Полимерные краски это: что такое полимерка — Tuningberg

что такое полимерка — Tuningberg

Защита от коррозии, идеально ровное покрытие, безотходная технология — эти характеристики окрашивания полимерными красками объясняют их популярность среди автомобилистов. При замене колесных дисков, ремонте и перекраске кузова перед автовладельцем встает вопрос, акриловая покраска или полимерка, что лучше? Рассмотрим все аргументы за и против каждого вида.

Что дает акрил

Многие автовладельцы привыкли восстанавливать небольшие дефекты дисков самостоятельно. Закрасить царапину, перекрасить диск в другой цвет — для этого часто используют обычные акриловые краски. Они имеют разнообразную цветовую гамму, не требуют специальных знаний и приспособлений. Не беда, что покрытие будет немного неровным и потрескается через пару лет, всегда можно покрасить заново.

С появлением специализированных сервисов покраска и ремонт дисков позволяет быстро вернуть деталям первоначальный внешний вид. Полимерные краски делают диски вновь новыми, будто они только сошли с конвейера. И все это благодаря порошковому нанесению.

Что такое полимерная краска

Полимерные краски это порошки, состоящие из нескольких компонентов. Кроме самих красителей в них присутствуют смолы, отвердители и выравниватели. Их главная особенность — способность взаимодействовать между собой при нагревании с формированием гомогенного покрытия с защитной пленкой. В зависимости от состава пленки выделяют термопластичные и термореактивные полимеры.

Термопластичные

Покрытие образуется только за счет нагревания и последующего охлаждения порошка. Образовавшееся покрытие (пленка) по составу идентична исходному и растворима под воздействием температуры, что повышает ремонтопригодность изделия. К этой группе относятся краски на основе следующих полимеров:

• поливинилбутираль;
• полиэтилен;
• поливинилхлорид;
• полиамиды.

После нанесения такой краски деталь нужно только нагреть и охладить. Термопластичные краски не боятся влаги и надежно защищают металл от коррозии. Их легко удалять с поверхности при необходимости перекрасить изделие. Составы экологичны, не выделяют при эксплуатации вредных веществ. Именно термопластичные полимеры наиболее часто используются при покраске дисков и других деталей автомобиля.

Термореактивные

В состав входит химический катализатор, который после оплавления запускает реакцию образования нерастворимой прочной пленки. Такое покрытие невозможно растворить повторным нагреванием. Термореактивные полимеры используют для защиты деталей, испытывающих высокие механические нагрузки.

Преимущества порошкового полимерного окрашивания

Технология порошкового полимерного окрашивания для реставрации дисков позволяет получить важные преимущества перед акрилом:

• Экономия. Краска расходуется на 98 % (обычная имеет до 50% потерь), сам процесс более «чистый» и безопасный для человека и окружающей среды. Порошковая краска не требует использования растворителей.
• Высокая скорость. Порошок при прокаливании быстро затвердевает, поэтому процесс занимает не более 1-2 дней, при условии, что дискам не требуется реставрация.
• Внешний вид. Технология нанесения предполагает автоматическое распыление, что позволяет сформировать равномерный тонкий слой краски. Если предварительно выровнять поверхность металла, диски приобретают вид новых. Порошковые краски имеют богатую цветовую гамму, что позволяет подобрать оттенок под любые запросы автовладельцев.
• Высокие защитные свойства. Металл надежнее защищен от коррозии, краски не боятся растворителей и других химических реагентов.
• Долговечность. Срок службы полимерных красок в разы превышает обычные. При соблюдении технологии порошковое покрытие не теряет внешний вид в течение 50 лет.

Полимерное окрашивание в сервисе «Tuningberg» производится на современном европейском оборудовании с соблюдением технологических протоколов. Это дает автовладельцам важные преимущества.

Что предлагает сервисный центр «Tuningberg»

Покраска дисков — заключительный этап работы. Предварительно деталь нужно правильно подготовить. Мы всегда предлагаем автовладельцам бесплатную диагностику проблем с колесами, что важно для безопасности движения. Работа выглядит следующим образом:

1. Предварительный ремонт дисков, шиномонтаж.
2. Снятия старого слоя краски (мелкодисперсный пескоструй).
3. Реставрация покрытия (убираются все царапины и сколы, выравнивается геометрия).
4. Грунтование.
5. Нанесение основного слоя.
6. Обработка лаком.

Квалификация наших специалистов позволяет нанести каждый слой минимальной толщины. Горизонтальная технология покраски обеспечивает равномерность покрытия. Для клиентов, которые сомневаются в качестве порошкового окрашивания, мы готовы показать примеры своих работ, которые не отличишь от новых дисков.

Array
(
[ID] => 55
[~ID] => 55
[IBLOCK_ID] => 6
[~IBLOCK_ID] => 6
[NAME] => Полимерная краска
[~NAME] => Полимерная краска
[PREVIEW_TEXT] =>

Полимерная краска – один из самых популярных видов материала для проведения лакокрасочных работ. Конкуренцию ей составляет акриловая краска. Каждый материал имеет свои преимущества, и мы постараемся определить, каким же методом лучше покрасить диски автомобиля. А еще в статье вы узнаете, как нужно подготовить диск к покраске.

[~PREVIEW_TEXT] =>

Полимерная краска – один из самых популярных видов материала для проведения лакокрасочных работ. Конкуренцию ей составляет акриловая краска. Каждый материал имеет свои преимущества, и мы постараемся определить, каким же методом лучше покрасить диски автомобиля. А еще в статье вы узнаете, как нужно подготовить диск к покраске.

[PREVIEW_PICTURE] => 606
[~PREVIEW_PICTURE] => 606
[DATE_CREATE] => 19.10.2020 18:48:01
[~DATE_CREATE] => 19.10.2020 18:48:01
[DATE_ACTIVE_FROM] =>
[~DATE_ACTIVE_FROM] =>
[PREVIEW_TEXT_TYPE] => html
[~PREVIEW_TEXT_TYPE] => html
)

Полимерные красители.Зачем они нужны, как и где применяются.

Полимерная краска представляет собой состав, который делается по безотходной технологии. Данные смеси являются экологически чистыми, а создаются из полимерных порошков, какие наносятся на окрашиваемую поверхность различных изделий. Если покрытие исполняется в промышленных условиях, то после отделки поверхности или изделия полимерной краской основание негрвается и выдерживается при определенной температуре некоторое количество минут.

Основные свойства красителей для полимеров

Полимерная краска имеет много плюсов, она не так дорого стоит, так как ей не нужны растворители, играющие в жидких составах роль носителей для пленкообразования. Время отвердевания таковых составов сокращено, так как пленкообразование проистекает на высокой скорости. Покрытие возможно выполнить в один слой, что различает этот состав от других красок, какие предусматривают надобность многослойного нанесения с многократной сушкой. В процессе работы исключаются такие трудные операции, как доведение до подходящей величины параметра вязкости, а еще контроль этого параметра. Порошковые составы поставляются в готовом виде, что гарантирует простоту их нанесения. Ознакомившись с набором таковой продукции, вы можете выбрать один из 5000 цветов, фактур и оттенков. После применения состава оборудование для распыления просто очищается, так как удалить порошок намного легче, чем многократные слои жидкой краски. Полимерная краска формирует однослойное, достаточно толстое покрытие, это дает возможность сэкономить за счет стопроцентного содержания сухого вещества. При нанесении под давлением порошковые смеси утрачивают в объеме до 4 %, это является плюсом перед жидкими материалами, которые утрачивают в численности до 40 %. Полученные покрытия владеют отличными физико-механическими показателями, а поверхность характеризуется хим устойчивостью.

Основные виды полимерных красок

Если вас заинтересовали полимерные красители, то стоит ознакомиться с набором предоставленной продукции. Подобные материалы бывают полиэфирными, эпоксидными, полиуретановыми или эпоксидно-полиэфирными. В качестве основного преимущества эпоксидных красок выступает хорошее сочетание физико-механических и электроизоляционных свойств. Такие покрытия различаются высочайшей адгезией, характеризуются хим устойчивостью и механической прочностью. Основания устойчивы к кислотам и щелочам, воде, топливу, маслу, это дозволяет применять эпоксидный состав для внутренней и наружной защиты магистральных трубопроводов. Если вы планируете применять эпоксидные полимерные краски, то есть возможность с их помощью сделать покрытие, толщиной до 500 мкм. При этом по всей поверхности можно увидеть высокую твердость, хорошая ударная прочность и упругость. Однако есть и минусы покрытия, выраженные в ограниченной атмосферостойкости. На раскрытых площадках может отслеживаться меление и небольшое пожелтени, что является следствием перегрева.

Область применения эпоксидных полимерных красок

Эпоксидная полимерная порошковая краска используется с целью получения жестких покрытий, имеющих устойчивость к хим реагентам и растворителям. Потребителями таковых порошков являются области радиотехники и электротехники, в данных направлениях покрытия подменяют почти все виды трудной электроизоляции. Покрывать с использованием эпоксидного состава возможно электрические шкафы, офисную фурнитуру, мед оснащение и домовые принадлежности.

Область применения полиэфирных полимерных красителей

Подобные составы употребляются для отделки предметов семейного обихода, садовой, мед, железной, офисной мебели, спортивных снарядов, электрооборудования и др. Огромный спрос полиэфиров связан с уникальным декоративным качествам. Современная технология создания порошковых красок позволила увеличить цветовую палитру покрытий и достигнуть разнообразной фактуры.

Области применения полиэфирных и полиуретановых полимерных красителей

Полиэфирная краска для полимерных покрытий употребляется для отделки туристических принадлежностей, сельскохозяйственных машин, авто колес, алюминиевых и железных профилей для дверных и оконных проемов. Полиэфирные составы универсальны, так как их разрешено применять для внутреннего и внешнего внедрения. В результате удается создать глянцевую поверхность, сияние которой может быть 90 %. В качестве альтернативного решения возможно использовать полиэфирную смесь, которая может создать матовую или полуматовую поверхность. Полиуретановые краски на полимерной основе различаются устойчивым сиянием, являются водо- и атмосферостойкими. Они непревзойденно претерпевают действие минеральных масел, горючего и растворителей. Полиуретановые краски используют для защиты изделий, какие подвергаются абразивному износу и трению. Можно использовать полиуретановые красители в качестве грунта перед внедрением остальных порошковых красок, к примеру, полиакриловых или эпоксидных.

Назначение полимерной краски по металлу

Полимерные красители по металлу содержит в составе растворитель, особые добавки, полистирол и пигмент. Данная смесь еще именуется жидким пластиком и представляет собой раствор измельченного пенопласта в сольвенте или толуоле. Рассматривая полимерный состав для сплава, разрешено привести в качестве образца ПС-160. Данная смесь употребляется для отделки трубопроводов, сохранности металлоконструкций водоемов, для покрытия железных полов, а еще для окрашивания несущих частей зданий. Что касается трубопроводов, то сюда можно отнести и теплотрассы. Металлические полы возможно покрывать на кораблях, внутри помещений производственного и складского характера. Такая полимерная краска для пола может сохранить поверхности, непрерывно контактирующие с водой.

Назначение и характеристики акриловых полимерных составов

Акриловые полимерные краски используются для внутренних и внешних работ в области фасадов, при починке и окрашивании железной кровли. Перед нанесением предоставленного состава рекомендуется использовать грунтовку. Среди свойств данных смесей возможно отметить долгий срок эксплуатации — 20 лет. Нельзя не упомянуть и гарантированное получения долговременного и крепкого покрытия, хорошую живучесть к завышенной влажности, перепадам температур и действию солнца. Помимо других данные краски термо- и морозоустойчивы. После обработки ими поверхности, они достаточно скоро высохнут, образуя узкую, гладкую и очень крепкую защитную пленку. Во время эксплуатации она проявляет свойства стойкости к действию хим веществ и разных моющих смесей. Наносить акриловые краски совсем не сложно, они не требуют внедрения дорогостоящих инструментов. Акриловые полимерные красители владеют высочайшей сцепляемостью с поверхностью нанесения, они экологически чистые и безвредные для здоровья человека.

Полиуретановая полимерная краска для бетона

Это красящая смесь выступает в качестве самого устойчивого перед воздействием губительных факторов. Поверхности не страшны нефтепродукты, хим составы и растворители. Благодаря данной характеристике полиуретановые красители могут использоваться для окрашивания гаражей, ангаров, индустриальных помещений и подвалов. Поверхность после покрытия этим средством обретает свойства защищенности от ударов и механических повреждений. Слой может быть глянцевым или матовым, расход на один квадратный метр приблизительно 400 г. Перед тем, как начать работу по окрашиванию, поверхность нужно обработать грунтовкой, а после полиуретановый краситель наносится в 2 слоя. Второй слой наносится после высыхания предыдущего, примерно через 1 день после нанесения.

Что такое полимерное покрытие? (Руководство по его технологии и применению)

Что такое полимерное покрытие?

Полимерное покрытие представляет собой тонкослойное покрытие или краску, изготовленную из полимеров, обеспечивающих превосходную адгезию и защиту от коррозии. Полимер — это молекула, образованная путем соединения множества небольших молекул, называемых мономерами, которые состоят из большого количества подобных единиц. Это могут быть синтетические органические материалы, такие как смолы и пластмассы.

Будучи ведущим поставщиком решений для покрытий, наша приверженность побуждает нас оставаться в курсе последних достижений в области покрытий. В этой статье представлена ​​краткая история того, с чего все началось, роста отрасли и преимуществ оптимальной производительности при использовании правильного полимерного покрытия.

Главы

• 1Краткая история технологии полимеров в лакокрасочной промышленности
• 2Что такое полимерное покрытие, новости отрасли и рост
• 3 Использование полимера и полимерного покрытия
• 4 Преимущества полимерного покрытия для оптимальной работы (пример из реальной жизни)
• 5 Меры безопасности при обращении с полимерным покрытием

Глава 1

Краткая история полимерных технологий в лакокрасочной промышленности на работах Германа Марка, основавшего Институт исследований полимеров в 1946, который стал центром исследования полимеров в США. Или мы могли бы начать с 1953 года, когда немецкий химик Герман Штаудингер получил Нобелевскую премию по химии за демонстрацию того, что полимеры представляют собой молекулы с длинной цепью (гигантские молекулы).

Работа Штаудингера заложила основу для расширения индустрии пластмасс. Химический состав и структура этих гигантских молекул сделали их пригодными для промышленного применения .

Дверь для полимеров открылась, когда Aerospace 9Композитные требования 0013 требовали высокой прочности, легкости, коррозионной стойкости и экономичных материалов . Считалось, что различные полимеры удовлетворяют этим требованиям к характеристикам. Несколько полимеров, которые были изучены, включают:

Фенольные смолы – очень хрупкие, с низкой ударной вязкостью, с высоким содержанием растворителя и с трудом наносятся (требуется три термических отверждения во время нанесения)

Полиэфир – низкие физические свойства, плохая адгезия

Винилэфир – высокая содержание стирола (неприятно для дыхания) — чрезвычайно легко воспламеняется и токсично во время нанесения и отверждения, чувствителен к атмосферной влаге и температуре, короткий срок хранения (3 месяца), высокая усадка при отверждении — делает его очень хрупким, составляет одну треть прочности эпоксидной смолы смолы, плохое сцепление

Эпоксидные смолы  — высокая прочность, высокое сцепление, низкая поверхностная энергия, химическая стойкость

Эпоксидные полимеры, класс термореактивных полимеров, стали лучшим выбором. Они стабильны, прочны и устойчивы к агрессивным химическим веществам. Эпоксидные смолы представляют собой высокоэффективные клеи и полезные промышленные покрытия для поверхностей.

Большинство поверхностных покрытий основано на синтетических полимерах промышленного производства и при нанесении на поверхность образует прочную, долговечную пленку.

Глава 2

Что такое полимерное покрытие, новости отрасли и развитие

Полимерное покрытие — это покрытие или краска, изготовленные из полимеров, которые обеспечивают превосходную адгезию и защиту от коррозии, согласно Corrosionpedia. Чтобы полностью понять полимерное покрытие, необходимо понять действия полимера. Глядя на определение полимера, приведенное в Википедии, полимер — это молекула, состоящая из соединения множества небольших молекул, называемых мономерами.

Этот тип химической реакции (связывание в более крупную молекулу) определяет функциональное поведение покрытий. В APC химические покрытия представляют собой высокоэффективные специальные покрытия , которые могут противостоять агрессивным кислотам, щелочам и растворителям при различных температурах.

Новости отрасли промышленных покрытий

«Глобальный спрос на промышленные покрытия, по прогнозам, достигнет 105,5 миллиардов долларов к 2022 году, ежегодный рост составит 6,1% в период с 2016 по 2022 год». [источник]

За последние десять лет исследования приблизили нас к функциональным покрытиям , которые просты в использовании, самоочищаются, обладают антибактериальными свойствами или обладают противообрастающими свойствами. Одним из наиболее существенных преимуществ полимерного покрытия является то, что оно практически не влияет на другие свойства при использовании. Например, когда покрытия наносятся в целях защиты при транспортировке и хранении химикатов, безопасность и механическая прочность не ухудшаются.

Покрытия стойкие и долговечные. Поскольку они в основном используются для защиты от элементов (например, воды, коррозии, окружающей среды), они должны соответствовать требованиям высокой производительности.

Глава 3

Использование полимера и полимерного покрытия

Полимеры обладают уникальными свойствами, которые можно использовать для различных целей. Полимеры могут быть искусственными (синтетическими) и/или природными (например, каучук, шеллак, целлюлоза). В зависимости от их желаемого использования, они могут быть использованы для устойчивости к царапинам и истиранию, эластичности или хрупкости.

Полимерные покрытия повсюду. Они используются в вашем доме для защиты столов и мебели, а также для автомобилей, больниц и медицинских учреждений, и это лишь некоторые из них.

Machine Design поделился примером полимера, достаточно прочного, чтобы выдерживать многократные циклы стерилизации, а также легко подвергаться механической обработке. «Термическая и размерная стабильность полимера, а также его устойчивость к химическим веществам и отсутствие впитывания воды делают его хорошим выбором для деталей, требующих повторной дезинфекции и стерилизации паром».

Являясь лидером в области промышленных покрытий, наши полимеры настроены так, чтобы влиять на защитных свойств .

Использование полимерного покрытия  зависит от:

• рабочей температуры
• износ окружающей среды
• тип коррозии

Качественная подготовка поверхности и методы нанесения играют центральную роль между покрытием и основанием и обеспечивают устойчивость к атмосферным воздействиям.

Глава 4

Преимущества полимерного покрытия для оптимальной работы (пример из реальной жизни)

Химическое покрытие — это покрытие наносится на поверхность объекта, также известную как подложка . Например, такие покрытия, как полимерные краски и лаки, выполняют двоякую функцию: защищают подложку и служат украшением.

Функциональные покрытия изменяют поверхностные свойства нижнего слоя. Его можно применять для обеспечения адгезии, смачиваемости, коррозионной стойкости и износостойкости.

1. Адгезия – связывает разнородные поверхности

2. Смачиваемость — это способность жидкости поддерживать контакт с твердой поверхностью

3. Коррозионная стойкость — некоторые металлы более устойчивы к коррозии ( превращение рафинированного металла в химически устойчивую форму ), чем другие. Защитить металлы от окисления (коррозии) можно нанесением полимерных красок или покрытий.

4. Износостойкость — скорость износа зависит от его стадии (ранняя, средняя или старая). Основной причиной износостойкости являются химические реакции между изнашиваемым материалом и коррозионной средой. [источник: Стачвайк, Гвидон В.; Бэтчелор, Эндрю В. (2005). Инженерная трибология  (3-е изд. ). Elsevier Inc]

Усовершенствованные покрытия для оптимальной работы (пример из реальной жизни)

Hutchison Ports TNG предлагает комплексные решения для судоремонтных услуг в Мексиканском заливе. Одна из их специализированных ремонтных работ включает в себя очистку и покраску корпусов, палуб, цистерн, грузовых отсеков, интерьеров судов и цепей.

Посмотрите видео ниже, как они наносят усовершенствованные покрытия для улучшения характеристик корабля.

Их проекты включают:

• покрытия, армированные стекловолокном — для защиты от кавитации и коррозии
• противообрастающие покрытия — для оптимизации расхода топлива катера
• химически стойкие полимерные покрытия — для хранения химических продуктов

Эти покрытия повышают эффективность работы, сокращают время портирования и увеличивают чистую прибыль.

Глава 5

Меры безопасности при обращении с полимерным покрытием

Нанесение полимерного покрытия на различные поверхности требует специальных процедур. Крайне важно защитить себя или сотрудников, которые наносят покрытия, следуя этим пошаговым инструкциям:

Шаг 1: Используйте опытных людей для нанесения промышленных покрытий

Шаг 2: Обеспечьте надлежащую вентиляцию рабочих мест

Этап 3: Нанесите лосьон для кожи (защитный крем), содержащий ланолин, на руки, предплечья и лицо перед работой с покрытием

Этап 4: Обеспечьте надлежащее защитное оборудование и одежду для каждого работника при использовании этих продуктов

Шаг 5: Носите защитную одежду

1. При смешивании, приготовлении или ремонте: надевайте резиновые перчатки, защитный комбинезон, химические очки и респираторы для очистки газов/паров.
2. При распылении: надевайте резиновые перчатки, защитный комбинезон, пластиковые сапоги, защитный капюшон и полнолицевую маску с положительным давлением воздуха. Лента закрыла все отверстия.

Шаг 6: Используйте мыло и воду только , чтобы удалить любое покрытие

Шаг 7: Повторно нанесите лосьон для кожи после мытья

Шаг 8: Используйте крем с кортизоном, если кожа покраснела Заключение

Полимерные покрытия и технологии развиваются экспоненциально. Химические покрытия используются для различных целей и требований к производительности.

В APC мы понимаем проблемы, с которыми вы сталкиваетесь каждый день, и продолжаем разрабатывать и улучшать наши покрытия и технологии.

Являясь поставщиком высококачественных покрытий премиум-класса, мы предлагаем инновационные покрытия с добавленной стоимостью для защиты ваших активов.

Краски

Краска используется для украшения, защиты и продления срока службы натуральных и синтетических материалов, а также действует как барьер против условий окружающей среды.

Краски можно в широком смысле разделить на декоративные краски, наносимые на месте для украшения и защиты зданий и других объектов, и промышленные покрытия, которые наносятся на заводах для отделки промышленных товаров, таких как автомобили.

Компоненты краски

Краски содержат:

• пигмент(ы) — первичные пигменты для придания цвета и укрывистости
• связующее вещество (смола) — полимер, часто называемый смолой, образующий матрицу для удерживания пигмента на месте
• наполнитель – более крупные частицы пигмента добавляются для улучшения адгезии, укрепления пленки и экономии связующего

Растворитель

• (иногда его называют разбавителем) — используется либо органический растворитель, либо вода для снижения вязкости краски для лучшего нанесения. Краски на водной основе заменяют некоторые краски, в которых используются летучие органические соединения, такие как углеводороды, вредные для атмосферы.
• добавки — используются для изменения свойств жидкой краски или сухой пленки

Связующее (смола) и растворитель вместе иногда называют носителем. Связующее может быть растворено в виде раствора или находиться в виде дисперсии микроскопически малых частиц в жидкости.

В зависимости от типа краски и назначения добавки могут включать:

• диспергаторы — для разделения и стабилизации частиц пигмента

силиконы

• — для повышения устойчивости к атмосферным воздействиям
• тиксотропные вещества — для придания краскам желеобразной консистенции, распадающейся до жидкости при перемешивании или при окунании в нее кисти
• осушители — для ускорения времени сушки
• вещества, препятствующие осаждению — для предотвращения осаждения пигмента
• бактерициды — для консервации красок на водной основе в банках
• фунгициды и альгициды — для защиты пленок наружной краски от повреждения плесенью, водорослями и лишайниками

Краски составляются в соответствии с предполагаемым назначением — грунтовка, грунтовка, специальные покрытия (матовые, глянцевые, термостойкие, антикоррозийные, стойкие к истиранию). Порошок пигмента распадается на отдельные частицы, которые покрываются связующим (смолой) и диспергируются в нем, что известно как «смачивание». Затем добавляют растворитель для придания необходимой консистенции. Каждая партия ингредиентов тщательно перемешивается в больших контейнерах с мешалкой и необходимыми добавками (рис. 1). Суммы до 40 000 дм ³ краски могут изготавливаться одной партией.

В этом разделе рассматриваются наиболее часто используемые связующие вещества, за которыми следуют пигменты.

Связующие в красках

Три наиболее важных связующих (смолы), используемых в современных красках:

• акриловые полимеры (смолы)
• алкидные полимеры (смолы)
• эпоксидные полимеры (смолы)

Акриловые полимеры (смолы)

Связующее во многих эмульсионных красках основано на гомополимерах или сополимерах этенилэтаноата (винилацетата) и пропеноатного (акрилового) эфира.

Этенилэтаноат получают пропусканием смеси паров этановой кислоты, этилена и кислорода над нагретыми хлоридами палладия(II) и меди(II):

Этинилэтаноат и сложный эфир акриловой кислоты (например, метил-2-метилпропеноат) затем сополимеризуются с образованием случайного массива, в котором эти группы связаны в линейную цепь:

Другие сложные эфиры акриловой кислоты, -мономеры с этенилэтаноатом представляют собой этилпропеноат, бутилпропеноаты или сополимер бутилпропеноата и метил-2-метилпропеноата.

Полимеры, используемые в этих красках, разбавляются водой (водоразбавляемые эмульсионные краски), которые, как описано выше, гораздо безопаснее для окружающей среды, чем краски, в которых связующие вещества находятся в органических растворителях.

Рис. 2 Водоразбавляемые эмульсионные краски используются в качестве декоративных красок, особенно для внутренней и внешней отделки зданий (включая краски для кладки и грунтовки для наружных работ). С любезного разрешения AkzoNobel.

Эмульсионные краски получают так называемым способом, известным как эмульсионная полимеризация, при котором жидкие мономеры, подлежащие полимеризации, сначала диспергируют в воде в виде эмульсии. Полимеры, полученные этим способом, обычно имеют относительную молекулярную массу от 500 000 до 1 000 000. Как таковые, они используются только в виде дисперсий, так как они были бы чрезвычайно вязкими, если бы их переносили в растворе, и это сделало бы их непригодными для использования.

Рис. 3 График, показывающий взаимосвязь между относительной молекулярной массой
и вязкостью растворных и дисперсионных полимеров.

Акриловые смолы также могут использоваться в промышленных красках, либо в виде водоразбавляемых эмульсионных красок, либо в качестве красок на основе растворителей. Промышленные краски на основе растворителей могут иметь прочную защитную отделку и широко используются в промышленности в качестве финишных покрытий, например, для кузовов автомобилей. Краска часто представляет собой два компонента, которые смешивают вместе непосредственно перед использованием: основная часть краски обычно состоит из акриловой смолы, полученной полимеризацией сложного эфира пропеноата, образованного из многоатомного спирта (диолы и триолы). Полученный полиэфир имеет многочисленные гидроксильные группы (-ОН), отходящие от основной цепи полимера. Гидроксильные группы реагируют с другим соединением, часто состоящим из полимерного изоцианата, такого как тример 1,6-диизоцианатогексана (гексаметилендиизоцианат):

Такое соединение известно как сшиватель, так как при реакции со смолой оно образует трехмерную структуру, подобную полиуретану, образованному из полиола и изоцианата.

При смешивании этих двух компонентов происходит химическая реакция между гидроксильными группами полимера (акриловой смолы) и изоцианатными группами сшивающего агента:

Эта реакция протекает относительно медленно при комнатной температуре, позволяя достаточно время нанесения краски, после чего растворитель-разбавитель испаряется, а окрашенное изделие помещается в печь для ускорения химической реакции. Это значительно увеличивает молекулярную массу полимера, в результате чего он становится трехмерной молекулой и образует твердую пленку, устойчивую к химическим веществам.

Алкидные полимеры (смолы)

Декоративные глянцевые краски обычно содержат алкидные полимеры (смолы). Типичная смола производится из полиола, такого как пропан-1,2,3-триол (глицерин), с двухосновной кислотой, такой как бензол-1,2-дикарбоновый (фталевый) ангидрид, и олифы (льняное или соевое масло). . При совместном нагревании образуются сложноэфирные связи, а побочным продуктом является вода. Название алкид происходит от спирта и ангидрида.
Первым этапом получения алкидного полимера является реакция между триолом и олифой с образованием моноглицерида. Например:

Затем моноглицерид реагирует с ангидридом с образованием алкидного полимера (смолы):

в органических растворителях (краски на основе растворителей). В прошлом в качестве растворителя использовался скипидар, извлеченный из деревьев, но его заменили растворители из нефтехимического сырья, такие как «уайт-спирит», представляющий собой смесь алифатических и алициклических углеводородов.

После нанесения алкидной смолы подвесные масляные осушающие группы реагируют с кислородом воздуха, образуя сшитое твердое термореактивное покрытие с высокой молекулярной массой.

Эпоксидные полимеры (смолы)

Эпоксидные смолы часто используются в качестве связующего в промышленных покрытиях (грунтовках). Они придают краске отличную адгезию вместе с высокой стойкостью к химическим веществам (коррозия) и физической стойкостью, необходимой, например, на кораблях и в резервуарах для хранения химикатов.

Эпоксидные смолы изготавливаются из 1-хлор-2,3-эпоксипропана (полученного из 3-хлорпропена) и замещенных фенолов, таких как бисфенол А:

Значением n можно управлять, чтобы получить ряд смол, варьирующихся от вязких жидкостей до твердых веществ с высокой температурой плавления. Эпоксидные смолы можно использовать в растворителях, таких как ароматические углеводороды, спирты, кетоны и сложные эфиры (краски на основе растворителей), или в виде дисперсий в воде (краски на водной основе) в виде настоящих эмульсий. Они обычно не используются в верхних покрытиях для наружных работ, потому что они подвержены разрушению под действием УФ-излучения, но из них получаются отличные покрытия для внутренних работ и грунтовки для наружных работ.

Эпоксидные смолы также используются в качестве клеев (например, Araldite) и электрических изоляторов.

Пигменты, используемые в красках

Пигменты придают цвет и непрозрачность краскам. Среди органических пигментов особое значение имеют производные азо-, фталоцианина и антрахинона.

Наиболее распространенным неорганическим пигментом является белый диоксид титана (оксид титана(IV)), который составляет более 70% от общего количества используемых пигментов (Группа 51). Он имеет высокий показатель преломления и придает краске «блеск». Другим широко используемым неорганическим пигментом является мелкодисперсный карбонат кальция. Он имеет низкий показатель преломления и используется вместе с диоксидом титана для производства «матовых» красок. Другие пигменты включают оксиды железа (черный, желтый и красный), оксид цинка и сажу.

Порошкообразные металлы, такие как цинк и некоторые соединения металлов, например фосфат цинка, обладают антикоррозионными свойствами.

Сушка краски

По мере высыхания краски образуется пленка, которая прилипает к поверхности материала, на который она наносится.

Эмульсионные краски высыхают в результате физического процесса, включающего испарение воды с последующим слиянием капель полимера и их последующей интеграцией в твердую полимерную матрицу, которая действует как связующее вещество для пигмента.

При нанесении глянцевых красок алкидный полимер сшивается в результате реакции окисления кислородом воздуха после того, как растворитель в значительной степени испарится. Эту реакцию ускоряют с помощью солей переходных металлов (например, нафтенатов кобальта и марганца). Ион переходного металла (с переменной степенью окисления) катализирует сшивание полимерных цепей, образуя твердую пленку на поверхности краски.

Свойства идеальной краски

Они сильно различаются в зависимости от конкретного конечного использования. Требования к автомобильному финишному покрытию, например, будут сильно отличаться от требований к декоративной потолочной краске.

Некоторые из типичных обязательных атрибутов могут включать:

• простота применения
• хорошее растекание следов нанесения (например, следов кисти)
• формирование сплошной защитной пленки
• высокая непрозрачность
• быстросохнущий
• коррозионная стойкость
• водонепроницаемость
• термостойкость
• стабильность цвета (т.е. к видимому и ультрафиолетовому излучению)
• устойчивость к истиранию и царапинам
• долговечность
• гибкость
• легко чистится

Рисунок 4 Это погодоустойчивые стойки. Краски были нанесены на панели и экспонированы под углом 45 ° к горизонтали и южной стороне для оценки долговечности. Среди отслеживаемых свойств: изменение цвета (выцветание), изменение блеска, загрязнение, растрескивание, отслаивание и заражение грибками и водорослями. С любезного разрешения Q-Lab Europe Limited.

Методы нанесения

Используются многочисленные методы, в том числе: кисть, валик, окунание, облив, распыление, горячее распыление, электростатическое распыление, безвоздушное распыление, электроосаждение, порошковое покрытие, вакуумная пропитка и погружение.

Вопросы охраны окружающей среды

Соединения свинца больше не используются в декоративных и автомобильных красках. Количество соединений свинца, все еще используемых в специализированных промышленных красках, значительно сократилось, и в конечном итоге будут найдены альтернативы. Это также относится к хроматам, которые, хотя они хорошо работают и в прошлом широко использовались в автомобилях, очень токсичны.
Поскольку летучие углеводороды могут привести к загрязнению тропосферы, требуются покрытия с более низким содержанием органических растворителей. Способы достижения этого включают:

• полимеры на водной основе (эмульсионные краски)
• полимеры с более высоким содержанием твердых веществ (с использованием меньшего количества растворителя)
• порошковые покрытия

Глянцевые краски на водной основе Сейчас доступны краски, но первоначальный блеск отделки обычно не такой высокий, как у красок на основе органических растворителей. Клиент выбирает между продуктом с высокими эксплуатационными характеристиками и продуктом, более безопасным для окружающей среды. Интенсивные исследования продолжаются, чтобы улучшить эти краски.

Краски с высоким сухим остатком (на основе растворителей) теперь доступны, но не без компромиссов в цене и производительности. Относительная молекулярная масса полимерных смол снижена максимум примерно до 1000 по сравнению с 5000 в обычных красках. Это позволяет увеличить долю полимера с 20-30% до 40%, отсюда и термин «высокое содержание твердых веществ». Основная проблема заключается в необходимости поддержания низкой вязкости. По мере увеличения количества твердых веществ увеличивается и вязкость, достигая точки, при которой краска не может быть правильно нанесена. Меньшая доля растворителя имеет тенденцию замедлять процесс высыхания и отверждения пленки, поэтому в структуру полимера вносятся изменения — увеличение разветвления приводит к снижению вязкости при той же молекулярной массе. Нанесение краски более сложное. При нанесении аэрозолем краска должна находиться под давлением. Иногда краску наносят горячей. Трудно получить такой же хороший внешний вид, используя краску с высоким сухим остатком.