Ненасыщенные полиэфирные смолы и лаки на их основе
Новым типом пленкообразующих веществ являются лаки на основе ненасыщенных полиэфирных смол.
Ненасыщенные, т. е. содержащие двойные связи, полиэфирные смолы получаются в результате взаимодействия двухосновных ненасыщенных кислот и двухатомных спиртов. В качестве двухосновной кислоты наибольшее применение нашла ма -
Леиновая кислота, а в качестве спиртовых компонентов этих смол обычно используют глицерин, Э)Тиленгликоль и диэтилен- гликоль.
Для изготовления ненасыщенных полиэфирных смол применяют реакторы из нержавеющей стали или эмалированные. Реактор должен быть снабжен мешалкой, прямым и обратным холодильниками, а также рубашкой, которую используют для быстрого нагрева или охлаждения реакционной массы.
Синтез ненасыщенных полиэфиров осуществляется при температуре 170—220° в токе инертного газа. Для ускорения реакции этерификации применяют небольшой вакуум. Синтез проводится обычно до достижения определенного кислотного числа (20—40 мг КОН при использовании малеинового ангидрида) и заданной вязкости раствора смолы в данном растворителе. По окончании 'Синтеза смолу охлаждают до температуры 50—80°. ;Во избежание полимеризации к смоле добавляют ингибитор (гидрохинон и др.).
Для получения полиэфирных лаков ненасыщенную полиэфирную смолу подвергают реакции полимеризации с растворителем-мономером, содержащим двойные связи. В качестве мономера, который вначале снижает вязкость, а затем «сшивает» линейные ненасыщенные полиэфиры, т. е. образует пленку, чаще всего применяют стирол. Последний является относительно дешевым продуктом и образует пленки высокого качества. *•
Полиэфирные лаки иногда называютг«лаками без растворителей», так как содержание растворителя в них составляет не более 10%, а содержание пленкообразующего достигает 85— 95%. Это объясняется тем, что растворитель входит в состав лаковой пленки; применяемые в качестве растворителей вещества (мономеры) не испаряются при высыхании, как в нит - ролаковых или перхлорвиниловых лаках, а вступают в реакцию со смолой.
Реакция между полиэфирной смолой и мономером происходит после добавления инициаторов полимеризации — обычно различных перекисей и гидроперекисей (например, перекись бензоила). Для ускорения разложения перекисей (при 20°) в состав лака вводят ускорители /(обычно третичные амины), обладающие восстановительными свойствами. После добавления инициаторов полимеризации к раствору смолы через 20—40 мин. происходит образование неплавкого и нерастворимого продукта (желатинизация); поэтому смешение этих компонентов производится непосредственно перед нанесением их на поверхность. При работе с полиэфирными лаками это их свойство создает некоторые трудности.
Кроме указанных составных компонентов, в состав полиэфирных лаков вводят добавки, которые изолируют покрытие от воздействия кислорода воздуха, тормозящего реакцию «сшивки» сополимеров смолы и мономера. В качестве таких добавок применяют обычно воскообразные вещества (парафин, пчелиный воск, - стеариновую кислоту и др.) в количестве 0,1—2%, хорошо растворяющиеся только в лаке; при сополимеризации они теряют растворимость, ©оплывают на поверхность и образуют защитный слой.
В полиэфирные лаки для снижения вязкости иногда вводят растворители или смеси растворителей (ацетон, метанол, этил - ацетат и др.), а для повышения эластичности пленок — пластификаторы (диметилфталат, дибутилфталат и др.).
Для получения эмалей и шпатлевок в полиэфирные лаки можно вводить пигменты и наполнители, которые не должны разрушаться перекисями и взаимодействовать с полиэфирными смолами. Пигментами для полиэфирных лаков могут служить двуокись титана, литопон, ультрамарин и др. В качестве наполнителей используют барит, асбестовый порошок, мел, шиферную муку.
Благодаря высокому содержанию пленкообразующего при нанесении полиэфирного лака в один слой получаются пленки значительной толщины (200—300 [х). Пленки полиэфирных лаков отличаются хорошим глянцем, твердостью, свето-, водо - и теплостойкостью, высокой прочностью к истиранию, стойкостью к бензину и другим органическим растворителям.
Полиэфирные лаки и эмали нашли широкое и разнообразное применение, особенно для отделки древесины. Они используются для получения бесцветных покрытий в, мебельном производстве, для отделки футляров радиоприемников и телевизоров и деревянных поверхностей в железнодорожных вагонах, а также для других целей.