Лакокрасочные материалы и покрытия. Принципы составления рецептур

Эпоксидные смолы

Чаще всего применяют диановые эпоксидные смолы, получаемые на осно­ве бисфенола А (дифенилолпропана). Взаимодействием бисфенола А с 2 мо­лями эпихлоргидрина получают диглицидиловый эфир. В зависимости от усло­вий проведения реакции и мольного соотношения компонентов можно полу­чать эпоксидные смолы разной молекулярной массы (рис. 2.15).

На рынке представлены также эпоксидные смолы на базе бисфенола Р, получаемого из

2 молей фенола и 1 моля формальдегида (рис. 2.16).

В отличие от бисфенола А бисфенол Р яв­ляется смесью изомеров (или их смесью с оли­гомером - новолаком). Благодаря этому эпок­сидные смолы на основе бисфенола Р отлича­ются более низкой вязкостью и меньшей склонностью к кристаллизации, чем эпоксид­ные смолы на основе бисфенола А. При сме­шении смол на основе бисфенола А и бисфе­нола Р склонность к кристаллизации еще бо­лее снижается.

Эпоксидные смолы характеризуются сле­дующими показателями:

• эпоксидный эквивалент (или эквивалент­ная масса) показывает, сколько граммов Рис. 2.16. Бисфенол Р и новолак эпоксидной смолы эквивалентны одной

Эпоксидной группе. Таким образом, высокое значение эпоксидной экви­валентной массы означает низкое содержание эпоксидных групп. Для смол на основе бисфенола А эпоксиэквивалент = мол. масса / 2;

• эпоксидное число (э. ч.) характеризует число г-экв. эпоксидных групп в 100 г эпоксидной смолы. Для смол на основе бисфенола А э. ч. = = 100 / (мол. масса 12).

• гидроксильная эквивалентная масса показывает, сколько граммов эпок­сидной смолы эквавалентны одной гидроксильной группе. Для смол на основе бисфенола А гидроксильная эквивалентная масса = = мол. масса / п (п - число чередующихся звеньев цепи, рис. 2.15);

• гидроксильное число характеризует число г-экв. гидроксильных групп в 100 г эпоксидной смолы. Гидроксильное число = 100 / гидроксильная эк­вивалентная масса. Для смол на основе бисфенола А гидроксильное число = 100 / (мол. масса / п). Чаще всего эпоксидное и гидроксильное числа эпоксидных смол выражают в процентах.

Зависимости приведенных показателей от молекулярной массы справед­ливы только для низкомолекулярных смол на основе бисфенола А, так как при получении высокомолекулярных смол происходят побочные реакции, приводя­щие к расходованию эпоксидных групп [19]. Расчетные значения, приведенные в табл. 2.21 и рис. 2.17, являются ориентировочными, особенно для высокомо­лекулярных типов смол.

В табл. 2.21 показано, что с ростом значения п молекулярная масса увели­чивается, а содержание эпоксидных групп (эпоксидное число) снижается (рис. 2.17). Для эпоксидных смол (тип 1), наиболее часто применяемых для по­лучения двухупаковочных составов, значение п составляет 2 - 2,5.

Таблица 2.21

Теоретические (расчетные) значения показателей эпоксидных смол на основе бисфенола А

(значение п - по рис. 2.15)

Практические значения этих показателей в результате комплекса допол­нительных реакций, протекающих при синтезе смол, существенно отличают­ся. Так, эпоксидное и гидроксильное числа (в %) с увеличением молекуляр­ной массы смол на основе бисфенола А изменяются примерно следующим образом:

Молекулярная масса 350 - 400 499 - 600 600 - 800 800-1000 1000-1400 1400-1800 1800 - 3500

Эпоксидные смолы в зависимости от величины молекулярной массы при­меняют в различных лако­красочных материалах(рис. 2.18), описанных в последу­ющих разделах книги.