Краски на основе пентапласта

Пентапласт (за рубежом – пентон) – полимер 3,3-бис(хлорметил)оксациклобутана как пленкообразователь отличается многими ценными свойствами: исключительной химической стойкостью, негорючестью, высокой теплостойкостью, хорошими механическими и диэлектрическими показателями. Последнее является результатом особого строения полимера: большого содержания хлора (46%), высокой плотности упаковки макромолекул, кристалличности (до 30%), малой подвижности функциональных групп.

Состав и свойства красок. Для получения композиций применяют пентапласт марок А-1, А-2, А-4 (ТУ 6-05-1422-74) с молекулярной массой 100 000-150 000, приведенной вязкостью 1,2-1,4 дл/г и показателем текучести расплава 2-8 г/10 мин. Пентапласт выпускается в стабилизированном виде, т.е. в форме композиций. Например, пентапласт марки А-1 кроме основного полимера содержит термостабилизатор С-49 (0,4%), а пентапласт марки А-4-эпоксидный олигомер ЭД-20 и стабилизаторы аминного (С-49) и фенольного (бисалкофен БП) типов в количестве 1,2%.

Насыпная плотность порошков 300-400 г/см3; величина частиц не превышает 300 мкм. Такие композиции обычно не нуждаются в дополнительном просеивании и стабилизации.

Для придания цвета и непрозрачности покрытиям, а нередко с целью улучшения механических показателей, адгезии и уменьшения коэффициента термического расширения в состав композиций вводят пигменты и наполнители (оксид хрома, диоксид титана, тальк, технический углерод, алюминиевую пудру, оксид меди, оксид кобальта, графит и др.) в количестве 2-8% (масс.). Адгезию улучшают также введением модифицирующих добавок нитрозосоединений, мочевино- и фенолоальдегидных олигомеров, порошков металлов-и обработкой порошков у-аминопропилтриэтоксисиланом (препарат АМг-9) и гидроксидом калия.

Получение и свойства покрытий. При оптимальном гранулометрическом составе порошковые составы на основе пентапласта удовлетворительно наносятся всеми известными способами. При нанесении в кипящем слое оптимальная температура нагрева стальных пластин (толщиной 2-3 мм) составляет 250-320 °С. Дополнительный нагрев (сплавление) проводят при 220-250 °С; в зависимости от температуры продолжительность сплавления составляет 5-60 мин. При нанесении порошков в электрическом поле высокого напряжения (20-50 кВ) сплавление проводят при температурах 240-250 °С и продолжительности (в зависимости от массы детали) 15-70 мин. Более оправданным, однако, является двухступенчатый режим формирования покрытий, при котором после сплавления порошка температуру изделия снижают до 160-190 С и покрытие выдерживают при ней в течение 30-60 мин. Адгезионная прочность покрытий при этом увеличивается более чем в 2 раза.

В большинстве случаев получают 2-3-слойные покрытия общей толщиной 150-250 мкм; это гарантирует им сплошность и лучшие эксплуатационные свойства. Толстые покрытия (400-700 мкм) могут быть получены при нанесении порошков на нагретые изделия как в кипящем слое, так и электростатическим распылением.

Свойства пентапластовых покрытий сильно зависят не только от условий формирования, но и от режима охлаждения. Закаленные образцы имеют прочность при растяжении 17,7-19,2 МПа и относительное удлинение около 250%, тогда как у медленно охлажденных образцов последний показатель составляет всего 10-14%. Поэтому покрытия обычно подвергают закалке – охлаждают в холодной воде с последующей сушкой от воды при комнатной температуре. Температура поверхности перед закалкой должна быть не менее 140 °С. Пентапластовые покрытия, как правило, ровные, твердые, однородные; в непигментированном виде светлые прозрачные или слегка мутноватые из-за кристаллизации полимера.

Недостаток пентапластовых покрытий – низкая адгезионная прочность – частично устраняется правильно выбранным режимом их формирования и охлаждения, а также соответствующей подготовкой поверхности. Повышению адгезии способствуют дробеметная и дробеструйная обработка поверхности, фосфатирование (для черных металлов), травление и оксидирование (для цветных), грунтование поверхности раствором или порошком эпоксиолигомеров и нестабилизированного пентапласта, растворами каучуков СКН-18, СКН-30 и др.

Покрытия неморозостойки; хрупкое состояние проявляется уже при 0°С. Однако защитные свойства сохраняются на воздухе в интервале температур от -60 до 120°С, в масле до 160 °С. Покрытия выдерживают воздействие различных растворителей (кетонов, спиртов, эфиров, ароматических углеводородов), минеральных и органических кислот (включая 30%-ную хромовую и 60%-ную серную), сероводорода, воды, растворов щелочей, солей и других веществ даже при нагревании до 80-100 °С; они устойчивы в смесях серной кислоты с сероуглеродом и плавиковой кислоте при температурах до 70 °С. В этом отношении пентапластовые покрытия уступают только фторопластовым.

Атмосферостойкость покрытий, особенно не содержащих светостабилизаторов, ограниченна. После 6 мес эксплуатации покрытий в условиях тропического климата полностью исчез глянец, механические свойства снизились на 30-60%, но коррозии на образцах не обнаружилось. По грибостойкости покрытия соответствуют баллу. Пентапластовые покрытия имеют хорошие диэлектрические свойства, сохраняющиеся до 120С.

Они обладают способностью к самозатуханию, имеют низкий коэффициент трения (без смазки-0,22, со смазкой-0,03) и могут быть использованы как негорючие, антифрикционные и электроизоляционные. Основное их применение, однако противокоррозионная защита химического и гальванического оборудования, оборудования пищевой промышленности и витаминных производств, деталей машин по производству химических волокон, теплообменной аппаратуры, медицинского инструмента.

По материалам tikkurila powder coatings