водоразбавляемые лакокрасочные материалы
ВОДОРАЗБАВЛЯЕМЫЕ ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
грунтовки, эмали, лаки на основе пленкообразователей, растворимых в воде. Получают на основе пленкообразующих олигомеров (реже — полимеров), содержащих ионогенные группы, напр. карбоксильные или аминные. Наиб. широко используют алкидные, полиэфирные, эпоксидные, феноло-, мочевино- и меламино-формальд. смолы, эпоксиэфиры, полиуретаны, малеинизированные прир. и синтетич. масла. Водорастворимые пленкообразователи получают нейтрализацией ионогенных групп олигомера; кислотные группы нейтрализуют основаниями, напр. растворами щелочей, аминами, основные группы — минер. или орг. кислотами. Кроме пленкообразователя в состав В. л. м. входят: 1) высокодисперсные пигменты (TiO2, сажа, литопон, силикохромат свинца и др.) с миним. содержанием водорастворимых солей, хорошо смачивающиеся водой, химически стойкие в широком диапазоне значений pH; 2) наполнители, напр. микротальк, высокодисперсные фторопласты; 3) орг. растворители (спирты, гликоли, их эфиры и др.), применяемые в небольших количествах, гл. обр. для облегчения диспергирования пигментов в пленкообразователе, улучшения растекания ("розлива") материала на подложке, улучшения физ.-мех. свойств покрытий; 4) вспомогат. добавки, напр. антиоксиданты, пеногасители (обычно кремнийорг. жидкости), диспергаторы, бактерициды и др.
Технология приготовления В. л. м. аналогична используемой при получении традиц. лакокрасочных материалов, содержащих орг. растворители. Диспергирующим оборудованием служат бисерные мельницы. Для уменьшения пенообразования пигменты диспергируют в миним. количествах пленкообразователя и воды, получая высоковязкую пасту, в которую вводят остальное связующее и др. компоненты. Товарная форма В. л. м. — суспензии, содержащие 30–80% (по массе) нелетучих веществ. В. л. м. наносят на обезжиренную и фосфатированную поверхность черных и цветных металлов, а также на дерево, пластмассы и др. Осн. методы нанесения — электроосаждение, распыление, струйный облив, окунание (см. лакокрасочные покрытия).
Наиб. прогрессивный метод нанесения В. л. м. — электроосаждение; при его использовании получают покрытия равномерной толщины на изделиях сложной конфигурации, практически без потерь лакокрасочного материала. Изделие, на которое наносят В. л. м., может служить как анодом, так и катодом; в соответствии с этим различают анафорезные и катафорезные В. л. м. Последние обладают большей, чем анафорезные материалы, способностью проникать в закрытые полости деталей сложной конфигурации и при меньшей толщине образуют покрытия с более высокой коррозионной и хим. стойкостью. Однако производство и применение катафорезных В. л. м. связано с некоторыми трудностями, обусловленными их кислым характером (pH 4–6); в частности, для нанесения этих материалов м. б. использовано только кислотостойкое оборудование.
В. л. м. отверждают при 110–200 °C после предварит. нагревания нанесенного слоя до ~ 100 °C (это необходимо для получения малопористых покрытий). При отверждении покрытий, которые наносят электроосаждением, предварит. нагревание не требуется, т. к. осаждающийся слой материала практически не содержит воду.
В. л. м. образуют покрытия, обладающие высокой стойкостью к действию воды и хим. реагентов, хорошими электроизоляционными, физ.-мех. и декоративными свойствами. Применяют их для окраски изделий радио- и электротехники, в автомобилестроении, с.-х. машиностроении, в производстве бытовых изделий.
Осн. преимущества В. л. м. перед традиц. лакокрасочными материалами: малое содержание (или отсутствие) орг. растворителей, что обусловливает меньшую пожаро- и взрывоопасность производства и применения В. л. м., их безвредность, а также существенную экономию орг. растворителей (200–400 кг на 1 т лакокрасочного материала); возможность нанесения на влажную поверхность, благодаря чему исключается операция ее сушки (или обдувки) после подготовки под окраску; сокращение расхода электроэнергии на вентиляцию сушильных камер. Недостатки В.л.м.: относительно малая стабильность водных растворов пленкообразователей и необходимость отверждения покрытий при высоких температурах. Кроме того, в обычных условиях электроосаждения (без применения электропроводящих наполнителей, напр. сажи) м. б. получены только однослойные покрытия относительно небольшой толщины (15–30 мкм).
Перспективы развития производства и применения В. л. м.: создание материалов, образующих покрытия при относительно низких температурах; разработка В.л.м., отверждающихся под действием УФ-излучения или потока ускоренных электронов; расширение производства электропроводящих В.л.м., пригодных для нанесения многослойных покрытий методом электроосаждения; создание катафорезных В.л.м., не вызывающих коррозию оборудования, и анафорезных материалов, образующих коррозионностойкие покрытия; разработка приемов и материалов для одноврем. анодного и катодного осаждения, а также для получения покрытий повыш. толщины; разработка В. л. м. для получения покрытий на металлах методом хемоосаждения (автофореза) — коагуляцией слоя лакокрасочного материала под действием ионов, образующихся при "подтравливании" (растворении) подложки в самом В. л. м. Расширение объемов производства В. л. м. — важная тенденция развития лакокрасочной технологии во всем мире. Например, доля В. л. м. в общем объеме производства лакокрасочных материалов в развитых ка-питалистич. странах за период с 1972 по 1980 возросла с 5–8 до 20–35%.
Лит.: Верхоланцев В. В., Водные краски на основе синтетических полимеров, Л., 1968; Яковлев А. Д., Химия и технология лакокрасочных покрытий, Л., 1981; Крылова И. А., Коган Н. Д., Ратников В. Н., Окраска электроосаждением, М., 1982.
Л. А. Миркинд
