Суспензии реактопластов

Водные суспензии порошков термореактивных олигомеров эпоксидных, эпоксидно-полиэфирных и других-получают примерно по той же технологии, что и суспензии термопластических полимеров. Однако имеются некоторые особенности составления их рецептур, связанные с реакционной способностью используемых пленкообразователей.

В зависимости от способа получения ВСП этого типа условно подразделяют на две группы: гомогенные и гетерогенные. «Гомогенные» ВСП получают путем диспергирования в воде готовых порошковых красок, «гетерогенные» диспергированием смеси исходных компонентов красок. В первом случае дисперсная фаза представляет однородные по составу частицы, во втором разнородные, образованные, например, пленкообразователем, пигментом, отвердителем и т.д. Гетерогенные суспензии дешевле в производстве и потому считаются более перспективными; для их приготовления можно применять более реакционноспособные компоненты.

Производство водных суспензий реактопластов требует надлежащего выбора исходных компонентов. Далеко не все термореактивные пленкообразователи, используемые в порошковых красках, могут быть применены в ВСП. В наибольшей степени оправдало себя применение эпоксидных и особенно комбинации эпоксидных и полиэфирных олигомеров. Так, фирма Ciba-Geigy (Швейцария) рекомендует использовать для этой цели эпоксиднополиэфирные олигомеры марок ХВ 3057 и ХВ 3058. Фирма Gray Valley Products (Англия) эпоксидный олигомер (эпоксиэквивалент 850-940) в смеси с карбоксилсодержащим полиэфиром Synolak 4200 (или Synolak 4202). Из отечественных смол положительные результаты получены при применении эпоксиолигомера Э-23. Важен и выбор отвердителей: многие применяемые в порошковых красках отвердители недостаточно стабильны или теряют реакционную способность в водной среде. Наиболее подходящими из отвердителей для эпоксидных составов кроме кислых полиэфиров признаны дициандиамид, модифицированный дициандиамид и некоторые олигомеры-полиэлектролиты, применяемые в качестве пленкообразователей в красках для анодного электроосаждения. Указывают на использование в ВСП специальных отвердителей -Grilonit G (жидкий олигомер со свободными эпокси-группами; вязкость 1,8-2,5 Па-с, эпоксидное число 0,48-0,52) и Grilonit РА (низкомолекулярный полиамид; вязкость 0,3-0,5 Па с, аминное число 130-160 мг КОН/г).

Наряду с отвердителями необходимыми компонентами ВСП реактопластов являются ПАВ и загустители. В качестве ПАВ для ВСП эпоксиолигомеров лучше всего подходят неионогенные вещества, в частности ОП-7, ОП-Ю. Краски с их использованием обладают наибольшей кинетической и агрегативной устойчивостью, а покрытия – наиболее высокой адгезионной и когезионной прочностью. Рекомендуется также применение водорастворимых карбоксилсодержащих олигомеров (эпоксидных, фенолоформальдегидных, полиэфирных, полиакрилатных и др.) с молекулярной массой 200-1000.

Загустителями служат обычно применяемые в воднодисперсионных красках вещества оксиэтилцеллюлоза, полиэтиленоксид, полиакриламид, гексаметокиметилмеламин, полиакриловая кислота и др. Для пигментирования составов применяют инертные, не изменяющие рН среды пигменты и наполнители диоксид титана, барит, оксиды железа и хрома, технический углерод и др. Оптимальное массовое соотношение пигмент-пленко- образователь в красках 1:2-1:3, в грунтовках 1 :1-2 :1.

Разработана технология получения ВСП. Гомогенные ВСП получают в две стадии: сначала приготовляют сухую порошковую краску, смешивая компоненты в экструдере. Далее полученную краску с частицами 50-100 мкм диспергируют на бисерных, шаровых или коллоидных мельницах в воде в присутствии ПАВ и загустителей, пока величина частиц твердой фазы не достигнет 10-15 мкм и суспензия не приобретет необходимую стабильность.

Для получения гетерогенных ВСП твердые компоненты применяют в порошковом виде (пленкообразователи предварительно измельчают до частиц размером не более 50 мкм). Первоначально производится сухое смешение компонентов. Пленкообразователи, пигменты, агенты, регулирующие растекание, и ингибитор коррозии загружают в смеситель (шаровая мельница) и диспергируют в течение 16-24 ч. Отдельно приготовляют водный раствор ПАВ, куда вводят загуститель и при необходимости антивспенивающие добавки (гексаметафосфат натрия и др.). Часть раствора (60%) заливают в смеситель к порошковой смеси и проводят дополнительно мокрое диспергирование до частиц порядка 5-15 мкм. Полученную краску типизируют (доводят до требуемой вязкости с помощью остаточного количества водного раствора ПАВ) и при необходимости деаэрируют перемешиванием в вакууме с целью удаления эмульгированного воздуха.

По материалам tikkurila powder coatings