Выбор отвердителей — распределение в композиции

Эффективность действия отверждающих добавок во многом зависит от характера их распределения в композиции, которое, в свою очередь, определяется совместимостью и способом смешения с пленкообразователем.

Большая часть отвердителей и ускорителей, являющихся низкомолекулярными веществами (ароматические амины, бигуаниды, многоосновные кислоты и ангидриды кислот, производные мочевины, некоторые комплексы металлов для эпоксиолигомеров, гексаметоксиметилмеламин, триглицидилизоцианурат, олигомерные эпоксисоединения и другие для полиэфиров, полиакрилатов, полиуретанов), достаточно хорошо растворяется в расплавах пленкообразователей, т.е. распределяется в них на молекулярном уровне. Такой характер распределения благоприятно сказывается на активации молекулярных цепей и скорости химической реакции, соответственно и на процессе отверждения покрытий. Не случайно, все термореактивные краски, отверждаемые ускоренно или при низких температурах, содержат в качестве отверждающих добавок вещества, хорошо совместимые с олигомерами. Молекулярная совместимость реагирующих компонентов, однако, идет вразрез со стабильностью композиций и в случае высокоактивных отвердителей усложняет процесс их хранения и приготовления, т. е. смешения компонентов в расплаве. Так, при использовании ароматических аминов (м-фенилендиамина, 4,4-диаминодифенилметана и др.), хорошо растворимых в эпоксиолигомерах и достаточно активных, жизнеспособность (предельный срок хранения) композиций при 20 °С не превышает 2-4 мес, при 50°С 2-3 ч.

Отвердители и ускорители, ограниченно совместимые с пленкообразователями, распределяются в них дисперсно. Примером таких отверждающих добавок могут служить, в частности, дициандиамид, бензимидазол и его производные для эпоксидных красок, карбоксилсодержащие и фенолоальдегидные олигомеры для поливинилбутиральных и т. д. При таком способе распределения скорость гетерофазной реакции определяется площадью поверхности контакта реагирующих компонентов. Поэтому условиями получения композиций ускоренного отверждения являются высокая степень дисперсности отверждающих добавок (если они вводятся в порошкообразном состоянии) и их тщательная гомогенизация в расплаве. Именно соблюдая эти условия, удалось существенно ускорить получение покрытий из эпоксидных порошковых красок с отвердителем дициандиамидом.

Гетерогенное введение отвердителей и ускорителей, тем не менее, нельзя признать рациональным, несмотря на более высокую стабильность получаемых при этом композиций. Данный способ может быть оправдан лишь при использовании дешевых доступных отвердителей.