Пленкообразователи на основе олигодиенов
Информация - Химия
Другие материалы по предмету Химия
зующая способность жидких каучуков оценивается в литературе в сопоставлении с классическими пленкообразователями, такими, как растительные масла [7]. Жидкие каучуки подобно высыхающим растительным маслам способны отверждаться в тонком слое на воздухе с образованием покрытий, обладающих ценными свойствами: высокой стойкостью к растворителям, кислотам и щелочам, хорошим комплексом физико-механических свойств - прочностью на удар, твердостью, прочностью на изгиб, адгезией. Высокая химическая стойкость связана с карбоцепным строением полимерной цепи, отсутствием в макромолекуле функциональных групп, нестойких к гидролизу, ацидолизу и другим деструктивным воздействием.
Цис-олигобутадиены и олигобутадиены смешанной микроструктуры высыхают при комнатной температуре быстрее, чем масла типа льняного и намного быстрее масел типа подсолнечного. Эта способность используется в технологии пленкообразующих веществ для улучшения свойств продуктов переработки масел - олиф. Совмещение каучуков с растительными маслами позволяет сократить время пленкообразования, улучшает твердость и блеск покрытий без ухудшения их атмосферостойкости (если содержание каучука не превышает 25-30%). Твердость пленок каучуков значительно выше, чем масляных пленок. Удельное содержание двойных связей в покрытиях на основе олигобутадиенов примерно в 2-2,5 раза выше, чем в покрытиях на основе растительных масел или алкидов. Это предопределяет их высокую склонность к окислительному старению в процессе эксплуатации [8].
Такие особенности свойств пленок предопределили применение жидких каучуков для защиты металлов от коррозии, для получения масло- и бензостойких покрытий, покрытий, эксплуатируемых внутри помещений или в условиях, исключающих прямое воздействие атмосферы (окраска трубопровода, металлических подземных сооружений и др.), а так же в композициях с другими пленкообразователями. Как правило, применению жидких каучуков в покрытиях предшествует их химическая модификация.
1.4 Модифицированные олигобутадиены в качестве пленкообразователей
Высокая реакционная способность жидких каучуков позволяет проводить их модификацию как по двойным связям, так и по ?-метиленовым группам, создавая при этом предпосылки для получения принципиально новых материалов, не уступающих по своим свойствам композициям на основе эпоксидных, алкидных, акриловых и других пленкообразователей [3].
Химическая модификация жидких каучуков осуществляется окислением, малеинизацией, гидрированием, гидроксилированием, циклизацией. В результате модификации за счет повышения полярности значительно улучшаются технологические свойства жидких каучуков: способность смачивать пигменты, совместимость с другими олигомерами и полимерами и пр.
Наиболее проста и освоена промышленностью модификация жидких каучуков методом окисления. Этот метод часто используется в лакокрасочной промышленности для улучшения свойств масел.[8].
Окислением устраняются плохая совместимость с другими пленкообразователями, неудовлетворительная адгезия и смачиваемость пигментов жидких сополимеров бутадиена со стиролом. Покрытия на основе окисленных жидких сополимеров бутадиена со стиролом отличаются хорошей адгезией, высоким блеском и твердостью, стойкостью к истиранию, малым влагопоглощением, химической стойкостью.
Несмотря на снижение в процессе окисления содержания двойных связей, окисленные сополимеры остаются высоконепредельными соединениями, поэтому их нельзя применять для получения покрытий, подверженных непосредственному атмосферному воздействию.
Другим путем снижения ненасыщенности жидких каучуков и ускоренного атмосферного старения покрытий на их основе является гидрирование. При гидрировании можно получать жидкие каучуки с заданным содержанием двойных связей.[3].
Покрытия на основе гидрированных жидких каучуков имеют высокие физико-механические характеристики. В отличие от исходного цис-олигобутадиена у гидрированных каучуков наблюдается меньшая склонность к старению, а покрытия на их основе обладают повышенной адгезией и сохраняют высокие соле-, водо- и щелочестойкость .
Преимущество гидрирования перед окислением заключается в том, что оно не связано с деструктивными процессами. Однако гидрирование не приводит к повышению температуры стеклования (как это наблюдается при окислении), что вызывает необходимость проведения пленкообразования в течение более длительного времени. Кроме того, гидрирование - менее экономичный процесс. Вследствие этого он не получил широкого практического применения для модификации пленкообразователей.
Перспективно применение эпоксидированных жидких каучуков, имеющих высокую адгезию к металлам и хорошие защитные и прочностные показатели. Для эпоксидирования применяют, в основном, четыре эпоксидирующих агента: молекулярный кислород, пероксид водорода, надкислоты и гидропероксиды [4].
Изучение процесса пленкообразования эпоксидированных олигобутадиенов, содержащих в цепи реакционноспособные группы двух типов - двойные связи и ?-оксидные циклы, представляет особый интерес. Пленкообразование таких олигодиенов отличается от пленкообразования немодифицированных каучуков. Скорость пленкообразования эпоксидированных олигобутадиенов ниже, чем у немодифицированных жидких каучуков, но глубины превращения по трехмерному полимеру у них выше, вероятно, за счет участия эпоксидных групп в образовании гель-пол