Эпоксидные покрытия - и их применение!

Эпоксидные покрытия

Эпоксидные смолы, как правило, не используются самостоятельно. Для их отверждения необходимы реакционноспособные соединения. Для отверждения при повышенной или комнатной температуре используется множество реакционноспособных отвердителей. Тверды пленки обладают высокой адгезией, гибкостью, прочностью, износостойкостью, устойчивостью к химическим веществам и антикоррозионными свойствами. В 1995 г. для производства покрытий (включая покрытия для строительных сооружений гражданского назначения) в мире было израсходовано 700 тыс. т эпоксидных смол.

Типы эпоксидных смол

Бисфенольные А смолы. Большинство эпоксидных смол являются продуктами конденсации бисфенола А и эпихлоргидрина. В зависимости от соотношения бисфенола А и эпихлоргидрина образуются смолы с разной длиной цепей, отличающиеся друг от друга молекулярной массой, точкой плавления, вязкостью, отличающиеся друг от друга молекулярной массой, точкой плавления, вязкостью, растворимостью, а также содержанием эпоксидных и гидроксильных групп. При низких значениях молекулярной массы эти вещества находятся в жидкой форме. При средних значения молекулярной массы и при комнатной температуре – это твердые вещества. Для получения качественных покрытий смолам с низкой и средней молекулярной массой требуются реакционно способные соединения. Из смолы с большой молекулярной массой получаются качественные физической сушкой плёнкообразующие вещества, на основе которых в основном изготовляются грунтовочные покрытия. Такие смолы содержат очень мало эпоксидных, но много гидроксильных групп. Гидроксильные группы при комнатной температуре могут вступать в реакцию с полиизоцианатами, а при повышенной температуре (180-300С) – с аминосмолами и фенольными смолами.

Бисфенольные Ф смолы

Бисфенол Ф образуется в результате конденсации фенола с формальдегидом в кислой среде. Бисфенол Ф – это смесь изомерных и олигомерных продуктов (новолаков). Смолы, образующиеся в результате реакции бисфенола Ф с эпихлоргидрином, имеют более низкую вязкость и большую функциональность (большее количество эпоксидных групп), нежели соответствующие смолы бисфенола А. Так же, как и жидкие смолы бисфенола А, они имеют склонность к кристаллизации. Смешивание смол бисфенола А и бисфенола Ф предотвращает кристаллизацию. Благодаря небольшому содержанию эпоксидных групп покрытия, созданные на основе бисфенола Ф, имеют высокую стойкость к воздействию растворителей, чем аналогичные покрытия, изготовленные на основе бисфенола А. Покрытия на основе бисфенола Ф имеют высокую стойкость к пожелтению, чем аналогичные покрытия на основе бисфенола А.

Эпоксидные новолаки

Эпоксидные новолаки образуются в результате взаимодействия новолачных смол, получаемых из формальдегида и фенолосодержащих веществ в кислой среде, за которым следует процесс эпоксидирования. Промышленное значение имеют только эпоксифенольные новолаки и смолы на основе крезола и фенола. Помимо бисфенола, для промышленного применения доступны также другие новолаки, но они не имеют большого коммерческого успеха. Все эпоксидные новолаки значительно более функциональны, чем бисфенольные А смолы и варьируются в диапазоне от примерно 2,2 до 5,8. Высокая функциональность этих смол позволяет создавать системы покрытий с хорошей устойчивостью к воздействию растворителей (большая плотность сшивки). Благодаря ароматической структуре смол покрытия обладают высокой температурой стеклования и хорошей устойчивостью к воздействию водных и кислых растворов. В силу особенности химической структуры и высокой функциональности такие покрытия имеют меньшую эластичность и меньшую адгезию к металлическим подложкам, нежели бисфенольные Ф эпоксидные смолы.

Алифатические эпоксидные соединения

Эпоксидированные спирты применяются в качестве реакционноспособных разбавителей для эпоксидных смол. Продукты реакции диолов с эпихлоргидрином также используются в качестве реакционноспособных пластификаторов. В свободной продаже доступны также полиглицыдиловые эфиры. Они имеют большую вязкость, чем алифатические моно- и диглицидиловые эфиры. При отверждении циклоалифатическими аминами они приобретают хорошую устойчивость к воздействию растворителей. Для получения покрытий с хорошей атмосферостойкостью такие смолы отверждают карбокифункциональными полиэфирами, полиарилатами или полиангидрилами. Обычно алифатические эпоксидные смолы обладают более высокой цветовой стабильностью, нежели ароматические эпоксидные смолы, однако их устойчивость к воздействию водных растворов кислот намного меньше.

Циклоалифатические эпоксидные соединения

Циклоалифатические эпоксидные смолы получаются в результате окисления олефинов над кислотами. Их значение в производстве покрытий невелико. Отверждение происходит при помощи ангидридов, карбоксифункциональных веществ или комплексов кислот Льюиса при температуре 150-200 С. С технической точки зрения важное значение приобрело внедрение ультрафиолетового отверждения триарилсульфониевыми солями и ферроценом. Покрытий на основе циклоалифатических эпоксидных смол обладают более сильной адгезией к металлическим подложкам, нежели акрилатные эфиры, которые обычно используют для УФ-отверждения, но они значительно дороже.

Сложные глицидиловые эфиры.

Смолы на основе сложных глицидиловых эфиров были созданы для изготовления покрытий для электрических глицидиловых эфиров были созданы для изготовления покрытий для электрических приборов. Глицидиловые эфиры фталевой, гексагидрофталевой, терефталевой и тримеллитовой кислот отверждаемые карбоксифункциональными полиэфирами или полиарилатами при повышенной температуре, создают покрытия, обладающие прекрасной декоративной стабильностью и устойчивостью к воздействиям внешней среды.

Гетероциклические эпоксидные соединения. Наибольшее техническое значение среди гетероцикличесиких эпоксидных смол имеет изоцианурат триглицидила, получаемый в результате реакции циануровой кислоты с эпихлоргидгином. Эти трифункциональные эпоксидные смолы в сочетании с карбоксилсодержащими полиэфирами применяются для атмосферостойких порошковых покрытий.