Свойство пленкообразователей-молекулярная масса

Молекулярная масса. От молекулярной массы во многом зависят термомеханические, реологические, физико-механические и другие свойства полимеров и олигомеров. С точки зрения эксплуатационных свойств покрытий предпочтительны полимерные пленкообразователи с более высокой молекулярной массой. Вместе с тем возникают затруднения при переработке таких полимеров в покрытия из-за высокой температуры перехода в вязкотекучее состояние и большой вязкости расплавов. На практике оправдало себя применение полимеров с относительно невысокой молекулярной массой, лежащей в пределах от нескольких десятков тысяч до нескольких сотен тысяч.

Молекулярная масса олишмеров, применяемых в термопревращаемых составах, выбирается в основном с учетом температуры размягчения, которая не должна быть ниже 70 °С, а также вязкости расплавов в условиях формирования покрытий. Этим требованиям обычно удовлетворяют олишмеры с молекулярной массой 3500. С уменьшением их молекулярной массы улучшается растекаемость и уменьшается кратерообразование (дефектность) покрытий, однако, как правило, снижается стабильность красок и возможно стекание расплавов с поверхности вследствие низкой вязкости.

Наряду с молекулярной массой при выборе пленкообразователей важное значение имеет полидисперсность, или молекулярно- массовое распределение. Оно определяет, в частности, пределы температур плавления или текучести. Практика показывает, что менее полидисперсные йо молекулярной массе пленкообразователи предпочтительнее, так как они плавятся, текут и формируют покрытия в более узкой области температур. В случае эпоксиолигомеров наилучшие результаты показывают образцы с молекулярными массами среднечисловой и среднемассовой, равными соответственно 1500 и 3000, и отношением характеризующим полидисперсность.

Характер функциональных групп. Наряду с длиной молекулярной цепи функциональные группы определяют гибкость макромолекул и влияют на многие свойства полимеров, реакционную способность, электризуемость и т.д. Особенно важен правильный выбор типа и количества функциональных групп в случае реакционноспособных пленкообразователей эпоксидных, полиэфирных, полиакрилатных, полиуретановых. Экспериментально установлено, что лучшими для порошковых красок являются эпоксиолигомеры с содержанием эпоксидных групп 2-6% (эпоксидное число 2-6, эпоксидный эквивалент 700-1000).

Оптимальное содержание СООН-групп в молекуле карбоксилсодержащих полиэфиров составляет 2-4% (кислотное число 40-140, лучше 70-120 мг КОН/г); гидроксилсодержащие полиэфиры для полиэфирных и полиуретановых красок обычно применяют с гидроксильным числом 30-200. Карбоксильные и особенно гидроксильные группы сообщают повышенную гидрофильность пленкообразователям. Водопоглощение растет с увеличением содержания этих групп, что отрицательно сказывается на сыпучести готовых композиций.

С содержанием функциональных групп непосредственно связана реакционная способность пленкообразователей. Краски, изготовленные на олигомерах с повышенным (против нормы) содержанием функциональных групп, нередко нестабильны при хранении; вследствие неполного использования функциональных групп при отверждении возможно ухудшение свойств покрытий.

Для определения количества функциональных групп в пленкообразователях обычно используют химические методы и ИКС; об их реакционной способности судят по времени гелеобразования, тепловым эффектам (метод дифференциальной сканирующей калориметрии, дифференциальный термический анализ) и непосредственно по скорости отверждения пленкообразователя.

По материалам tikkurila powder coatings