Лакокрасочные материалы и покрытия. Принципы составления рецептур

Материалы на основе каучуков Характеристика применяемых каучуков

Для получения лакокрасочных материалов естественной сушки наиболь­шее применение получили продукты переработки натурального или синтети­ческого (изопреневого) каучуков - цикло - и хлорированные каучуки.

Натуральный (полиизопреновый) каучук обычно получают из сока дерева гевея. Он представляет собой водную дисперсию с массовой долей нелетучих веществ 35%. На рис. 2.1 изображено строение сегмента молекулы полиизоп­рена (поли-2-метилбутен-2), в которой СН3-группа находится в цис - положе­нии к атому водорода при третьем атоме углерода, со средней молекулярной массой до 106 г/моль [6].

Попытки преобразовать природный продукт таким образом, чтобы его можно было использовать в качест­ве пленкообразователя для лакокрасочных материалов, предпринимались давно. Та­кими производными явились циклокаучук и хлоркаучук.

Для получения цикпокаучука [1 - 3, 6] полиизопрен цикпизуют в присутствии катализаторов (кислот) при повышенной температуре. Большие молекулы дес - труктируют до сегментов с молекулярной массой 3000 -10 ООО, которые частич­но циклизуются с образованием соединений, состоящих из шестичленных ко­лец. Цикпокаучук представляет собой смолоподобный жесткий продукт с темпе­ратурой плавления 120 - 140°С, растворимый в алифатических, ароматических, циклоалифатических углеводородах, терпенах, сложных эфирах и кетонах, но нерастворимый в спиртах и эфирах гликолей. Для применения в лакокрасочных составах цикпокаучук комбинируют с пластификаторами или относительно не­полярными пленкообразователями, например с апкидами. Материалы на осно­ве циклокаучука применяют для получения коррозионно-стойких покрытий.

Хпоркаучук [1 - 3, 6] получают путем хлорирования полиизопрена в среде че­тыреххлористого углерода. Молекулы каучука деструктируют, а хлор входит в его состав за счет реакций присоединения и замещения. Одновременно происходит циклизация, как и при получении цикпокаучука. Массовое содержание хлора в продукте 67%. Средняя молекулярная масса этого полимера в зависимости от ти­па составляет 30 000 -180 000. Строение молекул хпоркаучка показано на рис. 2.2.

Хлоркаучук можно получить как из натурального, так и из синтетического по - лиизопренового каучука.

Хлоркаучук - порошок белого цвета, растворимый в ароматических углеводо­родах, сложных эфирах, кетонах, алифа­тических, циклоалифатических и терпено - вых углеводородах, нерастворим в спир­тах и эфирах гликолей. Лакокрасочные материалы на основе хлоркаучука образуют относительно эластичные пленки; они могут применяться в непластифицированном виде и без каких-либо других добавок. Для повышения массовой доли нелетучих веществ и блеска покрытий хлоркаучук используют предпочтительно в сочетании с пластификаторами и другими пленкообразователями олигомерного типа. Хлоркаучук также можно применять для модификации других лакокрасочных материалов.

Нестабилизированный хлоркаучук несветостоек и нетермостабилен; при температурах выше 90°С происходит отщепление хлористого водорода. Не­смотря на то что хлоркаучук достаточно трудно воспламеняется, отщепление хлористого водорода (например, при пожаре в окрашенных помещениях) представляет экологическую опасность. Стабилизация хлоркаучуковых покры­тий достигается небольшими количествами оксидов металлов (например, ок­сида цинка) или карбоната натрия. Хлоркаучук относительно дешев; покрытия на его основе обладают хорошими водо - и химстойкостью.

Примеры торговых марок [4 ]: Pergut S5, S10, S20, S40, S90 фирмы Bayer.