Алкидностирольные ЛКМ
При сополимеризации жирных кислот с сопряженными двойными связями со стиролом образуются два вида продуктов: аддукт со стиролом (по реакции Дильса — Альдера)
и истинный сополимер с высокой молекулярной массой
При сополимеризации ненасыщенных жирных кислот с изолированными двойными связями со стиролом образуются низкомолекулярные сополимеры следующего строения:
Растворимость алкидностирольных смол зависит от соотношения между алкидной смолой и стиролом. Алкидностирольные смолы с высоким содержанием стирола (около 40%) растворяются в ксилоле, смолы, содержащие менее 40% стирола, растворяются в смеси ксилола с уайт-спиритом. Алкидностирольные смолы совмещаются с аминоформальдегидными, фенольными, кремиийоргаии-’ ческими и другими смолами.
На основе алкидностирольных смол получают лаки, эмали, грунтовки и шпатлевки. Эмали значительно превосходят алкидные эмали по скорости высыхания, твердости и водостойкости. Они также характеризуются более высокой стойкостью к действию минерального масла, слабых растворов солей и щелочей, выдерживают температуры до 80 0С. Однако покрытия этими эмалями более подвержены старению, особенно в атмосферных условиях, и склонны к пожелтению.
Получение лака включает стадии синтеза алкидностирольной смолы, составления лака, его типизации и очистки. Синтез алкидностирольной смолы и получение лака проводят на установке, состоящей из реактора с паровым обогревом и якорной мешалкой, вакуум-приемников и смесителя. Раствор алкидной смолы в ксилоле и стирол загружают в реактор через мериики, установленные на весах, а ксилол — через объемные счетчики и после загрузки гидроперекиси изо-пропилбензола содержимое реактора нагревают до 130 «С, при этом конденсатор работает как обратный холодильник.
Сополимеризацию проводят при 130—140 °С в течение 27—30 ч. После достижения установленных значений вязкости, содержания нелетучих веществ и прозрачности раствора раствор смолы охлаждают до 80—100 °С и отгоняют стирол с ксилолом при температуре не выше 1050C и вакууме 780—940 кПа.
После окончания отгонки стирола раствор смолы из реактора сливается самотеком в смеситель для получения лака. В смеситель добавляют ксилол и другие компоненты для составления лака, проводят в смесителе его типизацию и очистку на тарельчатом фильтре или пресс-фильтре. Стирольноксилольный дистиллат из вакуум-приемников поступает на изготовление последующих партий смолы.
Получение эмали и грунтовки сводится к диспергированию пигментной пасты в шаровой мельнице в растворе алкидностирольной смолы и последующему составлению, и типизации эмали или грунтовки в смесителе.
Свойства и применение.
Характеристика некоторых промышленных марок алкидностирольных лакокрасочных материалов приведена ниже.
Лак МС-25 — раствор в ксилоле или в смеси ксилола и скипидара алкидностирольной смолы на основе алкида, модифицированного смесью высыхающего, полувысыхающего и тунгового или дегидратированного касторового масел. Лак используют в качестве покрывного покрытия и в качестве пленкообразующего при производстве эмалей и грунтовок. Перед применением в лак добавляют сиккатив НФ-1 (2%). Разбавляют лак до рабочей вязкости либо ксилолом (до 25 с по ВЗ-4), либо смесью ксилола со скипидаром (до 40 с по ВЗ-4). Наносят лак краскораспылителем или кистью в один или два слоя. Лак высыхает при 18—22 0C до степени 1 за 30 мин, до степени 3 — в течение 4,5 ч.
Эмали МС-1181 и МС-П81А-—суспензии красного железоокисного пигмента и микроталька в алкидностирольиом лаке MC-Ol 54. Перед применением в эмаль MC-1181 добавляют 3% сиккатива НФ-1. Эмаль MC-1181А получают на месте потребления путем смешения 100 масс. ч. эмали МС-1181 с 3 масс. ч. алюминиевой пудры ПАП-1 и 3 масс. ч. сиккатива НФ-1. После введения алюминиевой пудры и сиккатива эмаль должна быть использована в течение 72 ч с момента смешения.
Основное назначение эмали МС-1181—окраска изделий из черных металлов с целью временной защиты от коррозии на период транспортирования и хранения в складских условиях. Эмаль MC-1181А применяют для временной защиты от коррозии изделий из черного металла на период транспортирования и хранения на открытом воздухе. Покрытие эмалью допускает проведение сварочных работ.
Эмали наносят краскораспылителем, предварительно разбавляя до рабочей вязкости 20—22 с по ВЗ-4 смесью уайт-спирита и ксилола (4:1); степень разбавления— до 40%- После нанесения однослойного покрытия и сушки при 18— 22 0C до степени 3 в течение 12 ч эмали образуют полуматовые влагостойкие покрытия с высокими физико-механическими показателями.
Грунтовка МС-067 — суспензия пигментов и наполнителей в алкидностирольной лаке с добавлением пластификатора. Грунтовка применяется для грунтования стальных изделий, а также для временной защиты стальных изделий при межоперационном хранении. Грунтовку наносят краскораспылителем или безвоздушным распылением после разбавления ксилолом, растворителем 646, Р-4 (в количестве до 10%) до рабочей вязкости 25—30 с по ВЗ-4. Ее можно наносить также кистью при вязкости 25—40 с по ВЗ-4.
При нанесении грунтовки электростатическим распылением ее разбавляют до рабочей вязкости 18—20 с по ВЗ-4 растворителями 646, 648 или Р-6 (в количестве до 20%). Можно также разбавлять смесью ксилола, ацетона и этилового Спирта в соотношении 5:3:2 или смесью сольвента, ацетона и этилового спирта в соотношении 7:1:2. Удельное объемное электрическое сопротивление грунтовки при рабочей вязкости составляет 10е—108 Ом-см, диэлектрическая проницаемость— 5,3—5,5. После высыхания грунтовка образует полуглянцевое покрытие толщиной 20—25 мкм.
Грунтовка МС-0152 — предназначается для нанесения на ржавые, старые, прокорродированные поверхности изделий, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности. Грунтовку можно наносить в качестве фосфатирующей на чистые очищенные поверхности черных и цветных металлов и легких сплавов, так как в ее состав входит ортофосфорная кислота. Ее наносят по слою ржавчины толщиной 80—100 мкм, причем возраст ржавчины практически не влияет на свойства покрытия.
Грунтовку наносят краскораспылителем или кистью в один слой при температуре от —20 до +30 0С, расход составляет 80—100 г/м2. Разбавляют ее ацетоном или циклогексаноном до рабочей вязкости 30—70 с по ВЗ-4. Степень разбавления — не более 10%.
По слою грунтовки МС-0152 можно наносить практически* любые лакокрасочные эмали. Срок службы покрытия, состоящего из одного слоя грунтовки МС-0152 и 2—3 слоев эмали составляет 2 года.
Шпатлевка МС-006 — густая вязкая масса, состоящая из смеси пигментов и наполнителей (около 70%) и алкидностирольного лака (около 30%). Шпатлевка предназначается для исправления дефектов загрунтованной или окрашенной эмалью поверхности. Может использоваться в покрытиях, эксплуатируемых в атосферных условиях и внутри помещений. Наносят шпатлевку шпателем или краскораспылителем, предварительно разбавив ее ксилолом. Шпатлевка образует быстросохнущее покрытие холодной сушки (15 мин при 18—22 0C). Толщина слоя шпатлевки должна быть не более 40—50 мкм. Шлифуют водостойкой шкуркой зернистостью 4—6.