Вопр.3 Лакокрасочные материалы на основе полиуретановых пленкообразователей

Полиуретановые пленкообразователи используют для получения высококачественных покрытий с хорошей адгезией к различным подложкам. Повышение адгезии объясняется наличием в полимере свободных групп –N=C=O, которые за счет гидроксильных групп подложки образуют с ней прочную связь.

Покрытия на основе полиуретанов высокостойки к истиранию, термо- и морозостойкие, обладают хорошим блеском, хорошими диэлектрическими свойствами. По стойкости к различным агрессивным воздействиям (газы, кислоты, щелочи, ароматические углеводороды и др.) они превосходят большинство известных покрытий.

Недостатки полиуретановых лакокрасочных составов – повышенная токсичность, сравнительная дороговизна, пожелтение покрытий. Пожелтение покрытия вызывается различными причинами, одна из которых связана с наличием в них свободных легкоокисляющихся аминогрупп.

Полиуретановые лаки и эмали используются преимущественно для окраски самолетов, подвижного состава железнодорожного транспорта, мебели, кожи, паркета, изделий из цветных металлов и пр.

Классификация полиуретановых лакокрасочных материалов может быть представлена схемой.

Полиуретановые лакокрасочные материалы

Одноупаковочные

Двухупаковочные

Преполимер с группами

N=C=O, отверждаемый влагой воздуха

Блокированный изоцианат + полиол

Уралкиды, уретановые масла, уретан-

акрилаты

Полиизоцианат + полиол

Отверждение по реакции групп N=C=O с водой

Отверждение по реакции групп N=C=O и ОН

Отверждение по двойным связям

Большинство неорганических пигментов непригодны для композиций, содержащих свободные изоцианаты, ввиду присутствия примесей влаги, кислот и т.п. Кроме того, свинцовые пигменты и окись цинка катализируют реакции изоцианатных групп. Для полиуретановых эмалей разработаны специальные марки пигментов (двуокиси титана, железоокисных пигментов, сажи и пр.).

Билет № 17

1 Полиэфируретаны. Лаки, отверждаемые влагой воздуха.

Полиэфируретаны

Сложные олигоэфиры, применяемые в сочетании с изоцианатами, получают взаимодействием небольшого избытка этиленгликоля или глицерина с алифатическими двухосновными кислотами или фталевым ангидридом. Свойства олигоэфиров регулируют изменением молекулярной массы, разветвленности и содержания гидроксильных групп.

Среди мономерных ди- и триизоцианатов, способных взаимодействовать с олигоэфирами, наиболее часто используют 2,4- и 2,6-толуилендиизоцианаты (обычно их смеси):

Группа –N=C=O в пара-положении в 78 раз активнее, чем изоцианатная группа в орто-положении. Применяется также 4,4,4-триизоцианат-трифенилметан.

Его используют в виде 20%-ного раствора в метилен или этиленхлориде. Применяют также 1,6-гексаметилендиизоцианат и др.

Комбинации ди- и полиизоцианатов с гидроксилсодержащими олигоэфирами применяют для создания двухупаковочных лакокрасочных материалов (лаков). После смешения лаки имеют ограниченный срок годности (68 ч), так как в них начинается процесс поликонденсации, заканчивающийся на подложке образованием пространственного полимера. Но в последние годы разработаны и одноупаковочные лаки.

Л аки, отверждаемые влагой воздуха, – это концентрированные растворы в органических растворителях конденсатов ди- или полиолов с диизоцианатами в соотношении NCOOH=21, которые содержат уретановые связи и свободные изоцианатные группы. В тонких пленках под действием влаги воздуха (после испарения растворителя) происходит превращение ди- и триизоцианата в пространственный полимер:

Диизоцианаты для лаков этого типа получают на основе моноглицерида касторового масла:

Такой продукт выпускается в виде 70%-ного толуольного раствора и используется как одноупаковочный паркетный лак.