Лако-красочные материалы — производство

Ненасыщенные полиэфирные смолы получают взаимодействием двухосновных ненасыщенных кислот и двухатомных спиртов. Наибо­лее часто в качестве такой кислоты используется малеиновая кислота, а спиртовыми компонентами являются глицерин, этиленгликоль и диэтиленгликоль.

Для приготовления ненасыщенных полиэфирных смол применя­ют реакторы из нержавеющей стали или эмалированные. Реактор должен быть снабжен мешалкой, прямым и обратным холодильни­ком, а также рубашкой, которую используют для быстрого нагрева или охлаждения реакционной массы.

Температура синтеза ненасыщенных полиэфиров 170-220°С в то­ке инертного газа. Для ускорения реакции применяют небольшой ва­куум. После окончания реакции смолу охлаждают до 50-80°С. Во избежание полимеризации к смоле добавляют ингибитор (гидрохи­нон).

Для получения полиэфирных лаков ненасыщенную полиэфирную смолу сополимеризуют с растворителем-мономером, содержащим двойные связи. Таким мономером, вначале снижающим вязкость, а затем «сшивающим» линейные ненасыщенные полиэфиры, чаще все­го является стирол. Стирол — относительно дешевый мономер, обра­зующий пленки высокого качества. Полиэфирные лаки часто называют «лаки без растворителя», поскольку содержание растворителя в них составляет не более 10%, а содержание пленкообразующего достигает 85-95%. В этих системах растворитель входит в состав лаковой пленки; применяемые в качестве растворителей мономеры не испаряются при высыхании, а вступают с пленкообразователями во взаимодействие.

Реакция между полиэфирной смолой и мономером происходит после добавления инициаторов полимеризации — обычно перекисей и гидропе­рекисей (например, перекись бензоила). Для ускорения разложения пе­рекисей (при 20°С) в состав лака вводят ускорители (обычно третичные амины). При добавлении инициаторов полимеризации к раствору смолы образование неплавкого и нерастворимого покрытия происходит через 20-40 мин, поэтому смешение этих компонентов производится непо­средственно перед нанесением их на поверхность.

Кроме этих компонентов в состав полиэфирных лаков входят добав­ки, изолирующие покрытие от воздействия кислорода воздуха, тормозя­щего «сшивку» сополимеров смолы и мономера. В качестве добавок применяют воскообразные вещества (парафин, пчелиный воск, стеари­новую кислоту и др.) в количестве 0,1-2%, которые хорошо растворимы только в масле; в процессе полимеризации они теряют растворимость, всплывают на поверхность и образуют защитный слой.

Для снижения вязкости в полиэфирные лаки иногда вводят рас­творители или их смеси (ацетон, метанол, этилацетат и др.), а для по­вышения эластичности пленок — пластификаторы (диметилфталат, дибутилфталат и др.).

Пленки полиэфирных лаков однослойного нанесения имеют толщину 200-300 мкм из-за высокого содержания пленкообра­зующего. Покрытиям на основе полиэфирных лаков присущи хо­роший глянец, высокие твердость, свето-, водо — и теплостойкость, прочность к истиранию, стойкость к бензину и другим органиче­ским растворителям.

Полиэфирные лаки и эмали применяются при отделке древесины, для получения бесцветных покрытий в мебельном производстве, для отделки футляров радиоприемников и телевизоров, деревянных по­верхностей в железнодорожных вагонах и для других целей.

3.2.6. Эпоксидные смолы. Эпоксидные смолы получают при взаимодействии многоатомных фенолов (например, дифенилолпро — пана) с эпихлоргидрином глицерина в щелочной среде. Молекулярная масса олигомеров определяется соотношением исходных мономеров и условиями реакции (температура, длительность нагревания, пере­мешивание и др.).

Применяемая рецептура в % для получения эпоксидных смол:

TOC o "1-3" h z Дифенилолпропан…………………………………………………… 46

Эпихлоргидрин………………………………………………………… 37

Едкий натр………………………………………………………………… 17

Технологический процесс получения эпоксидной смолы состоит в следующем: в реактор, снабженный мешалкой и трубчатым холо­дильником, загружают дифенилолпропан и эпихлоргидрин. Содер­жимое нагревают до 70±5°С, а затем в реактор частями добавляют едкий натр (12%-ный раствор). После окончания процесса перемеши­вание прекращают. Смолу промывают водой и затем растворяют в толуоле. Избыток щелочи нейтрализуют. Нейтрализированный толу­ол ьный раствор смолы при стоянии отделяют от подсмольной воды. Толуол и воду отгоняют в вакууме.

Лаки на основе эпоксидных олигомеров получают растворением смол в ацетоне, метилэтилкетоне, толуоле и других растворителях. Лак на основе эпоксидной смолы без отвердителя хранится неопреде­ленно долгое время. Отверждение происходит при добавлении к смо­ле небольших количеств отвердителя (гексаметилендиамина, поли — этиленполиамина, малеинового ангидрида’и др.) как при комнатной температуре, так и при нагревании. На 100 частей эпоксидной смолы вводят 6-8 частей отвердителя (в зависимости от природы отвердите­ля и условий отверждения). В качестве отвердителей могут быть ис­пользованы некоторые полиамидные, феноло-, мочевино-, меламино — формальдегидные и другие смолы.

Покрытия на основе эпоксидных смол обладают исключительно высокой адгезией к металлам, дереву, бетону, сопротивлением к ис­тиранию, высокой химической и атмосферостойкостью, высокой ме­ханической прочностью в сочетании с эластичностью и хорошими диэлектрическими показателями.