Химия и технология лакокрасочных покрытий

ПЛЕНКООБРАЗОВАНИЕ, ОСУЩЕСТВЛЯЕМОЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ХИМИЧЕСКИХ ПРЕВРАЩЕНИЙ

Этот вид пленкообразования предусматривает проведение хими­ческих реакций с мономерами или олигомерами в тонком слое на поверхности субстрата, в результате которых образуются линейные, разветвленные или пространственно-сшитые полимеры. Наиболь­ший интерес представляет получение покрытий пространственной (трехмерной) структуры путем либо прямого взаимодействия поли - функциональных мономеров, либо сшивания предварительно сфор­мированных линейных или разветвленных макромолекул с откры­той цепью. Образование полимеров может происходить в результате реакций гомополимеризации, сополимеризации (в том числе блоч­ной и привитой), поликонденсации, полиприсоединения, солеобра - зования или протекания нескольких реакций одновременно.

Скорость пленкообразования зависит от молекулярной массы ис­ходных пленкообразователей, их реакционной способности, удель­ной функциональности, присутствия ускоряющих (катализирующих и инициирующих) агентов. Протекание процесса в тонком слое име­ет свои особенности:

1) вследствие большой удельной поверхности пленки возможно улетучивание компонентов, это особенно важно учитывать при ис­пользовании мономеров с высоким давлением паров;

2) сильное влияние оказывает внешняя среда, особенно кислород и содержащаяся в воздухе вода; оно может быть как положительным, так и отрицательным;

3) возможно катализирующее или ингибирующее влияние по­верхности подложки.

Продолжительность формирования покрытий во всех случаях определяется скоростью протекания химических реакций, а их свой­ства - степенью завершенности процесса. Адгезионная прочность получаемых при этом покрытий, как правило, высокая.

Существует некоторое противоречие между реакционной способ­ностью лакокрасочных материалов при пленкообразовании и их ста­бильностью в условиях хранения. Склонность лакокрасочного мате­риала к отверждению в равной степени проявляется как в пленочном состоянии на подложке, так и при его нахождении (хранении) в массе. Выход из этого противоречия достигается разными путями:

1. Использование компонентов внешней среды в качестве аген­тов пленкообразования. Примером может служить отверждение рас­тительных масел, алкидов, силиконалкидов, эпоксиэфиров под влия­нием кислорода воздуха и полиуретановых олигомеров водой из воз­духа. При этом в одном материале удается сочетать стабильность при хранении в массе и способность к отверждению в тонком слое.

2. Использование лакокрасочных материалов в виде двух - и мно­гоупаковочных составов, проявляющих реакционную способность после смешения компонентов (эпоксидные и полиэфирные лаки и краски, большинство полиуретановых составов и др.).

3. Применение при формировании покрытий энергетических воз­действий - нагревания, УФ - и радиационного облучения, пропуска­ния электрического тока и др., которые лакокрасочный материал не испытывает при хранении.

Независимо от условий осуществления процесса пленкообразо­вания всегда стремятся к его ускорению и проведению с минималь­ными энергетическими затратами.