Эпоксидные лакокрасочные материалы, содержащие органические растворители
Эти материалы подразделяются на две подгруппы: двухкомпонентные, отверждаемые на холоду с помощью отвердителей и однокомпонентные горячего отверждения.
Двухкомпонентные эпоксидные лакокрасочные материалы состоят из полуфабриката лака, эмали, грунтовки или шпатлевки и соответствующего отвердителя. Полуфабрикатные материалы содержат эпоксидную смолу, растворители, добавки, улучшающие розлив, ускоряющие отверждение (высыхание), модификаторы. В пигментированные полуфабрикатные материалы, кроме того, входят пигменты и наполнители.
Однокомпонентные эпоксидные лакокрасочные материалы горячего отверждения состоят из эпоксидных смол, растворителей с добавлением модифицирующих смол, ускорителей отверждения и различных других добавок, а также пигментов и наполнителей (для эмалей и грунтовок).
Для получения двухкомпонентных материалов используют преимущественно ннзкомолекуляриые (с мол. массой 600—900) и среднемолекулярные (с мол. массой 1000—2000) эпоксидные смолы, характеризующиеся относительно высоким содержанием эпоксидных групп. Значительно реже используются в двухкомпонентных системах высокомолекулярные эпоксидные смолы с молекулярной массой 2500—5000.
Эпоксидные смолы, имеющие в своем составе реакционноспособные группы двух типов — эпоксидные и гидроксильные, способны взаимодействовать на холоду с аминами, полиамидами, изоцианатами, а при нагревании — с соединениями, содержащими карбоксильные, алкоксильные, гидроксильные группы, с образованием полимеров сетчатой структуры, что приводит к отверждению покрытий.
Наличие в макромолекуле смолы сильно полярных вторичных гидроксильных групп, редко расположенных вдоль цепи, придает эпоксидным покрытиям наряду с высокой адгезией хорошую эластичность. Отсутствие в макромолекуле сложноэфирной связи, имеющейся в макромолекулах большинства поликонденсационных пленкообразующих, обеспечивает высокую водо- и химическую стойкость покрытий, особенно к щелочам.
Для получения однокомпонентных эпоксидных материалов горячего отверждения преимущественно применяются высокомолекулярные эпоксидные смолы с молекулярной массой 2500—5000. Высокомолекулярные смолы отличаются повышенным содержанием гидроксильных групп (более 5%) и низким содержанием эпоксидных групп (менее 3%), а также высокой температурой плавления (до 150 0C). Отверждение этих материалов происходит в результате взаимодействия гидроксильных и эпоксидных групп эпоксидной смолы с реакционноспо-собными группами модифицирующих смол при 140—200 °С. При этом образуется полимерное покрытие сетчатой структуры.
Растворители. Эпоксидные смолы хорошо растворяются в кетонах, ацетатах, эфирах гликолей, спиртах, хлорсодержащих растворителях. В ароматических углеводородах (толуол, ксилол) растворяются только низкомолекулярные жидкие смолы. В алифатических углеводородах (уайт-спирит, бензин) эпоксидные смолы не растворяются.
Модификаторы. В качестве модификаторов для эпоксидных лакокрасочных систем, отверждаемых’ на холоду, используют битумные смолы, низкомолекулярные тиоколы, дивинилацетиленовые смолы. Введение модификаторов позволяет улучшить некоторые свойства покрытий и уменьшить расход дорогостоящей смолы
Отвердители. Для отверждения эпоксидных лакокрасочных материалов на холоду используют аминные, полиамидные и изоциапатные отвердители.
В качестве амииных отвердителей применяют гаксаметилендиамин (в виде 50%-ного спиртового раствора — отвердитель № 1), диэтилентриамин (ДЭТА), полиэтилеиполиамин (ПЭПА), аддукт гексаметилендиамина со смолой Э-40 (отвердитель АЭ-4).
В качестве полиамидных отвердителей применяют растворы низкомолекулярных полиамидов ПО-200, ПО-201, ПО-300 следующих составов:
В качестве изоцианатных отвердителей применяют продукт 102Т и др.
Алифатические амины, низкомолекулярные полиамиды и изоцианаты взаимодействуют с эпоксидной смолой довольно быстро — в течение нескольких часов, поэтому жизнеспособность лакокрасочных материалов после введения отвердителей составляет от 1 до 24 ч (преимущественно 4—8 ч) для полиаминов, 8—72 ч для полиамидов и 1—6 ч для изоцианатов.
Жизнеспособность эпоксидных материалов зависит не только от вида от-вердителя, но также в значительной степени от концентрации эпоксидной смолы в лакокрасочном материале (чем концентрация меньше, тем жизнеспособность больше) и температуры, при которой хранится материал после введения отвердителя.
Модифицирующие смолы. Для получения однокомпонентных эпоксидных ма> териалов горячего отверждения в качестве модифицирующих смол применяют фенолоформальдегидные, меламиноформальдегидные и карбамидоформальдегид-ные, которые содержат гидроксильные, алкоксильные (метилольные) и другие группы, способные взаимодействовать с реакционноспособными группами эпоксидной смолы.
Пигменты и наполнители. В большинстве случаев в эпоксидных эмалях применяются химически инертные пигменты — двуокись титана, окись хрома, желе-зоокисные, фталоцианиновые пигменты, технический углерод. В грунтовках используют хроматы стронция, цинка, железоокисные пигменты, цинковую пыль. В качестве наполнителей чаще всего применяют тальк, барит, асбестовую муку и др. На 1 масс. ч. эпоксидной смолы (считая на 100%-ный продукт) вводят 0,7—1 масс. ч. пигментов и наполнителей.