Двухупаковочные полиуретановые лакокрасочные материалы
Преполимер КТ получают в реакторе 12 в растворе толуола в токе инертного газа в следующих соотношениях исходных компонентов:
Соотношение% (масс)
NCO и ОН гр.
переэтерификат касторового
масла глицерином 1 34,4
2,4-толуилендиизоцианат 2 35,2
толуол - 30,4
Процесс ведут при 50 - 55ºС, постепенно добавляя переэтерификат касторового масла к раствору 2,4-толуилендиизоцианата. Реактор 12 обеспечен подачей охлаждающей воды, поскольку процесс сильно экзотермичен. Процесс ведут до получения продукта с заданными параметрами, который затем сливают в тару.
4. Физико-химические показатели ПУ эмали и покрытия на его основе
В продажу поступает двухкомпонентная система, состоящая из полуфабриката эмали и полиизоцианатного отвердителя, смешиваемых перед применением. Полуфабрикат эмали – суспензия пигментов и наполнителей с целевыми добавками в растворе смолы. Отвердители поставляются комплектно.
Свойства лакокрасочного материала /4/:
|
Массовая доля нелетучих веществ,%, не менее |
50 |
|
Условная вязкость при температуре (20±0,5) оС по вискозиметру ВЗ-4, с, не менее |
35 |
|
Время высыхания до степени 3 при температуре (20±0,5) оС, ч, не более |
6 |
|
Срок годности (при смешении с отвердителем), ч, не менее |
8 |
|
Гарантийный срок хранения, месяцев, не менее |
12 |
Наносится эмаль различными способами – пневматическим, безвоздушным распылением, валиком и кистью.
После отверждения покрытие приобретает свойства /4/:
|
Однородная глянцевая или полуглянцевая поверхность | |
|
Твердость пленки по маятниковому прибору ТМЛ 2124 отн. ед., не менее |
0,4 |
|
Адгезия, балл, не более |
1 |
|
Прочность пленки при ударе по прибору У-1А, см, не менее |
50 |
|
Эластичность пленки при изгибе, мм, не более |
1 |
|
Стойкость при температуре (20±2) оС к статическому воздействию, ч, не менее: | |
|
- воды |
72 |
|
- трансформаторного масла |
48 |
|
- бензина |
48 |
Они характеризуются быстрой сушкой, атмосферо-, водо-, хим-, абразиво-, морозо- и термостойкостью. Полиуретаны обладают превосходной адгезией к различным подложкам, включая металл, древесину, пластмассу, бетон и т.д. Готовые покрытия имеют, как правило, отличный внешний вид.
5. Современные методы модификации
Относительно новым видом полиуретановых ЛКМ являются водные композиции, которые находят все возрастающее применение при окраске изделий из древесины, пластмасс, металла и других материалов. Особенно популярны водные двухупаковочные полиуретаны. Они идеально подходят для антикоррозионных покрытий по металлу. Важнейшими потребителями такого рода материалов выступают автомобилестроение, авторемонтный сектор, а также производители военной техники, которые используют двухупаковочные полиуретановые дисперсии с содержанием летучих не более 180 г/л, позволяющие сформировать термо - и химстойкое верхнее покрытие для самолетов и тактического оружия.
Наиболее распространенным типом водных ЛКМ для древесины являются смеси полиуретановых дисперсий и акриловых латексов, гибридные акрилуретановые дисперсии и композиции на основе акрилуретанов с частицами типа ядро/оболочка /5/.
При использовании ПУ для покрытий, необходимо принимать во внимание, что акрилоуретановые покрытия характеризуются повышенной устойчивостью к воздействию воды, кислотных дождей и газов, а полиэфируретановые - твердостью и химстойкостью, хотя и не выдерживают прямого контакта с жидкими химикалиями. Эпоксиуретановые покрытия обладают превосходной химической и коррозионной стойкостью, но из-за недостаточной атмосферостойкости и склонности к мелению не могут применяться для верхних отделочных покрытий.
Достаточно новой разработкой является эмаль - УР-11, которая предназначена для покрытия цистерн для хранения нефти и нефтепродуктов, гидротехнических сооружений, мостов и металлоконструкций различного назначения /6/.
В ближайшее время планируется разработать широкий ассортимент двухупаковочных эпоксиуретановых ЛКМ, покрытия на основе которых отличаются высокой скоростью отверждения, химстойкостью и устойчивостью к царапанью. Применение Добавок фирмы Byk Chemie позволило создать тиксотропные ЛКМ для окраски мебельной фурнитуры, лаки для отделки металлизированных пластмасс и изделий из черного дерева с высокоскользящей поверхностью, исключающей появление царапин. В настоящий момент проходит эксплуатационные испытания красный прозрачный эпоксиуретановый лак, предназначенный для окраски световозвращающих дорожных стеклянных знаков типа "кошачий глаз"/3/.
6. Области применения и фирмы-производители
Эмаль УР-1-206 предназначена для антикоррозионной защиты внутренних поверхностей резервуаров, цистерн, хранилищ под светлые нефтепродукты, насосного и емкостного оборудования, эксплуатируемых в условиях открытой промышленной атмосферы умеренного, холодного, морского и тропического климатов, а также в атмосфере, содержащей коррозионно - агрессивные агенты.
В настоящее время производством полиуретановых ЛКМ занимается большое число крупных и средних фирм во всем мире. Среди наиболее известных - ICI (Англия), Вауег (Германия), Akzo Nobel (Голландия), Monsanto (США), Air Products (США), King Ind. (США), ССР Polymers (США), Reichhold (Германия), BASF (Германия), Kemira (Финляндия), Cray Valley (Англия), DSM (Голландия), Rhone-Poulenc (Франция) и т.д. По данным американских специалистов, свыше 60% лакокрасочных фирм США поставляют на рынок те или иные полиуретановые ЛКМ /4/.
Эмаль УР-175 предназначена для слоистых пластиков, металлических деталей и сборочных единиц измерительной аппаратуры, магнитов, мест пайки, развальцовки, крепежных деталей.
Заключение
Таким образом, если речь идет о выборе ЛКМ с длительным сроком эксплуатации, то предпочтение отдается ПУ ЛКМ и системам покрытий на их основе. Поэтому они встречаются практически во всех областях промышленного производства. Что было указано выше. Эта область одна из наиболее перспективных в плане дальнейшего развития и исследования, т.к на основе полиуретана можно изготавливать экологически благоприятные ЛКМ с высоким качеством покрытия.
