Лакокрасочные материалы и покрытия. Принципы составления рецептур
Эпоксидные материалы
Безрастворительные двухупаковочные эпоксидные материалы, отверждаемые при комнатной температуре, формируют покрытия так же, как и жидкие составы, содержащие растворитель.
Различают два вида составов:
• на основе жидких низкомолекулярных эпоксидных смол;
• на основе твердых смол, ожижаемых за счет применения активных разбавителей.
Для получения безраствори - тельных эпоксидных составов чаще применяют жидкие эпоксид
Ные смолы (рис. 4.3) с п = 0,15 (молекулярная масса « 280,
ЭП-эквивалент = 190). Основу таких смол составляет дигли - цидиловый эфир бисфенола А (ЭП-эквивалент = 170). Для сравнения отметим, что твердые эпоксидные смолы для органорастворимых лаков имеют п = 2 - 2,5.
Лаки на основе жидких низкомолекулярных смол характеризуется более длительным временем отверждения (рис. 4.4), чем на основе твер-
Дых [2]. Последние быстрее высыхают от пыли, так как наблюдается также их физическое высыхание за счет испарения растворителя (рис. 4.4).
Для снижения вязкости эпоксидных композиций применяют активные разбавители. В отличие от растворителей они не улетучиваются при формировании покрытия и входят в образующуюся трехмерную структуру за счет химического взаимодействия с эпоксидной смолой. Активные разбавители отличаются от пластификаторов, которые остаются в пленке лишь вследствие их низкой летучести и, как правило, не участвуют в химических реакциях.
|
-(СНгЬ- |
|
1,6-гександиолдиглицидиловый эфир (алифатический, бифункциональный) ЭП-число ~ 0,65 |
В качестве активных разбавителей наиболее часто применяют низковязкие глицидиловые эфиры короткоцепных алифатических спиртов или ал - килфенолов (рис. 4.5).
|
Рис. 4.5. Примеры активных разбавителей для безрастворительных эпоксидных составов |
Добавление в жидкие эпоксидные смолы активных разбавителей (особенно монофункциональных) следует ограничивать, так как они снижают степень отверждения покрытий. Как правило, их добавляют в количестве 10 -15%, в исключительных случаях - до 20%. Например, введение 10% 2-этилгексилглицидилового эфира снижает вязкость эпоксидной смолы (эпоксиэквивалент 187) примерно в 6 раз [1].
Активные разбавители применяют не только в лакокрасочных материалах, но и в эпоксидных клеях, составах для ламинирования, литьевого формования и получения армированных пластиков.
В табл. 4.2 приведена примерная рецептура пигментированного лакокрасочного материала [1].
Таблица 4.2
Рецептура безрастворительного двухупаковочного эпоксидного состава
|
№ |
Вещество |
Массовая доля,% |
|
|
Компонент А |
|||
|
1 |
Эпоксидная смола |
50,9 |
|
|
2 |
Пигмент |
15,0 |
|
|
3 |
Тяжелый шпат (наполнитель) |
34,0 |
|
|
4 |
Гидрофобная пирогенная кремниевая кислота |
1,0 |
|
|
Итого: |
100,0 |
||
|
Компонент Б (отвердитель) |
|||
|
5 |
Полиамин обычный |
15,0 |
|
|
6 |
Полиамин активный |
15,0 |
|
|
Итого: |
30,0 |
Примечание. 1 - немодифицированная средневязкая эпоксидная смола, эпоксидное число 0,54, эпоксидная эквивалентная масса 185, например Eurepox 730; 5 - модифицированный ароматический полиамин, NH-эквивалентная масса 185, например Euredur 81; 6 - модифицированный ароматический полиамин, NH-эк - вивалентная масса 185, например Euredur 81 S.
Следует обратить внимание на токсичность ароматических аминов (5 и 6).
Характеристики рецептуры:
Степень пигментирования П / Пл = (15 + 34 + 1): (50 + 30) = 0,63 :1
Составы, не содержащие растворителя, имеют невысокую степень наполнения.
Требуемое количество отвердителя /100 г эпоксидной смолы = ЭП-число • NH-эк - вивалентную массу = 0,5 • 115 = 62,1, или на 50 г эпоксидной смолы 31 г отвердителя, что соответствует стехиометрическому соотношению указанной в таблице рецептуры.
Безрастворительные двухупаковочные эпоксидные составы применяют в различных отраслях:
• в строительстве для окрашивания минеральных подложек;
• для получения толстослойных антикоррозионных покрытий металлоизделий (например, внутренней поверхности емкостей);
• при изготовлении клеев и изделий из пластмасс;
• в качестве добавки к цементным растворам (для упрочнения цемента).
