Лакокрасочные материалы и покрытия. Принципы составления рецептур
Катализаторы и ускорители отверждения
Как упоминалось, скорость реакции уретанообразования при применении алифатических и циклоалифатических полиизоцианатов при комнатной температуре относительно мала. Для ускорения взаимодействия применяют катализаторы. Ими служат электрофильные (льюисовские кислоты) и нуклеофильные (льюисовские основания) соединения. В качестве льюисовских кислот применяют соли металлов (олова, цинка, циркония, висмута) и длинноцепных органических кислот (этилгексановой, лауриновой). Наиболее известным катализатором этого типа является дилаурат дибутилолова (ДЛДБО). Льюисовские кислоты усиливают электрофильность изоцианатных групп [16].
Последние исследования (ЛЛВ1апк и др., Ктд-ЫиэМев) показали, что соли металлов могут вступать во взаимодействие с ОН-группами пленкообразова - телей, вызывая их активацию [16]. Льюисовские основания увеличивают нукле - офильность гидроксильных групп. В качестве таких катализаторов, как правило, применяют третичные амины, особенно эффективным является триэтилен - диамин (или диазобициклооктан).
Оба типа катализаторов можно комбинировать, что приводит к синергетическому эффекту [17]. Данные по эффективности катализаторов приведены в табл. 2.16.
Таблица 2.16
Относительная активность катализаторов отверждения полиуретановых покрытий [18]
|
Катализатор |
Массовая доля, % |
Относительная активность |
|
Без катализатора (стандарт) |
- |
1 |
|
Диазобисциклооктан |
0,1 |
130 |
|
Диазобисциклооктан |
0,2 |
260 |
|
Диазобисциклооктан |
0,3 |
330 |
|
... ДЛДБО |
0,1 |
210 |
|
ДЛДБО |
0,5 |
670 |
|
ДЛДБО + диазобисциклооктан |
0,1 + 0,2 |
1000 |
|
Примечание. Сумма активностей 0,1% ДЛДБО олова + 0,2% диазобисциклооктан = 470; измеренная активность = 1000, т. е. наблюдается эффект синергизма. |
Введение катализаторов сокращает время гелеобразования готовых к нанесению (смешанных) полиуретановых материалов. Катализаторы следует дозировать очень точно, так как увеличение их количества ухудшает атмосферостойкость и термостабильность покрытий. Рекомендуется [4] добавлять 0,02 - 1,0% солей металлов и 0,01 - 0,05% аминов от массы исходного лака или эмали.
