Полиуретаны в лакокрасочной промышленности
Рецептуры подобных материалов были разработаны и отечественными специалистами. К ним относятся полиуретановые эмали УР-1161, УР-1238, УР-7115 и т. п. В качестве примера можно привести состав двухупаковочной полиуретановой эмали УР-1238, предназначенной для атмосферостойких покрытий (%):
- смола полиэфиракриловая (пленкообразователь) 31,3;
- диоксид титана (пигмент) 16,6;
- октоат цинка (катализатор) 0,2;
- силиконовое масло (реологическая добавка) 0,02;
- полиизоцианатбиурет или Desmodur фирмы Вауег (отвердитель) 15,9;
- растворитель Р-189 35,98.
Несмотря на то, что двухупаковочные полиуретаны вполне удовлетворяют требованиям, предъявляемым потребителями к их эксплуатационным и декоративным свойствам, они имеют ряд недостатков, в числе которых несоответствие современным экологическим нормам, принятым в промышленно развитых странах. Один из возможных путей преодоления этого недостатка - снижение содержания летучих органических соединений за счет повышения сухого остатка ЛКМ. Этот путь предполагает использование реакционно-способных разбавителей взамен легколетучих растворителей. При составлении рецептур двухупаковочных полиуретанов с ВСО необходимо очень тщательно подходить к выбору компонентов, чтобы обеспечить требуемый баланс между жизнеспособностью, вязкостью и скоростью сушки ЛКМ. Соблюдение всех перечисленных параметров позволяет получить композицию с содержанием летучих растворителей не выше 280 г/л.
Полиуретановые ЛКМ с ВСО применяют в тех же областях, что и традиционные лаки и эмали. Разработкой и внедрением двухупаковочных полиуретанов с ВСО занимается ряд зарубежных фирм (ICI, Bayer, Miles, Rhone-Poulenc, Henkel и др.). Среди отечественных материалов такого рода представляет интерес антикоррозионная полиуретановая эмаль, разработанная в институте высокомолекулярных соединений. Эмаль образует покрытия с повышенной водо- и морозостойкостью. Большой интерес представляют двухупаковочные полиуретаны со 100%-ным сухим остатком, которые довольно широко применяются для промышленных и коррозионно-стойких покрытий. Они изготавливаются с использованием современных низковязких изоцианатов и полиолов, специально разработанных для этих целей.
Благодаря высоким термо-, морозо- и износостойкости и ударопрочности безрастворительные полиуретаны хорошо подходят для защиты нефте- и газопроводов, строительных металлоконструкций, канализационных коллекторов и других сооружений, эксплуатируемых в условиях холодного (Арктика) или жаркого (Саудовская Аравия) климата. Полиуретановые ЛКМ со 100%-ным сухим остатком пригодны также для покрытий на гибких подложках (брезент, тенты, непромокаемая одежда и т. п.). Необходимо отметить, что двухупаковочные полиуретановые ЛКМ могут быть изготовлены и на основе уретановых преполимеров, отверждаемых влагой воздуха. В этом случае композиция состоит из растворов преполимера со свободными изоцианатными группами и катализатора отверждения, которые смешиваются перед употреблением. Влагоотверждаемые полиуретаны выпускаются и в виде одноупаковочных систем, которые более удобны в обращении. Они сохраняют стойкость при хранении, а в присутствии влаги быстро отверждаются с образованием водо- и абразивостойких покрытий.
Перспективной областью применения влагоотверждаемых полиуретановых ЛКМ является защита металлических, бетонных и железобетонных строительных конструкций, эксплуатирующихся в атмосферных условиях. Немецкая фирма Steelpaint, в частности, использует одноупаковочные полиуретановые влагоотверждаемые ЛКМ марки Pu-Steelpaint для защиты промышленных зданий, инженерных и гидротехнических сооружений и т. п. Эти краски обеспечивают получение высококачественных покрытий со сроком службы 15-20 лет, устойчивых к воздействию УФ-излучения и превосходящих по эластичности эпоксидные покрытия.
Перспективно и применение влагоотверждаемых полиуретанов для толстослойных полимерных покрытий полов по бетонному основанию в промышленных, общественных и спортивных зданиях. Такие покрытия придают поверхности вибростойкость, эластичность, звукопоглощающие свойства и непревзойденную износостойкость. Среди одноупаковочных полиуретанов особое место принадлежит системам горячего отверждения, которые представляют собой растворы гидроксилсодержащих олигомеров и блокированных изоцианатов в растворителях. Блокированные изоцианаты, стабильные при обычной температуре, при нагревании (свыше +100°С) расщепляются с выделением свободных изоцианатов, которые и выступают в роли непосредственных отвердителей. Благодаря современным достижениям лакокрасочной науки и техники (использование катализаторов, модификация пленкообразователей и др.) на рынке появились термоотверждаемые полиуретаны с пониженной температурой сушки (от +80 до +100С), которые образуют высококачественные долговечные покрытия, используемые в основном в электротехнике.
Относительно новым видом полиуретановых ЛКМ являются водные композиции, которые находят все возрастающее применение при окраске изделий из древесины, пластмасс, металла и других материалов. Особенно популярны водные двухупаковочные полиуретаны. Они идеально подходят для антикоррозионных покрытий по металлу. Важнейшими потребителями такого рода материалов выступают автомобилестроение, авторемонтный сектор, а также производители военной техники, которые используют двухупаковочные полиуретановые дисперсии с содержанием летучих не более 180 г/л, позволяющие сформировать термо- и химстойкое верхнее покрытие для самолетов и тактического оружия.
Как весьма перспективную сферу применения двухупаковочных водных полиуретанов можно рассматривать окраску автомобильных пластмассовых деталей. Несмотря на то, что в настоящее время их использование в этом секторе невелико и в странах Западной Европы не превышает 3 % общего объема полиуретановых ЛКМ подобного назначения, специалисты единодушно прогнозируют постепенное вытеснение традиционных двухкомпонентных полиуретанов водоразбавляемыми аналогами.
Загрузка ...