ЛКМ - О эпоксидных ЛКМ

Для отверждения эпоксидных смол могут быть использованы отвердители, катализаторы, а также другие смолы, содержащие реакционноспособные группы.

В результате взаимодействия реакционноспоcобных групп отвердителя с эпоксидными или гидроксильными группами смолы образуется полимер пространственного строения. В качестве отвердителей применяются ди - и полиамины, полиамиды, многоосновные кислоты и их ангидриды, изоцианаты, многоатомные спирты, низкомолекулярные феноло - и аминоформальдегидные смолы.

Для отверждения диановых эпоксидных смол с молекулярным весом 400—1000 наиболее широко применяют алифатические первичные диамины: этилендиамин, гекcаметилендиамин, а также полиэтиленполиамины. Для снижения токсичности и предотвращения помутнения лакокрасочной пленки вместо самих аминов используют их аддукты с эпоксидными смолами. Наибольшее применение в лакокрасочной промышленности получил 50%-ный раствор гсксаметилендиамина в этиловом спирте, выпускаемый под названием «отвердитель № 1» (ВТУ КУ 470 ВС). Он вводится из расчета 0,25 моль гексаметилендиамина на одну эпоксидную группу. Используются также аддукт гсксаметилендиамина с эпоксидной смолой Э-40, имеющей марку АЭ-4 (ТУ ЯН-121—59), и полиэтиленполиамины (ТУ П 10—57), обладающие меньшей токсичностью по сравнению с гексаметилендиамином.

Реакция между эпоксидными и аминными группами протекает при комнатной температуре легко и быстро; поэтому жизнеспособность зпоксидно-аминной композиции не велика и составляет 3—4 ч. Жизнеспособность растворов таких композиций несколько выше и может достигать 24 ч. Эпоксидные лакокрасочные материалы, отверждаемые аминами, обычно высыхают при комнатной температуре, но дополнительный нагрев (80—100 С) способствует улучшению качества покрытия.

Большой интерес в качестве отвердителей представляют низкомолекулярные полиамидные смолы, получаемые при взаимодействии метиловых эфиров димеризованных жирных кислот растительных масел с полиэтиленполиаминами. Они содержат большое количество реакционноспособнык аминогрупп и отличаются малой токсичностью. Для отверждения эпоксидных лакокрасочных материалов в основном применяют полиамиды П0-200 (аминное число 160—210), ПО-201 (аминное число 180—220) и ПО-ЗОО (аминное число 280—310). Отвердители на основе полиамидных смол выпускают в виде растворов в органических растворителях. Они имеют следующие марки: отвердитель № 2 — 30%-ный раствор полиамидной смолы ПО-200 (ВТУ 0П 204—65); отвердитель № 3 — 50%-ный раствор смолы ПО-200 (ВТУ ГИПИ-ЛКП 5122—64); отвердитель № 4 — 30%-ный раствор смолы ПО-201 (ВТУ ГИПИ-ЛКП № 5129—65); отвердитель № 5 — 50%-ный раствор смолы ПО-ЗОО (ВТУ НЧ 5152—67). Преимуществами отвердителей этого типа по сравнению с аминами является возможность более широкого варьирования соотношений компонентов, меньшая склонность к кратерообразованию и значительно большая жизнеспособность композиций.

Многоосновные кислоты и их ангидриды обычно применяют для отверждения эпоксидных смол с повышенным молекулярным весом; чаще всего используют малеиновый и фталевый ангидриды. Процесс отверждения эпоксидных смол кислотами и их ангидридами происходит только при температурах 100—180 °С. В последнее время для отверждения эпоксидных покрытий начали применять фосфорную кислоту (в виде 50%-ного спиртового раствора), вводимую из расчета 3—5 вес.% кристаллической кислоты па 100 вес.% смолы. Наиболее полно процесс отверждения протекает при температурах 120—160°С. Эпоксидные покрытия, полученные при отверждении органическими многоосновными кислотами и их ангидридами, обладают высокой твердостью и хорошими электроизоляционными свойствами, но пониженной эластичностью. Поэтому такие отвердителн наиболее пригодны при изготовлении эпоксидных компаундов электротехнического назначения и мало используются для отверждения лакокрасочных материалов.

Феноло - и аминоформальлегидные смолы можно использовать в качестве отвердителей только для эпоксидных материалов, подвергающихся сушке при 150—200 СС. Такие покрытия обладают высокой твердостью, прочностью и стойкостью к воздействию различных химических сред и растворителей.

При отверждении эпоксидных смол полиизоцианатами происходит взаимодействие изоцианатных и гидроксильных групп с образованием полиуретановой связи:

Эта реакция протекает только с высокомолекулярными эпоксидными смолами, содержащими значительное количество гидроксильных групп.

Промышленностью выпускаются следующие изоцианатные отвердители: па основе 2.4-толуилендиизоцианата — продукт 102T (СТУ 54-124—62) и диэтиленгликольуретан — уретап ДГУ (СТУ 12.10.32—64) — продукт взаимодействия 1 моль диэтиленгликоля с 2 моль толуилендиизоцианата. Последний применяется в виде 70%-ного раствора в циклогексаноне (СТУ 12.10.69—64) и обладает по сравнению с продуктом 102Т пониженной токсичностью. При отверждении эпоксидных лакокрасочных материалов изоцианатами применяемые растворители не должны содержать влаги и гидроксильных групп; нельзя также применять такие пигменты, как свинцовый сурик, окись хрома, некоторые сорта сажи, так как они взаимодействуют и изоцианатами.

Использоваиие изоцианатов обеспечивает получение твердых покрытий с хорошим блеском, высокой водостойкостью и удовлетворительной кислотостойкостью. Как у казывалось ранее, отверждение эпоксидных смол может быть ........
(например, третичных аминов), которые способствуют раскрытию эпоксидного кольца. Наибольшее распространение нашел триэтаноламин.

На свойства и качество эпоксидных покрытий большое влияние оказывает тип применяемого отвердителя. Например, при введении аминных отвердителей получаемые покрытия как горячей, так и обычной сушки обладают высокой стойкостью в воде и щелочах, но при использовании полиаминов на поверхности пленок иногда образуются неровности (оспины и кратеры); этот недостаток наблюдается реже при использовании полиамидных и аминоальдегидных смол, а также аддукта АЭ-4. Получению гладкого покрытия (улучшению розлива) способствует введение небольших количеств бутанолизированной меламино-формальдегидной смолы.