Исследование свойств водных дисперсий гидроксилсодержащих акрилатов и полиизоцианатов и покрытий на их основе
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
пигментируются и образуют покрытия с хорошей атмосферостойкостью и высоким блеском. Это обуславливает их пригодность для применения в различных областях, начиная с финишного окрашивания транспортных средств до промышленных лакокрасочных материалов общего назначения.В месте с тем, только неароматические полиэфиры обеспечивают хорошую стойкость к УФ-излучению, тогда как ароматические склонны к пожелтению при воздействии дневного света. Ненасыщенные алифатические или циклоалифатические сложные полиэфиры на основе ангидрида малеиновой кислоты представляют собой особый случай. Несмотря на наличие двойных связей, они характеризуются высокой стойкостью к УФ-излучению [1].
Простые полиэфирполиолы
Простые полиэфирполиолы образуются путем присоединения оксида этилена и/или пропилена к полифункциональным исходным молекулам.Как правило, в качестве таких исходных молекул используются поливалентные спирты. Такие как этилен гликоль, пропандиол-1,2, глицерин, триметилолпропан, или амины, такие как этилендиамин (который образует тетрафункциональные простые полиэфироспирты). Присоединение оксида алкена обычно осуществляют в щелочной среде в присутствии гидроксида натрия в качестве основания. Основные свойства этих полиэфиров, такие как температура плавления, вязкость, гидрофильность и совместимость, можно регулировать, изменяя соотношение оксидов этилена и пропилена.
Получение простого полиэфирполиола на основе пропандиола-1,2 может быть представлено следующей схемой
Благодаря низкой вязкости простые полиэфирполиолы используют главным образом в лакокрасочных материалах без растворителей. Однако из-за плохой атмосферостойкости простых полиэфиров, обусловленной окислительной деструкцией полиэфирной цепи, их применение ограничено только материалами для внутренних работ или для грунтовок [1] . С другой стороны, эти системы характеризуются очень высокой стойкостью к гидролизу и механическим нагрузкам. Поэтому их часто применяют в строительстве для получения покрытий на минеральных субстратах, таких как бетон.
Поликарбонатполиолы
Поликарбонатполиолы являются продуктами полиэтерификации, образующимися при взаимодействии угольной кислоты с полиолами. На практике карбоксильные структуры получают, используя фосген. Из-за плохой растворимости ароматические поликарбонаты на основе бисфенола А не применяют для получения покрытий. Напротив, линейные алифатические поликарбонаты используют как связующие для высококачественных полиуретановых покрытий, а также при получении полиуретановых связующих, особенно полиуретановых дисперсий. Алифатические поликарбонатполиолы характеризуются низкой вязкостью, а покрытия - высокой атмосферостойкостью и очень высокой стойкостью к гидролизу.
Поликапролактонполиолы
Поликапролактонполиолы получают методом полимеризации с раскрытием цикла ?-капролактона. Подходящими исходными мономерами являются бифункциональные спирты, такие как этиленгликоль,глицерин, пропандиол-1,2 и триметилолпропан [1]. Полимеризация с раскрытием цикла протекает при температуре от 120 до 200С и может быть ускорена путем добавления катализаторов, таких как металлоорганические соединения. Другой метод позволяет получить низковязкие продукты с определенной функциональностью. Они используются либо как самостоятельные связующие, либо как реактивные разбавители в двухупаковочных полиуретановых материалах с высоким содержанием сухого остатка. Поликапролактонполиолы используются также как полиолы блоки при получении высокомолекулярных полиуретанов. Еще одной областью применения полимеризации ?-капролактона с раскрытием цикла является модификация более низкомолекулярных полиолов, полиакрилатполиолов. Техническими преимуществами поликапролактонполиолов являются эластичность и атмосферостойкость. Основными областями применения этих материалов являются двухупаковочные полиуретановые лакокрасочные материалы для окраски пластмасс и материалы без растворителей для использования в строительной промышленности.
Полиуретанполиолы
Полиуретанполиолы получают по реакции полиприсоединения к диизоционатам взаимодействием диизоционатов с избытком диолов и/или полиолов. Ввиду их высокой вязкости эти продукты до сих пор мало применяются в органоразбавляемых лакокрасочных системах. Напротив, гидроксисодержащие водные полиуретановые дисперсии успешно применяются в двухкомпонентных системах для окраски пластмасс и древесины, например, для достижения эффекта софт-фил [2], а также для окраски стекла.
.4 Свойства и применение покрытий на основе водорастворимых двухупаковочных полиуретановых композициях
Полиуретановые покрытия занимают устойчивое положение в лакокрасочной промышленности. В некоторых областях они являются доминирующими материалами. Для этого есть две основные причины.
Во-первых, полиуретановые покрытия обеспечивают очень высокий уровень качества. Они сочетают отличную стойкость к воздействию растворителей и химикатов с хорошей атмосферостойкостью. Можно разрабатывать непигментированные и - благодаря эффективному смачиванию пигментов - пигментированные верхние покрытия с хорошим блеском и достаточно высокой толщиной [1]. Пленки имеют отличную механическую стойкость и идеальный баланс твердости и эластичности, даже при низких температурах. Хорошая стойкость к образованию царапин также характерна для полиур?/p>