Лакокрасочные материалы и покрытия. Принципы составления рецептур

Полиуретановые лакокрасочные материалы Реакции изоцианатов

Изоцианаты являются высоко реакционноспособными соединениями. Они легко реагируют с соединениями, содержащими подвижные атомы водорода, например аминами и спиртами. Этот процесс широко используют в лакокра­сочных составах для отверждения гидроксилсодержащих пленкообразовате - лей (рис. 2.10) [1 - 3,14,15]. Так как при взаимодействии образуются уретано - вые группы, такие покрытия называют полиуретановыми.

Взаимодействие изоцианатов с ОН-группами пленкообразователей проте­кает с достаточной скоростью уже при комнатной температуре. Этот процесс можно ускорить за счет введения катализаторов или повышения температуры. Однако температура не так сильно влияет на скорость процесса, как в случае других термореактивных материалов (например, меламиноформальдегидных смол). Скорость реакции зависит также от вида применяемого изоцианата. Аро­матические изоцианаты реагируют значительно быстрее, чем алифатические и тем более циклоалифати­ческие. На скорость реак­ции влияют также стери - ческие факторы (рис. 2.11).

Реакция изоцианатов с аминами протекает также с удовлетворительной ско­ростью, и ее используют

При разработке лакокрасочных составов. При этом амины и изоцианаты можно варьировать и таким образом изменять скорость реакции.

Этим нередко пользуются на практике.

Изоцианаты реагируют также с водой. Об­разующаяся при этом замещенная карбамино - вая кислота нестабильна и распадается на амин и диоксид углерода. Полученный амин быстро вступает в реакцию с оставшимися изоцианатными группами, образуя мочевину.

Эта реакция применяется для получения ла­кокрасочных материалов, отверждаемых вла­гой воздуха. Она протекает при отверждении двухупаковочных полиуретановых материалов при нормальной температуре в условиях повы - Рис. 2.11. Зависимость скорости реакции шенной влажности воздуха. Исследования, от типа изоцианата
проведенные фирмой Bayer, показали, что образующаяся мочевина не так от­рицательно влияет на свойства получаемых пленок, как считалось ранее.

Для удаления воды, присутствующей в некоторых сырьевых материалах и являющейся нежелательным компонентом, следует вводить добавки, взаимо­действующие с ней, например толуолсульфоизоцианат, этилортоформиат или монооксазолидин, а также молекулярные сита.