Кремнійорганічні лакофарбові матеріали

Кремнійорганічні лакофарбові матеріали

Кремнійорганічні полімери являють собою сполуки, що складаються з чергуються атомів кремнію та кисню і звані силиконами. Вихідним продуктом для одержання кремнійорганічних сполук служить чотирихлористий кремній, з якого синтезують кремнійорганічні хлориди. Гідроліз останніх приводить в кінцевому рахунку до утворення лінійних полімерів - полиорганосилоксанов.

Найбільше застосування для одержання захисних термо - і влогостойких покриттів отримали кремнійорганічні емалі ПКК, КО-81, КО-83, КО-84, ДО-96, КО-811, КО-813, КО-814 та ін. Подальше вдосконалення лакофарбових матеріалів на основі кремнійорганічних полімерів здійснюється в напрямку поліпшення властивостей та отримання термостійких покриттів природної сушки.

Вітчизняної промисловістю освоєно кремнійорганічні лакофарбові матеріали з використанням поліорганосилазанів. Останні являють собою полімери або олігомери лінійного та циклічного будови. Ланцюг полімерів складається з чергуються атомів кремнію та азоту (Si - Ni - Si).

Випущені емалі КО-834 на основі метилфенилсилоксанового лаку КО-08 з полиорганосилазановым затверджувачем МСН-7 різних кольорів: білого, салатного, сірого, сіро-блакитного, блакитного, синього, жовтого, зеленого, червоного, коричневого, чорного, сріблястого. Затверджувач вводиться в емаль безпосередньо перед нанесенням.
Основними перевагами покриттів емалями КО-834 порівняно з покриттями на основі серійно випускаються кремнійорганічних емалей КО-89, КО-811, КО-817, КО-823 та інших є здатність висихати в природних умовах, збереження твердості і захисних властивостей при тривалому (більше 40 діб) впливі підвищених температур (до 300), а також високі фізико-механічні показники (ударна міцність 500 Н*см (50 кгс*см), еластичність при вигині 1 мм).

Сучасна техніка пред'являє великі вимоги до якості лакофарбових покриттів. Широко застосовувані в даний час термостійкі кремнійорганічні покриття не володіють достатньою стійкістю в умовах підвищеної вологості. Розроблена система лакофарбового покриття , призначеного для захисту металевих поверхонь від одночасного впливу вологи і високих температур. Рекомендована система складається з протекторної грунтовки на основі метилкремнійорганічного лаку КО-928  з цинковим порошком в якості наповнювача і покривного шару емалі КО-844  на основі цього ж плівкоутворювача з сілазановим затверджувачем МФСН-Ст. Робоча в'язкість обох матеріалів 13 секунд по ВЗ-4 при 20 С, тривалість висихання 1 годину при 180 С.

Механізм захисної дії даної системи полягає в наступному. При взаємодії високої вологості цинк, що знаходиться у складі покриття, веде себе як анод і витрачається в процесі корозії, що дозволяє захистити сталеву поверхню. При дії високих температур протикорозійний захист забезпечується покриттям на основі кремнійорганічних смол.

Лабораторними дослідженнями встановлено, що найкращі покриття для захисту сталевих конструкцій і димоходів котельних установок, що працюють при 100 - 500 С і піддаються впливу кислих газів і теплових ударів, можуть бути отримані з композицій на основі кремнійорганічних лаків КО-919  і КО-08 , пігментованих сумішшю алюмінієвої пудри і графіту у співвідношенні 1:1/1,5:1 (мас). Такі покриття володіють достатньою термічною та хімічною стійкістю, стійкістю до теплових ударів, мають гладку блискучу поверхню, що легко очищається від забруднень сажею.

Розроблена кремнійорганічна емаль КО-198. Вона являє собою суспензію інгібуючої пігменту у кремнійорганічному лаку КО-831. Емаль є однокомпонентною системою і може наноситися на поверхню пензлем, пневматичним розпиленням, зануренням, в електричному полі високої напруги. Робоча в'язкість емалі по ВЗ-4 відповідно 25-35, 18-25, 35-50 і 20 секунд. Наносять емаль в 2-3 шари з проміжним сушінням протягом 10 хвилин. Оптимальну корозійну стійкість покриття має при товщині 75 мкм. Тривалість висихання емалі при 15-25 С - 20 хвилин. В якості розчинника застосовується сольвент, ксилол, Р-4 або спирто-толуольная суміш у співвідношенні 1:4 (за масою).
Покриття на основі емалі КО-198 володіє високою атмосферо-, водо - і тропикостойкостью, стійкістю до дії морської і мінералізованих ґрунтових вод, парів сірчаної і соляної кислот, а також газів - хлору, сірководню, аміаку, сірчистого газу. Термооброблені покриття стійкі до нафтових продуктів і володіють по відношенню до останніх антиадгезійними властивостями. Для підвищення захисних властивостей емаль КО-198 можна наносити по грунту АК-070, ФЛ-03к або ВЛ-05.
Емаль КО-198 може бути рекомендована для протикорозійного захисту металоконструкцій, що піддаються дії агресивних ґрунтових вод, парів азотної і соляної кислот, короткочасного впливу сірчаної кислоти, атмосфери. Емаль може використовуватися також для фарбування внутрішніх поверхонь цистерн питної води.

На основі кремнійорганічних сполук виробляється емаль КО-823 світло-зелена. Вона призначається для покриття теплостійких ізоляційних матеріалів з метою захисту від корозії в умовах тривалого впливу високої вологості і температури. Емаль випускається з в'язкістю 25-80 з по ВЗ-4 при 20 С. До робочої в'язкості 12-13 з емаль розбавляють толуолом або ксилолом. Емаль наноситься на поверхню зануренням. Тривалість висихання емалі 1 годину при 350 С.
Покриття емаллю КО-823 матове. Вона володіє хорошими електроізоляційними властивостями в умовах 95-98 %-ної вологості, а також при температурі 400 С. Покриття не руйнується при багаторазовому зміні температури від +400 до -60 С.

Практичне застосування отримали також органосилікатні матеріали, що представляють собою продукти взаємодії органічних або елементоорганічних сполук з активованими силікатами та оксидами. Залежно від призначення та властивостей органосилікатні матеріали випускаються за групами А, АС,, ВН, Ц, П, З, Т.

Для отримання покриттів, що забезпечують корозійну захист, найбільше застосування отримав органосилікатний матеріал ВН-30, який являє собою суспензію подрібнених силікатів і оксидів металів в толуольном розчині поліорганосилоксанів. Він призначається для фарбування металевих і неметалевих поверхонь (опор контактної мережі залізниць і ліній електропередач, металоконструкцій, фасадів, покрівлі, електрофільтрів і газоходів хімічних підприємств тощо) з метою захисту їх від атмосферної корозії.

Покриття з органосилікатних матеріалу марки ВН-30 може експлуатуватися при температурах від -60 до +300 С. Термін служби покриття при товщині 150-200 мкм - не менше 10 років. Матеріал наноситься на поверхню фарборозпилювачем, пензлем або зануренням. При гарячій сушці (200 С) органосилікатний матеріал застосовують без затверджувача. При холодної сушці (15-35) в органосилікатний матеріал додають 1-2 % затверджувача тетрабутоксітитана або полібутілтитана і ретельно перемішують до отримання однорідного складу.