В двухупаковочных ком­позициях применяют в ос­новном аминофункцио­нальные отвердители. Их смешивают с основой (эпоксидной смолой) непо­средственно перед приме­нением. Отверждение про­исходит за счет присоеди­нения аминофункциональ­ного отвердителя к оксира - новым группам эпоксидной смолы (рис. 2.19). Из-за сте - рических факторов первич­ные амины более активны, чем вторичные (третичные амины совсем не вступают в реакцию). Поэтому на­чальная стадия реакции от­верждения протекает быст­рее, чем завершающая (рис. 2.19).

Гидроксильное число, % 0,1 -0,8 0,8-2,5

1.5- 4,6

4.6- 5,1 5,1-6,0 6,0-6,5 6,5-6,8

Рис. 2.17. Расчетная зависимость эпоксидного числа от молекулярной массы для эпоксидных смол на основе бисфенола А

Рис. 2.18. Области применения эпоксидных смол в зависимости от молекулярной массы:

Lm-frei - низкомолекулярные жидкие эпоксидные смолы для двухупако­вочных красок, не содержащих растворитель (глава IV-1.2).

2К - твердые эпоксидные смолы для двухупаковочных красок, содержа­щих растворитель (оптимум - эпоксидная смола типа 1).

Pulver - твердые эпоксидные смолы для порошковых красок.

TS - термоотверждаемые твердые эпоксидные смолы для красок горя­чей сушки, содержащих растворитель (эпоксидная смола типа 4-9)

Эпоксидная смола Аминный

V0 200" №

Отвердитель

TOC o "1-5" h z О и

/

О—с—с—сн2 + ы—Н' Н2 н н/

Присоединение ОН

, ,—і о 1« 200 т Время, МИН

И—0—

Н

О + Я—о—с—С^-НСН2

Рис. 2.20. Зависимость температуры стек­лования от времени отверждения

В процессе отверждения тем­пература стеклования Тд полиме­ра быстро растет (рис. 2.20).

Присоединение ОН В-°-йгй-8гГв’ СН2 НО—СН I Сн2

Аминофункциональные от - вердители характеризуются аминной эквивалентной мас­сой. Аминная эквивалентная масса - это количество аминно - го отвердителя (в граммах), со­держащего 1 моль активного водорода.

?

Рис. 2,19. Реакции отверждения эпоксидных смол

Для превращения 100 ч. (по массе) эпоксидной смолы стехиометрическое количест­во аминного отвердителя можно рассчитать следую­щим образом.

Требуемое количество отвердителя = эпоксидное число смолы • N14- эквивале­нтная масса. Рассчитанное по этой формуле стехиометрическое количество ами­нофункционального отвердителя не всегда оптимально. Как правило, на практике берут 10 - 20%-ный избыток отвердителя по отношению к расчетному. Это ускоря­ет отверждение и придает лакокрасочному покрытию лучшие свойства.

Алифатические и циклоалифатические полиамины

Алифатические полиамины (рис. 2.21) - низковязкие вещества с высо­кой реакционной способностью по отношению к эпоксидным смолам, что

В—о—с—СН—сн2 + н2м—я** н2 / о.

-’ВОН

Я—о-

■ГсГ^гй‘

Н2 н2

Н2м.

X N С С Н2 Н Н2 Н2

Уменьшает жиз­неспособность составов на их основе. Недос­таток низкомо­лекулярных али­фатических по­лиаминов - неп­риятный запах и растворимость в воде. Их взаимо­действие с диок­сидом углерода и влагой воздуха приводит к обра­зованию амино - карбонатов, что вызывает помут­нение образую­щегося покры­тия при высокой влажности воз­духа и ухудше­ние фактуры его поверхности. Этих проблем

Мол. масса 11Н-эквивалентная масса

Этоксилированный (ДЭТА)

147

ОН

Он

Рис. 2.22. Пример аминоспиртового отвердителя

Рис. 2.23. Реакция получения полиаминоамида из димерной жирной кислоты и диэтилентриамина (ДЭТА)

Н2Ы ^ На°____________________ Н2%/ /'

Т У Х У ==р Н2 Г

5 +На° НгСч уН

Полиаминоамид Имидазолин

Рис. 2.24. Имидазолин

Можно избежать при использовании аддуктов полиаминов с эпоксидной смо­лой (см. ниже). Циклоалифатические амины (рис. 2.21) из-за стерического фактора менее реакционноспособны, чем алифатические. Ароматические амины применяют в исключительных случаях, так как они канцерогенны.

Путем взаимодействия аминов с этилен - или пропиленоксидом можно получать аминоспиртовые отвердители с высокой реакционной способностью, которые эф­фективно катализируют реакции отверждения (рис. 2.22). Аналогичным образом ре­акции отверждения способны катализировать такие соединения, как вода, салици­ловая и молочная кислоты, фенол.