Лако-красочные материалы — производство

Изоцианаты используют для отверждения эпоксидных олиго­меров, содержащих гидроксильные группы. К таким олигоме­рам относятся в первую очередь диановые эпоксидные олиго­меры с молекулярной массой более 1000, эпоксиэфиры и фен — окси-смолы. В качестве изоцианатных отвердителей можно ис­пользовать различные преполимеры изоцианатов, блокирован­ные изоцианаты и реже — мономерные диизоцианаты, например

2,4- Толуилендиизоцианат или гексаметилендиизоцианат. Наи­большее распространение получил преполимер на основе ди — этиленгликоля и 2,4-толуилендиизоцианата.

Из-за высокой реакционной способности изоцианатных групп отверждение можно проводить на холоду (ж20°С). Образова­ние сетчатого полимера происходит за счет взаимодействия изо­
цианатных и гидроксильных групп с образованием уретановых фрагментов цепи:

2 о—сн2снсн2—о—+ осгаысо -—»-

=У | =/

Он

-о-

О—сн2снсн8—о-

I

О=с—о

I

N4

I

К

I

ЫН

I

О=с—о

^О—СН2СНСН2—О—

Химические основы процесса и принципы составления ре­цептур подробно изложены в гл. 6.

Иногда для специальных целей (например, для повышения теплостойкости покрытий) проводят высокотемпературное от­верждение (180—200 °С), при котором возможно взаимодейст­вие эпоксидной и изоцианатной групп с образованием цикли­ческих структур замещенных оксазолидонов:

—ОСН2СН—СН2+ 0=С=№—————— » —ОСНаСН—СН2 (5.57)

/ II

О О N1*-

Эпоксидно-изоцианатные материалы обычно двухупаковоч­ные и смешиваются перед нанесением. Стабильность системы невелика и составляет в зависимости от используемых компо­нентов 1—6 ч. В качестве растворителей используют кетоны — ацетон, метилэтилкетон, циклогексанон. Для растворения фе- нокси-смол используют целлозольвацетат. Покрытия отличают­ся высокими атмосферо — и хемостойкостью (за исключением ще — лочестойкости, которая ниже по сравнению с тем же показате­лем эпоксидно-полиаминных покрытий), а также хорошими диэлектрическими свойствами, однако адгезия таких покрытий недостаточно высока.

Фенол о-, карбамидо — и меламиноформальдегидные олигомеры

Феноло-, карбамидо — и меламиноформальдегидные олигомеры можно рассматривать как сшивающие отвердители, поскольку они содержат в своей структуре функциональные группы, спо-

Собные реагировать с функциональными группами эпоксидных олигомеров.

Новолачные фенолоформальдегидные олигомеры реагируют с эпоксидными группами по фенольным группам. В отсутствие катализатора реакция протекает лишь при высоких температу­рах (150—180°С). Добавление катализаторов основного харак­тера (третичные амины) позволяет снизить температуру до 80—100°С.

Процессы отверждения эпоксифенольных композиций с ис­пользованием резольных олигомеров протекают значительно сложнее. Кроме взаимодействия метилольных и бутоксильных групп резола с вторичными гидроксильными группами эпоксид­ных олигомеров в ряде случаев возможна реакция орго-алки — лирования по Фриделю — Крафтсу в ароматическое ядро эпок­сидного олигомера, при этом роль алкилирующего агента игра­ют метило л ьные группы:

!—ОН

(5.58)

Процесс сопровождается также гомоконденсацией резольного олигомера по метилольным группам. Все эти реакции подвер­жены кислотному катализу.

При взаимодействии эпоксидных олигомеров с меламино — и карбамидоформальдегидными олигомерами в основном проте­кают реакции гомоконденсации метилольных групп и их кон­денсация с вторичными гидроксильными группами эпоксидных олигомеров. Кроме того, в этом случае возможно также проте­кание реакции с участием —ЫН-групп олигомеров-отвердите — лей.

Наибольшее практическое применение в лакокрасочной про­мышленности из указанных выше олигомеров-отвердителей на­шли фенолоформальдегидные олигомеры резольного типа. Эпоксидно-фенольные композиции, приготовленные с использо­ванием резолов, широко применяются в качестве хемостойких лаков, предназначенных для внутренней защиты тары пищевых консервов и аэрозольных упаковок в бытовой химии. В качест­

Ве эпоксидного компонента в этих лаках используют эпоксид­ные олигомеры с молекулярной массой 2500—3500; из феноло- формальдегидных— ксиленол — или фенол-о-крезолформальде — гидные бутанолизированные резолы. Покрытия горячего (>200 °С) отверждения на основе рассматриваемых эпоксифе — нольных композиций обладают исключительно высокой химиче­ской стойкостью и вместе с тем достаточно эластичны, причем высокую химическую стойкость им придают в первую очередь фенолоформальдегидные олигомеры, а эластичность — эпоксид­ные.