Полиэфирные покрытия модификаторы

Таблица 2.15. Влияние модификаторов, применяе.чых для обработки поверхности древесины, на внутренние напряжения и адгезию полиэфирных покрытий из лака ПЭ-219

Принцип регулярного чередования активных и неактивных по отношению к покрытию групп на поверхности подложки может быть применен для улучшения свойств покрытий, формирующихся на непористых изотропных подложках. По данным работы [95], модификаторы такого типа на основе кремнийорганических соединений применялись для улучшения свойств полиэфирных покрытий, формирующихся на стеклянных подложках. Для этой цели в качестве модификатора поверхности подложки были применены соединения, содержащие два радикала различной природы, один из которых может взаимодействовать с полиэфирной смолой с образованием химических связей, другой — с образованием физических связей. Предполагалось, что правильное чередование таких радикалов на поверхности подложки будет способствовать точечному взаимодействию на границе полимер— подложка. При соблюдении этого условия, наряду с понижением внутренних напряжений, может быть достигнуто и повышение адгезии покрытий. В качестве таких модификаторов применялись кремнийорганиче-ские соединения с одинаковой структурой органического радикала типа [c.93]

Для увеличения адгезии в качестве подслоя применяют соединения, химически взаимодействующие с пленкообразующими подложкой при этом для создания в покрытиях однородной упорядоченной структуры, обеспечивающей быстрое протекание релаксационных процессов, в качестве модификаторов подложки применяются соединения с регулярным чередованием активных и неактивных групп в системе. В работе [ПО] приведены результаты исследований природы адгезионных связей и влияния их распределения на внутренние напряжения, возникающие в процессе отверждения ненасыщенных полиэфиров, путем модифицирования стеклянной подложки кремнийорганическими соединениями. Особенность этих соединений состоит в том, что они химически взаимодействуют с поверхностью стекла и содержат набор функциональных групп, способных образовывать с олигомером связи различной природы. Адгезия полиэфирных покрытий, определяемая по величине предельных внутренних напряжений, вызывающих самопроизвольное отслаивание пленки от подложки, составляет 4,5 МПа и обусловлена образованием водородных связей между ОН- и СО-группами ненасыщенного полиэфира и ОН-группами стекла. Величина внутренних напряжений зависит от условий полимеризации и толщины покрытий [112]. Наименьшие внутренние напряжения возникают в покрытиях, отвержденных при 20 °С. Однако неполное насыщение двойных связей в этих условиях и влияние относительной влажности на адгезионную прочность обусловливают нестабильность механических свойств и сравнительно низкую прочность покрытий. [c.68]

Таблица 3.1. Влияние кремнийорганических модификаторов на внутренние напряжения и адгезию полиэфирных покрытий

Полиэфирные покрытия содержали 50% (масс.) рутила и формировались при 80 °С. Как видно из рисунка, максимальные внутренние напряжения обнаруживаются в присутствии немодифицированного рутила. При хранении покрытий в комнатных условиях в результате поглощения паров воды и нарушения адгезионного взаимодействия на границе полимер — наполнитель и полимер — подложка наблюдается релаксация внутренних напряжений. Значительное понижение внутренних напряжений обнаруживается при наполнении покрытий в тех же условиях рутилом, модифицированным кремнийорганическими соединениями, нарушающими специфическое взаимодействие на границе полимер — наполнитель. Этот эффект наблюдается уже при степени модифицирования 0,2%. Последующее увеличение содержания модификатора на поверхности частиц наполнителя не оказывает заметного влияния на величину и характер изменения внутренних напряжений в наполненных покрытиях. Образование в присутствии таких модификаторов физических связей на границе полимер — наполнитель способствует быстрому разрушению их под действием влаги, что сопровождается значительной релаксацией внутренних напряжений в наполненных покрытиях. Это приводит к тому, что при степени модифицирования 0,6—1% адгезия покрытий, наполненных рутилом, становится меньше адгезии ненаполненных покрытий. Иной характер изменения внутренних напряжений наблюдается в покрытиях в присутствии рутила, модифицированного кремнийорганическими модификаторами, содержащими винильный радикал. При малой [c.72]

Принцип регулярного чередования активных и неактивных центров по отношению к пленкообразующему был использован [51] для улучшения физико-механических свойств и повышения долговечности полиэфирных покрытий на древесине путем создания специальных порозаполнителей. Выпускаемые промышленностью грунтовки и порозаполнители способствуют понижению внутренних напряжений и резкому снижению адгезии полиэфирных покрытий к древесине (рис. 3.7). Целесообразным является применение модификаторов, которые понижают внутренние напряжения в значительно большей степени, чем адгезию покрытий к древесине, или вызывают резкое уменьшение внутренних напряжений без изменения адгезии. Первое из этих условий может быть осуществлено при равномерном последовательном чередовании на поверхности подложки участков с малой и высокой величиной адгезии, т. е. участков, содержащих группы различной природы. Одни из них способны вступать в специфическое взаимодействие с функциональными группами пленкообразующего с образованием химических связей, другие [c.78]

Была изучена кинетика нарастания внутренних напряжений при формировании полиэфирных покрытий, армированных исходным стеклянным волокном и волокном, обработанным различными аппретурами и замасливателями акриловой эмульсией поливиниловым спиртом, содержащим соли хрома и алюминия парафиновой э.мульсией воланом. Установлено, что природа модификатора волокна оказывает влияние как на скорость нарастания внутренних напряжений в покрытиях, так и на их предельные значения. [c.175]

Ниже приведены сравнительные данные по адгезионной прочности А (МПа) полиэфирных покрытий к поверхности стекла, обработанного различными модификаторами, наносимыми в виде тонкого слоя до [c.175]

Выбор структурирующих добавок и аппретур определяется химическим составом связующего и армирующего материала. Введение модификаторов способствует диспергированию структурных элементов как в ненаполненных, так и в наполненных композициях и препятствуют агрегации их в процессе формирования армированных полиэфирных покрытий. [c.181]

Новые пленкообразующие. Каждый год появляются новые синтетические пленкообразующие, например хлорированная полиэфирная смола, обладающая высокой химической инертностью при повышенной температуре и хорошей адгезией к металлам, хлорированный полипропилен, являющийся тепло- и огнестойким продуктом, и целый ряд других. К числу сравнительно новых достижений в области использования синтетических смол для защитных покрытий относится применение в качестве связующих феноксисмол. Эти полимеры сочетают в себе свойства как термопластичных, так и термореактивных смол. Они могут использоваться в сочетании с мочевинными, меламиновыми, эпоксидными и фенольными смолами. Эластичность и стойкость ж удару, а также высокая стойкость к воде и растворам солей позволяет применять покрытия на основе феноксисмол для разнообразных промышленных целей. Завоевали признание моющиеся грунты на этих смолах, пигментированные хромовыми кронами и содержащие фосфорную кислоту. С успехом фенокси композиции могут использоваться и для декоративных целей для прозрачных покрытий по дереву, металлу, пластмассам. Перспективным является применение этих смол в качестве эластичного модификатора термореактивных смол, таких как фенольные и эпоксидные. [c.432]

Полиэфирная смола, входящая в состав лаков, не содержит модификаторов, устраняющих ингибирующее действие кислорода воздуха твердые глянцевые покрытия образуются в результате применения горячей сушки. В лаках этой группы в качестве мономера используется эфир ТГМ-3, который не испаряется из пленки даже при отверждении в условиях повышенных температур. Меньшая реакционная способность мономера обеспечивает значительно более высокую жизнеспособность лаков (более [c.50]

Исследовалось [113, 114] влияние модификаторов различных типов, применяющихся для обработки поверхности стеклянного волокна, на процесс формирования армированных покрытий и стеклопластиков на основе полиэфирных олигомеров. При обработке поверхности стеклянного волокна модификаторами, ослабляющими взаимодействие с полимером, одновременно с уменьщением внутренних напряжений наблюдается понижение адгезии покрытий и прочности армированных образцов в процессе эксплуатации в водной среде (табл. 3.2). [c.74]

Таблица 2.16. Влияние кремнийорганических модификаторов на угол смачивания в, внутренние напряжения Ствн и адгезию А полиэфирных покрытий из ПН-1

Модификаторы второго класса — типа винилтриэтоксисила-на — способны химически взаимодействовать с олигомером с раскрытием двойных связей модификатора и полиэфира. Формирование полиэфирных покрытий на поверхности подложки, модифицированной винилтриэтоксисиланом, сопровождается значительным увеличением адгезии при одновременном нарастании внутренних напряжений. [c.68]

Особенность их состоит в том, что в молекуле модификатора содержатся два типа групп различной природы, значительно различающихся прочностью взаимодействия с молекулами полимера, что обеспечивает регулярное чередование на поверхности подложки активных и неактивных групп. Обнаружено, что при соблюдении этого условия полиэфирные покрытия наряду с высокой адгезией характеризуются более низкими внутренними напряжениями и стабильными механическими свойствами, не зависящими от относительной влажности воздуха. На рис. 3.3 приведены данные о кинетике нарастания внутренних напряжений при использовании в качестве модификаторов подложки соединений различного типа. Видно, что покрытия, сформированные на поверхности немодифицированного стекла и поверхности стекла, модифицированного соединениями первого класса, взаимодействуют с полимером с образованием физических связей и характеризуются нестабильными внутренними напряжениями, релаксирующими во времени при хранении образцов в комнатных условиях в результате пластифицирующего действия паров влаги, нарущающей адгезионное взаимодействие. Этот эффект не обнаруживается для покрытий, сформированных на поверхности [c.69]

Величина адгезии и внутренних напряжений при формировании полиэфирных покрытий на поверхности подложки, модифицированной соединениями третьего класса, зависит от природы заместителей в фенильном кольце. С ростом электроотрицательности заместителя в ряду (С2Н5)гЫ, Н, СН3О и увеличением расстояния между активными центрами внутренние напряжения понижаются больше, чем адгезия. Для выяснения причины этого явления была исследована структура поверхности подложки и покрытий в пограничном слое. Электронно-микро-скопические исследования структуры подложки проводили с применением кислородного травления образцов. Было установлено, что кремнийорганические соединения не образуют однородного слоя на поверхности стекла, а распределяются в виде глобул диаметром от 10 до 50 нм и их агрегатов. При расстоянии между глобулами, соизмеримом с их диаметром, повышение адгезии не сопровождается значительным изменением внутренних напряжений. С увеличением расстояния между глобулами в 2—3 раза адгезия понижается значительно меньше, чем внутренние напряжения, оставаясь всегда больше адгезии к поверхности немодифицированной подложки. В присутствии модификаторов первого класса в пограничных слоях покрытий формируется структура глобулярного типа. При модифицировании поверхности подложки соединениями третьего класса морфология надмолекулярной структуры покрытий зависит от природы заместителя в фенильном кольце. Значительное увеличение адгезии покрытий на модифицированной подложке при неизменной величине внутренних напряжений по сравнению с покрытиями на немодифицированной подложке наблюдается в присутствии модификаторов, способствующих формированию сетчатой структуры из анизодиаметричных структурных элемен- [c.70]

Для предотвращения ингибирующего влияния кислорода воздуха было предложено вводить в лак полимеры, например нитратцеллю-лозы, ацетобутират целлюлозы, кетонные смолы и различные производные карбамидоформальдегидныл олигомеров [92]. Механизм действия этих добавок связан с загущением системы. Обычно это достигается при значительном содержании их в лаке (около 10 ). В ряде случаев введение этих добавок приводит к ухудшению адгезии покрытий, поэтому для повышения эффективности действия этих добавок на поверхность свеженанесенного полиэфирного покрытия наносят дополнительно слой лака из модифицированного полиэфира. Малая эффективность действия этих добавок обусловлена также тем, что вследствие лучшей раствори.мости они равномерно распределяются в объеме пленки и их концентрация на поверхности лаковой пленки незначительна. Во многих случаях при использовании этих модификаторов наблюдается помутнение пленки. [c.94]

Наиболее широкое применение для получения ненасыщенных олигоэфиров находят малеиновый ангидрид и фумаровая кислота, обеспечивающие высокие физико-механические показатели сетчатых полиэфиров. В качестве модификаторов используются орто-, изофталевая и адипиновая кислоты. Твердость и теплостойкость полимеров снижается с увеличением длины цепи алифатической дикарбоновой кислоты или гликолей, а удельная ударная вязкость при этом возрастает. Эти показатели выше при использовании кислот с четным числом углеродных атомов в цепи. Малеиновая и фумаровая кислоты придают разные свойства сетчатым полиэфирам. Полимеры на основе фумаратов отличаются большей прочностью, модулем упругости, твердостью и теплостойкостью и меньшей удельной ударной вязкостью. Это объясняется более высокой реакционной способностью эфиров фумаровой кислоты. Различия в скорости реакции связаны со стерическими затруднениями, возникающими при сополимеризации малеинатов. Гранс-форма в 6-20 раз более активна в реакциях со стиролом, винилхлоридом и винилаце-татом по сравнению с соответствующей цис-формой [3, 5, 12]. Наличие боковых заместителей в молекуле кислоты обусловливает понижение твердости покрытий. При введении тетрагидрофталевой кислоты в цепь олитоэфира значительно повышается прочность и твердость покрытий. Максимальная прочность при растяжении и изгибе наблюдается при оптимальном содержании кислот в олигоэфире-30-50% в зависимости от концентрации стирола. Максимальная прочность сетчатых полиэфиров, содержащих остатки насыщенных кислот, придающих эластичность системе, достигается при более высокой степени ненасыщенности олигоэфиров по сравнению с олигомерами с более жесткой цепью. Стойкость полиэфирных покрытий к царапанию и абразивному износу [c.117]

При введении немодифицированного аэросила внутренние напряжения в полиэфирных покрытиях возрастают более чем в 2 раза, при этом прочность пленок при разрыве соответственно уменьшается, а адгезионная прочность к стеклу увеличивается. При неполном модифицировании поверхности аэросила октадециламино.м резкое понижение внутренних напряжений и адгезионной прочности наблюдается только при большой степени наполнения, в то вре.мя как при полно.м заполнении поверхности аэросила модификатором эти же параметры понижаются в 3-4 раза. [c.142]

С применением метода электронной. микроскопии было изучено влияние распределения активных центров на поверхности подложки на структуру граничных слоев полиэфирных покрытий. Было установлено, что модификаторы типа КСбН.451(ОС2Н5),. где К—или СН3О. распределяются по поверхности стеклянной подложки неравномерно в виде агрегатов сферической фор.мы (рис. 5.7). В связи с этим они сравнительно ма.ю снижают величину внутренних [c.144]

Введение этих же групп в кре.мнийор анические соединения, содержашие ви-нильный радикал, практически не влияет на величину внутренних напряжений и способствует повышению адгезионной прочности до 5,5-6,0 МПа по сравнению с прочностью немодифицированной поверхности. Наличие винильного радикала в кремнийортанических соединениях указанного выше типа не приводит к равномерному распределению аппретур по поверхности подложки, как и при. модификации ее винилтриэтоксисиланом, хотя сам модификатор в этом случае образует на поверхности цепочечные структуры или структурные элементы анизодиаметричного типа. Для слоев полиэфирных покрытий, сформированных на поверхности, модифицированной этими аппретурами, также наблюдается структура из анизодиаметричных структурных эле.ментов. Повышение адгезионной прочности достигается в результате хи.мического взаимодействия олигоэфира с аппретурой. [c.145]

Таким образом, из приведенных экспериментальных данных вытекает, что при формировании полиэфирных покрытий на немодифицированных подложках обычно наблюдается прямая зависимость между величиной внутренних напряжений и адгезионной прочностью покрытий. Равные или меньшие внутренние напряжения соответствуют большей величине адгезии только в том случае, когда модификатор подложки образует на ее поверхности подслой, отличаюшийся не только высокой адгезионной прочностью к подложке, но и большей эластичностью по сравнению с покрытием, что способствует релаксации внутренних напряжений. Эффективны только те грунтовочные и порозаполняюшие составы, которые сушественно понижают величину внутренних напряжений, способствуя увеличению запаса адгезионной и когезионной прочности покрытий. Эти условия соблюдаются только в том случае, когда применяемые для обработки подложки модифицирующие материалы понижают внутренние напряжения в значительно большей степени, чем адгезионную прочность или вызывают резкое понижение внутренних напряжений без изменения адгезии. [c.154]

Это объясняется тем, что адтезия полиэфирных покрытий к цементу и древесине значительно больше, чем к кварцевому песку. Следовательно, внутренние напряжения в наполненных покрытиях повышаются с увеличением прочности взаимодействия между связуюшим и частицами наполнителя. Для уменьшения прочности связи между частицами наполнителя и полиэфиром наполнитель модифицировали октадецила-миком и алкамоном. Предварительно было установлено, что эти модификаторы на порядок понижают адгезию полиэфиров к подложке. [c.164]

На рис. 6.7 приведены данные о влиярнги природы поверхности частиц наполнителя на структуру полиэфирных покрытий, сформированных ири 80 С на стальной подложке из исходных и модифицированных винилэтоксисилоксаном композиций, содержащих 18",, (об.) диоксида титана рутильной модификации. Из рисунка видно, что в покрытиях из исходных композиций формируется неоднородная структура более упорядоченная, ориентированная около частиц наполнителя, и дефектная-во всем объеме полимерной матрицы. В модифицированных композициях модификатор адсорбируется с образованием химических связей на поверхности частиц наполнителя, препятствуя возникновению частиц со специфической надмолекулярной структурой. Это способствует формированию упорядоченной структуры в полимерной матрице, повышению прочности покрытий и снижению внутренних напряжений. [c.173]

Снижение внутренних напряжений в наполненных и армированных полиэфирных покрытиях осуществлялось путем применения модификаторов, ослабляющих прочность взаимодействия между связующим и стеклянным волокном, а также между частицами наполнителя и полимером. При опти.мальной прочности взаимодействия на границе раздела ко.мпонентов в поли.мерной матрице армированных и наполненных покрытий формируется однородная упорядоченная структура, которая обусловливает увеличение прочности покрытий при растяжении. Уменьшение прочности взаимодействия между частицами наполнителей и связующим осуществлялось путем модифицирования порошковых наполнителей и стеклянного волокна поверхностно-активными веществами. Значительное снижение внутренних напряжений (более чем в 8 раз) наблюдается при введении в связующее алкамона в количестве > 2" . Было установлено, что независимо от степени наполнения внутренние напряжения в покрытиях, армированных холстом, снижаются тем больше, чем выше содержание модификатора в композиции. [c.179]

Из приведенных данных видно, что в армированных стеклянным холстом ВВ и наполненных покрытиях при введении модификатора в оптимальном количестве прочность покрытий при растяжении возрастает незначительно, в то время как в неармированных наполненных покры--тиях этот показатель возрастает в 1,5-2 раза. Это объясняется, вероятно, тем, что прочность при растяжении армированных стеклянным холстом покрытий в значительной мере определяется прочностью при растяжении холста. Максимальная прочность при растяжении армированных полиэфирных покрытий, содержащих модифицированный наполнитель, наблюдается при уменьшении внутренних напряжений (при оптимальной концентрации модификатора в системе) в 1,5 раза. При дальнейшем увеличении концентрации модификатора в композиции прочность взаимодействия между частицами наполнителя и связующим значительно снижается, что приводит не только к уменьшению внутренних напряжений, но и к улучшению всех физико-механических свойств. [c.180]

Выпускаются также противокоррозионная эмаль ХС-1169 и полиуретановая эмаль ХС-1168 различных цветов, которые можно наносить при температуре до —10 °С. Эмали изготовлены на частично омыленном сополимере А-15-0. С целью повышения стабильности к воздействию тепла и света в состав эмали вводят полиэфирную смолу в качестве модификатора и поли-изоцианатбиурет — в качестве отвердителя. Натурные испытания показали, что покрытия на основе этих эмалей обладают высокими противокоррозионными и прочностными свойствами, негорючи, имеют высокую светостойкость. Применяются в виде двухслойных покрытий по слою грунтовки ВЛ-023. [c.84]

Эмали изготовлены на основе частично омыленного сополимера винилхлорида с винилацетатом. С целью повышения стабильности покрытия к действию тепла и света в состав эмали вводится полиэфирная смола в качестве модификатора и биуретполиизо-цианат — в качестве отвердителя. Исследования и натурные испытания показали, что покрытия на основе эмалей ХС-1169 и ХС-1168 обладают высокими противокоррозионными и прочностными свойствами, негорючи, имеют высокую светостойкость. [c.69]

Увеличение запаса адгезионной и когезионной прочности покрытий путем регулирования релаксационных процессов на границе полимер — подложка позволяет значительно повысить долговечность покрытий. Было установлено [116], что эластичные грунтовки способствуют увеличению морозостойкости покрытий, а более жесткие грунтовки (например, стеаратные)—понижению морозостойкости. Однако большинство исследований, направленных на выявление влияния природы подложки, грунтовок и порозаполнителей на свойства и долговечность покрытий, носят визуальный характер. Применение метода изучения внутренних напряжений позволило оценить роль этих модификаторов подложки в определении свойств и долговечности полимерных покрытий. Как видно из рис. 3.7, грунтовки на основе карбамидоформальдегидной смолы и порозаполняющий состав КФ-1 с соотношением жидкой и твердой фазы 1 0,7 ухудшают адгезию покрытий и снижают их долговечность. При использовании составов КФ-1 (с соотношением жидкой и твердой части 1 1) и КФ-2 внутренние напряжения понижаются значительно больше адгезии, которая оценивалась по величине предельных критических напряжений, вызывающих самопроизвольное отслаивание покрытий при определенной их толщине. Показано [117], что применение указанных порозаполнителей позволяет значительно увеличить долговечность полиэфирных по- [c.80]

Показано, что аналогичные закономерности в изменении физико-механических свойств и долговечности покрытий наблюдаются при использовании в качестве модификаторов поверхности кремнийортаниче-ских соединений, меламино- и карбамидоформальдегидных олигомеров. Применение для обработки древесины полиэфирной шпатлевки позволяет сохранить высокую адгезионную прочность покрытий, однако при этом в 1,5 раза увеличиваются внутренние напряжения, что снижает срок службы покрытий. [c.153]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология