Современные порошковые лакокрасочные материалы
Ниже приведены используемые в настоящее время термореактивные пленкообразователи, отверждающиеся по разным механизмам:
Наиболее распространенным термоотверждающимся пленкообразователем для порошковых ЛКМ являются твердые диановые эпоксидные смолы с высокой молекулярной массой. Решающее действие на свойства эпоксидных порошковых ЛКМ и Пк оказывают используемые отвердители.
Для отверждения в порошковых составах применяют преимущественно модифицированные или замещенные дициандиамиды, полифенолы или низкомолекулярные эфиры поликарбоновых кислот.
Отверждение эпоксидных смол дициандиамидом, особенно модифицированным, представляет собой реакцию полиприсоединения с образованием N-алкилциангуанидинов. Наряду с этой реакцией под воздействием анионного обмена и катализа, особенно при высоких температурах, может также происходить полимеризация эпоксидных групп с образованием эфирных мостиков и присоединение гидроксильных групп.
Аналогично образуется и полимерная сетка при отверждении замещенными имидазолинами. Полимеры получают при взаимодействии с ангидридами карбоновых кислот в две стадии. На первой — в результате присоединения ангидридной группы к гидроксильной образуются полуэфиры, затем возникающая карбоксильная группа присоединяется к эпоксидной с образованием сложно-эфирной и гидроксильной групп. Благодаря присутствию карбоксильных групп и достаточно высоким температурам в ходе образования полимерной сетки происходят побочные реакции — катионная полимеризация эпоксидных групп и присоединение гидроксильных групп к эпоксидным.
Образование полимерной сетки с полифенолами проходит в основном по реакции полиприсоединения. На основе полифенолов создаются в первую очередь так называемые «низкотемпературные отвердители».
В зависимости от используемого отвердителя эпоксидные материалы отверждаются при 120—200°C в течение 5—20 мин.
Наряду с высокой адгезией к различным подложкам эпоксидные порошковые материалы благодаря низкой вязкости расплава обладают отличной растекаемостью и хорошими свойствами Пк, в частности, высокой стойкостью к воздействию растворителей, кислот и щелочей.
К недостаткам эпоксидных порошковых материалов можно отнести пожелтение Пк при горячей сушке и меление под воздействием УФ-излучения вследствие ароматического строения используемых веществ.
Гибридные (SP-EP) порошковые материалы изготавливают на основе смеси пленкообразователей, например, эпоксидных и высокомолекулярных полиэфирных смол, содержащих свободные концевые карбоксильные группы, обеспечивающие образование пространственной полимерной сетки при взаимодействии с эпоксидными группами. Отверждение протекает при температуре 140—200°C в течение 5—15 мин. Массовое соотношение эпоксидной и полиэфирной смол из-меняется от 60:40 до 10:90. Точное соотношение определяется исходя из конкретной области применения ЛКМ.
Гибридные материалы обладают теми же свойствами, что и эпоксидные, но Пк на их основе характеризуются более высокой устойчивостью к пожелтению и меньшей тенденцией к мелению. Недостатком гибридных Пк по сравнению с эпоксидными является более низкая стойкость к воздействию растворителей. Гибридные ЛКМ применяют для окраски оборудования магазинов и торговых залов, металлической офисной мебели, компьютерной техники, бытовых электроприборов, садовой мебели, элементов потолочных конструкций и радиаторов.
Полиэфиры, содержащие свободные карбоксильные группы в сочетании с TGIC хорошо зарекомендовали себя в качестве пленкообразователей для атмосферостойких порошковых Пк. Полимерная сетка в таких материалах образуется за счет взаимодействия карбоксильных групп полиэфира и эпоксидных групп TGIC.
Отверждение протекает при температуре 160—200°C в течение 5—15 мин. Порошковые Пк на основе полиэфира и TGIC, часто называемые полиэфирными, отличаются прекрасной атмосферостойкостью и высокой устойчивостью к мелению. Кроме того, они обладают высокой ста-бильностью при горячей сушке и другими эксплуатационными характеристиками. Однако у них более низкая по сравнению с эпоксидными и гибридными Пк стойкость к воздействию растворителей.
Благодаря хорошей атмосфе-ростойкости полиэфиры можно использовать для окраски изделий, экксплуатируемых вне помещений: элементов фасадов зданий, оконных и дверных рам, садовой и кемпинговой мебели, элементов наружного освещения, велосипедов, мотоциклов и т. п. Они также часто используются для декоративной отделки внутри помещений, когда требуется особенно высокая устойчивость к пожелтению и мелению. Недостатком этих материалов является высокая токсичность TGIC, оказывающего легкое раздражающее воздействие на кожу, сильное — на слизистую оболочку глаз и обладающего сенсибилизирующим эффектом по отношению к кожным покровам. Порошковые ЛКМ, содержащие > 0,1% TGIC, подлежат обязательной маркировке с указанием на наличие этого вещества.
Загрузка ...