняя при этом высокую стабильность в комнатных условиях. При введении в состав порошковых красок уротропина в количестве 1% время отверждения при 200 °С уменьшается до 10-15 мин.

В качестве ускорителей отверждения предложено применять соли металлов (цинка, кадмия, ртути) и карбоновых кислот, например угольной, амины, салицилальимид цинка и другие соединения. Также эффективно идет отверждение эпоксисоединений дициандиамидом в присутствии ацилгуанидов, эфиров борной кислоты и аминоалкилгликоля, различных производных мочевины. При введении последних в композицию отверждение происходит при 140 °С за 4 мин, тогда как без ускорителя это время составляет 55 мин.

Большую группу ускорителей представляют различные комплексные соединения, например координационные комплексы аминов с металлами, иодиды триметилсульфония и этилтрифенилсульфония, ацетилацетонаты двухвалентных металлов. Из ацетилацетонатов металлов (Zn, Mn, Со, Ni, Fe, Cr, Hg, Cu, Be, Mg) наиболее эффективны ацетилацетонат цинка и его смесь с ацетилацетонатом магния (2:1). Оптимальные их количества в рецептурах красок составляют 2-3 ч. на 100 ч. (масс.) эпоксиолигомера. Такие композиции с ДЦДА отверждаются при 150°С за 1 ч, при 120°С за 4,5-5 ч. Скорость отверждения увеличивается, если ацетилацетонаты применяют с добавками оловоорганических соединений дибутилдилаурата или диизооктилтиогликолятдиоктилолова.

Ацетилацетонаты металлов эффективны не только в композициях с ДЦДА, но и при использовании с отвердителями – многоосновными кислотами и ангидридами кислот. Наилучшие результаты при этом показывают ацетилацетонаты цинка и алюминия, введенные в количестве 3% (от массы олигомеров).

Другими ускорителями кислотного и ангидридного отверждения эпоксиолигомеров служат оксид, гидроксид и карбона, цинка (1-5% в композиции), третичные амины (бензилдиметиламин, трисдиметиламинометилфенол), пиперидин, аминопиридин, триазины, производные морфолина, пиразолон, пиримидин и другие гетероциклические соединения.

Положительное влияние на отверждение эпоксиолигомеров как ДЦДА, так и ангидридами кислот оказывает присутствие в порошковых красках фенолоформальдегидных олигомеров новолачного и резольного типов. Последние, катализируя процесс отверждения, одновременно взаимодействуют с эпоксидными олигомерами по месту гидроксильных групп, выполняя роль их отвердителей.

Следует отметить, что использование высокоактивных отверждающих систем не всегда полезно: декоративные свойства («розлив») получаемых покрытий при этом заметно ухудшаются, кроме того, значительно осложняется контроль за приготовлением композиций.

Смотрите также
Порошковая краска
Порошковая краска купить
Покраска порошковой краской
Порошковая краска цена
Порошковая краска цвета
Краска полимерная порошковая
Порошковая краска ral
Покрытие порошковой краской
Нанесение порошковой краски
Окраска порошковой краской
Покраска дисков порошковой краской
Завод порошковой краски

Поделитесь с друзьями!

Опубликовать в своем блоге livejournal.com

Добавить комментарий

Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.