Кремнийорганические эмали и краски

обзоры, методики, рецепты

Двухкомпонентные полиуретановые лакокрасочные материалы

Двухкомпонентные материалы состоят из полуфабрикатного лака или эмали и второго компонента — изоцианата. В состав полуфабрикатного материала вхо­дит гидроксилсодержащий насыщенный полиэфир, растворители, катализаторы и другие добавки, необходимые для создания матовости, улучшения розлива и других свойств покрытия. Полуфабрикатная эмаль, кроме того, содержит пиг­менты.

Насыщенные полиэфиры получают на основе преимущественно адипиновой и фталевой кислот и многоатомных спиртов — гликолей, глицерина, триметилол-пропана и др. (в виде 50%-ных растворов в циклогексаноне). Варьируя соотно­шение компонентов, можно получать полиэфиры с различным гидроксильным числом. Увеличение содержания трехатомных спиртов способствует повышению гидроксильного числа смолы, что, в свою очередь, приводит к получению мало­эластичных покрытий с высокой твердостью.

В качестве растворителей применяют циклогексанон, метилэтилкетон, метил-изобутилкетон, реже ацетон, бутил — и этилацетат марки А (с содержанием эфи­ров не менее 98%) и этилгликольацетат. Для удешевления лакокрасочных ма­териалов применяют в небольших количествах ксилол и толуол, однако они отрицательно влияют на жизнеспособность лаков и эмалей.

В качестве катализаторов, ускоряющих отверждение покрытий, применяют октоат цинка. Для повышения розлива покрытия в полуфабрикатный лак вводят винифлекс, поливинилбутираль, ацетобутират целлюлозы. Для получения мато­вых покрытий добавляют высокодисперсный оксид кремния (аэросил).

Пигментами для полиуретановых лакокрасочных материалов служат дву­окись титана (рутильной формы), литопон, железоокисные пигменты (красные,

желтые, черные), окись хрома, ультрамарин, некоторые сорта технического угле­рода, фталоцианиновые и другие органические пигменты, не содержащие реак-ционноспособных (по отношению к изоцианатным) групп. Пигменты, содержа­щие цинк (белила цинковые, крон цинковый) и свинцовые пигменты не приме­няются. Пигменты должны содержать минимальное количество влаги.

В качестве изоциаиатного компонента применяют: продукт 102Т (2,4-то-луилендиизоцианат); продукт Т-65/35 (смесь изомеров толуиленизоцианата, со­держащая 65% изомера 2,4 — и 35% изомера 2,6-); диэтиленгликольуретан (ДГУ) 100%-ный; 70%-ный раствор ДГУ в циклогексаноне; ДГУ-65 на основе продукта Т-65/35; полиизоцианурат T—40%-ный раствор продукта циклополимеризацни 2,4-толуилендиизоцианата; полиизоцианурат ТГ — 50%-ный раствор про­дукта циклополимеризацни ароматического и алифатического диизоциа-натов.

К алифатическим изоцианатным соединениям относится полиизоцианат-биу-рет — тример 1,6-гексаметилендиизоцианата марок ЭК, К и Н.

Ароматические изоцианаты используются чаще алифатических благодаря лучшей реакционной способности. Однако алифатические изоцианаты придают полиуретаиовым покрытиям высокую светостойкость и длительную атмосферо-стойкость в различных климатических условиях и хорошие декоративные свой­ства. Для повышения реакционной способности алифатических полиизоцианатов в лакокрасочный материал добавляют катализатор, чаще всего октоат цинка. Изоцианатные соединения следует тщательно оберегать от соприкосновения с влагой воздуха, спиртами, моноэфиргликолями, фенолами и другими гидроксил-содержащими веществами.

Жизнеспособность лакокрасочных материалов после введения в их состав изоцианатных соединений составляет от нескольких часов до 24 ч. Жизнеспо­собность полиуретанового лакокрасочного материала зависит от концентрации пленкообразующего вещества, температуры хранения и типа растворителя. Сни­жение концентрации пленкообразующего вещества с 50—60 до 30—40% повы­шает жизнеспособность материала с 3—6 до 12—20 ч. Применение ароматиче­ских разбавителей (ксилола) снижает жизнеспособность с 16 до 4 ч (при содер­жании 30% ксилола в смеси растворителей).

Получение двухкомпоиентных полиуретановых лаков включает синтез поли­эфира, составление лака иа его основе и комплектации с соответствующим изо­цианатным соединением.

Полиэфирную смолу (в частности марки 10-47) получают в виде 60%-ного раствора в циклогексаноне. Исходными компонентами являются диэтиленгли-коль, адипиновая кислота и фталевый ангидрид. Синтез полиэфира 10-47 про­водят в реакторе с пропеллерной или турбинной мешалкой, оборудованном по­лутрубной рубашкой для обогрева ВОТ или электроиидукционным устройством. Реактор соединен с конденсатором, разделительным сосудом и вакуум-приемни­ком, обеспечивающим возможность проведения синтеза с азеотропной отгонкой реакционной воды. Синтез проводят в одну стадию. Многоатомные спирты и кислоты смешивают в реакторе с 2—3% ксилола и подогревают до 2000C и при этой температуре ведут синтез до получения полиэфира с заданными показате­лями. Выделяющуюся в процессе синтеза воду отгоняют вместе с ксилолом в виде азеотропной смеси, которая после охлаждения в конденсаторе разделяется в сосуде и верхний ксилольный слой возвращается в реактор. Готовую смолу вакуумируют от остатков ксилола при 150°С, после чего она поступает в сме­ситель для растворения в циклогексаноне. Для получения полуфабрикатного лака к раствору полиэфира добавляют предварительно приготовленные и очи­щенные растворы фенолоформальдегидной смолы, ацетобутирата целлюлозы и катализаторов в циклогексаноне. Затем лак типизируют по вязкости и содержа­нию нелетучих веществ и очищают. После расфасовки полуфабрикатный лак комплектуется соответствующим полиизоцианатом.

Получение двухкомпоиентных полиуретановых эмалей включает диспергиро­вание пигментов в полиэфирном лаке и последующее смешение пигментной, пасты с остальными компонентами эмали. Диспергирование пигментов проводят в шаровой или бисерной мельнице, а смешение компонентов и типизацию — в вертикальном смесителе с якорной или рамной мешалкой. После очистки эмаль комплектуют соответствующим полиизоцианатом.

Comments are closed.