Корзина
33 отзыва
Надежный продавец Prom.ua
ТОВ "АНТИКОР ПОЛІМЕР" o677030264@gmail.com
+380677030264

Полиуретановые лакокрасочные материалы

Полиуретановые лакокрасочные материалы

25.10.12

Полиуретановые лакокрасочные материалы.

Полиуретаны - продукты взаимодействия полиспиртов с полизоцианатами. Из последних чаще всего используется 2,4-толуилендиизоцианат, известный под названием продукта 102Т. Вместо него можно применять диэтиленгликольуретан - ДГУ, получающийся при взаимодействии 1 моль диэтиленгликоля с 2 моль толуилендиизоцианата. Этот продукт обладает пониженной токсичностью по сравнению с продуктом 102Т. ДГУ применяется в виде 70%-ного раствора в циклогексаноне. Отвердитель вводят непосредственно перед нанесением материала на окрашиваемую поверхность.

При работе с полиуретановыми лакокрасочными материалами необходимо строго соблюдать правила техники безопасности, так как материалы вредно действуют на органы дыхания и кожный покров.
Покрытия на основе полиуретанов, обладая очень хорошей адгезией к металлическим и неметаллическим поверхностям, характеризуются высокими механическими показателями: стойкостью к истиранию, твердость и эластичностью. Они отличаются атмосферостойкостью, стойкостью к маслам и растворителям, водостойкостью, газонепроницаемостью
и высокими диэлектическими свойствами.

Отечественная промышленность выпускает следующие полиуретановые лакокрасочные покрытия: лаки УР-976 (ТУ 6-10-1404-78), УР-9130 (ТУ 6-10-577-75), эмаль УР-175 (бывшая УР-231) (ТУ 6-10-682-76) и др.

Полиуретаны как пленкообразующие для лакокрасочных материалов находят всё большее применение. Это обуславливается высокими физико-механическими показателями и защитными свойствами полиуретановых покрытий, а также намечающейся к снижению стоимости исходных изоцианатов.

Всё большее распространение в лакокрасочной промышленности получают уралкидные смолы. В США, например, потребление уралкидных смол составляет 50% от общего потребления полиуретанов.
Уралкиды представляют собой алкидные смолы, модифицированные изоцианатом путем частичной замены фталевого ангидрида на изциатат при синтезе смолы.
Уралкидные ЛКМ
по сравнению с алкидными быстрее высыхают, и покрытия на их основе обладают более высокой твердостью. В отличииот двухкомпонентных полиуретановых систем, уралкидные материалы являбтся однокомпонентными, характеризуются меньшей токсичностью, легкостью пигментирования, способностью наноситься любым методом , а также невысокой стоимостью и доступностью сырья - ароматических диизоциататов.

За рубежом разработаны тиксотропные уралкидные материалы, обладающие хорошей смачиваемостью пигментов и, следовательно, лучшими защитными свойствами. В результате натурных испытаний установлено, что пигментированные покрытия, содержащие 30% уралкида, имеют высокую атмосферостойкость и хорошо сохраняют цвет.
Уралкидные ЛКМ за рубежем широко применяются для окраски изделий из металла и дерева, в том числе крупногабаритных объектов. Выпускаются грунтовки, лаки и эмали. Разработаны рецептуры «толстослойных» систем, обеспечивающих быстрое высыхание покрытия по всей толщине (175-225 мкм).
Отверждение уралкидных смол происходит в результате окислительной полимеризации по двойным связям кислотной части смолы в присутствии сиккативов. Процесс пленкообразования сопровождается появлением окисленной поверхности пленки, толщина и плотность которой зависят от химического строения алкидного компонента в уралкиде.
Еще в СССР на основе уралкидных смол была разработана быстросохнущая эмаль УРФ-1128 различных цветов и грунтовка УРФ-0106.
Эмали УРФ-1128 и грунтовка УРФ-0106 представляют собой суспензии пигментов в уралкидном лаке с добавкой сиккативов. Эмали предназначены для окраски изделий, эксплуатирующихся в атмосферных условиях. Приэтом изделия должны быть предварительно загрунтованы грунтовками ФЛ-03К или ЭФ-0121.
Грунтовку УРФ-0106 наносят краскораспылителем. Эмаль УРФ-1128 наносят кистью, безвоздушным распылением и в электростатическом поле.
По сравнению с эмалью ПФ-115 эмаль УРФ-1128 обладает ускоренным режимом сушки покрытий (6 ч при 18-22 С), более высокой твердостью, повышенной абразивостойкостью и улучшенным декоративным видом.
Грунтовка УРФ-0106 характеризуется ускоренным режимом сушки (4 ч при 18-22 С), более высокой седиментационной устойчивостью и лучшими защитными свойствами.
Отечественной промышленностью освоен выпуск быстросохнущей грунтовки холодной сушки УРФ-0110. Она представляет собой суспензию коррозионностойких пигментов и наполнителей в уралкидном связующем.
Наносится грунтовка пневматическим распылением. Для ускорения отверждения в грунтовку вводят ускоритель «25 в количестве 0,5-1 % от массы грунтовки.
Основные преимущества грунтовки УРФ-0110: более быстрое по сравнению с грунтовками ГФ-021 и ФЛ-03К высыхание (за 3 -4 часа) до состояния, пригодного к шлифованию, и лучшая по сравнению с другими быстросохнущими грунтовками, например НЦ-081, дисперсность, повышенная адгезия к металлу и хорошие защитные свойства.
Грунтовку УРФ-0110 холодной сушки можно применять при окраске деталей из алюминия и его сплавов и использовать взамен грунтовки ФЛ-03К горячей сушки для защиты от коррозии роторов электродвигателей, эксплуатируемых во влажной атмосфере при 180-200 С.
Грунтовка УРФ-0110 может быть применена также для приготовления аэрозольных составов и наносится методом аэрозольного распыления. Грунтовка в аэрозольной упаковке предназначается для грунтования дефектных мест предварительно зашкуренной и обезжиренной поверхности металла при ремонте.

Способность изоцианатов полимеризоваться с образованием циклических соединений привела к созданию полиизоциануратов, характеризующихся малой летучестью и соответственно пониженной токсичностью , а также повышенной термо-, свето- и химической стойкостью покрытий на их основе. Полиизоцианураты были получены при полимеризации 2,4-толуилендиизоцианата в растворе высушенного бензола в присутствии катализаторов - ацетатов калия, натрия и лития.

Полиизоцианаты изоцианатурной структуры получены также при сополимеризации 2,4-толуилендиизоцианата с гексаметилендиизоцианатом. Лаковые композиции на основе этих продуктов и эпоксидной смолы Э-44 образуют покрытия с высокой химической стойкостью в агрессивных средах. Такие покрытия сохраняют, например, защитные свойства в 30 %-ных растворах едкого натра и серной кислоты свыше 2 лет и в 30 %-ном растворе соляной кислоты 1,5 года. Покрытия обладают также отличными физикомеханическими свойствами, очень высокой твердостью, цветостойкостью и быстрым высыханием.

Весьма перспективны однокомпонентные полиуретановые лакокрасочные материалы благодаря хорошим физико-механическим показателям и противокоррозионным свойствам получаемых покрытий. Эти материалы могут быть отверждены при холодной сушке за счёт взаимодействия свободных изоцианатных групп пленкообразующего с влагой воздуха.

К лакокрасочным материалам, отверждение которых происходит в результате взаимодействия свободных изоцианатных групп преполимера с влагой воздуха, относятся разработанные однокомпонентные лаки марок УР-293 и УР-294. Они изготовлены на основе избытка ароматического диизоцианата и частично переэтерифицированного аминоспиртом касторового масла. Отверждение покрытия происходит на воздухе при 18-25 С и относительной влажности 65-85 % без катализатора.

Лаки УР-293 и УР-294 выгодно отличаются от полиуретановых лаков серийного производства однокомпонентностью состава и способностью отверждаться без катализатора, хорошей адгезией к влажным подложкам, а также высокой водостойкостью покрытий, стойкостью к агрессивным средам и растворителям, повышенным сопротивлением к абразивному износу, высокой твердостью, хорошим блеском и декоративными качествами. Однокомпонентные полиуретановые лаки могут быть использованы для противокоррозионной защиты бетонных и железобетонных поверхностей различных сооружений, таких, как туннели метрополитена, опоры для линий высоковольтных передач, хранилища, отстойники и др. Они могут быть применены и для отделки полов промышленных зданий из кислотоупорного бетона и полимерцемента, эпоксидных и полиэфирных составов, а также для лакировки паркетных полов, мебели и других изделий из древесины.

На основе лака УР-293, представляющего собой олигомер со свободными изцианатными группами, разработана однокомпонентная полиуретановая эмаль холодного отверждения УР-49 (ТУ 6-10-1575-76). В качестве пигментов в эмалях темно-красно-коричневой и темно-зелёной соответственно применены красный железоокисный пигмент и окись хрома, обработанные кремнийорганическим соединением. Эмаль разбавляется смесью растворителей (этилгликольацетат, метилэтилкетон, бутилацетат, ксилол) до рабочей вязкости 15-17 с по ВЗ-4.
Эмаль УР-49 отверждается на воздухе при 18-23 С и относительной влажности не менее 65 % в течение 3-4 суток, при этом достигается твердость покрытия не менее 0,75 по маятниковому прибору.
Исследованиями установлено, что эмаль обладает комплексом ценных физико-химических свойств. Её можно рекомендовать в качестве защитного покрытия по дереву, бетону, а также по предварительно загрунтованному металлу. При этом предпочтительнее использовать грунты на основе эпоксиполиамидных или эпоксиполиуретановых композиций.
Эмаль УР-49 может быть, в частности, использована в качестве покрытия по полимербетонным и полимерцементным полам, а также для защиты трюмов морских судов, перевозящих минеральные удобрения.

На основе фталевого олигоэфира триметилолпропана, отверждаемого полиизоцианатбиуретом (ТУ 6-10-1475-75), разработана полиуретановая эмаль УР-176. Благодаря алифатической структуре отвердителя, являющегося производным гексаметилендиизоцианата, эмаль УР-176 образует покрытия, стойкие к фотохимическому старению, что позволяет рекомендовать их в качестве атмосферостойких. Широкие испытания, проведённые в натурных условиях, подтвердили высокие качества эмали УР-176, которая по защитным и декоративным свойствам значительно превосходит серийные алкидные эмали ПФ-115.
Покрытия на основе эмали УР-176 обладают высокой атмосферостойкостью (защитные свойства сохраняются в течение 8 лет, декоративные - в течение 5 лет), стойкость к низким и высоким температурам (от -60 до +100 С), высокой твердостью (0,8-0,9), абразивостойкостью, стойкостью к бензину, авиационным маслам, слабым химическим реагентам.
Эмаль может наноситься пневматическим или безвоздушным распылением, некоторые эмали (белая, синяя, голубая и др.) можно наносить также в электрическом поле высокого напряжения.


Для этой же цели может быть применена эмаль УР-1161 (ТУ 6-10-1111-74).
Однако эти эмали не стойки к действию высокой относительной влажности при повышенных температурах, обладают недостаточной межслойной адгезией к грунтовкам ФЛ-03к, АК-070 и др. Кроме того, покрытия эмалью УР-176 имеют высокие термические внутренние напряжения.

Отечественным производством была разработана эмаль УР-1180 (ТУ 6-10-11-43-2-78) разных цветов, лишенная указаных выше недостатков. Основой эмали служит фталевый олигоэфир триметилолпропана, отверждаемые полиизоцианатбиуретом.
Отличительные особенности покрытий на основе эмали УР-1180:

- стойкость в условиях длительных (в течение 500 суток) испытаний в гидростате с относительной влажностью воздуха 95 % при температуре 40 С, а также перепада температур от -40 до +40 С;

- стойкость к действию бензина, спирта, дихлорэтана;

- стойкость к воздействию минеральных удобрений, являющихся высокоагрессивной средой;

- атмосферостойкость, а также тропико- и грибостойкость;

- низкое термическое внутреннее напряжение и более высокий запас прочности (в 1,8 раза выше, чем у покрытий эмалью УР-176).

Эмаль поставляется комплектно с отвердителем - полиизоцианатбиуретом марки «К» (ТУ 6-10-1475-75). Перед применением полуфабрикат эмали смешивают с отвердителем, который вводится в количестве, указаном в паспорте качества. Доводится эмаль до рабочей вязкости 12-14 секунд по вискозиметру ВЗ-4 при 20 С растворителем Р-175 (ТУ 6-10-11-43-32-75).
Для защиты стальных поверхностей, медных и алюминиевых сплавов рекомендуется следующая система покрытия: грунтовка ЭП-0156 - один слой, эмаль УР-1180 - два слоя. Эти материалы наносятся методом пневматического распыления. Время высыхания эмали до степени 3: при 100 С - не более 1 часа, при 75 С - не более 2 часов и при 20 - 22 С - не более 12 часов.
Таким образом, эмаль УР-1180 может быть рекомендована в качестве защитного покрытия для изделий различного назначения, эксплуатируемых в открытой атмосфере в условиях воздействия влаги, минеральных масел, бензина и химических реагентов.

В целях создания защитного химически стойкого покрытия разработана полиуретановая эмаль УР-41 (ТУ 88 УССР 095.001-76) на основе простого олигоэфира и полиизоцианатного аддукта. Последний представляет собой 70 %-ный раствор в этилацетате продукта присоединения изоцианатных групп 13,5 %.
Эмаль УР-41 представляет собой духкомпонентную систему и наносится обычными способами. Продолжительность высыхания эмали до степени 3 при 20 С - не более 12 часов.
Покрытия на основе этой эмали обладают хорошими физико-механическими показателями, достаточной атмосферостойкостью и высокими защитными свойствами.
Установлено, что покрытие эмалью УР-41 обладает химической стойкостью в водных растворах щелочей, соды, солей и некоторых органических растворителей. Так, покрытие оказалось стойким в пресной воде в течение 360 суток, бензоле - 200 суток, 20 %-ном растворе серной кислоты - 90 суток и в других агрессивных средах.
Повышенная химическая стойкость покрытия обусловлена высокой степенью сшивания, а также низкими значениями коэфициентов диффузии, сорбции, проницаемости.
В результате опытно-промышленных испытаний установленно также, что эмаль УР-41 может быть применена для защиты конструкций и оборудования от атмосферной коррозии в местах газовых выбросов, ферм сгустителей и другого оборудования в производстве поливинилхлорида, винилхлорида, аэросила.
Полиуретановая эмаль УР-41 может быть эффективно использована также для окраски рыбных бункеров, трюмов и балластных цистерн в судостроении. Это позволяет значительно упростить технологию противокоррозионной защиты, а также уменьшить расход материалови снизить трудоемкость окрасочных работ. Технико-экономические преимущества применения эмали УР-41 обусловлены главным образом высоким содержанием его сухого остатка. В результате этого уменьшаются расходные нормы используемых материалов и снижается трудоемкость проводимой окраски. Наряду с эти увеличивается срок службы защитного покрытия по сравнению с ранее применявшимися лакокрасочными материалами. Так, эмаль ЭП-755, обладая хорошими малярно-техническими свойствами, дает покрытия с низкой эластичностью. Эмаль ХС-717 недостаточно технологична при проведении окрасочных работ в закрытых емкостях из-за высокого содержания легколетучих органических растворителей.

Источник: "Защитные лакокрасочные покрытия" А.И. Рейбман, 1982 г.