Исследование свойств водных дисперсий гидроксилсодержащих акрилатов и полиизоцианатов и покрытий на их основе
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
Вµтановых покрытий.
Подобный высокий уровень качества обусловлен первичными и вторичными структурами цепи полиуретана. Полимерные цепи защищены от растворителей, кислот, щелочей и прочих химикатов уретановыми группами, обладающими химической стойкостью - в особенности, стойкостью к гидролизу - и очень плотными водородными мостиковыми связями, образующими стабильную физическую сетку. Водородные мостиковые связи и блочная структура цепей полиуретана, состоящих из жестких и мягких сегментов, которые комбинируются и образуют микродомены, придают пленке отличные механические свойства.
Вторая причина заключается в большом разнообразии комбинаций свойств полиуретановых покрытий. Лакокрасочный материал можно адаптировать к конкретной, области применения, изменив, например, химическую структуру мягких сегментов (можно использовать простые полиэфирные, сложные полиэфирные или поликарбонатные сегменты), распределение и длину жестких сегментов (т.е., плотность физической сетки, которая обеспечивается водородными мостиковыми связями и другими взаимодействиями) или молекулярный вес и степень разветвления цепей. Жесткие сегменты определяют, например, твердость, прочность и жесткость пленки покрытия. Мягкие сегменты определяют эластичность, низкотемпературную эластичность и температуру стеклования. Химическая структура полиуретанов также позволяет вводить дополнительные структурные элементы и функциональные группы, которые можно использовать для регулирования свойств, например, тактильных свойств пленки, диспергируемости в воде или сшивки.
Описанные выше компоненты можно использовать для изготовления рецептур водорастворимых двухупаковочных полиуретановых материалов для многих областей применения, в которых в настоящее время используются высококачественные органорастворимые двухупаковочные полиуретановые материалы.
Такие материалы могут применяться в производстве автомобильных эмалей и покрывных лаков. Разработаны водорастворимые двухупаковочные материалы для ремонтной окраски автомобилей и для серийной окраски транспорта. Что касается лакокрасочных материалов для пластмасс, водорастворимые двухупаковочные полиуретановые материалы могут стать альтернативой традиционным системам благодаря их отличным механическим свойствам. Большим успехом пользуются покрытия со специальными эффектами, получаемые на основе водорастворимых двухупаковочных полиуретановых материалов. Такие материалы обеспечивают, например, самый лучший эффект soft-feel. Также ведется разработка водорастворимых материалов для промышленной окраски металла, дерева и мебели. По своим свойствам получаемые покрытия соответствуют органорастворимым двухупаковочным аналогам, но при этом они имеют гораздо меньшее содержание растворителя. Интересные возможности для водорастворимых двухупаковочных материалов есть и в других областях, таких как лакокрасочные материалы для окраски полов и антикоррозионной защиты.
Приведем пример применения водорастворимых двухупаковочных полиуретановых материалов, являющихся многообещающей альтернативой традиционным двухкомпонентным полиуретановым материалам.
Одной из самых интересных разработок последних лет стали покрытия с эффектом soft-feel [2] . Это пигментированные покрытия с мягкой матовой поверхностью, теплой и резиноподобной или бархатной на ощупь. Такие покрытия используют для отделки пластмассы, например, при изготовлении приборных панелей автомобилей.
До сих пор этот специальный эффект получали с помощью ПВХ пленок на вспененной основе. Недостатком данного способа является сложная и дорогостоящая технология ламинирования, формованных пластиковых компонентов, а также образование паров в салоне, обусловленное миграцией пластификатора из ПВХ.
Поэтому лакокрасочное покрытие является более выгодной альтернативой. Эффект soft-feel получают за счет использования особого связующего и подбора рецептуры. При этом пластификатор не требуется. Кроме того, лакокрасочное покрытие предотвращает миграцию веществ из пластиковой подложки. При этом изготовление и нанесение лакокрасочного материала дешевле и проще, чем ламинирование.
Наиболее важным свойством таких покрытий является эффект soft-feel. В то же время, покрытие должно обладать очень высокой стойкостью к воздействию растворителей и химикатов. Если, например, говорить о приборной панели автомобиля, покрытие должно обладать устойчивостью к воздействию таких веществ, как лосьоны для загара, крема, очистители и аналогичные жидкости, даже при высоких температурах и под воздействием солнечного света. Покрытие должно быть не слишком жестким, но достаточно эластичным, поскольку пластиковые компоненты должны выдерживать механическую нагрузку при низких температурах без повреждения покрытия. И последнее по порядку, но не по значению, покрытие должно иметь хорошую адгезию к пластмассе. Органорастворимые двухупаковочные полиуретановые материалы часто используют для окраски пластмасс благодаря мягкому режиму сушки и характерной комбинации твердости и эластичности получаемых покрытий. В пользу водорастворимых материалов говорит пониженное содержание растворителей и более широкие возможности варьирования рецептуры. Как следует из литературного обзора, водорастворимые двухупаковочные полиуретановые материалы пока остаются новой технологией, период становления которой, уже завершился. Водорастворимые материал