Уретанды лак бояушы материалдар
1. Полиуретанды қаптамалар
2. Полиуретанды лак бояушы материалдар
3. Изоцианаттардың уретандармен әрекеттесуі
2. Полиуретанды лак бояушы материалдар
3. Изоцианаттардың уретандармен әрекеттесуі
Алғаш рет полиуретандар негізіндегі лак бояушы материалдар қырықыншы жылдары дайындала бастады. 1963 жылдан бастап полиуретанды сырлар жне эмальдар өндірісі шет елдерде жаңа типтегі полиуретандардың ашылуына байлансты қарқынды дами бастады, ол олардың қолданылу аймағына едәуір дәрежеде кеңюіне ықпал етті. ТМД елдерінде соңғы жылдары бірқатар полиуретанды лак бояғыш материалдардың өндірістері салынды.
Полиуретанды қаптамалар бағалы қасиеттердің кешеніне ие, оларды кең аралықта өзгерту немесе түрлендіруге болады. Қаптамалар үшін күшті жылтырлық, жоғары абразивтілікке төзімділік, престі және теңіз суларының әсеріне төзімділік, тотықтырғыштарға, минералды қышқылдар буларына, көмірсутекті еріткіштерге, минералды майлар және температураның -50 ден +1300С дейінгі аралығына төзімділік тән. Одан басқа қаптамалар жоғары электрооқшаулағш қасиеттерге ие, ол температураның көтерілуінде аз ғана өзгереді, сонымен қатар суға салғанда да өзгерісі аз дәрежеде болады, өте алуан түрлі материалдарға– қара және түсті металдарға, ағаштарға, теріге, маталарға, пластиктерге, лиеолеумға штукатуракаға және бетонға жоғары адгезиялық қасиеті бар. Қажет болған жағдайда полиуретан негізіндегі қаптамалардың адгезиялық қасиетін жоғарылату үшін эпоксидті – уретанды, уралкидті, фенол – майлы, акрилді, фосфаттаушыв аралық қабаттар жағу қолданылады.
Көпшілік полиуретанды қаптамалардың кемшілігі бөлемеден тыс экспозициялауға деген төзімділігі төмен (сарғаю немесе ағару), бірақ оны сәйкес бастапқы материалдарды таңдау арқылы жоюға болады.
Полиуретанды қаптамалардың артықшылығы болып оның өнеркәсіпке кейбір қиыншылықтарға, жеке алып қарағанда қажетті ылғалды алдын ала енгізбеу шартын құру қажеттігіне қарамастан енгізілуінің жоғары дәрежесінің қамтамасыз етілуі саналады.
Полиуретанды қаптамалар бағалы қасиеттердің кешеніне ие, оларды кең аралықта өзгерту немесе түрлендіруге болады. Қаптамалар үшін күшті жылтырлық, жоғары абразивтілікке төзімділік, престі және теңіз суларының әсеріне төзімділік, тотықтырғыштарға, минералды қышқылдар буларына, көмірсутекті еріткіштерге, минералды майлар және температураның -50 ден +1300С дейінгі аралығына төзімділік тән. Одан басқа қаптамалар жоғары электрооқшаулағш қасиеттерге ие, ол температураның көтерілуінде аз ғана өзгереді, сонымен қатар суға салғанда да өзгерісі аз дәрежеде болады, өте алуан түрлі материалдарға– қара және түсті металдарға, ағаштарға, теріге, маталарға, пластиктерге, лиеолеумға штукатуракаға және бетонға жоғары адгезиялық қасиеті бар. Қажет болған жағдайда полиуретан негізіндегі қаптамалардың адгезиялық қасиетін жоғарылату үшін эпоксидті – уретанды, уралкидті, фенол – майлы, акрилді, фосфаттаушыв аралық қабаттар жағу қолданылады.
Көпшілік полиуретанды қаптамалардың кемшілігі бөлемеден тыс экспозициялауға деген төзімділігі төмен (сарғаю немесе ағару), бірақ оны сәйкес бастапқы материалдарды таңдау арқылы жоюға болады.
Полиуретанды қаптамалардың артықшылығы болып оның өнеркәсіпке кейбір қиыншылықтарға, жеке алып қарағанда қажетті ылғалды алдын ала енгізбеу шартын құру қажеттігіне қарамастан енгізілуінің жоғары дәрежесінің қамтамасыз етілуі саналады.
УРЕТАНДЫ ЛАК БОЯУШЫ МАТЕРИАЛДАР
Алғаш рет полиуретандар негізіндегі лак бояушы материалдар қырықыншы
жылдары дайындала бастады. 1963 жылдан бастап полиуретанды сырлар жне
эмальдар өндірісі шет елдерде жаңа типтегі полиуретандардың ашылуына
байлансты қарқынды дами бастады, ол олардың қолданылу аймағына едәуір
дәрежеде кеңюіне ықпал етті. ТМД елдерінде соңғы жылдары бірқатар
полиуретанды лак бояғыш материалдардың өндірістері салынды.
Полиуретанды қаптамалар бағалы қасиеттердің кешеніне ие, оларды кең
аралықта өзгерту немесе түрлендіруге болады. Қаптамалар үшін күшті
жылтырлық, жоғары абразивтілікке төзімділік, престі және теңіз суларының
әсеріне төзімділік, тотықтырғыштарға, минералды қышқылдар буларына,
көмірсутекті еріткіштерге, минералды майлар және температураның -50 ден
+1300С дейінгі аралығына төзімділік тән. Одан басқа қаптамалар жоғары
электрооқшаулағш қасиеттерге ие, ол температураның көтерілуінде аз ғана
өзгереді, сонымен қатар суға салғанда да өзгерісі аз дәрежеде болады, өте
алуан түрлі материалдарға– қара және түсті металдарға, ағаштарға, теріге,
маталарға, пластиктерге, лиеолеумға штукатуракаға және бетонға жоғары
адгезиялық қасиеті бар. Қажет болған жағдайда полиуретан негізіндегі
қаптамалардың адгезиялық қасиетін жоғарылату үшін эпоксидті – уретанды,
уралкидті, фенол – майлы, акрилді, фосфаттаушыв аралық қабаттар жағу
қолданылады.
Көпшілік полиуретанды қаптамалардың кемшілігі бөлемеден тыс
экспозициялауға деген төзімділігі төмен (сарғаю немесе ағару), бірақ оны
сәйкес бастапқы материалдарды таңдау арқылы жоюға болады.
Полиуретанды қаптамалардың артықшылығы болып оның өнеркәсіпке кейбір
қиыншылықтарға, жеке алып қарағанда қажетті ылғалды алдын ала енгізбеу
шартын құру қажеттігіне қарамастан енгізілуінің жоғары дәрежесінің
қамтамасыз етілуі саналады.
Полиуретанды лак бояушы материалдар вагондарды және ұшақтарды сырлау
үшін қолданылады, сонымен қатар химиялық аппаратураларды, мұнай сақтау
қоймаларын, тамақ өнеркәсібінің жабдықтарын, бетонды құрылыстарды, құю
цехының жабдықтарын сырлау үшін, және ағаш полдарды лактау, жиһаздар, спорт
инвентариясын, тоқыма өнеркәсібінің бобиналарын сырлау және лактау үшін
қолданылады.
Көпшілік жағдайларда полиуретанды лак бояушы материалдар пневматикалық
шашырату және кей жағдайларда щеткалар көмегімен жағылады. Қаптамаларды
кептіру қолданылатын лак бояушы материалдардың және қолданылатын бұйымның
арналуы шартына байланысты жүргізіледі.
Полиуретанды лак бояушы материалдар өндірісінің одан ары дамуының
негізгі бағыты жоғары термотөзімділікке ие қаптамаларды сәйкес
полиизоцианаттарды синтездеу және элементорганикалық полиолдарды жасау
арқылы құру, құрамында ұшқыш еріткіштері бар лак бояушы материалдарды
еріткіштерсіз, су түзбейтін материалдар және ұнтақтармен алмастыру болып
табылады.
Полиуретанды материалдардың негізгі компоненттері болып
полиизоцианаттар және полигидроциклді қосылыстар (полиолдар) есептеледі.
Полиизоцианаттарда бос изоцианатты топтардың болуы олардың сутегінің
қозғалғыш атомы бар қосылыстар мен жақсы әрекеттесуге қабілеттілігін
қамтамасыз етеді:
R-N=C=O + Н-R →R−NH−CO−R
Көпшілік жағдайларда реакцияның өнімі тұрақты, бірак кейде газ тәрізді
бөлшектерді бөле отырып ыдырауы мүмкін.
Сутегінің қозғалғыш атомына ие қосылыстар ретінде біріншілік аминдер,
біріншілік спирттер, су, мочевина, екіншілік және үшіншілік спирттер,
уретандар және карбонды қышқылдар (қосылыстар өздерінің реакцияға түсу
қабілеттілігінің кему тәртібіне сәйкес орналасқан) қолданылады.
Изоцианаттар біріншілік аминдер тіпті 00с температурада да
әрекеттеседі және бұл жағдайда екі орынбасарлы мочевиналар түзіледі:
RNCO+RNH2 →RNHCONHR
Изоцианаттардың спирттермен реакциясына стерикалық кедергілер өте
жоғары дәрежеде әсер етеді. Алып қарайтын болсақ, біріншілік спирттер
изоцианаттармен жылдам әрекеттеседі, ол 25-500С аралығындағы температурада
байқалады және реакция нәтижесінде түзілетін өнімдер карбаматтар деп
аталады:
RNCO+RОН →RNHCO
ΙΙ
О
Изоцианаттардың екіншілік спирттермен әрекеттесуі біріншілік
спирттермен әрекеттесуге ұқсас жүреді, бірақ 3 рет ыдырау жүреді.
Изоцианаттардың сумен әрекеттесуі карбамин қышқылының түзілуіне алып
келеді, ол аминге және көміртегінің қос тотығына жылдам ыдырайды:
RNCO+Н2О → [RNHCOН] → RNH2 + СО2↑
ІІ
О
Мочевиналар изоцианаттармен осы тәрізді жылдамдықпен әрекеттеседі,
және мұнда орынбасарлы биурет түзіледі:
СОNHR
Ι
RNCO+ R NHCONHR → RNCONHR
Изоцианаттардың уретандармен әрекеттесуі реакциялық массаны 1000с
төмен температураға дейін қыздырғанда жүреді, және орынбасқан аллофанат
түзіледі:
СОNHR
Ι
RNCO+ R NHCONHR → RNCOОR
Изоцианаттар карбон қышқылдарымен аралас ангидридтер түзеді, олар
орынбасқан аминдер түзе отырып ыдырайды:
RNCO+ R COОH →[RNHCO- O - OСОR] → RNHCOR + СО2
Жоғарыда келтірілген реакциялар өнімдерінің тұрақтылығы әртүрлі болып
келеді; уретандар және мочевиналар химиялық тұрақтылығы жөнінен
аллофанаттар және биуреттерден басып озады.
Лакбояушы материалдарды ал үшін полиизоцианаттар және полиолдар
қолданылады, олардың функционалды топтарының саны компоненттердің бірінде 2
ден кем болмауы және екіншісінде – 3 тен кем болмауы қажет. Олай болса,
олар торлы тігілген құрылымдағы қаптаманың түзілуін қамтамасыз етеді.
Одан басқа полиуретанды лак бояушы материалдардың құрамына еріткіштер,
пигменттер және катализаторлар мен үстемелердің азғана мөлшері кіреді,
катализаторлар және үстемелер лак бояушы материалдардың құйылуын (целлюлоза
ацетобутираты, поливинилацетальдар, силиконды майлар) жақсартады. Сыртқы
пластикаторларды әдетте қоспайды, себебі олар қаптамалардың еріткіштер
әсеріне төзімділігін нашарлатады. Қаптамалардың эластикалылығын сәйкес
іштей пластификацияланатын бастапқы компоненттерді таңдау жолымен
жақсартады.
Полиолдардың изоцианаттармен қоспаларының өмір сүруге деген
қабілеттілігі қағида бойынша 24 сағаттан аспайды. Сондықтан жай
изоцианаттар негізіндегі лак бояушы материалдарды екі компоненттер түрінде
шығарады, және олар бетке жағылу алдында тікелей араластырылады. Екі
компонентті жүйелер түрінде сонымен қатар изоцианаттар форполимерлері
негізіндегі полиуртанды лак бояушы материалдарды шығарады, мұнда екінші
компонент ролін қаптаманың ауаның ылғалдылығымен қатаюын қамтамасыз ететін
катализатор атқарады.
Бір компонентті лак бояушы материалдарды изоцианаттардың
форполимерлері нгізінде шығарады, олар ауаның ылғалы әсерінен катализатор
қатысынсыз қатаюға бейім және сонымен қатар қаптамаларды ыстық кептіру
кезінде полиолдармен қатайтылатын блокталған изоцианаттар негізіндегі лак
бояушы материалдар шығарылады.
Полиуретанды материалдардың ерекше тобын уретанды майлар және
уралкидтер құрайды, олардың қататылуы тотықтырғыштық полимерлеу нәтижесінде
жүзеге асырылады.
Полиуретанды лак бояушы материалдардың құрам және қасиеттері төменде
егжей – тегжейлі қарастырылған.
Қос компонентті полиизоцианаттар және полиолдар негізіндегі
материалдар
Полиуретанды лак бояушы материалдардың бұл тобы кең таралған және
жақсы зерттелген, себебі оларды қолдану басқа типтегі материалдардыь
дайындау және қолданумен байлансты бірқатар технологиялық қиындықтардан
құтылуға мүмкіндік береді.
Полиуретандарды дайындау үшін көбінесе диизоцианаттармен қатар
үшизоцианаттар пайдаланылады, олар концентрлі ерітінділері тұрақсыз
болғандықтан күшті сұйылту қажет болады. Полиолдың кемінде үш функцианалды
топтары бар түрлері пайдаланылады. Торлы құрылымның тығыздығын реттеу және
іштей пластификациялануын жүргізу үшін екі және үш функционалды топты
полиолдар қоспасын пайдланған мақсатты болып табылады. Компоненттердің
қатынастарын гидроксильді топтардың артық үлесі болатындай есеппен таңдап
алады.
Полиолдар. Полидар ретінде екі компонентті жүйелер үшін көп жағдайда
гидроксильді күрделі полиэфирлерді пайдаланады, олар екі негіздік
қышқылдарды этерификациялау жолымен алынатын, мұнда көп атомды спирттердің
артық мөлшері болуы қажет. Изоцианатты қосы кезінде көміртегінің қос
тотығының түзілуін болдырмау үшін төмен қышқылдық санды полиэфирлер
қолданылады.
Фтальды қышқылдың және майлы тізбекті қышқылдардың сәйкес қатынастарын
таңдай отырып (аддипинді және сбацинді), көп атомды спирттер және
гликольдар қатынасын таңдап және қышқылдардағы майлы тізбектердің сәйкес
ұзындықтарын ескере отырып жеткілікті іштей пластификацияланған өнімдерді
алады. Қаптамалардың эластикалылығының едәуір жоғары шамасына қол жеткізу
үшін полиэфирдік қышқылдық бөлігінде димеризацияланған майлы қышқылдар
болуы қажет.
Күрделі полиэфирлермен қатар полиолдар ретінде жай эфирлер, эпоксидті
шайырлар, гидросильді сызықты полимерлер пайдаланылады.
Жай эфирлерді көп атомды спирттерді олефиндердің тотықтарымен,
көпшілік жағдайларда пропилен тотығымен әрекеттестіру арқылы алады. Мұндай
полиэфирлердің молекулалық массасы, егер құрамында полипропиленгликольді
тізбектер болатын болса, онда 800 – 1500 арасында болады. Осы тәрізді жай
полиэфирдің мысалы полиоксипропиленделген триметилолпропан (Pluracol TR
марксімен, АҚШ-та Wyandott Chem фирмасымен шығрылады):
СН2- [-О-СН(СН3)-]n - ОН
СН3-СН2-С - СН2- [-О-СН(СН3)-]n – ОН
СН2- [-О-СН(СН3)-]n – ОН
Полиизоцианаттар. Изоцианаттардың полиолдармен әрекеттесу
жылдамдықтары олардың молекуласының құрылысына өте күшті тәуелділікте
болады. Ароматты изоцианаттардың реакцияласуға қабілеттілігі алифатты
қосылыстарға қарағанда жоғары, және сондықтан да олар жиі пайдаланылады.
Ароматты изоцианаттар және олардың аддукттері. Ароматты
изоцианаттардан көп жағдайда толуилендиизоцианат пайдаланылады, ол
фосгеннің және толуилендиаминнің әрекеттесуінен алынады. Өнеркәісіптік
толуилендиизоцианат екі изомерлер 2,4 және 2,6 – толуилендиизоцианаттың
қоспасы болып табылады. 2,4 – изомердің мөлшері жоғары болған сайын
толуилендиизоцианаттың реакцияға түсуге қабілеттілігі жоғары болады, себебі
метиленді топ изоцианаттар топтары арасына 2,6 изомерлер орналаса отырып
олардың кеңістіктік қиындықтарын тудырады. ТМД елдерінде негізінен 2,4
изомерлерден тұратын 102Т өнімін, және Т-65 өнімдері, жән 2,4 және 2,6
изомерлердің қоспалары болып саналатын Т-65 өнімі шығарылады, соңғы өнімде
екі изомердің қатынасы 65:35 құрайды. Шет елдерде 2,4 және 2,6 изомерлердің
қоспалары болып келетін, 80:20 қатынастағы және 65:35 қатынастағы (ГДР)
түрлері шығарылажы. Толуилендиизоцианат полиолдармен жылдам әрекеттеседі;
алынатын қоспаның өмір сүруге қабілеттілігі 2-3 сағат құрайды. Қаптама
бөлме температурасында 40-60 минутта қтады, бірақ бір жола қатуы үшін 4-5
тәулік көлемнде ұстап тұру қажет. Жоғары температураларда (50-1500С)
қаптама 0,5-5 сағат көлемінде қатады.
Еріткіштер және пигменттер. Изоцианаттардың гидрооксильді
қосылыстармен реакцияласуға қабілеттілігінің жоғары болуы спирттер,
моноэтилді этиленгликоль эфирі (целлюлоза) және т.б. еріткіштерді қолдану
қажеттігін жояды. Еріткіштер ретінде әдетте кетондар (циклогексанон,
метилэтилкетон, изобутилкетон, кейде ацетон), сонымен қатар күрделі
эфирлер, яғни бос спирттер жоқ қосылыстар (этилацетат, бутилацетат)
қолданылады. Мұнда сонымен бірге ароматты көмірсутектердің (толуол, ксилол)
аздаған мөлшері пайдаланылады, ол ерітушілерді арзандатады, бірақ
материалдың өміршілдігі төмендеуі мүмкін.
Пигменттер және толықтырғыштар ылғалсыз болуы қажет. Пигменттелген
полиуретанды материалдарды алу үшін пигменттерді жән толықтырғыштарды алдын
ала полиол ерітіндісімен қосып, және алынған пастаны жағудан алдын
диизоцианатпен араластырады. Осындай жолмен титан қос тотығын, литопон,
темір тотықты пигменттер, фтальцианинді пигменттер және т.б., сонымен қатар
толықырғыштарды – тальк, асбестті ұн және т.б. қосады.
Мырыш тотығы және мырышты крон каталитикалы түрде полиолдың 2,4 –
толуилдиизоцианатпен әрекеттесуін жеделдетеді, ол мырыш алкоголяттарының
түзілуі салдарынан мүмкін болады. Бірақ бұл каталитикалық әрекетті лакке
антранилді ышқылды қосу арқылы жоюға болады, ол ерімейтін мырыш антранилтын
түзеді.
2. ӨНЕРКӘСІППЕН ШЫҒАРЫЛАТЫН ЛАК БОЯУШЫ МАТЕРИАЛДАР
Өнеркәсіпте дайындалатын полиуретанды лак бояушы материалдарға
келесілер жатқызылады:
Лак УР-930 (МРТУ 6-10-577-58) циклогексанондағы ДГУ уретан ерітіндісі
және целлюлоза ацетобутиратының ерітіндісі болып келетін пайдаланудан алдын
үстеме қосылатын жартылай фабрикат 976-1 болып табылады (циклогексанондағы
10-47 полиэфир ерітіндісі және фенол – формальдегидті шайыры №101).
Қоспаның өміршілдігі 10 сағат. Лак ылғалға төзімді электрооқшаулағыш
қаптама алу үшін қолданылады, ол металдар бұйымдары және метал емес
материалдарды (керамикалар, текстолит және т.б.) қаптауда пайдаланылады.
Оны 70-800С температурад кептіреді, бірінші қабат – 4 сағат, екінші қабат –
8 сағат. Электрлік беріктігі 18-200с температурада – 75 квмм; суда 24 сағ
көлемінде ұстағаннан кейін 18-200с температурада – 25 квмм. Қаптаманы
1500с температурада 50 сағат көлемінде ұстау қаэет; салқындату 6 сағат
көлемінде -500с дейін жүргізіледі және ал қалыпты кептіру 800С
температурада 24 сағат көлемінде жүргізіледі.
Эмал УР-176 (ВТУ НЧ 3198-69) түрлі түсті бояулары, бұл полиэфир
негізінде қатайтқышты – полиизоцианатты қосу арқылы дайындалады. Ол темір
жол және қалалық көлік құралдарын және сонымен қатар бөлмеден тыс орындарда
эксплуатацияланатын бұйымдарды бояу үшін арналып шығарылады. Қоспаның
қатайтпышпен бірге өміршілдігі 8 сағат. Эмалды тотықталған алюминий,
қабатталған БЛ-02 немесе АК-070 беттері бойынша және қара металдар
беттеріне, УР-012, ФЛ-03к немесе ПФ-115 беттеріне жағылады. Эмальды
жағудың ұзақтығы ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Алғаш рет полиуретандар негізіндегі лак бояушы материалдар қырықыншы
жылдары дайындала бастады. 1963 жылдан бастап полиуретанды сырлар жне
эмальдар өндірісі шет елдерде жаңа типтегі полиуретандардың ашылуына
байлансты қарқынды дами бастады, ол олардың қолданылу аймағына едәуір
дәрежеде кеңюіне ықпал етті. ТМД елдерінде соңғы жылдары бірқатар
полиуретанды лак бояғыш материалдардың өндірістері салынды.
Полиуретанды қаптамалар бағалы қасиеттердің кешеніне ие, оларды кең
аралықта өзгерту немесе түрлендіруге болады. Қаптамалар үшін күшті
жылтырлық, жоғары абразивтілікке төзімділік, престі және теңіз суларының
әсеріне төзімділік, тотықтырғыштарға, минералды қышқылдар буларына,
көмірсутекті еріткіштерге, минералды майлар және температураның -50 ден
+1300С дейінгі аралығына төзімділік тән. Одан басқа қаптамалар жоғары
электрооқшаулағш қасиеттерге ие, ол температураның көтерілуінде аз ғана
өзгереді, сонымен қатар суға салғанда да өзгерісі аз дәрежеде болады, өте
алуан түрлі материалдарға– қара және түсті металдарға, ағаштарға, теріге,
маталарға, пластиктерге, лиеолеумға штукатуракаға және бетонға жоғары
адгезиялық қасиеті бар. Қажет болған жағдайда полиуретан негізіндегі
қаптамалардың адгезиялық қасиетін жоғарылату үшін эпоксидті – уретанды,
уралкидті, фенол – майлы, акрилді, фосфаттаушыв аралық қабаттар жағу
қолданылады.
Көпшілік полиуретанды қаптамалардың кемшілігі бөлемеден тыс
экспозициялауға деген төзімділігі төмен (сарғаю немесе ағару), бірақ оны
сәйкес бастапқы материалдарды таңдау арқылы жоюға болады.
Полиуретанды қаптамалардың артықшылығы болып оның өнеркәсіпке кейбір
қиыншылықтарға, жеке алып қарағанда қажетті ылғалды алдын ала енгізбеу
шартын құру қажеттігіне қарамастан енгізілуінің жоғары дәрежесінің
қамтамасыз етілуі саналады.
Полиуретанды лак бояушы материалдар вагондарды және ұшақтарды сырлау
үшін қолданылады, сонымен қатар химиялық аппаратураларды, мұнай сақтау
қоймаларын, тамақ өнеркәсібінің жабдықтарын, бетонды құрылыстарды, құю
цехының жабдықтарын сырлау үшін, және ағаш полдарды лактау, жиһаздар, спорт
инвентариясын, тоқыма өнеркәсібінің бобиналарын сырлау және лактау үшін
қолданылады.
Көпшілік жағдайларда полиуретанды лак бояушы материалдар пневматикалық
шашырату және кей жағдайларда щеткалар көмегімен жағылады. Қаптамаларды
кептіру қолданылатын лак бояушы материалдардың және қолданылатын бұйымның
арналуы шартына байланысты жүргізіледі.
Полиуретанды лак бояушы материалдар өндірісінің одан ары дамуының
негізгі бағыты жоғары термотөзімділікке ие қаптамаларды сәйкес
полиизоцианаттарды синтездеу және элементорганикалық полиолдарды жасау
арқылы құру, құрамында ұшқыш еріткіштері бар лак бояушы материалдарды
еріткіштерсіз, су түзбейтін материалдар және ұнтақтармен алмастыру болып
табылады.
Полиуретанды материалдардың негізгі компоненттері болып
полиизоцианаттар және полигидроциклді қосылыстар (полиолдар) есептеледі.
Полиизоцианаттарда бос изоцианатты топтардың болуы олардың сутегінің
қозғалғыш атомы бар қосылыстар мен жақсы әрекеттесуге қабілеттілігін
қамтамасыз етеді:
R-N=C=O + Н-R →R−NH−CO−R
Көпшілік жағдайларда реакцияның өнімі тұрақты, бірак кейде газ тәрізді
бөлшектерді бөле отырып ыдырауы мүмкін.
Сутегінің қозғалғыш атомына ие қосылыстар ретінде біріншілік аминдер,
біріншілік спирттер, су, мочевина, екіншілік және үшіншілік спирттер,
уретандар және карбонды қышқылдар (қосылыстар өздерінің реакцияға түсу
қабілеттілігінің кему тәртібіне сәйкес орналасқан) қолданылады.
Изоцианаттар біріншілік аминдер тіпті 00с температурада да
әрекеттеседі және бұл жағдайда екі орынбасарлы мочевиналар түзіледі:
RNCO+RNH2 →RNHCONHR
Изоцианаттардың спирттермен реакциясына стерикалық кедергілер өте
жоғары дәрежеде әсер етеді. Алып қарайтын болсақ, біріншілік спирттер
изоцианаттармен жылдам әрекеттеседі, ол 25-500С аралығындағы температурада
байқалады және реакция нәтижесінде түзілетін өнімдер карбаматтар деп
аталады:
RNCO+RОН →RNHCO
ΙΙ
О
Изоцианаттардың екіншілік спирттермен әрекеттесуі біріншілік
спирттермен әрекеттесуге ұқсас жүреді, бірақ 3 рет ыдырау жүреді.
Изоцианаттардың сумен әрекеттесуі карбамин қышқылының түзілуіне алып
келеді, ол аминге және көміртегінің қос тотығына жылдам ыдырайды:
RNCO+Н2О → [RNHCOН] → RNH2 + СО2↑
ІІ
О
Мочевиналар изоцианаттармен осы тәрізді жылдамдықпен әрекеттеседі,
және мұнда орынбасарлы биурет түзіледі:
СОNHR
Ι
RNCO+ R NHCONHR → RNCONHR
Изоцианаттардың уретандармен әрекеттесуі реакциялық массаны 1000с
төмен температураға дейін қыздырғанда жүреді, және орынбасқан аллофанат
түзіледі:
СОNHR
Ι
RNCO+ R NHCONHR → RNCOОR
Изоцианаттар карбон қышқылдарымен аралас ангидридтер түзеді, олар
орынбасқан аминдер түзе отырып ыдырайды:
RNCO+ R COОH →[RNHCO- O - OСОR] → RNHCOR + СО2
Жоғарыда келтірілген реакциялар өнімдерінің тұрақтылығы әртүрлі болып
келеді; уретандар және мочевиналар химиялық тұрақтылығы жөнінен
аллофанаттар және биуреттерден басып озады.
Лакбояушы материалдарды ал үшін полиизоцианаттар және полиолдар
қолданылады, олардың функционалды топтарының саны компоненттердің бірінде 2
ден кем болмауы және екіншісінде – 3 тен кем болмауы қажет. Олай болса,
олар торлы тігілген құрылымдағы қаптаманың түзілуін қамтамасыз етеді.
Одан басқа полиуретанды лак бояушы материалдардың құрамына еріткіштер,
пигменттер және катализаторлар мен үстемелердің азғана мөлшері кіреді,
катализаторлар және үстемелер лак бояушы материалдардың құйылуын (целлюлоза
ацетобутираты, поливинилацетальдар, силиконды майлар) жақсартады. Сыртқы
пластикаторларды әдетте қоспайды, себебі олар қаптамалардың еріткіштер
әсеріне төзімділігін нашарлатады. Қаптамалардың эластикалылығын сәйкес
іштей пластификацияланатын бастапқы компоненттерді таңдау жолымен
жақсартады.
Полиолдардың изоцианаттармен қоспаларының өмір сүруге деген
қабілеттілігі қағида бойынша 24 сағаттан аспайды. Сондықтан жай
изоцианаттар негізіндегі лак бояушы материалдарды екі компоненттер түрінде
шығарады, және олар бетке жағылу алдында тікелей араластырылады. Екі
компонентті жүйелер түрінде сонымен қатар изоцианаттар форполимерлері
негізіндегі полиуртанды лак бояушы материалдарды шығарады, мұнда екінші
компонент ролін қаптаманың ауаның ылғалдылығымен қатаюын қамтамасыз ететін
катализатор атқарады.
Бір компонентті лак бояушы материалдарды изоцианаттардың
форполимерлері нгізінде шығарады, олар ауаның ылғалы әсерінен катализатор
қатысынсыз қатаюға бейім және сонымен қатар қаптамаларды ыстық кептіру
кезінде полиолдармен қатайтылатын блокталған изоцианаттар негізіндегі лак
бояушы материалдар шығарылады.
Полиуретанды материалдардың ерекше тобын уретанды майлар және
уралкидтер құрайды, олардың қататылуы тотықтырғыштық полимерлеу нәтижесінде
жүзеге асырылады.
Полиуретанды лак бояушы материалдардың құрам және қасиеттері төменде
егжей – тегжейлі қарастырылған.
Қос компонентті полиизоцианаттар және полиолдар негізіндегі
материалдар
Полиуретанды лак бояушы материалдардың бұл тобы кең таралған және
жақсы зерттелген, себебі оларды қолдану басқа типтегі материалдардыь
дайындау және қолданумен байлансты бірқатар технологиялық қиындықтардан
құтылуға мүмкіндік береді.
Полиуретандарды дайындау үшін көбінесе диизоцианаттармен қатар
үшизоцианаттар пайдаланылады, олар концентрлі ерітінділері тұрақсыз
болғандықтан күшті сұйылту қажет болады. Полиолдың кемінде үш функцианалды
топтары бар түрлері пайдаланылады. Торлы құрылымның тығыздығын реттеу және
іштей пластификациялануын жүргізу үшін екі және үш функционалды топты
полиолдар қоспасын пайдланған мақсатты болып табылады. Компоненттердің
қатынастарын гидроксильді топтардың артық үлесі болатындай есеппен таңдап
алады.
Полиолдар. Полидар ретінде екі компонентті жүйелер үшін көп жағдайда
гидроксильді күрделі полиэфирлерді пайдаланады, олар екі негіздік
қышқылдарды этерификациялау жолымен алынатын, мұнда көп атомды спирттердің
артық мөлшері болуы қажет. Изоцианатты қосы кезінде көміртегінің қос
тотығының түзілуін болдырмау үшін төмен қышқылдық санды полиэфирлер
қолданылады.
Фтальды қышқылдың және майлы тізбекті қышқылдардың сәйкес қатынастарын
таңдай отырып (аддипинді және сбацинді), көп атомды спирттер және
гликольдар қатынасын таңдап және қышқылдардағы майлы тізбектердің сәйкес
ұзындықтарын ескере отырып жеткілікті іштей пластификацияланған өнімдерді
алады. Қаптамалардың эластикалылығының едәуір жоғары шамасына қол жеткізу
үшін полиэфирдік қышқылдық бөлігінде димеризацияланған майлы қышқылдар
болуы қажет.
Күрделі полиэфирлермен қатар полиолдар ретінде жай эфирлер, эпоксидті
шайырлар, гидросильді сызықты полимерлер пайдаланылады.
Жай эфирлерді көп атомды спирттерді олефиндердің тотықтарымен,
көпшілік жағдайларда пропилен тотығымен әрекеттестіру арқылы алады. Мұндай
полиэфирлердің молекулалық массасы, егер құрамында полипропиленгликольді
тізбектер болатын болса, онда 800 – 1500 арасында болады. Осы тәрізді жай
полиэфирдің мысалы полиоксипропиленделген триметилолпропан (Pluracol TR
марксімен, АҚШ-та Wyandott Chem фирмасымен шығрылады):
СН2- [-О-СН(СН3)-]n - ОН
СН3-СН2-С - СН2- [-О-СН(СН3)-]n – ОН
СН2- [-О-СН(СН3)-]n – ОН
Полиизоцианаттар. Изоцианаттардың полиолдармен әрекеттесу
жылдамдықтары олардың молекуласының құрылысына өте күшті тәуелділікте
болады. Ароматты изоцианаттардың реакцияласуға қабілеттілігі алифатты
қосылыстарға қарағанда жоғары, және сондықтан да олар жиі пайдаланылады.
Ароматты изоцианаттар және олардың аддукттері. Ароматты
изоцианаттардан көп жағдайда толуилендиизоцианат пайдаланылады, ол
фосгеннің және толуилендиаминнің әрекеттесуінен алынады. Өнеркәісіптік
толуилендиизоцианат екі изомерлер 2,4 және 2,6 – толуилендиизоцианаттың
қоспасы болып табылады. 2,4 – изомердің мөлшері жоғары болған сайын
толуилендиизоцианаттың реакцияға түсуге қабілеттілігі жоғары болады, себебі
метиленді топ изоцианаттар топтары арасына 2,6 изомерлер орналаса отырып
олардың кеңістіктік қиындықтарын тудырады. ТМД елдерінде негізінен 2,4
изомерлерден тұратын 102Т өнімін, және Т-65 өнімдері, жән 2,4 және 2,6
изомерлердің қоспалары болып саналатын Т-65 өнімі шығарылады, соңғы өнімде
екі изомердің қатынасы 65:35 құрайды. Шет елдерде 2,4 және 2,6 изомерлердің
қоспалары болып келетін, 80:20 қатынастағы және 65:35 қатынастағы (ГДР)
түрлері шығарылажы. Толуилендиизоцианат полиолдармен жылдам әрекеттеседі;
алынатын қоспаның өмір сүруге қабілеттілігі 2-3 сағат құрайды. Қаптама
бөлме температурасында 40-60 минутта қтады, бірақ бір жола қатуы үшін 4-5
тәулік көлемнде ұстап тұру қажет. Жоғары температураларда (50-1500С)
қаптама 0,5-5 сағат көлемінде қатады.
Еріткіштер және пигменттер. Изоцианаттардың гидрооксильді
қосылыстармен реакцияласуға қабілеттілігінің жоғары болуы спирттер,
моноэтилді этиленгликоль эфирі (целлюлоза) және т.б. еріткіштерді қолдану
қажеттігін жояды. Еріткіштер ретінде әдетте кетондар (циклогексанон,
метилэтилкетон, изобутилкетон, кейде ацетон), сонымен қатар күрделі
эфирлер, яғни бос спирттер жоқ қосылыстар (этилацетат, бутилацетат)
қолданылады. Мұнда сонымен бірге ароматты көмірсутектердің (толуол, ксилол)
аздаған мөлшері пайдаланылады, ол ерітушілерді арзандатады, бірақ
материалдың өміршілдігі төмендеуі мүмкін.
Пигменттер және толықтырғыштар ылғалсыз болуы қажет. Пигменттелген
полиуретанды материалдарды алу үшін пигменттерді жән толықтырғыштарды алдын
ала полиол ерітіндісімен қосып, және алынған пастаны жағудан алдын
диизоцианатпен араластырады. Осындай жолмен титан қос тотығын, литопон,
темір тотықты пигменттер, фтальцианинді пигменттер және т.б., сонымен қатар
толықырғыштарды – тальк, асбестті ұн және т.б. қосады.
Мырыш тотығы және мырышты крон каталитикалы түрде полиолдың 2,4 –
толуилдиизоцианатпен әрекеттесуін жеделдетеді, ол мырыш алкоголяттарының
түзілуі салдарынан мүмкін болады. Бірақ бұл каталитикалық әрекетті лакке
антранилді ышқылды қосу арқылы жоюға болады, ол ерімейтін мырыш антранилтын
түзеді.
2. ӨНЕРКӘСІППЕН ШЫҒАРЫЛАТЫН ЛАК БОЯУШЫ МАТЕРИАЛДАР
Өнеркәсіпте дайындалатын полиуретанды лак бояушы материалдарға
келесілер жатқызылады:
Лак УР-930 (МРТУ 6-10-577-58) циклогексанондағы ДГУ уретан ерітіндісі
және целлюлоза ацетобутиратының ерітіндісі болып келетін пайдаланудан алдын
үстеме қосылатын жартылай фабрикат 976-1 болып табылады (циклогексанондағы
10-47 полиэфир ерітіндісі және фенол – формальдегидті шайыры №101).
Қоспаның өміршілдігі 10 сағат. Лак ылғалға төзімді электрооқшаулағыш
қаптама алу үшін қолданылады, ол металдар бұйымдары және метал емес
материалдарды (керамикалар, текстолит және т.б.) қаптауда пайдаланылады.
Оны 70-800С температурад кептіреді, бірінші қабат – 4 сағат, екінші қабат –
8 сағат. Электрлік беріктігі 18-200с температурада – 75 квмм; суда 24 сағ
көлемінде ұстағаннан кейін 18-200с температурада – 25 квмм. Қаптаманы
1500с температурада 50 сағат көлемінде ұстау қаэет; салқындату 6 сағат
көлемінде -500с дейін жүргізіледі және ал қалыпты кептіру 800С
температурада 24 сағат көлемінде жүргізіледі.
Эмал УР-176 (ВТУ НЧ 3198-69) түрлі түсті бояулары, бұл полиэфир
негізінде қатайтқышты – полиизоцианатты қосу арқылы дайындалады. Ол темір
жол және қалалық көлік құралдарын және сонымен қатар бөлмеден тыс орындарда
эксплуатацияланатын бұйымдарды бояу үшін арналып шығарылады. Қоспаның
қатайтпышпен бірге өміршілдігі 8 сағат. Эмалды тотықталған алюминий,
қабатталған БЛ-02 немесе АК-070 беттері бойынша және қара металдар
беттеріне, УР-012, ФЛ-03к немесе ПФ-115 беттеріне жағылады. Эмальды
жағудың ұзақтығы ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz