ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Термопревращаемые композиции из "Порошковые полимерные материалы и покрытия на их основе" Большинство индивидуальных полимеров, применяемых для напыления, образует при сплавлении обратимые покрытия. Их общим недостатком является термопластичность и, как результат этого, ограниченные тепло- и химическая стойкость. Эффертивный путь улучшения эксплуатационных свойств таких покрытий — структурирование, которое может быть проведено как в процессе пленкообразования (сплавления частиц), так и последующим химическим, термическим или радиационным воздействием на готовую, уже сформировавшуюся пленку. Второй способ менее желателен, поскольку он связан с проведением дополнительных операций. [c.47] Трехмерному превращению могут быть подвергнуты далеко не все полимеры. Из применяемых в лакокрасочной технологии порошкообразных полимеров наиболее изучено структурирование эпоксиполимеров, ацеталей поливинилового спирта и полиэтилена, причем в практических условиях трехмерные покрытия получают главным образом из эпоксиполимеров. [c.47] Получение структурированных покрытий из порошкообразных полимерок имеет ряд особенностей, которые следует учитывать при выборе структурирующих агентов. Очень важно, чтобы структурирующие агенты не ухудшали технологических свойств порошков и не вызывали преждевременного отверждения полимера. Нередко высокоактивные отвердители оказываются непригодными из-за того, что они реагируют с полимерами уже в процессе приготовления композиций или при хранении порошков, переводя их в неплавкое состояние. Необходимо, чтобы реакция трехмерного превращения полимера происходила в пленке после завершения процесса ее образования, т. е. после слияния частиц. Нагревание не только ослабляет межмолекулярное взаимодействие и понижает вязкость полимера, но и активирует молекулярные цепи, делая их более реакционноспособными. Поэтому длительное нагревание или чрезмерное повышение температуры обычно не исправляет дефектов - пленки, обусловленных преждевременным структурированием полимера. [c.48] Рассмотрим некоторые примеры составления термореактивных порошковых композиций и покрытий из отдельных полимеров. [c.48] Композиции на осиове зпоксиполимеров. В неструктурированном (неотвержденном) виде,эпоксидные покрытия не имеют практического применения из-за плохих механических и эксплуатационных свойств. Кроме того, полученные из расплавов такие покрытия, как правило, имеют трещины. Для получения трехмерных покрытий в композиции вводят от 1 до 40 вес.% отверди-телей цианамидов, комплексных соединений трехфтористого бора с аминами, ароматических аминов, скрытых изоцианатов, гидрази-дов, ангидридов многоосновных кислот и их аддуктов [8, 38, 59, 87 (стр. 3), 88—90]. [c.48] Недостатком этих отвердителей является сравнительно высокая реакционная способность, которая приводит к низкой стабильности композиций, а также жесткость (малая эластичность) пленок, особенно ангидридного отверждения. Малеиновый ангидрид, кроме того, довольно летуч. Лучшие результаты из отвердителей этого типа показывают кислые эфиры тримеллитового ангидрида и этиленгликоля или глицерина [91]. [c.49] Поэтому дозировку отвердителя выбирают, как правило, не по реакции, а опытным путем на основании оптимальных свойств покрытий. По данным ГИПИ-ЛКП, при применении полимеров с эпоксидным числом 2,5—3,2 количество дициандиамида не должно превышать 1% (от массы полимера). При избытке дициандиамида, а также при неполном протекании реакции могут получаться непрозрачные покрытия с желтоватым оттенк Ъм, обусловленным включениями дициандиамида. Как и в случае ангидридов кислот, покрытия с дициандиамидом жесткие, твердые, упругие. [c.49] Алифатические амины образуют нестабильные порошки. [c.49] Применяются комплексы трехфтористого бора и различных аминов (этиламин, бензиламин, пиридин и др.), имеющие температуру диссоциации от 70 до 300° С. Они позволяют получать порошки, стабильные при хранении в обычных условиях и легко отверждаемые при образовании покрытия. [c.50] В качестве структурирующих агентов могут быть использованы и мйогие другие вещества, применяемые в жидких эпоксидных компаундах, клеевых композициях и лаках феноло-формальдегидные смолы, кислые алкидные смолы, канифольно-малеиновые аддукты, шеллак, мочевина, меламин и т. д. [38, 87, 88]. Поскольку отверждение проводится в тонких слоях при высокой температуре, следует учитывать летучесть отвердителей (рис. 17). [c.51] Композиции на основе поливинилбутираля. Поливинилбутираль, как и другие ацетали поливинилового спирта, при длительном нагревании выше 200° С склонен к структурированию. Этот процесс особенно ускоряется в присутствии таких веществ, как многоосновные кислоты и их ангидриды, феноло-формальдегидные смолы но-волачного и особенно резольного типа, блокированные изоцианаты и др. [59, 94, 95]. [c.51] В отличие от резольных смол феноло-формальдегидные смолы новолачного типа, кислые алкидные смолы, шеллак, фталевый ангидрид, введенные в композиции в допустимых пределах, не мешают вязкому течению поливинилбутираля. Пластическая деформация таких систем при температуре пленкообразования опережает процессы труктурирования. Тем не менее покрытия обычно получаются с худшим розливом и уступают по декоративному виду неструктурированным покрытиям. [c.53] Структурированные покрытия выгодно отличаются по свойствам от неструктурированных даже в том случае, если сшивающие добавки недостаточно хорошо подобраны в отношении скорости взаимодействия (табл. 13). [c.53] Весьма существенным является увеличение прочности на разрыв, водо- и теплостойкости, антикоррозионной устойчивости и адгезии покрытий, особенно при введении кислотных отвердителей и дибутилуретана, а также снижение гидрофильности. [c.53] Композиции на основе полиэтилена. При нагревании в атмосфере воздуха при температурах выше 180° С полиэтилен претерпевает термоокислительную деструкцию, приводящую одновременно к сшиванию макромолекул. В отсутствие структурирующих добавок первый процесс преобладает над вторым. Однако при большой удельной поверхности образца (в слое до 500 мк) возможно достаточно глубокое превращение полиэтилена в трехмерный полимер. Длительность процесса превращения при 180—200° С составляет 2—4 ч [97—100]. [c.54] Например, при прогреве полиэтиленовых покрытий при 200° С в течение 3—4 ч модуль упругости снижается более чем в 2 раза, а разрывное удлинение увеличивается с 3 до 60%. Запас прочности покрытий, представляющий отношение разрывного усилия к величине внутренних напряжений, возрастает с 2 до 5 [100]. Указывают [ЮЗ, ПО, 111], что адгезия образцов к стали при структурировании в присутствии 3% гидроперекиси изопропилбензола возрастает в 2—10 раз. Таким образом, вероятность растрескивания и отслаивания покрытий при длительной эксплуатации резко уменьшается. [c.55] Весьма важным является повышение теплостойкости полиэтиленовых покрытий при структурировании. Полимер, сшитый с помощью перекиси дикумила (2—3%) или радиационным облуче-рием, имеет рабочую температуру выше 90° С и выдерживает кратковременный нагрев до 132° С [112], тогда как эти температуры для исходного полимера — 80 и 100° С соответственно. [c.55] Вернуться к основной статье