Отверждение покрытий под действием излучения

Способ отверждения покрытий УФ-излучением ( УФ-суш-ка ) получил промышленное развитие в конце 60-х годов и в настоящее время считается одним из наиболее перспективных. Достоинствами этого способа являются относительно высокая производительность, малые затраты энергии, несложность оборудования. Вместе с тем отверждение под действием УФ-излучения применимо к ограниченному числу лакокрасочных материалов. Его используют главным образом при получении покрытий из лаков, эмалей и шпатлевок на основе ненасыщенных полиэфиров и полиакрилатов. Такие покрытия получают на древесине, картоне, бумаге, нередко на металлах и других материалах. Принцип отверждения основан на способности УФ-лучей инициировать реакцию полимеризации указанных олигомерных материалов. Энергия УФ-излучения достаточно высока— 3-ь12 эВ, что в 2—4 раза выше энергии лучей видимого света. Это позволяет проводить отверждение покрытий с удовлетворительной скоростью при нормальной температуре. [c.280]

Для отверждения покрытий под действием ИК-излучения применяют сушильные камеры непрерывного и периодического действия. В качестве источников излучения используют специальные лампы накаливания, панельно-плиточные нагреватели, трубчатые электрические нагреватели с алюминиевыми рефлекторами и др. [c.223]

Для определения степени отверждения лакокрасочных материалов под действием УФ-излучения предложен кондуктометрический метод, позволяющий установить зависимость между объемным сопротивлением покрытия и продолжительностью его отверждения [16, с. 93]. В процессе формирования сопротивление пленки возрастает до определенного значения, после чего остается постоянным. Время, за которое достигается максимальное значение сопротивления пленки, характеризует полноту отверждения покрытия. Кондуктометрический датчик, состоящий из набора ножевых пластин, устанавливается на образец и внедряется в жидкий слой лакокрасочного материала, нанесенного на стеклянную подложку. [c.100]

Отверждение покрытий проводили методом фотополимеризации под действием ультрафиолетового излучения с применением в качестве инициатора бензофенона в растворе третичного амина [189], в частности 2-диэтиламино-этанола [96], при соотношении 2 3. В качестве источника ультрафиолетового излучения применяли ртутно-кварцевую лампу ПРК-7 мощностью 1000 Вт, установленную на расстоянии 10 см над поверхностью покрытия. Процесс формирования покрытий контролировали методом экстракции по выходу гель-фракции, методом ИК-спектроскопии по изменению интенсивности характеристической полосы поглощения группы —СНг—С= в области 1660— 1640 см , а также путем изучения кинетики изменения физико-механических показателей на различных этапах отверждения покрытий. [c.188]

Наиболее эффективным способом формирования оказалось отверждение покрытий под действием ультрафиолетового облучения. Особенность этого излучения состоит в том, что оно легко проникает через полиэфирные покрытия и вызывает равномерное их отверждение во всем объеме. В качестве источника излучения применяли лампы ПРК-2. [c.135]

Под действием ультрафиолетового излучения отверждение покрытий на основе различных полиэфирных лаков происходило в течение 10-15 мин при малой величине внутренних напряжений в покрытиях (десятые доли мегапаскаля), т.е. меньших, чем при конвективном способе. Особенно эффективным этот метод оказался для лаков холодного отверждения, характеризующихся сравнительно низкой адгезионной прочностью. При отверждении под действием ультрафиолетового облучения наблюдается улучшение адгезионных и других физико-механических свойств покрытий. Методом ИКС установлено, что при таком способе отверждения покрытий продолжительность расходования двойных связей стирола и ненасыщенного олигоэфира сокращается до 10-15 мин. Причина этого явления обусловлена, вероятно, селективным распределением энергии и дополнительны.м инициированием полимеризации ультрафиолетовым излучением, приводящим к увеличению числа свободных радикалов. Полиэфирные покрытия характеризуются высокой степенью проницаемости к ультрафиолетовому излучению-до 8 мм [114, 158]. Способ отверждения полиэфирных покрытий оказывает значительное влияние на надмолекулярную структуру покрытий и однородность ее по толщине пленки (рис. 5.2). При конвективном способе отверждения покрытий в них возникает неоднородная по толщине пленки структура. В результате адсорбционного взаимодействия ассоциированных макромолекул с поверхностью подложки в этих слоях наблюдается резкое торможение релаксационных нроцессов при формировании покрытий. В связи с этим в слоях, граничащих с подложкой, фиксируются в процессе отверждения структурные элементы, характерные для исходных ассоциированных полиэфирных композиций. По мере удаления от подложки наблюдаются агрегация структурных элементов и формирование более сложных надмолекулярных образований, неравномерно распределенных в системе. Особенно неоднородная структура образуется в поверхностных слоях. [c.136]

Аппаратурное оформление. Для отверждения покрытий под действием ИК-излучения применяют сушильные камеры непрерывного и периодического действия и щитовые передвижные или стационарные установки. Теплоносителем в них служат электроэнергия или природный газ. Используют терморадиационные и терморадиационно-конвективные камеры. Последние более распространены, особенно для изделий сложной конфигурации. [c.278]

ОТВЕРЖДЕНИЕ ПОКРЫТИИ ПОД ДЕЙСТВИЕМ УФ-ИЗЛУЧЕНИЯ [c.280]

Отверждение покрытий при УФ-излучении проводят на установках непрерывного и периодического действия. Особенно хорошо зарекомендовал себя этот способ при поточной отделке щитовой мебели. В типовом варианте установка непрерывного действия включает камеру отверждения с ртутными УФ-лампа-ми и рефлекторами (применяются лампы низкого — ЛЭР-30, ЛЭР-40 и высокого —ДРТ-10 ООО, ДПТ-12 000 давления), охладитель (предусматривается охлаждение изделий или ламп холодным воздухом), напольный конвейер, систему вентиляции. [c.281]

Искусственное отверждение применимо к любым жидким и порошковым лакокрасочным материалам. Оно позволяет существенно ускорить технологический процесс и улучшить качество покрытий, однако требует специального оборудования и затраты энергии. Из-за выигрыша во времени и в качестве покрытий искусственное отверждение получило исключительно большое распространение в промышленности. В зависимости от способа энергетического воздействия на лакокрасочный материал различают тепловое отверждение, отверждение под действием УФ-излучения и радиационное отверждение. В стадии разработки находятся импульсно-лучевой, радиочастотный способы, отверждение в магнитном поле, при действии лазерного излучения и др. [c.263]

Отверждение покрытий при УФ-излучении проводят на установках непрерывного и периодического действия. Особенно хорошо 272 [c.272]

Сущность радиационного метода отверждения покрытий сводится к следующему. Под действием ускоренных электронов в органических соединениях, входящих в состав будущего покрытия, протекают три основных процесса, приводящих к его отверждению полимеризация самих мономеров (или низкомолекулярных полимеров) сшивание образовавшихся полимерных макромолекул в трехмерную структуру образование химических связей между молекулами красителя и молекулами основы. Одновременно в образующемся полимерном покрытии протекают процессы деструкции и окисления, которые существенно ухудшают качество покрытий, если не принимать соответствующих мер к их подавлению. Поэтому основной характеристикой лакокрасочных композиций при радиационном отверждении является быстрота полимеризации (обычно доли секунды), которая, с одной стороны, позволяет проводить процесс при высоких мощностях экспозиционной дозы электронного излучения и, следовательно, обеспечить высокую производительность радиационной установки, а с другой — в значительной мере снизить ингибирующее действие кислорода воздуха. Важная характеристика лакокрасочной композиции — доза излучения, необходимая для ее полного отверждения, поскольку именно она определяет экономику производства. [c.104]

Сущность процесса радиационной прививочной полимеризации заключается в образовании боковых полимерных цепей на свободных радикалах, возникающих в главных цепях полимера под действием ионизирующего излучения. Прививка мономеров к поверхности синтетических полимеров и некоторых других материалов (дерево, бумага и др.) по своей сущности приближается к процессу отверждения покрытий на тех же основах, поскольку в обоих из них между молекулами подложки и молекулами мономера образуются химические связи. [c.110]

Образование свободных радикалов под действием света (фотохимическая полимеризация) происходит в результате поглощения молекулой мономера кванта света и перехода ее в состояние свободного радикала Скорость фотохимической полимеризации зависит от природы и интенсивности излучения и не зависит от температуры Этот вид полимеризации применяется для отверждения некоторых лаковых покрытий [c.30]

Для осуществления пленкообразования непосредственно из мономеров на воздухе используют процессы ионной и радикальной полимеризации. Полимеризация мономеров и олигомеров в тонком слое на подложке может инициироваться различными способами катализаторами, окислительно-восстановительными системами " , тлеющим разрядом (в плазме) б-7о, действием УФ-лучей, электронного пучка , у-лучей и др. 13 зарубежных патентах описаны установки для получения покрытий полимеризацией мономеров под действием радиационного излучения. При этом жидкий мономер подвергается мощному облучению в момент, предшествующий нанесению материала на подложку. В литературе описана установка для быстрого отверждения лаков на основе ненасыщенных полиэфирных смол под действием УФ-лучей - . [c.120]

Эпоксидно-полиамидные покрытия по адгезии и блеску превосходят покрытия, отвержденные аминами. Вследствие того что они внутренне пластифицированы, стойкость их к действию света и нагреву выше, чем у покрытий, отвержденных аминами. Они выдерживают перепады температур от —180 до +200 °С. Под действием ультрафиолетового излучения пигментированные покрытия желтеют и начинают мелить тем не менее это не приводит к разрушению покрытия. По химической стойкости эпоксидно-полиамидные покрытия несколько уступают покрытиям, отвержденным аминами, но могут применяться для окраски наружной поверхности аппаратуры цехов химических предприятий . [c.139]

Для процесса отверждения применяется излучение в ультрафиолетовом диапазоне спектра 300—400 нм. Процесс протекает наиболее эффективно, если ультрафиолетовая радиация поглощается в объеме слоя покрытия. В пигментированных системах (эмалях, красках, грунтовках и т. п.) из-за экранирующего действия пигмента эффективность действия ультрафиолетового излучения снижается. [c.422]

Покрытия на основе эпоксидных смол, отвержденные полиаминами или полиамидами, имеют хорошую адгезию к различным материалам, хороший глянец, высокие твердость, стойкость к резким перепадам температур (от —60 до +200 °С), стойкость к действию химических реагентов (особенно щелочей) и ионизирующего излучения, хорошие электроизоляционные свойства. Это обусловило применение эпоксидных смол для получения химически стойких и электроизоляционных покрытий. Высокая адгезия к различным материалам позволила использовать низкомолекулярные смолы в производстве клеев. [c.89]

Для реализации процесса отверждения таких систем необходимы мономеры, обладающие низкой упругостью паров и высокой реакционной способностью, обеспечивающей быстрое образование полимера с достаточно высокой степенью полимеризации. Для этих систем перспективны способы инциирования под действием излучения высокой энергии, в том числе быстрых электронов и УФ-излучения, которые вызывают отверждение за секунды или доли секунды. При низких температурах процесса образуются пленки с более высокой термостойкостью и лучшими диэлектрическими свойствами за счет уменьщения вероятности передачи цепи и образования разветвлений. Кроме того, при таком режиме улучшаются также условия труда, поскольку резко снижается летучесть мономеров в процессе формирования покрытий. [c.95]

Некоторые современные красители обычного отверждения, созданные на основе полиэфирных смол, не получили в свое время широкого распространения из-за сложной технологии отверждения, невозможности долгого хранения на складе, необходимости частой чистки используемого оборудования и трудности получения покрытий без появления сверху липкого слоя из незаполимеризовавшегося полностью красителя. Радиационный способ отверждения этих красителей позволяет избежать указанных трудностей, если отверждать покрытия при высоких мощностях поглощенной дозы, которые обеспечивают современные ускорители электронов. В частности, образование липкого слоя на поверхности покрытия, обусловленное ингибирующим действием кислорода воздуха на процесс сополимеризации, происходит и при радиационном отверждении, если его проводить при сравнительно низкой мощности поглощенной дозы (например, под действием излучения Со на существующих установках). Введение специальных добавок в совокупности с использованием электронного излучения высокой интенсивности позволяет проводить радиационное отверждение при комнатной температуре в присутствии кислорода воздуха в течение нескольких долей секунды. Это обстоятельство существенно расширяет границы применения обычных красителей на основе полиэфирных смол. [c.106]

Описаны различные методы получения на стекле покрытий из полимеров, содержащих титан. Согласно одному из методов стекло в виде волокна или листов погружается в разбавленный раствор конденсированного бутилата титана. Используемые концентрации варьируют от 1% для волокон до 0,0001% для ветровых автомобильных стекол. Покрытие способствует также адгезии при изготовлении слоистых стекол. Получаемые прочные прозрачные покрытия, которые не содержат пигмента и не чувствительны к действию воды, могут быть использованы для снижения интерференции в оптических инструментах за счет отражения поверхностью определенной фракции падающего светового потока . Тонкие пленки полимерной двуокиси титана образуются и на поверхности других твердых веществ, например пластмассы, эмали, волокна, краски или каучука. Улучшение свойств покрытий достигается при отверждении пленок парами оксиароматических соединений, например фенолов или нафтолов, используемых вместо воды. Получены пленки, сильно поглощающие ультрафиолетовое излучение [c.234]

Обычно сенсибилизаторы вводят в количестве 0,1—3% [16] композиции стабилизируют алкил- и арилфосфитами, четвертичными аммониевыми соединениями и органическими сульфогалогени-дами [17]. В последние годы фотополимеризация нашла применение в качестве эффективного и экономичного метода отверждения полиэфирных лаков [18, 19], лицевых слоев стеклопластиков, материалов типа препрег, плоских и волнистых листов и др. [20]. В качестве источников УФ-излучения используют ртутно-кварцевые лампы высокого давления и суперактиничные люминесцентные лампы, дающие излучение в ближней УФ-области (300— 400 нм). Описанный метод обеспечивает при низких температурах весьма высокие скорости процесса (от 20 с до 10 мин), однако его применимость ограничена прозрачными материалами малой толщины. Возможно пожелтение полиэфира под действием УФ-излучения и коробление покрытий и других материалов из-за неравномерности отверждения. [c.73]

Покрытия на основе отвержденных эпоксидных смол отличаются высокой адгезией к металлическим и неметаллическим поверхностям, стойкостью к действию воды, щелочей и слабых кислот, ионизирующих излучений, малой пористостью и незначительной влагопоглощаемостью, высокими диэлектрическими показателями, хорошо сохраняющимися во влажном климате. [c.156]

К пастообразным относятся мастики, замазки, полимербетоны преимущественно на термореактивных связующих и герметизирующие составы на основе каучуков. В зависимости от природы связующего и отвердителей они могут быть холодного или горячего отверждения. Тонкослойные покрытия обычно получают из лакокрасочных материалов (ГОСТ 9825—73). Водоразбавляемые и водоэмульсионные лакокрасочные материалы до недавнего времени имели только декоративное назначение, но создание химически стойких водорастворимых смол, таких как алкидноэпоксидные, полиэфироуретановые и др. [37, 38], сделало возможным их применение для антикоррознонной защиты. При использовании в качестве исходных материалов мономеров и олигомеров лакокрасочное покрытие можно получать непосредственно на подложке. Оно образуется в результате полимеризации мономеров или олигомеров под действием электронного излучения или тлеющего разряда, иновда при ультрафиолетовом воздействии. Это новый и весьма прогрессивный метод получения лакокрасочных покрытий [107, т. 2, с. 21]. [c.191]

Фирмой Bayer разработан фотополимеризующийся ненасыщенный полиэфир, выпускаемый в виде 65%-ного раствора в стироле . Этот полиэфир предназначен для получения прозрачных или полупрозрачных одноком по-нентных покрытий по дереву. Отверждение происходит под действием ультрафиолетового излучения с длиной волны 300—400 мк в отсутствие органических перекисей в течение 20 мин. Пигментированные покрытия на основе полиэфира нельзя отверждать указанньгм способом, так как лучи не проникают на нужную глубину в покрытие. Толщина слоя, при которой покрытие полностью отверждается, зависит от поглощения ультрафиолетового света компонентами покрытия. [c.98]

В результате для молекул эпоксиметакрилового эфира предпочтительной является развернутая конформация, что приводит к формированию в жидкой фазе ассоциатов анизодиаметричного типа. Этот ассоциативный порядок сохраняется и при формировании покрытий цод действием ультрафиолетового излучения. При изучении надмолекулярной структуры покрытий на различных этапах отверждения методом электронной микроскопии было установлено, что через 2 мин облучения в покрытиях из эпоксиметакриловых эфиров на металле возникает неоднородная структура наряду с глобулами диаметром 10 нм формируются более крупные структуры анизодиаметричного типа. Вместе с тем наблюдаются отдельные участки, структура которых не выявляется. При облучении в течение 3 мин обнаруживается однородная сетчатая структура из плотно упакованных структурных элементов анизодиаметричной морфологии. Увеличение продолжительности процесса отверждения приводит к разрушению анизодиаметричных структур. Более медленно процессы структурообразования протекают при формировании покрытий на стеклянной подложке, отличающейся меньшей адгезией к эпоксиметакриловым олигомерам. После 2 мин облучения структура покрытий в этих условиях формирования выявляется нечетко видны лишь отдельные надмолекулярные образования диаметром около 5 нм. После 3 мин формирования обнаруживается неоднородная структура из глобул диаметром около 15— 20 нм и их агрегатов. Последующее увеличение продолжительности облучения приводит к разрушению структуры. [c.190]

Широкое применение для получения полимерных покрытий находят также олигоэфиракрилаты, которые имеют ряд преимуществ по сравнению с олигоэфирмалеинатами они нетоксичны, нелетучи, что исключает загрязнение окружающей среды и уменьшает взрыво- и пожароопасность производства способны к гомо- и к сополимеризации при различных способах инициирования (химическом, термическом, под действием УФ-излучения, токов высокой частоты и др.) совместимы с рядом олигомеров и полимеров, что позволяет использовать их в качестве активных растворителей и модифицирующих добавок. Структурно-механические свойства олигоэфиракрилатов и сетчатых полимеров на их основе могут регулироваться в широких пределах путем изменения природы, длины и гибкости олигомерного блока, а также при сополимеризации их с различными мономерами, олигомерами и полимерами. При отверждении олигоэфиракрилатов в меньшей степени проявляется ингибирующее действие кислорода воздуха, что позволяет получать беспа-рафиновые лаки горячего и холодного отверждения. [c.9]

Возникла задача найти пленкоабразующее, на основе которого, можно получить флуоресцентную краску с максимальной интенсивностью свечения. После соответствующих исследований ченые пришли к выводу, что это должна быть прозрачная, светостойкая, бесцветная смола холодного отверждения, например полимер акрилового ряда. Изготовили краску, окрасили пластинки и провели испытания в атмосферных условиях — покрытие ярко светилось. Однако прошло 2—3 месяца, и свечение поблекло, пигмент стал выцветать от действия солнечных лучей. Необходимо было защитить покрытия от действия ультрафрголетового излучения. С этой целью поверх флуоресцентного покрытия нанесли прозрачный акриловый лак, в который были введены специальные вещества — сенсибилизаторы, поглощающие основную часть ультрафиолетового излучения. С помощью такого фильтра удалось повысить срок эксплуатации покрытия в несколько раз. [c.126]