Лако-красочные материалы — производство

Радиационное отверждение включает отверждение пучком электронов, ультрафиолетовым (УФ) и инфракрасным (ИК) из­лучением. Все эти методы используются в промышленности. Росту их применения способствуют меньшее потребление энергии, луч­шая защита окружающей среды и, особенно, применимость при защите покрытиями деревянных, бумажных и пластмассовых подложек. Для инициирования цепной полимеризации при отверж­дении УФ-излучением применяют фотоинициаторы, а в случае — термические инициаторы. При отверждении электронным пучком нет необходимости добавлять инициатор, так как электро­ны благодаря их собственной высокой энергии генерируют ради­калы в полимеризующемся слое. Для этих целей используют обычно материалы с высоким сухим остатком, а типичная пленко­образующая система состоит из смеси форполимера и реакцион — носпособного разбавителя. Типичными форполимерами являются ненасыщенные полиэфиры, применяемые вместе с соответствую­щими винильными или акриловыми мономерами в качестве раз­бавителей. Обзор механизмов отверждения под влиянием УФ-, ИК-излучения и электронного пучка, а также соответствующих композиций дан в работах [84, 85].

Помимо уже описанных ранее ненасыщенных полиэфиров, для этих целей используются также эпоксидные и полиуретановые пленкообразователи. Эпоксиакрилаты получают реакцией диано — вых эпоксидных смол с акриловой кислотой. Полиуретановые пленкообразователи для фотоотверждении синтезируют взаимо­действием ди — или полифункциональных изоцианатных аддуктов с гидроксиэтилакрилатом.

Определенное применение нашли также акрилаты простых и сложных полиэфиров, получаемые реакцией этерификации гидрок — силсодержащих простых или сложных полиэфиров акриловой кислотой. При получении всех акрилированных пленкообразова — телей необходимо тщательно контролировать содержание ингиби­тора, чтобы предохранить от преждевременной полимеризации. Кроме того, может потребоваться разбавление готового продукта мономером для достижения требуемой текучести. Основное до­стоинство форполимеров этого типа — низкая вязкость.

К мономерам, применяемым в качестве реакиионноспособных разбавителей для регулирования вязкости, предъявляются опреде­ленные требования по вязкости, сольватирующей способности, летучести и фоточувствительности. Механизмы отверждения до­статочно сложны и для каждой конкретной системы существует оптимальное соотношение олпгомер — мономер при данной дозе облучения, необходимое для достижения требуемых характе­ристик пленки. Акрилаты обладают наибольшей скоростью от­верждения и обычно они полифункциональны. Из мономеров широко применяются гексаидиолдиакрилат и триметилолпропан — триакрилат. В настоящее время в промышленности производится широкий ряд таких многофункциональных мономеров. По реак­ционной способности ненасыщенных групп в радиационно-отверж — даемых системах мономеры располагаются в следующий ряд: акрилаты > метакрилаты > аллильные > винильные.

Фотоинициаторами для отверждения в УФ и видимой области ненасыщенных систем должны быть генераторы свободных ради­калов, например ароматические кетоны. Применяют также и сочетания кетонов с аминами [86]. Реакции отверждения те же, что и описанные ранее при полимеризации акриловых соеди­нений.

Последним достижением в этой области являются эпоксидные смолы, отверждаемые по катионному механизму, в которых приме­няют фотоинициаторы, выделяющие под воздействием облучения кислоты Бренстеда. Такие композиции основаны, главным обра­зом, на циклоалифатических эпоксидных смолах и алифатических диэпоксидах. Диановые эпоксидные смолы ухудшают способность к отверждению подобных систем.