15.1 Бутадиеновые каучуки в качестве пов в производстве лкм

Бутадиеновые каучуки – это полимеры бутадиена, обладающие высокоэластическими свойствами в широком интервале температур. Бутадиен существует в цис- и транс-форме:

цис-бутадиен транс-бутадиен

Он может полимеризоваться с образованием 1,4-цис-, 1,4-транс- и 1,2-структур:

1,4-цис- 1,4-транс-

1,2-

Следовательно, эти каучуки можно использовать для замены растительных масел.

Увеличение содержания звеньев 1,4-цис- в олигобутадиене значительно повышает его способность к «высыханию». Олигобутадиен с высоким содержанием этих звеньев «высыхает» намного быстрее тунгового и льняного масел.

Недостаток покрытий на основе жирных каучуков – их низкая атмосферостойкость и склонность к быстрому старению с потерей защитных свойств. Это обусловлено наличием в структуре олигобутадиенов большого числа двойных связей.

Каучуки можно модифицировать теми же способами, что и растительные масла, – оксидированием, эпоксидированием, малеинизацией. В результате химической модификации жидких каучуков можно получать новые лакокрасочные материалы с самыми различными свойствами, в том числе водоразбавляемые с повышенной адгезией и др.

Применяют в качестве пленкообразующих и жидкие каучуки на основе сополимеров бутадиена со стиролом и пипериленом.

Жидкие олигомеры бутадиена и их сополимеры получают ионной полимеризацией в присутствии металлического натрия или литийорганических соединений в инертных растворителях либо радикальной полимеризацией в растворах и эмульсиях. На основе жидких каучуков готовят лаки и эмали холодного и горячего отверждения с высокими адгезией к металлам, эластичностью, глянцем, твердостью, водо- и химической стойкостью. Эти материалы применяют при получении покрытий, не подвергающихся воздействию атмосферных факторов: для окраски стен внутри помещений, для защиты подземных сооружений и трубопроводов и т.д. На основе жидких каучуков и масел выпускают также олифы по свойствам аналогичные натуральной олифе, а по защитному действию превосходящие ее.

15.2 Производные поливинилового спирта: свойства и получение

Поливиниловый спирт (ПВС) получают гидролизом поливинилацетата до содержания ацетатных групп менее 0,5%. Гидролиз проводят в спиртовой, щелочной или кислой среде.

Поливиниловый спирт – кристаллизующийся полимер. Он растворяется в воде (выше 70С), но не растворяется в одноатомных низкомолекулярных спиртах. При 140С он размягчается, но не плавится; при 160С и выше темнеет и дегидратирует.

Применяется как загуститель и стабилизатор воднодисперсионных красок и как пленкообразователь в водорастворимых красках. Так как ПВС – порошкообразное вещество, его можно использовать в качестве пленкообразователя сухих красок, разбавляемых водой непосредственно перед окраской. Для перевода водорастворимого ПВС (в покрытии) в нерастворимое состояние в композицию водной краски добавляется окислитель. Он вызывает окислительную деструкцию ПВС с образованием альдегидных и карбоксильных концевых групп. В присутствии кислоты при высыхании покрытия формируются межмолекулярные ацетальные и сложноэфирные группы.

Д ругой путь перевода ПВС в нерастворимое состояние – это отверждение его моно- и диальдегидами в кислой среде с образованием пространственных ацеталей:

диальдегид

Поливинилацетали образуются при взаимодействии поливинилового спирта с альдегидами

В их макромолекулах присутствуют ацетальные и непрореагировавшие гидроксильные группы. Наиболее распространенные способы их модификации – этерификация и оксиалкилирование, при этом могут быть получены полимеры, содержащие различные боковые группы:

Здесь R, R` и R``  алкильные радикалы С₁С₄.

При обработке поливинилацеталей фенолоформальдегидами, диизоцианатами и двухосновными кислотами образуется пространственный полимер. Линейные поливинилацетали хорошо растворяются в спиртах, кетонах, эфирах и др., обладают высокой адгезией к субстратам, прозрачностью, свето- и щелочестойкостью. Наибольшее практическое значение имеют три поливинилацеталя.

Поливинилформаль – степень ацеталирования 7585%. Отличается от других поливинилацеталей повышенной термо- и износостойкостью. Применяется для изготовления электроизоляционных лаков проводов и кабелей. На его основе получают лак «метальвин» – это смесь поливинилформаля с резольным олигомером, растворитель – трикрезол. «Метальвин» образует необратимые покрытия с хорошими электроизоляционными и защитными свойствами: сушка таких покрытий идет при 400С и отличается повышенной вредностью.

Поливинилэтилаль – используют как заменитель шеллака для изготовления лаков и политур, а также в составах для изоляции проводов. Чаще применяют смешанный поливинилацеталь – поливинилформальэтилаль.

Поливинилбутираль – степень ацеталирования 5575%. Обладает высокой адгезией к металлам. Хорошо совмещается с феноло-, мочевино- и меламиноформальдегидами, нитратом целлюлозы и др., достаточно термостоек. С его использованием получают эмали для термоотверждаемых бензо- и маслостойких покрытий, фосфатирующие грунтовки для грунтования черных и многих цветных металлов и сплавов. Порошковые краски на основе поливинилбутираля отличаются малокомпонентностью, простотой технологии и формируют покрытия с хорошими свойствами