Акрилатные смолы и краски
| В рубриках:Дисперсионные краски |    Автор: admin |     | Распечатать запись |
Молекулярная цепь водорастворимых акрилатных смол включает обычно не менее двух мономеров акрилового ряда, причем один из них – акриловая или метакриловая кислота, а второй – акриловый или метакриловый эфир. Промышленные акрилатные смолы часто содержат три или четыре сомономера, из которых по крайней мере два имеют разные полярные и реакционноспособные функциональные группы, обеспечивающие растворимость полимера в воде и его отверждение на подложке. В ряде случаев в их состав входят и небольшие количества мономеров с реакционноспособными функциональными группами неакрилового ряда.
Функциональные группы, которые могут входить в состав акрилатных смол наряду с группой СООН. Поскольку далеко не каждая акрилатная смола способна к самоотверждению в технически приемлемых условиях, а также с целью оптимизации защитных свойств покрытия многие водорастворимые акрилатные смолы используют в композициях с модифицирующими и одновременно отверждающими смолами другой природы. Акриловые и метакриловые эфиры, составляющие до 80 мол. % состава таких смол, придают им твердость, атмосферостойкость, устойчивость к истиранию, светостойкость и глянец.
Смолы, самоотверждающиеся выше 170° С, как правило, используют в комбинации с отвердителями. В этом случае температуру формирования покрытия удается понизить до – 140° С. Однако технологически более удобны смолы, способные самоотверждаться в интервале 140-170° С. Тогда их можно использовать без модификатора, и оптимальные свойства покрытия достигаются подбором мономеров (в частности, комбинированием акрилатов и метакрилатов с различной длиной алкильных радикалов).
Сополимеры получают в водно-диоксановой смеси, после чего органический растворитель и остаточные мономеры отгоняют с водяным паром. Готовая смола содержит 5-6% акриловой или метакриловой кислоты, 8-24 % метакриламида и 70-87 % акрилового эфира. После окончания полимеризации и очистки продукта водные растворы смол обрабатывают параформом и получают метилольное производное метакриламида (с различной глубиной превращения), чатем смесь обрабатывают раствором аммиака для получения 30%-ного лака с рН 7-7,5.
Взаимодействие метилолированных амидных групп между собой и с карбоксильной группой протекает количественно за 30 мин сушки при 170° С. Такие смолы используют в качестве самостоятельных (не требующих введения модифицирующих отвердителей) пленкообразователей в промышленных эмалях горячей сушки.
Акрилатные смолы более простого строения, не способные к самоотверждению, используются как пленкообразователи в комбинации, главным образом, с меламино-формальдегидиыми смолами. Хэнсли приводит следующую рецептуру (в вес. ч.) эмали горячен сушки на основе смолы типа Мелаква (Melaqua), представляющей собой композицию водорастворимых акриловой и меламино-формальдегидной смол.
Виниловые смолы и краски
Строение сополимеров, растворимость в воде которых достигается сополимеризацией виниловых мономеров с ненасыщенными карбоновыми кислотами. Чтобы полимер растворялся в воде, полимерная цепь должна включать не менее 20 моль. % карбоксилсодержащего мономера. Завышенное содержание групп СООН в смоле отрицательно сказывается на водостойкости и водопроницаемости покрытий. Таким образом, эти смолы отличаются от рассмотренных карбоксилсодержащих виниловых смол лишь меньшей величиной молекулярного веса и повышенным содержанием групп СООН.
Для получения водорастворимых виниловых сополимеров чаще всего прибегают к довольно своеобразному техническому приему. В частности, сополимеры ненасыщенных карбоновых кислот с бутадиеном, стиролом и другими мономерами получают эмульсионной полимеризацией в кислой среде. Из латекса отгоняют остаточные мономеры, а затем нейтрализуют его аммиаком или азотистым основанием и переводят сополимер в раствор, получая 15-30%-ный лак (в зависимости от молекулярного веса сополимера).
Такой лак используют для получения грунтовок по металлам, термоотверждаемых в присутствии сиккативов при 120 -140е С. Технология получения грунтовок на основе водорастворимых виниловых смол, которые с этой целью иногда комбинируют с алкидными и фенольными смолами, а также с водорастворимыми маслами.
Водорастворимые виниловые сополимеры находят применение и как пленкообразователи водных красок строительного назначения, причем для придания покрытиям водостойкости можно использовать «реакциониоспособность» некоторых подложек. Источником отверждающих поливалентных ионов может служить металлическая подложка, свежая штукатурка или бетон, а также частично растворяющийся в процессе формирования пленки пигмент (например, окись цинка ).
Для покрытий по щелочным подложкам, содержащим ионы двухвалентных металлов, предложены сополимеры бутадиена с 40-50% метакриловой кислоты, которые получают эмульсионной полимеризацией при 5° С с перекисным инициатором и регулятором додецилмеркантаном. Латекс коагулируют смесыо спирта с рассолом, а затем растворяют в воде, содержащей NaOH в количестве, необходимом для нейтрализации 50-100% карбоксильных групп сополимера, получая 6%-ный лак. После нанесения на щелочные подложки пленка становится водостойкой. Для термоотверждаемых карбоксилсодержащих смол хорошим сшивающим агентом является ион циркония, который вводят в краску в форме смешанного кислого цирконплкарбоната аммония, разлагающегося при повышении температуры.

































