Лакокрасочные материалы и покрытия. Принципы составления рецептур

Эпоксисодержащие агенты смачивания

Мелкие эмульсионные частицы эпок­сидной смолы в связи с большой пло­щадью контакта с водой требуют большо­го количества эмульгатора. Для того что­бы не ухудшать влагостойкость получае­мых покрытий, можно использовать так называемые эпоксисодержащие агенты смачивания. В ходе отверждения они ре­агируют с аминным отвердителем и встраиваются в трехмерную структуру по-

Лимера, при этом исчезают нежелательные свойства эмульгатора. Для получения таких эпоксисодержа­щих агентов смачивания можно использовать поли- оксиалкиленмоноамины (Jeffamine®) (рис. 3.13) [18].

Полиоксиапкиленмоноамины реагируют с жид­кой эпоксидной смолой на основе бисфенола А (эк­вивалентная масса 188, э. ч. 0,53 г»экв) [18], состоя - Рис. 3.14. Диглицидиловый эфир щей в основном из диглицидилового эфира бисфе - бисфенола А нола А (рис. 3.14).

Упрощенно реакцию мож­но представить как взаимодей­ствие 2 молей диглицидилово­го эфира бисфенола А с 1 мо­лем (моно)аминофункционапь - ного полиэфира. При этом по­лучается амфифильная моле­кула эпоксисодержащего аген­та смачивания (рис. 3.15), ко­торый проявляет свойства не­ионного эмульгатора, способ­ного взаимодействовать с аминными отвердителями за счет обеих эпоксидных групп.

Практически эпоксисо­держащий агент смачивания производят in situ в большом избытке эпоксидной смолы. Реакция 100 ч. (по массе) жидкой эпоксидной смолы (эквивалентная масса 188) с 10 ч. (по массе) Jeffamin М-1000 или М-2070 (рис. 3.15) при 125 С (в атмосфере азота) через 1 ч приводит к превращению 95% первичного амина в третичный (рис. 3.15). Таким об­разом, получают самоэмульгирующуюся в воде эпоксидную смолу с хорошей пленкооб­разующей способностью [18].

Вместо низкомолекулярного эмульгатора для эмульгирования жидких эпоксидных смол можно применять также высокомолекулярные защитные коллоиды (табл. 3.13) [16].

Примеры рецептур

В табл. 3.13 и 3.14 приведены рецептуры двух типов водоразбавляемых эпоксидных лакокрасочных материалов антикоррозионного назначения.

Параметры рецептуры рассчитываются следующим образом.

Степень пигментирования = (20 + 13 + 20 + 13): (36 + 24,8) = 1,1 :1 20/3+13/2,7 + 20/5+13/4,3

ОКП = ---------------------------------------------------------------------------------- • 100% = 26,7%

20 / 3+13 / 2,7 + 20 / 5 + 13 / 4,3 + 36/1,2 + 24,8/1,2

Количество отвердителя (в растворе) / 100 г эпосидной смолы (твердой) = 11Н-экв. масса • ЭП-число = 165 • 0,525 = 86,6

Количество отвердителя (в растворе) / 36 г эпоксидной смолы (твердой) = 86,6 • 0,36 = 31,2; таким образом, количество отвердителя примерно соответствует сте­хиометрическому значению.

Таблица 3.13

Рецептура водоразбавляемой двухупаковочной эпоксидной эмали антикоррозионного назна­чения на основе жидкой смолы

Основа эмали и отвердитель окрашены по-разному (табл. 3.13), что облегчает визу­альный контроль качества смешивания компонентов. Можно пигментировать только отвердитель, так как смачивание пигментов раствором отвердителя происходит лучше, чем эмульсией эпоксидной смолы.

Для получения составов применяют не только эмульсии, но и дисперсии твердых эпоксидных смол [19].

Параметры рецептуры рассчитываются следующим образом.

Степень пигментирования = (5 + 5,8 + 8,5 + 9,2): (28 + 5,7) = 28,5 : 33,7 = 0,85 : 1.

5/2,7+ 5,8/5+ 8,5/4,3 + 9,2/3

ОКП = ----------------------------------------------------------------------------- «100% = 21,5%

5 / 2,7 + 5,8 / 5 + 8,5 / 4,3 + 9,2 / 3 + 33,7 /1,2

Количество отвердителя (в растворе) / 100 г эпоксидной смолы (твердой) = 225 «0,18 = 40,5.

Количество отвердителя (в растворе) / 28 г эпоксидной смолы (твердой) = 40,5» 0,28 = 11,3, т. е. на 19% меньше стехиометрического значения.

Как видно из таблиц 3.13 и 3.14, для получения первого состава (эмали) была ис­пользована эмульсия жидкой эпоксидной смолы, а второго (грунтовки) - дисперсия твердой. Эпоксидная эквивалентная масса твердой смолы почти в 3 раза больше, чем жидкой; соответственно, первая имеет примерно в 3 раза меньше эпоксидных групп, чем вторая, что сказывается на формировании покрытий. Эпоксидные дисперсии быст­рее формируют пленки до отлипа за счет физического высыхания, но медленнее за счет протекания химического процесса, и образуют покрытия с меньшей плотностью сшивки, чем эпоксидные эмульсии [19].

Водоразбавляемые двухупаковочные эпоксидные материалы широко применяют при окрашивании минеральных подложек (бетон, камень), а также для получения анти­коррозионных покрытий на изделиях из стали и других металлов.