Лакокрасочные материалы и покрытия. Принципы составления рецептур
Пленкообразователи [1, 2]
В качестве пленкообразователей для материалов фотохимического отверждения используют многие олигомеры, способные к реакции полимеризации или сополимеризации.
Полиэфирмалеинаты. Применяют ненасыщенные полиэфиры на основе малеиново - го ангидрида (и частично кислот) и диолов; активным растворителем преимущественно служит стирол. Предпочтительны олигомеры, содержащие звенья, препятствующие ингибированию кислородом воздуха (тетрагидрофталевая кислота, аллиловый эфир).
Эта группа пленкообразователей была описана выше. Вместо комбинации инициаторов (пероксиды) с ускорителями (соли кобальта, амины), инициирующей процесс отверждения, в них вводят УФ-инициаторы. При отверждении покрытий получают сополимеры ненасыщенных полиэфиров и активного растворителя (например, стирола). Покрытия на основе таких пленкообразователей имеют высокую твердость, блеск, химическую стойкость, но не обладают атмосферостойкостью. Эти материалы предназначены прежде всего для отделки деревянной мебели.
|
О О II II с с—о |
|
Сн, |
|
Г, СН2 С // 2 |
|
... + ✓ ч Сн2 снгон н-о сн |
|
Сн. |
|
^0 Акриловая кислота |
|
Полиэфир |
|
О II С |
|
О сн3 о / ч /С ^СН2 Сн2 СН2-0 СН сн, |
|
С—о |
|
Сложный полиэфиракрилат |
|
|
Рис. 4.18. Реакция получения простого полиэфиракрилата |
|
Полиэфиракри- латы. Другой большой группой плен - кообразователей УФ-отверждения являются олигоэфиры акриловой и метакриловой кислот. Акрилаты (акриловая кислота и ее эфиры) более активны, чем метакрилаты. Разработано несколько Способов получе - Рис. 4.17. Реакция получения сложного полиэфиракрилата Ния акриловых олигомеров с разными функциональными фуппами. Различают сложные и простые полиэфиракри - латы. Сложные поли - эфиракрилаты - продукты взаимодействия сложных линейных полиэфиров, имеющих концевые гидроксильные группы, с акриловой кислотой (рис. 4.17). Реакцию проводят при относительно низких температурах с применением катализаторов и ингибиторов полимеризации для защиты двойной связи акриловой кислоты. В зависимости от применяемого полиэфира можно получать твердые или эластичные покрытия, которые, как правило, устойчивы к пожелтению и атмосферостойки. Эти продукты рекомендуются для получения как непигментированных, так и пигментированных покрытий. Химстойкость получаемых покрытий выше, чем на основе полиэфирма - леинатов, но ниже, чем на основе эпоксиакрилатов. Простые полиэфиракрилаты получают, как правило, из линейных простых полиэфиров с концевыми гидроксильными группами путем их этерификации акриловой кислотой (рис. 4.18). Другим методом получения является переэтерификация эфира акрило- |
![Пленкообразователи [1, 2]](/img/609/image366.gif "Пленкообразователи [1, 2]")
![Пленкообразователи [1, 2]](/img/609/image368.jpg "Пленкообразователи [1, 2]"){kind=small}
![Пленкообразователи [1, 2]](/img/609/image370.gif "Пленкообразователи [1, 2]"){kind=small}
Вой кислоты простым полиэфиром. При этом полиэфир получают взаимодействием этилен - или пропиленоксида с диолами (при добавлении триолов или тетролов).
Если проводить эту реакцию с применением алканоламинов, а не полиспиртов, то получают полиэфир с аминогруппами. Эти аминогруппы совместно с определенными УФ-инициаторами способны ускорять фотохимическое отверждение простых поли - эфиракрилатов; при этом образуются очень эластичные, стойкие к омылению, но неатмосферостойкие покрытия.
Перечень пленкообразователей с акриловыми функциональными группами, способных к фотохимическому отверждению, не исчерпывается вышеназванными. Промышленное применение также имеют эпоксиакрилаты, полиуретанакрилаты, силикон - акрилаты и др.
Эпоксиакрилаты получают путем взаимодействия эпоксидных (в основном диано - вых) смол с акриловой кислотой. При этом акриловая кислота реагирует с эпоксидной группой с образованием р-гидроксиакрилового эфира (рис. 4.19). Эти продукты растворяют в активных растворителях и получают разные виды лакокрасочных материалов: лаки, грунтовки, эмали. Покрытия на их основе отличаются высокой твердостью и химической стойкостью. Однако они недостаточно атмосферостойки и имеют тенденцию к пожелтению под действием солнечного света.
Полиуретанакрилаты. При взаимодействии полиуретанпреполимеров, содержащих концевые изоцианатные группы, с гидроксиалкилакрилатами (на основе эфиров акриловой кислоты и диолов) получают полиуретанакрилаты с концевыми ненасыщенными группами (рис. 4.20). Эти продукты в сочетании с мономерами, применяемыми в качестве активного растворителя, при УФ-облучении образуют высокоэластичные пленки. Как полиэфир, так и
|
Рис. 4.19. Эпоксиакрилаты |
Изоцианат (алифатические или циклоалифатические диизоцианаты) являются сегментами, которые предопределяют образование покрытий с очень высокой атмосферной и химической стойкостью. Их применяют для защиты особо ответственных изделий. Свойства покрытий (особенно адгезия) улучшаются из-за
образования водородных мостиков по уретановым группам.
![Пленкообразователи [1, 2]](/img/609/image374.jpg "Пленкообразователи [1, 2]")
Силиконакри - латы получают либо при взаимодействии полидиалкил - силанов с концевыми силанольными группами и гидрок - сиалкилакрилатов, либо путем присоединения акриловой кислоты к полиди - апкилсиланам, содержащим концевые эпоксидные группы. Их применяют для получения антиадгезионных покрытий.
