Использование: для получения защитно-декоративных покрытий на различных изделиях, например, на керамических плитках, стекле. Сущность: полиэфирное покрытие получают путем нанесения на поверхность изделия состава, включающего ненасыщенную полиэфирную смолу на основе полиалкиленгликольмалеинатфталата (91-97 мас.%) и смесь фотоинициаторов: гексахлор-п-ксилол (2,0-6,0 мас. %), -гидроксиацетофенон (0,5-1,5) и 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид (0,5-1,5 мас.%). Нанесенный состав отверждают с помощью УФ-облучения и получают покрытие, характеризующееся повышенной адгезией, эластичностью, химической стойкостью, в том числе и при кипячении. 1 табл.
Изобретение относится к технологии получения защитно-декоративных полимерных покрытий на различных изделиях, например на керамических плитках, стекле. Известно, что поверхность керамических, стеклянных, металлических изделий для упрочнения и придания определенных декоративных свойств покрывают полимерными покрытиями, для чего используются полимеризуемые соединения, например ненасыщенные полиэфиры. Для ускорения отверждения полиэфирных покрытий широко применимы различные химические соединения. К таким соединениям относятся различные перекисные соединения, например перекись бензоила /1/. Основной недостаток применения для этих целей перекисных соединений их взрывоопасность. К разновидности инициаторов полимеризации относятся и фотоинициаторы полимеризации, применяемые при УФ- или ИК-отверждении полиэфирных покрытий. Известна большая группа фотоинициаторов полимеризации. Это галоидуглеводороды, например трихлортолуол, гексахлор-п-ксилол, гекссахлор-м-ксилол /2/, полихлорированный трифенил/3/, производные бензоина, бензофенона, ацетофенона, например, диметокси-2-фенилацетофенон /3/, элементоорганические соединения, в том числе фосфорорганические соединения, например трифетилфосфин /3/. Однако единичные ускорители полимеризации не обеспечивают высокую скорость отверждения полиэфирных покрытий, а также не обеспечивают образование покрытий достаточной устойчивостью к истиранию, хорошей эластичностью, что известно из ранее опубликованных работ /3/. Наиболее близким к способу, выбранному в качестве прототипа, является известный способ УФ отвердения полиэфирного покрытия, в котором применяется смесь фотоинициаторов полимеризации, содержащая ацетофенопроизводное, например диметокси-2-фенилацетофенон, затем галогенсодержащее ароматическое углеводородное соединение, например полихлорированный трифенил, а также фосфорорганическое соединение, например триметилфосфин, взятые в весовом соотношении 1-30:30:1-30/3/. Покрытия, получаемые данным способом, характеризуются высокой эластичностью, химической стойкостью, однако, как показали дополнительные исследования, не выдерживают кипячение в воде. Новый способ получения полиэфирного покрытия на изделиях включает нанесение состава, содержащего смесь фотоинициаторов полимеризации, включающую гидроксиацетофенон, гексахлор-п-ксилол, 2, 4, 6 -триметилбензоилдифенилфосфиноксид при их массовом соотношении, равном мас. ненасыщенный полиэфир 91-97, гексахлор-п-ксилол 2,0-6,0, гидроксиацетофенон 0,5-1,5, 2, 4, 6- триметилбензоилдифенилфосфиноксид 0,5-1,5, и дальнейшее УФ - отверждение покрытия. Способ отличается от способа-прототипа новым качественным и количественным составом фотоинициаторов. Покрытия, получаемые после УФ - отверждения ненасыщенных полиэфиров, содержащих Указанную смесь фотоинициаторов, характеризуются высокой прочностью при испытании образца на кипячение, обладают высокой адгезионной прочностью. В качестве отверждаемых ненасыщенных полиэфиров применяются смолы на основе гликолей, фталевой малеиновой кислот. Количество полиэфира в смеси составляет 91-97 мас. Уменьшение количества полиэфира ниже заявляемого приводит к неполной полимеризации по всей глубине покрытия, а завышение количества полиэфира приводит к замедлению процесса полимеризации, что приводит к образованию липкого покрытия. Полимеризация ненасыщенного полиэфирного покрытия инициируется присутствием смеси фотоинициаторов определенного состава. При занижении количества каждого фотоинициатора ниже заявляемого: гексахлор-п-ксилола ниже 2 мас. а гидроксиацетофенона и 2, 4, 6 -триметилбензоилдифенилфосфиноксида ниже 0,5 мас. наблюдается резкое снижение скорости полимеризации, что требует многократного облучения поверхности с применением высокой мощности УФ-облучения. В случае превышения количества гексахлор-п-ксилола выше 6 мас. гидроксиацетофенона выше 1,5 мас. и 2, 4, 6-триметилбензоилфосфиноксида выше 1,5 мас. наблюдается образование неровной поверхности. Процесс отверждения покрытия проводится при помощи УФ-облучения, составляющей 6-8кВт/ч. Изобретение иллюстрируется примерами 1-5/см. пример 1 и таблицу/. Пример 1. В стеклянной емкости смешивают ненасыщенный полиэфир марки 609-21-М /91/, гексахлор-п-ксилол /6г/, гидроксиацетофенон /1,5г, 2, 4, 6 -триметилбензоилдифенилфосфиноксид/1,5г/, нагревают на водяной бане до 70 o C, готовую композицию наливают на стекло и апликатором раскатывают слой покрытия толщиной 100мк, после чего стеклянную пластину с покрытием подвергают УФ облучению при использовании лампы УФ-облучения мощностью 8кВт/ч.
Формула изобретения
Способ получения полиэфирного покрытия путем нанесения на поверхность изделия состава, включающего ненасыщенную полиэфирную смолу на основе полиалкиленгликольмалеинатфталата и смесь фотоинициаторов, с последующим УФ-отверждением, отличающийся тем, что в качестве смеси фотоинициаторов используют смесь гексахлор-п-ксилола, - гидроксиацетофенона и 2,4,6-триметилбензоил-дифенилфосфиноксида при следующем массовом соотношении компонентов состава, мас. Ненасыщенная полиэфирная смола 91 97 Гексахлор-п-ксилол 2,0 6,0 - гидроксиацетофенон 0,5 1,5 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид 0,5 1,5о
Похожие патенты:
Изобретение относится к фотографии, в частности к фотополимеризующейся кеомпозиции (ФПК) для изготовления защитного рельефа матрицы гальванопластического наращивания
Изобретение относится к области получения полимерных композиций на основе полимерных смол, в частности, ненасыщенных полиэфирных, которые могут применяться в качестве защитных покрытий при ремонте и монтаже подводных нефтепроводов, для защиты от коррозии и абразивного износа установок сероочистки на промышленных теплоэлектростанциях, а также для защиты оборудования, трубопроводов, работающих в условиях низких температур
Изобретение относится к отделочным лакокрасочным материалам, в частности к шпатлевкам для заделки различных неровностей и исправления дефектов металлических и деревянных поверхностей в конструкциях, эксплуатируемых в атмосферных условиях и внутри помещений, для ремонта автомобилей
Изобретение относится к области химии и технологии полимеров, а именно к самоотверждающимся полимерминеральным композициям, которые используют преимущественно для выравнивания кузовов автомобилей, а также для выравнивания других металлических и неметаллических поверхностей, не контактирующих с пищевыми продуктами
Изобретение относится к области получения пленкообразующих композиций на основе ненасыщенных олигоэфиров, отверждаемых УФ-излучением или излучениями высоких энергий и образующих глянцевые защитно-декоративные покрытия на древесине, картоне, цементе и других материалах
Коррозия снижает прочность и ухудшает внешний вид металлических конструкций, приводя со временем их к полному разрушению. Полиэфирные краски отлично защищают металл от ржавчины, одновременно придавая ему эстетичный внешний вид.
Общие характеристики
Твердые дисперсные структуры, в соединении которых присутствуют пленкообразующие смолы, отвердители (сиккативы), различные пигменты, а также установочные добавки, называются порошковыми красками.
Таким составам присущи:
- гомогенность (однотипность состава);
- физическое и химическое постоянство;
- неизменность смеси при эксплуатации и хранении.
Полиэфирные порошковые краски производятся следующим образом: все компоненты смешивают, затем гомогенизируют, (это происходит при высокой температуре в двухшнековом экструдере). Готовый расплав охлаждают, измельчают и просеивают, чем добиваются однородности порошка. Такие краски используют исключительно для металлических поверхностей. Однако за последнее десятилетие созданы несколько видов порошковых ЛКМ для пластика и дерева.
Такие краски отличаются экологической безопасностью, хорошими защитными свойствами, декоративностью. Кроме того, они экономичны. Окрашивание происходит в специальной камере, чем достигается 100% использование материала.
Особенности порошковой краски:
- декоративность (возможность использовать широчайшую цветовую палитру);
- надежность (высокая химическая устойчивость);
- возможность получить довольно толстое покрытие за одно окрашивание;
- полное отсутствие потеков на вертикалях;
- хорошая адгезия.
Разновидности
Широкое применение нашли порошковые краски на основе термоотверждаемых пленкообразующих. Они делятся на 2 вида: полиэфирные и эпоксидно-полиэфирные.
В их основе – специальный мелкодисперсный порошок, в котором используются полиэфир, пигменты и добавки, но при этом отсутствуют, какие бы то ни были растворители и эпоксидная смола.
Полиэфирные краски отличаются малой токсичностью, поэтому их применяют даже для окрашивания велосипедов, деталей автомобилей. Они разработаны для различных металлических поверхностей, регулярно испытывающих различные атмосферные воздействия (высокие/низкие температуры, снег, дождь, град, ветер) Устойчивость к перепадам температуры очень высокая. Способы нанесения – электростатический или трибостатический методы.
Среди других положительных характеристик:
- отличные показатели розлива и укрывистости;
- стойкость к агрессивным химическим веществам;
- быстрота высыхания.
Совет! Храните ЛКМ не более 12 месяцев при температуре 25°С.
Эпоксидно-полиэфирные
В основе таких красок находятся полиэфирные (до 50 – 70% общего состава) и эпоксидные смолы, дополненные отвердителем, наполнителями и пигментами (до 35 – 50% общего состава). Они относятся к порошковым эмалям внутреннего применения и имеют высокие прочностные характеристики:
- ударопрочность;
- эластичность;
- стойкость к растворителям;
- хорошую растекаемость.
Эпоксидно-полиэфирные (гибридные) краски применяют для окрашивания и улучшения внешнего вида изделий из металла, эксплуатируемых внутри помещения. Это может быть:
- электрооборудование;
- бытовая техника;
- посуда;
- мебель для дома и офиса;
- аксессуары для автомобилей;
- нагревательные приборы;
- туристические принадлежности.
Методы окрашивания: электростатический или трибостатический. Эпоксидно-полиэфирные составы отлично защищают от коррозии, не желтеют при воздействии высоких температур.
Совет! Работая с такими эмалями, соблюдайте осторожность – надевайте защитную маску, специальные очки и перчатки.
Методы покраски
Существует 2 способа нанесения порошковых полиэфирных и эпоксидно-полиэфирных составов – это электростатическое и трибостатическое распыление. Типовой процесс покраски состоит из следующих шагов:
- Подготовки основания предмета к покраске – , обработки грунтовками.
- Нанесения на окрашиваемый предмет порошка одним из самых подходящих для этого способов.
- Полимеризации при температуре от 140 – 220 °С. Это зависит от вида краски. В процессе подогревания порошок медленно расплавляется, в результате чего получается прочное однородное покрытие.
Производители порошковых красок выпускают составы, напоминающие хром, патину, медь, анодированный алюминий и некоторые металлы. Поверхности после окрашивания могут быть глянцевыми, способными скрывать мелкие дефекты, или фактурными, подчеркивающими достоинства. Выбор для потенциального потребителя огромен.
Ассортимент существующих промышленных полиэфирных покрытий весьма разнообразен. Полиэфирные покрытия различаются по цвету, условиям нанесения и отвердения, целевому использованию (грунтовочное покрытие, верхнее покрытие), назначению.
Эпоксидные порошковые краски (полиэфирное покрытие) обычно наносят на поверхность способом электростатического распыления. В зависимости от условий эксплуатации наносят 1-2 слоя. Эпоксидные покрытия отличаются высокой адгезией, механической прочностью и химической стойкостью. Интервал рабочих температур от -60 до +120?С. покрытия влагостойки, стойки к щелочам, алифатическим и ароматическим углеводородам, смазочным маслам, топливу, сырой нефти. По атмосферостойкости эпоксидные покрытия уступают многим другим покрытиям - они быстро теряют глянец и мелят. Диэлектрические свойства покрытий достаточно высоки.
Полиэфирные покрытия отличаются хорошими атмосферно - и светостойкостью, механической и электрической прочностью, повышенной стойкостью к истиранию. Полиэфирные краски лучше других порошковых материалов наносятся в электрическом поле, из них могут, получены покрытия различных цветов. Краски хорошо наносятся на поверхность электростатическим распылением, для них пригодны и другие способы нанесения. Они имеют высокий глянец и удовлетворительную адгезию к металлам.
Щелочестойкость покрытий низка. Диэлектрические показатели полиэфирных покрытий низка. Проводились атмосферные испытания покрытий в условиях юга, которые показали, что по атмосферостойкости полиэфирные покрытия превосходят все другие виды покрытий, в том числеполиакрилатные и полиуретановые.
Порошковые эпоксидно-полиэфирные краски привлекают большое внимание вследствие относительно низкой стоимости и хорошего качества получаемых покрытий. Краски получают комбинированием эпоксидного и полиэфирного олигомера. Краски наносят на поверхность способом электростатического распыления. Покрытия имеют красивый внешний вид, хороший глянец и равномерную окраску, устойчивы к воздействию воды, водных растворов солей, разбавленных щелочей и кислот.
Таблица. Химическая стойкость полиэфиров.
| Химическое вещество | Полиэфир | |
|---|---|---|
| 60 o F (15 o C) | 150 o F (66 o C) | |
| Авиационное топливо, Gasoline Aviation | Устойчивый | Неустойчивый |
| Автомобильный бензин, Gasoline, Auto | Устойчивый | Неустойчивый |
| Азотная кислота 0-5%, Nitric Acid 0-5% | Устойчивый | Устойчивый |
| Ацетат бария, Barium Acetate | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Ацетат натрия, Sodium Acetate | Устойчивый | Неустойчивый |
| Ацетат свинца, Lead Acetate | Устойчивый | |
| Белый щелок - пульпа целлюлозно-бумажная, White Liquor - Pulp Mill | Устойчивый | Неустойчивый |
| Бензиловый спирт, Benzyl Alcohol | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Бензойная кислота, Benzoic Acid | Устойчивый | Неустойчивый |
| Бензонат натрия, Sodium Benzoate | Устойчивый | Неустойчивый |
| Бикарбонат аммония, Ammonium Bicarbonate | Устойчивый | Неустойчивый |
| Бикарбонат калия, Potassium Bicarbonate | Устойчивый | Неустойчивый |
| Бисульфат кальция, Calcium Bisulfate | Устойчивый | Устойчивый |
| Бисульфат натрия, Sodium Bisulfate | Устойчивый | Устойчивый |
| Бисульфит натрия, Sodium Bisulfite | Устойчивый | Устойчивый |
| Борфтористоводородная кислота 10%, Fluoboric Acid 10% | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Бромид натрия, Sodium Bromide | Устойчивый | Устойчивый |
| Бромистоводородная кислота, Hydrobromic Acid 0-25% | Устойчивый | Неустойчивый |
| Бутиленгликоль, Butylene Glycol | Устойчивый | Устойчивый |
| Бутиловый спирт, Alcohol - Butyl | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Винная кислота, Tartaric Acid | Устойчивый | Устойчивый |
| Втор-бутиловый спирт, Alcohol - Secondary Butyl | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Галловое масло, Tall Oil | Устойчивый | Неустойчивый |
| Гексаленгликоль, Hexalene Glycol | Устойчивый | Устойчивый |
| Гексан, Hexane | Устойчивый | Неустойчивый |
| Гептаны, Heptanes | Устойчивый | Неустойчивый |
| Гидроксид аммония 10%, Ammonium Hydroxide 10% | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Гидроксид аммония 20%, Ammonium Hydroxide 20% | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Гидроксид аммония 5%, Ammonium Hydroxide 5% | Устойчивый | Неустойчивый |
| Гидроксид кальция, Calcium Hydroxide | Устойчивый | Неустойчивый |
| Гидроксид натрия 0-5%, Sodium Hydroxide 0-5% | Устойчивый | Устойчивый |
| Гидросульфид натрия, Sodium Hydrosulfide | Устойчивый | Неустойчивый |
| Гидрофторид натрия, Sodium Bifluoride | Устойчивый | Неустойчивый |
| Гипохлорид кальция, Calcium Hypochlorite | Устойчивый | Неустойчивый |
| Гипохлорид натрия, Sodium Hypochlorite | Устойчивый | Неустойчивый |
| Гипохлористая кислота 0-10%, Hypochlorous Acid 0-10% | Устойчивый | макс. при t = 104 o F (40 o C) |
| Гликолевая кислота, Glycolic Acid 70% | Устойчивый | Неустойчивый |
| Гликоль-пропилен, Glycol - Propylene | Устойчивый | Устойчивый |
| Гликоновая кислота, Glyconic, Acid | Устойчивый | Неустойчивый |
| Глицерин, Glycerin | Устойчивый | Устойчивый |
| Глюкоза, Glucose | Устойчивый | Устойчивый |
| Деионизированная вода, Water - Deionized | Устойчивый | Устойчивый |
| Деминирализованная вода, Water - Demineralized | Устойчивый | Устойчивый |
| Диаммоний фосфат, Di-Ammonium Phosphate | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Дибутилэфир, Dibutyl Ether | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Дизельное топливо, Diesel Fuel | Устойчивый | Неустойчивый |
| Диметилфталат, Dimenthyl Phthalate | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Диоксид углерода (углекислый газ), Carbon Dioxide | Устойчивый | Устойчивый |
| Диоксид хлора, Chlorine Dioxide/Air | Устойчивый | Неустойчивый |
| Диоктилфталат, Dioctyl Phthalate | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Дипропиленгликоль, Dipropylene Glycol | Устойчивый | Неустойчивый |
| Дистиллированная вода, Water - Distilled | Устойчивый | Устойчивый |
| Дифосфат натрия, Sodium Di-Phosphate | Устойчивый | Устойчивый |
| Дихлорид ртути, Mercuric Chloride | Устойчивый | |
| Дихромат натрия, Sodium Dichromate | Устойчивый | Устойчивый |
| Диэтиленгликоль, Diethylene Glycol | Устойчивый | Неустойчивый |
| Дубильная кислота, Tannic Acid | Устойчивый | Неустойчивый |
| Железосинеродистый натрий, Sodium Ferricyanide | Устойчивый | Устойчивый |
| Жирные кислоты, Fatty Acids | Устойчивый | Устойчивый |
| Изопропиловый 100%, Alcohol - Isopropyl 100% | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Изопропиловый спирт, Alcohol - Isopropyl | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Изопропилпальмитат, Isopropyl Palmitate | Устойчивый | |
| Калийалюминийсульфат, Potassium Aluminum Sulfate | Устойчивый | макс. при t = 170 o F (76.667 o C) |
| Каприловая кислота, Caprylic Acid | Устойчивый | Неустойчивый |
| Карбонат бария, Barium Carbonate | Устойчивый | Неустойчивый |
| Карбонат калия, Potassium Carbonate | Устойчивый | Неустойчивый |
| Карбонат магния, Magnesium Carbonate | Устойчивый | макс. при t = 160 o F (71.111 o C) |
| Карбонат натрия, Sodium Carbonate 0-25% | Устойчивый | Неустойчивый |
| Каробонат кальция, Calcium Carbonate | Устойчивый | Неустойчивый |
| Квасцовая мука, Aluminum Potassium Sulfate | Устойчивый | Устойчивый |
| Керосин, Kerosene | Устойчивый | |
| Кокосовое масло, Coconut Oil | Устойчивый | Неустойчивый |
| Кремнефтористоводородная кислота 0-20%, Fluosilicic Acid 0-20% | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Ксиленосульфонат натрия, Sodium Xylene Sulfonate | Устойчивый | Неустойчивый |
| Ксилол, Xylene | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Кукурузный крахмал, Corn Starch-Slurry | Устойчивый | Неустойчивый |
| Кукурузный сахар, Corn Sugar | Устойчивый | Неустойчивый |
| Кукурузовое масло, Corn Oil | Устойчивый | Неустойчивый |
| Лаурилсульфат натрия, Sodium Lauryl Sulfate | Устойчивый | Устойчивый |
| Лимонная кислота, Citric Acid | Устойчивый | Устойчивый |
| Масляная кислота 0-50%, Butyric Acid 0-50% | Устойчивый | Неустойчивый |
| Масляная кислота, Oleic Acid | Устойчивый | Устойчивый |
| Минеральные масла, Mineral Oils | Устойчивый | макс. при t = 180 o F (82.222 o C) |
| Молочная кислота, Lactic Acid | Устойчивый | |
| Монооксид углерода (угарный газ), Carbon Monoxide | Устойчивый | Устойчивый |
| Монофосфат натрия, Sodium Mono-Phosphate | Устойчивый | Устойчивый |
| Монохлорусусная кислота, Chloroacetic Acid 0-50% | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Морская вода, Water - Sea | Устойчивый | Устойчивый |
| Мочевина, Urea | Устойчивый | Неустойчивый |
| Муравьиная кислота, Formic Acid 10% | Устойчивый | Неустойчивый |
| Мыло, Soaps | Устойчивый | Неустойчивый |
| Нафта, Naphtha | Устойчивый | Устойчивый |
| Нафталин, Naphthalene | Устойчивый | Неустойчивый |
| Неочищенная бессернистая нефть, Crude Oil, Sweet | Устойчивый | Неустойчивый |
| Неочищенная высокосернистая нефть, Crude Oil, Sour | Устойчивый | Неустойчивый |
| Неочищенный бензин, Gasoline, Sour | Устойчивый | Неустойчивый |
| Нефтяное топливо, Fuel Oil | Устойчивый | Неустойчивый |
| Нитрат аммония, Ammonium Nitrate | Устойчивый | Устойчивый |
| Нитрат железа, Ferric Nitrate | Устойчивый | Устойчивый |
| Нитрат калия, Potassium Nitrate | Устойчивый | Устойчивый |
| Нитрат кальция, Calcium Nitrate | Устойчивый | Устойчивый |
| Нитрат магния, Magnesium Nitrate | Устойчивый | макс. при t = 160 o F (71.111 o C) |
| Нитрат меди, Copper Nitrate | Устойчивый | Устойчивый |
| Нитрат натрия, Sodium Nitrate | Устойчивый | Устойчивый |
| Нитрат никеля, Nickel Nitrate | Устойчивый | Устойчивый |
| Нитрат серебра, Silver Nitrate | Устойчивый | Устойчивый |
| Нитрат цинка, Zinc Nitrate | Устойчивый | Устойчивый |
| Октановая кислота, Octanoic Acid | Устойчивый | Неустойчивый |
| Оливковое масло, Olive Oil | Устойчивый | Устойчивый |
| Ортофосфат натрия, Trisodium Phosphate | Устойчивый | Неустойчивый |
| Пентоксид фосфора, Phosphorous Pentoxide | Устойчивый | Устойчивый |
| Перекись водорода, Hydrogen Peroxide 35% | Устойчивый | макс. при t = 120 o F (48.889 o C) |
| Перманганат калия, Potassium Permanganate | Устойчивый | Неустойчивый |
| Персульфат аммония, Ammonium Persulfate | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Персульфат калия, Potassium Persulfate | Устойчивый | Неустойчивый |
| Пиво, Beer | Устойчивый | Неустойчивый |
| Пикриновая кислота (сод. спирт), Picric Acid, Alcoholic | Устойчивый | Устойчивый |
| Пиридин, Pyridine | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Пироборнокислый натрий, Sodium Tetraborate | Устойчивый | Устойчивый |
| Поливинил спиртосод.,Polyvinyl Alcohol | Устойчивый | Неустойчивый |
| Поливинилацетат (латекс), Polyvinyl Acetate Latex | Устойчивый | Неустойчивый |
| Природный газ, Gas, Natural | Устойчивый | Неустойчивый |
| Растительное масло, Vegetable Oils | Устойчивый | Устойчивый |
| Сахарный буряк и тростниковый сироп, Sugar, Beet and Cane Liquor | Устойчивый | Неустойчивый |
| Сахароза, Sugar, Sucrose | Устойчивый | Устойчивый |
| Свежая вода, Water - Fresh | Устойчивый | Устойчивый |
| Серная кислота 0-30%, Sulfuric Acid 0-30% | Устойчивый | Устойчивый |
| Серная кислота 30-50%, Sulfuric Acid 30-50% | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Серная кислота 50-70%, Sulfuric Acid 50-70% | Устойчивый | макс. при t = 150 o F (65.556 o C) |
| Сернистая кислота 10%, Sulfurous Acid 10% | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Силикат натрия, Sodium Silicate | Устойчивый | Неустойчивый |
| Соевое масло, Soya Oil | Устойчивый | Устойчивый |
| Соленая вода, Water - Salt | Устойчивый | Устойчивый |
| Стеариновая кислота, Stearic Acid | Устойчивый | Устойчивый |
| Сульфаминовая кислота, Sulfamic Acid | Устойчивый | Неустойчивый |
| Сульфат алюминия, Alum (Aluminum Sulfate) | Устойчивый | Устойчивый |
| Сульфат аммония, Ammonium Sulfate | Устойчивый | Устойчивый |
| Сульфат бария, Barium Sulfate | Устойчивый | Устойчивый |
| Сульфат железа, Ferric Sulfate | Устойчивый | Устойчивый |
| Сульфат калия, Potassium Sulfate | Устойчивый | Устойчивый |
| Сульфат кальция, Calcium Sulfate | Устойчивый | Устойчивый |
| Сульфат магния, Magnesium Sulfate | Устойчивый | макс. при t = 200 o F (93.333 o C) |
| Сульфат меди, Copper Sulfate | Устойчивый | Устойчивый |
| Сульфат натрия, Sodium Sulfate | Устойчивый | Устойчивый |
| Сульфат никеля, Nickel Sulfate | Устойчивый | Устойчивый |
| Сульфат хрома, Chromium Sulfate | Устойчивый | Устойчивый |
| Сульфат цинка, Zinc Sulfate | Устойчивый | Устойчивый |
| Сульфатный детергент, Sulfated Detergents | Устойчивый | Неустойчивый |
| Сульфид бария, Barium Sulfide | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Сульфид водорода сухой, Hydrogen Sulfide Dry | Устойчивый | макс. при t = 250 o F (121.11 o C) |
| Сульфид натрия, Sodium Sulfide | Устойчивый | Неустойчивый |
| Сульфит кальция, Calcium Sulfite | Устойчивый | Устойчивый |
| Сульфит натрия, Sodium Sulfite | Устойчивый | Неустойчивый |
| Суперфосфорная кислота, Superphosphoric Acid | Устойчивый | Неустойчивый |
| Тетрахлорид олова, Stannic Chloride | Устойчивый | Устойчивый |
| Тиосульфат натрия, Sodium Thiosulfate | Устойчивый | Неустойчивый |
| Толуол, Toluene | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Тормозная жидкость, Hydraulic Fluid | Устойчивый | Неустойчивый |
| Травильная кислота, Pickling Acids | Устойчивый | Устойчивый |
| Тридесилбензинсульфонат, Tridecylbenzene Sulfonate | Устойчивый | Неустойчивый |
| Триполифосфат натрия, Sodium Tripolyphosphate | Устойчивый | Неустойчивый |
| Трихлоруксусная кислота 50%, Trichloro Acetic Acid 50% | Устойчивый | Неустойчивый |
| Углекислота, Carbonic Acid | Устойчивый | Устойчивый |
| Уксус, Vinegar | Устойчивый | Устойчивый |
| Уксусная кислота 0-25%, Acetic Acid 0-25% | Устойчивый | макс. при t = 125 o F (51.667 o C) |
| Уксусная кислота 25-50% ,Acetic Acid 25-50% | Устойчивый | Неустойчивый |
| Формальдегид, Formaldehyde | Устойчивый | Неустойчивый |
| Фосфат аммония, Ammonium Phosphate | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Фосфорная кислота гарь, Phosphoric Acid Fumes | Устойчивый | Устойчивый |
| Фосфорная кислота, Phosphoric Acid | Устойчивый | Устойчивый |
| Фталевая кислота, Phthalic Acid | Устойчивый | Устойчивый |
| Фторводород, пар, Hydrogen Fluoride, Vapor | Устойчивый | макс. при t = 95 o F (35 o C) |
| Фторид меди, Copper Fluoride | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Фторкремниевая кислота, Hydrofluosilicic Acid 10% | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Хлопковое масло, Cottonseed Oil | Устойчивый | Неустойчивый |
| Хлорат кальция, Calcium Chlorate | Устойчивый | Устойчивый |
| Хлорат натрия, Sodium Chlorate | Устойчивый | Неустойчивый |
| Хлорат цинка, Zinc Chlorate | Устойчивый | Устойчивый |
| Хлорид алюминия, Aluminum Chloride | Устойчивый | макс. при t = 120 o F (48.889 o C) |
| Хлорид бария, Barium Chloride | Устойчивый | макс. при t = 200 o F (93.333 o C) |
| Хлорид железа, Ferric Chloride | Устойчивый | Устойчивый |
| Хлорид кадмия, Cadmium Chloride | Устойчивый | Неустойчивый |
| Хлорид калия, Potassium Chloride | Устойчивый | Устойчивый |
| Хлорид кальция, Calcium Chloride | Устойчивый | Устойчивый |
| Хлорид магния, Magnesium Chloride | Устойчивый | макс. при t = 220 o F (104.44 o C) |
| Хлорид меди, Copper Chloride | Устойчивый | Устойчивый |
| Хлорид натрия, Sodium Chloride | Устойчивый | Неустойчивый |
| Хлорид никеля, Nickel Chloride | Устойчивый | Неустойчивый |
| Хлорид олова, Stannous Chloride | Устойчивый | Устойчивый |
| Хлорид ртути, Mercurous Chloride | Устойчивый | макс. при t = 212 o F (100 o C) |
| Хлорин - влажный газ, Chlorine -Wet Gas | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Хлорин - сухой газ, Chlorine - Dry Gas | Устойчивый | Неустойчивый |
| Хлористый водород, влажный газ, Hydrogen Chloride, Wet Gas | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Хлорит натрия, Sodium Chlorite 25% | Устойчивый | Неустойчивый |
| Хлорная вода, Chlorine Water | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Цианид меди, Copper Cyanide | Неустойчивый | Неустойчивый |
| Цианид натрия, Sodium Cyanide | Устойчивый | Неустойчивый |
| Цианистоводородная кислота, Hydrocyanic Acid | Устойчивый | Неустойчивый |
| Циклогексан, Cyclohexane | Устойчивый | Неустойчивый |
| Щавелевая кислота, Oxalic Acid | Устойчивый | Устойчивый |
| Электролит натрия, Sodium Solutions | Устойчивый | Неустойчивый |
| Этиленгликоль, Ethylene Glycol | Устойчивый | Устойчивый |
| Этиловый бензин, Gasoline, Ethyl | Устойчивый | Неустойчивый |
Табл. 3.
Эти результаты доказывают, что гидрофобная коллоидальная двуокись кремния дает лучшие показатели, чем гидрофильная коллоидальная двуокись кремния или осаждённый диоксид кремния. Применение осаждённого диоксида кремния дало смешанные результаты, но можно сказать, что это не панацея устраняющая проблему.
Гидрофильная коллоидальная двуокись кремния является наиболее часто используемым с полиэфирными смолами тиксотропом, она, как показано, тоже дает смешанные результаты. Гидрофобная коллоидальная двуокись кремния, которая в данном случае характеризуется специальной обработкой кремния, постоянно показывала хорошие результаты, независимо от применяемой комбинации наполнителей или пигментов.
В таблице 4 представлены результаты изменения реологии желеобразного покрытия простым разжижением его растворителем. Полученные результаты явно разочаровывают. Например, при необходимости изменения реологии для облегчения распыления покрытия нельзя просто разбавить его растворителем, иначе увеличивается риск растрескивания смоляного слоя.
Влияние добавки разбавителя на интенсивность растрескивания смолы
Цвет покрытия | Смола | Наполнитель | Разбавитель | Давление в баке, фунт на кв. дюйм | Визуальная оценка |
| Светло-коричневый | Изомер NPG | Окись алюминия | нет | 40 | 1 |
| Светло-коричневый | Изомер NPG | Окись алюминия | 5% ацетона | 20 | 1 |
| Светло-коричневый | Изомер NPG | Окись алюминия | 10% ацетона | 30 | 0 |
| Светло-коричневый | Изомер NPG | Окись алюминия | 15% ацетона | 30 | 0 |
| Светло-коричневый | Изомер NPG | Окись алюминия | 20% ацетона | 40 | 1 |
| Светло-коричневый | Изомер NPG | Окись алюминия | 5% МЕК | 20 | 2 |
| Светло-коричневый | Изомер NPG | Окись алюминия | 5% метил-метакрилата | 20 | 1 |
| Светло-коричневый | Изомер NPG | Окись алюминия | 5% метилен-хлорида | 20 | 1 |
Табл. 4.
В ходе исследования были выявлены дополнительно следующие представляющие интерес обстоятельства: (1) применение талька и окиси кремния постоянно оказывалось более эффективным средством борьбы с отслоениями, чем применение окиси алюминия; (2) тип смолы применяемой для желеобразного покрытия имеет значение, поскольку применение в составе покрытия орто-смол NPG неизменно улучшало качества покрытия по сравнению с покрытиями получаемыми с применением стандартных изомерных смол NPG; (3) правильное применение воздуховыделяющих реагентов и увлажнителей вероятно оказывает положительное воздействие на устойчивость протии отслоений во всех исследованных составах желеобразного покрытия.
Выводы
Растрескивание относится к явлениям, имеющим механическую природу, поэтому чтобы решить проблему следует, прежде всего, максимизировать параметры технологии нанесения покрытия и оборудования для нанесения применяемого изготовителем. Давление на жидкость или давление воздуха при распылении должно быть на минимальном уровне, позволяющем наносить покрытие со скоростью достаточной для выполнения производственного плана. Подбор сопла-насадки может оказаться полезным для понижения давления нанесения при сохранении качества напыляемого покрытия. Оператор, напыляющий покрытие, должен использовать рисунок веерообразного распыления, обеспечивающий расстояние от сопла до поверхности пресс-формы в пределах 18-36 дюймов при толщине наносимого материала 18 ±2 roils. Материал наносится за 2-3 прохода с интервалом между проходами порядка нескольких секунд. Следует избегать работы при низких температурах и не следует разбавлять состав покрытия. Уровень катализации должен соответствовать рекомендуемому.
Указанные меры минимизируют три типа сдвиговых напряжений упомянутых в предыдущем разделе. Внимательное отношение к уровню катализации, рабочей температуре и отказ от пользования разбавителями улучшает реологию наносимого покрытия, обеспечивая удобство распыления и время гелеобразования нужное для уменьшения вероятности растрескивания. Раствор покрытия следует тщательно перемешать перед распылением для получения соответствующей взвеси частиц твердых компонентов раствора и уменьшения вероятности возникновения растрескивания.
Изготовитель желеобразного покрытия может оказать помощь пользователю, наносящему покрытия путем поставки раствора покрытия с показателями вязкости и тиксотропии, позволяющими производить распыление при пониженных давлениях без добавки разбавителей и при сохранении времени гелеобразования с нужным уровнем катализации. Изготовитель покрытия должен также продумать состав покрытия, обеспечивающий наилучшее сочетание пигментов, наполнителей, смол и добавок. Предлагается использовать в качестве наполнителей тальк и окись кремния в количествах улучшающих текучесть и обеспечивающих удаление пузырьков воздуха из желеобразного покрытия. Пигменты следует растирать в одном растворе связующего вещества, совместимого с конкретным типом используемой смолы. При растирании частицы пигмента должны полностью смачиваться. Чем более однородна смесь пигментов и смол, тем меньше вероятность возникновения отслоений. Правильное применение гидрофобных увлажнителей и реагентов для выпуска воздуха может значительно улучшить баланс между различными компонентами покрытия и особенно улучшить смачиваемость пигментов и наполнителей смолой. Чем больше взаимосвязь между основными компонентами, тем меньше вероятность возникновения растрескивания.
Последним из предметов внимательного рассмотрения является использование тиксотропных реагентов, например, гликолей с низким молекулярным весом обеспечивающих, в сочетании с окисью кремния, устойчивость против образования натеков. Для выбора реагента менее полярного и обеспечивающего более стабильную систему с применение смол, пигментов и наполнителей, может возникнуть необходимость провести испытания. Применение более полярных реагентов может в некотороых случаях ухудшить образование отслоений.
Более тщательный поход к формированию состава покрытий и сотрудничество с пользователями, наносящими покрытия, по совершенствованию методики нанесения в значительной степени поможет, по нашему мнению, изготовителям покрытий минимизировать и возможно ликвидировать проблему растрескивания желеобразных покрытий их полиэфирных смол.
C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка полиэфирных смол можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков
«Рынок полиэфирных смол в России».Литература
1. Stahlke, N.P., and Lester, M., Modern Plastics, Oktober 1979
2. Polyester Application Manual, Cook Paint and Varnish Company, 5th Edition, p.29, 1981
3. Gel-Kote Application Manual, Glidden Coatings and Resins Division of SCM Corp., p.31
4. Additives For Plastics, Byk-Mallinckrodt Air Release Agents In Polyester Composites, Technical Bulletin 401, p.5. 1980.
Полиэфирные лаки и грунты необычные материалы для покраски. Материалы с отличными потребительскими характеристиками, но малым временем жизни, требующие оперативности от маляра. Конечно, о применении в бытовых условиях речи никакой не идет, это вы поймете из описания. Статья буде полезна для тех, кто фанат покрасочного дела.
Полиэфирные краски, лаки, грунты обычно состоят из трёх компонентов: основы, катализатора и ускорителя. При соединении компонентов в результате сложной химической реакции получается стабильная лакокрасочная плёнка.
Полиэфирные краски, лаки, грунты имеют своеобразие, определяющее многие их эксплуатационные характеристики, поэтому имеет смысл вкратце с ней ознакомиться.
Полиэфирные краски, лаки, грунты поставляются обычно в виде раствора смол в мономере (стирол), который не испаряется при сушке, а принимает участие в реакции сополимеризации. Отсюда следуют две технологические особенности ПЭ (полиэфирных) материалов: высокий сухой остаток, доходящий до 96% и ограниченный срок годности - один год.
Особенности использования полиэфирных лакокрасочных материалов
В рабочую смесь перед употреблением вводят небольшое количество (по 2%) катализатора - вещества, инициирующего реакцию, и ускорителя, активирующего катализатор. В результате сополимеризации полиэфира с мономером образуется разветвлённый пространственный полимер.
Полезно знать, что добавление одного ускорителя (обычно синего цвета) мало меняет жизнеспособность смеси (то есть она может сохраняться много дней). Добавление в материал одного катализатора сокращает жизнеспособность уже до десятка часов.
Рабочая смесь, содержащая «быстрые» катализатор и ускоритель, имеет жизнеспособность уже только 10-40 минут, "медленные" катализатор и ускоритель дают жизнеспособность несколько часов.
Оригинальной особенностью некоторых ПЭ материалов (парафиносодежащих) является также и то, что они содержат в своём составе небольшое количество (0.1-0.3%) парафинов.
Дело в том, что в присутствии кислорода свободные радикалы, на которые распадается инициатор, реагируют в основном с ним, не вызывая реакции сополимеризации. Введённые же в состав парафины всплывают, образуют на поверхности плёнку, препятствующую доступу кислорода, и затем только происходит полимеризация лакокрасочного материала.
Парафиновый слой на поверхности удаляется затем шлифованием или полировкой, являющимися обязательными компонентами технологии вменения парафиносодержащих ПЭ материалов.
Разбавление полиэфирных лакокрасочных материалов
Разбавляются полиэфирные краски, лаки, грунты очень быстрыми разбавителями на основе ацетона, большая часть его испаряется при нанесении, так что нанесённый слой получается достаточно вязким, не дающим подтёков. Оставшаяся часть ацетона испаряется за 10-15 минут. После шлифовки через несколько часов усадка очень мала.
Технологическими особенностями ПЭ материалов, следующими из того, что основной разбавитель не должен испаряться, являются большая рекомендуемая величина наносимого слоя - 200-250 г/м.кв. и слабая зависимость длительности сушки от толщины мокрого слоя.
Большая толщина мокрого слоя и высокий сухой остаток позволяют получать за одно нанесение очень толстую лакокрасочную плёнку. Эти особенности наряду с хорошей физико-химической стойкостью определяют преимущества работы с полиэфирными ЛКМ, особенно в случае глянцевых отделок.
Сушка полиэфирных грунтов до шлифовки
Сушка полиэфирных грунтов под глянцевые отделки длится, как правило, гораздо дольше минимального срока сушки до шлифовки.
Для того, чтобы глянцевая отделка со временем не портилась «оспинками» проседаний, нанесённый грунт необходимо выдерживать до шлифовки 1-2 суток, а для эталонного зеркального глянца - неделю.
Толстые, жёсткие, идеально ровные и гладкие основания под зеркально глянцевые отделки - это именно то, что наилучшим образом могут обеспечить ПЭ материалы.
Приготовление рабочей смеси полиэфирных лакокрасочных материалов
При приготовлении рабочей ПЭ смеси требуется проявлять осторожность. Нельзя смешивать катализатор и ускоритель в одной ёмкости, так как они вступают в бурную реакцию с выделением тепла, опасную для персонала и помещения.
Кроме того, рабочая смесь обладает обычно короткой жизнеспособностью (10-40 минут), ограничен также срок хранения самих материалов. Несмотря на низкое испарение разбавителей, некоторые ПЭ материалы обладают более резким и неприятным запахом, чем ПУ материалы.
Для повышения технологичности ПЭ материалов разработаны «медленные» катализаторы и ускорители, увеличивающие жизнеспособность до нескольких часов, правда, и время сушки материала с такими добавками также возрастает.
Для того чтобы обойти затруднения, связанные с малым временем жизни, используют иногда специальные двухкомпонентные насосы, смешивающие материалы непосредственно перед нанесением или же распылительные пистолеты со смешением компонент в факеле.
Потребительские свойства полиэфирных лакокрасочных материалов
Плёнки ПЭ материалов выдерживают колебания температур от -40°С до 60°С, но имеют невысокую атмосферостойкость. ПЭ материалы плохо отверждаются на смолистой хвойной древесине, на палисандре и некоторых других маслянистых породах древесины.
Большая толщина ПЭ грунтов имеет следствием склонность отделяться от основания при нагрузках, что особенно неприятно при прозрачной отделке. Однако, отделка, содержащая ПЭ грунт и финишный ПУ материал оказывается вполне ударостойкой. Разработаны добавки, повышающие эластичность ПЭ ЛКМ.
ПЭ материалы применяются в основном в качестве грунтов (прозрачные и белые) для получения высокоглянцевой отделки. Иногда применяют также глянцевые финишные ПЭ лаки для получения толстого высокоглянцевого («рояльного») покрытия.
