Технологии применения - О лакокрасочных материалах

Эпоксидные смолы достаточно широко применяются в качестве пленкообразующих лакокрасочных материалов. Они используются в качестве противокоррозионной защиты металлических конструкций и изделий, бетона, пластмасс, деревянных изделий и др. С этой целью эпоксидные смолы применяют около 50 % общего мирового производства.

Эпоксидные смолы часто модифицируются в лакокрасочных композициях другими смолами: меламиноформальдегидными, алкидными, каменноугольными, полисульфидами, нитратом целлюлозы, низкомолекулярными каучуками, что делает их применение еще более расширенным. Эпоксидные лакокрасочные материалы включают традиционные системы, содержащие 40-50% органических растворителей, и новые материалы, в которых значительно уменьшенно их содержание или вовсе отсутствуют растворители.

Условно материалы с высоким содержанием органических растворителей делятся на 2 группы:

1) основным пленкообразователем являются диановые эпоксидные олигомеры (ЭД-20, Э-20, Э-40, Э-33, Э-41, Э-45, Э-49, Э-05К, Э-ООС и др.);

2) основным пленкообразователем являются соконденсаты этих олигомеров с другими соединениями.

Среди материалов первой группы популярность в промышленном применении получили грунтовки (например, грунт ЭП-057 и другие), шпатлевки, лаки и эмали (например, эмаль ЭП-5116 или ЭП-1155), отверждаемые полиамииами, в том числе и модифицированными. Широко применяются также материалы, отверждаемые полиаминоамидами и имидазолинами. Данные материалы применяют для антикоррозийной защиты и коррозионноэрозионного поражения изделий из стали легких сплавов, стеклопластиков, эксплуатирующихся в различных атмосферных условиях, а также в пресной и морской воде, грунте. Эти покрытия устойчивы к действию щелочных и некоторых кислых сред, органических растворителей, к периодическому воздействию масел и бензина.

Эпоксиднофенольные материалы (однокомпонентные системы) используют для защиты консервной тары из жести и алюминия и аэрозольных упаковок, а также других изделий. Получаемые покрытия обладают высокой химической стойкостью, твердостью, механической и адгезионной прочностью, благодаря чему даже в тонком слое обеспечивается долговременное защитное их действие.

Материалы, отверждаемые аминоформальдегидными смолами, также являются однокомпонентными. Получаемые покрытия характеризуются водо - и абразивостойкостью. Но адгезионная прочность и стойкость их к действию кислых сред ниже, чем у эпоксидно-фенольных покрытий.

Среди лакокрасочных материалов второй группы на соконденсатах диановых смол наиболее широкое применение на практике получили композиции на основе эпоксиэфиров, которые формируют конденсацией диановых смол с жирными кислотами масел. Покрытия, отверждаемые на воздухе в результате окислительной полимеризации радикальных остатков кислот, превосходят покрытия на основе немодифицированных диановых смол по декоративным свойствам, но уступают им в щелочестойкости.

Эпоксиэфиры хорошо сочетаются с аминоформальдегидными, фенольными смолами, полиизоцианатами и др. соединениями. Покрытия, получаемые при температуре свыше 150 °С, обладают повышенной твердостью и стойкостью к действию воды и химических агентов по сравнению с покрытиями на немодифицированных эпоксиэфирах.

К модифицированным диановым смолам относят смолу ЭМ-34 – это продукт конденсации метиловых эфиров жирных кислот соевого масла со смолой Э-40, используемая в качестве модификатора в красках без растворителей, и неполные эпоксиэфиры на основе смолы Э-40 и синтетических жирных кислот или жирных кислот таллового масла. При введении эпоксиэфиров в различные эпоксидные материалы улучшаются декоративные свойства, повышаются водостойкость и эластичность покрытий.

Сложившая тенденция к замене лакокрасочных материалов с высоким содержанием органических растворителей обусловлена стремлением к улучшению условий труда, а также требованиями по охране окружающей среды, стремлением к существенному снижению отходов данных материалов при применении и производстве. К тому же, в последние годы резко возросла стоимость растворителей.

Решение этой проблемы с использованием эпоксидных смол осуществляется по трем путям:

• разработка водоразбавляемых материалов;

• создание жидких композиций, в качестве разбавителей в которых применяют активные соединения, участвующие в образовании пространственной сетки;

• разработка порошковых красок.

Воднодисперсионные и водорастворимые лакокрасочные материалы принадлежат к водоразбавляемым ЛКМ. В водных дисперсиях используют низко - и высокомолекулярные эпоксидные смолы, а также стабилизированные ПАВ. Главное преимущество воднодисперсионных материалов перед водорастворимыми заключается в том, что существует возможность отверждения при комнатной или невысоких температурах.

На основе водорастворимых материалов получают покрытия высокого качества, наносимые методом электроосаждения. Данный метод применяют при окрашивании металлических деталей сложной конфигурации, в связи с тем, что краска проникает в труднодоступные места и образует покрытия равномерной толщины. Водоразбавляемые эпоксидные грунтовки и эмали используют в автомобилестроении, электротехнической и радиотехнической промышленностях и в некоторых других отраслях.

Основные преимущества водоразбавляемых материалов таковы:

- экономия дорогостоящих растворителей,

- снижение пожароопасности и улучшение санитарных условий труда,

- возможность разведения красок водой перед нанесением,

- возможность нанесения их на влажные поверхности и во влажной атмосфере,

- возможность автоматизации метода электроосаждення.

К недостаткам водных красок относятся:

- низкая морозостойкость,

- малая стабильность при хранении многих воднодисперсионных материалов,

- трудность получения методом электроосаждения многослойных покрытий (только по токопроводящпм подслоям).

Эмали, в которых содержится менее 7-10% растворителей, используют для защиты от коррозий нефтепромыслового оборудования, трубопроводов, мостовых ферм, в транспортном строительстве. Непигментированные системы данного типа применяют для защиты от влаги и электрической изоляции печатных плат. Использование подобных материалов способствует удвоению срока службы защищаемых конструкций и изделий.