Лакокрасочные материалы и покрытия. Принципы составления рецептур

Лакокрасочные материалы на основе фенольных смол резольного типа

Фенольные смолы получают взаимодействием фенола и его производных с формальдегидом. В зависимости от условий реакции и мольного соотношения компонентов получают фенольные смолы новолачного или резольного типа (рис. 2.40 и 2.41).

Недостатком фенольных смол является их окраска, выраженная в большей или меньшей степени, что в ряде случаев исключает их использование для по­лучения лакокрасочных материалов светлых тонов. Новолачные смолы (рис. 2.40) не способны сшиваться без применения отвердителей. Их используют для получения лакокрасочных материалов, формирующих покрытия за счет

+ 0,5 - 0,8 СН20

Кислота

Средняя мол. масса: 400 - 5000 п: 2 - 45

Рис. 2.40. Упрощенное строение новолачных смол

■к он

Средняя мол. масса: 150 - 600 (п + т)«0-4

Рис. 2.41. Упрощенное строение резольных смол

8-членное хелатное кольцо

Рис. 2.42. Схема образования хелатных комплексов на поверхности металлов (оксидов)

Смола

6-членное хелатное кольцо

Harz

Физических процессов, например мебельных, электроизоляционных и других
лаков. Предметом обсуждения данного раздела являются резолы, способные
при нагревании к самостоятельному отверждению.

Формальдегид с фенолом может взаимодействовать по гидроксильной груп-
пе, находящейся как в орто-, так и в тара-положении. Для получения резольных
смол, кроме фенола, используют также его производные, например алкилфено-
лы, резорцин или бисфенол А.

Необходимо отметить высокую
адгезию резольных смол к метал-
лам, что можно объяснить образова-
нием на поверхности хелатных
структурных элементов о-гидрокси-
бензилового спирта. Возможная
структура одного из таких комплек-
сов (6-членное хелатное кольцо)
изображена на рис. 2.42. Новейшие
молекулярные расчеты позволили
прогнозировать также образование
второго металлохелата (8-членное
хелатное кольцо на рис. 2.42). Как
правило, 8-членные хелаты менее
стабильны, чем 6-членные, однако
их образование следует также при-
нимать во внимание.

Этерификация спиртами, напри-
мер н-бутанолом, приводит к получе-
нию резолов, растворимых в арома-
тических углеводородах, Химиче-
ское отверждение резолов происхо-
дит за счет реакций поликонденса-
ции, катализируемых кислотами или
воздействием повышенных темпера-
тур, и приводит к образованию сши-
тых структур, так называемых дуро-
меров. Так как резолы образуют
хрупкие пленки, их часто пластифи-
цируют смолами (например, эпок-
сидной), растительными маслами
или жидкими каучуками (полиакри-
лонитрильным, полибутадиеновым)

(рис. 2.43).

Лакокрасочные материалы на основе фенольных смол резольного типа Лакокрасочные материалы на основе фенольных смол резольного типа Лакокрасочные материалы на основе фенольных смол резольного типа Лакокрасочные материалы на основе фенольных смол резольного типа Лакокрасочные материалы на основе фенольных смол резольного типа Лакокрасочные материалы на основе фенольных смол резольного типа

Отверждение резолов может осу­ществляться двумя альтернативными путями:

• посредством самосшивания (го­моконденсации) за счет свободных метилольных или метилолэфирных групп;

• с помощью сшивающих агентов, которыми служат соединения, содер­жащие ОН-, 1МН2, оксирановые груп­пы или ненасыщенные соединения (рис. 2.43).

СН

подпись: сн Лакокрасочные материалы на основе фенольных смол резольного типа

Рис. 2.43. Реакция резолов с ненасыщенными соединениями

подпись: рис. 2.43. реакция резолов с ненасыщенными соединениямиВ табл. 2.31 представлена при­мерная рецептура эмали горячей сушки [14]. Условия отверждения (без катализатора): 30 - 50 мин при 180°С или 15 - 30 - при 205°С. Если требуется нанести еще один слой материала горячей сушки, для улучшения межслойной адгезии грунтовочный слой отверждают не полностью, например 10-20 мин при 175°С или 7 - 12 - при 190°С. Окончательное отверждение грунтовочного слоя происходит при сушке покровного слоя.

Таблица 2.31

Примерная рецептура эпоксифенольной эмали горячей сушки

Продукт

Массовая доля сухого вещества, %

Плотность, г/мл

Массовое содержание, %

1

Эпоксидная смола, тип 7

12,4

1,2

1,2

2

Резол (50%-ный раствор в бутаноле)

8,2

5,3

1,2

3

Красный железооксидный пигмент

12,5

12,5

5,0

4

Тяжелый шпат (Ва804)

8,5

8,5

4,3

5

Тальк

4,0

4,0

2,7

6

Органосиликат (10%-ный раствор в ксилоле)

1,0

0,1

_

7

Изопропилгликоль

23,8

_

8

Ароматический растворитель

17,5

_

9

Метоксипропилацетат

8,5

_

10

И-Бутанол

3,6

-

Итого:

100

42,8

Примечание. 1 - эпоксиэквивалентная масса около 1875, эпоксидное число около 0,053, гид­роксильное число около 0,37, например Ерюо1е 1007. За счет добавления эпоксидной смолы тип 9 можно улучшить эластичность покрытия; 2 - непластифицированная фенольная смола горячей сушки (65%-ный раствор в бутаноле), например РИепосЮг РИ 217; 6 - реологическая добавка орга-

Носиликата, например Ве^опе 34; 8 - область температур кипения 165 - 185°С, число испарения 46, например ЗИеНво! А; 7 - температура кипения 143°С, число испарения 65 (может применяться также бутил гликоль).

Дополнительно используют в качестве катализатора морфолиновую соль л-толуолсульфоновой кислоты в количестве 0,5 - 2% (по массе) на сухой плен- кообразователь.

Для катализированных составов температура сушки на 10 - 20°С ниже. Сле­дует иметь в виду, что неполное отверждение приводит к образованию хрупко­го покрытия с недостаточной химической стойкостью, в частности к действию растворителей. Эпоксидно-фенолформальдегидные материалы горячей сушки мало чувствительны к перегреву за исключением пожелтения покрытий.

Для анализа рецептуры (табл. 2.31) укажем основные параметры эмали:

Соотношение пленкообразователей эпоксид : фенолформапьдегид = 70 : 30 (по сухому), пигмент : пленкообразователь = (12,5 + 8,5 + 4): (12,4 + 5,3) = 1,4 :1.

12,5/5 + 8,5/4,3 + 4/2,7

ОКП = ------------------------------------------------------------------- • 100% = 29%

12,5/5 + 8,5/4,3 + 4/2,7+17,7/1,2

Для получения эмали сначала растворяют твердую эпоксидную смолу, за­тем в этом растворе диспергируют пигмент, наполнители и органосиликатную пасту. Перед нанесением добавляют резольную смолу и растворитель (в неко­торых случаях еще и катализатор).

Покрытия горячей сушки на основе эпоксидно-фенолформальдегидных смол имеют следующие характеристики:

• высокую стойкость к химикатам и растворителям;

• высокие твердость и абразивную стойкость;

• хорошие эластичность и адгезию;

• высокую прочность при ударе;

• стойкость к перепаду температур и к стерилизации.

Лаки и грунтовки горячей сушки на основе эпоксидно-фенолформальде­гидных смол применяют для различных целей:

• защиты жести для консервной тары;

• защиты внутренней поверхности емкостей для транспортировки жидкостей;

• защиты оборудования в химической промышленности;

• электроизоляции проводов;

• грунтования металлов при окрашивании бытовой техники и приборов.

Лакокрасочные материалы и покрытия. Принципы составления рецептур

Эпоксидно-акриловый лак для окрашивания автомобилей [16]

Лак содержит эпоксидно-акриловую смолу (эп. экв. = 660), полиангидрид додецил - дикарбоновой кислоты (карбоксиэквивалент = 106) и триметилолпропан в качестве со - реагента (эквивалентная масса 44,7). В качестве добавки используют …

Полиакриловые краски

Полиакриловые краски получают на основе полимеров и сополимеров алкилакри - латов. Для обеспечения необходимой температуры стеклования сокомпонентами в со­полимерах могут быть акрилаты, метакрилаты (например, метилметакрилат) или сти­рол. Смолы должны содержать …

Белая полиэфируретановая краска для наружного применения [15]

Пленкообразующая часть краски состоит из ароматического полиэфира с гидрок­сильным числом 45 - 55 мг КОН/г, к. ч. = 8 мг КОН/г и Тд = 51 °С и 2-полиуретдиона, по­лученного на …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.