ЗАЩИТНЫЕ ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ СИНТЕТИЧЕСКИХ КАУЧУКОВ (стр. 3 )

- декоративную, обеспечивая непрозрачность покрытий и нужный цвет;

- многие, так называемые активные наполнители, является усилителями пленок, повышающие физико-механические характеристики, адгезионную прочность, атмосферостойкость и другие показатели покрытий;

- часто наполнители, улучшая качество покрытия, одновременно снижают его стоимость [46].

Получение снимающихся пленок из латексных составов представляет наибольший интерес, так как при применении водных систем обеспечивается безопасность работы ввиду отсутствия токсичности и пожаропасности. Кроме того, они более дешевые, чем покрытия с применением органических растворителей. [47-52]

В некоторых водоразбавляемых составах в качестве пленкообразующих материалов используются акрилатные сополимеры, бутадиенстирольные и другие синтетические латексы, натуральный латекс, сополимеры винилацетата, поливиниловый спирт и т. д. Однако у большинства указанных продуктов покрытия обладают слабой маслобензостойкостью, поэтому вопрос расширения гаммы защитных покрытий по-прежнему актуален, учитывая расширяющуюся базу производства соответсвующих латексов, в частности, бутадиеннитрильных сополимеров, содержащих реакционноспособные группы. Это позволяет создавать химически стойкие покрытия с регулируемой эластичностью и адгезией к поверхности, отверждаемые при температуре окружающей среды за короткое время и работоспособные при повышенных температурах (до 200°С) [53].

Латексные составы КЛ-2, НЛ-2, НЛ-3, ФЛ-2 были разработы во ВНИИСК им. акад. . Латексные составы КЛ-2, НЛ-2, НЛ-3 предназначены для временной защиты неметаллических материалов от загрязнений и механических повреждений в период хранения и транспортировки. За основу для разработки состава был взят латекс БНК-40/4, полимер которого обладает маслобензостойкостью, а пленка имеет прочность 5-7 МПа [53]. При вулканизации полимера окисью цинка в зависимости от времени выдержки прочность пленки возрастает до 13-29 МПа. Для улучшения пленкообразующих свойств состава использовали добавку латекса другого маслобензостойкого полимера БН-26. Пленка на основе составов, разработанных на основе латекса БНК – 400/4 с добавкой окиси цинка и бихромата, достигает прочности 30 МПа. На основе латекса БНК-40/4 получена, кроме того, композиция НЛ-3 с высокой адгезией к углеродистой стали, которая может использоваться в качестве несъемного покрытия для длительной антикоррозионной защиты стали и других металлов, а также неметаллических материалов. Латексный состав ФЛ-2 предназначен для термостойких покрытий, временной защиты углеродистой стали и других металлов, подвергающихся воздействию агрессивны сред и высоких температур. Последнее обеспечивается добавкой в композицию нитрильных латексов водной дисперсии фенольной смолы (ЛФГ). После прогрева при температур 200°С в течение 30 мин прочность пленки достигает значения 8-9 Мпа, относительное удлинение – 180 % [53].

Защитные полимерные покрытия на основе бутадиен-стирольных латексов получают эмульсионной полимеризацией соответствующих мономеров или диспергированием пленкообразующих в воде. Для приготовления эмульсионных составов используют дисперсии пленкообразующих сополимеров стирола с бутадиеном с разным количеством связанного стирола. Полимерные пленки, на основе бутадиен-стирольных латексов более стойки к действию ионизирующих излучений, чем другие синтетические каучуки. Помимо пленкообразующих, пигментов, наполнителей и пластификаторов в состав эмульсионных покрытий входят разнообразные функциональные добавки. Эмульсионные композиции на основе этих дисперсий образуют антикоррозионные покрытия с хорошей адгезией к металлу. Основное достоинство эмульсионных композиции - отсутствие в их составе органических растворителей, недостаток же некоторых – запах, обусловленный присутствием остаточного мономера. Длительное хранение эмульсионных композиций может привести к необратимым изменениям в них [54].

Разработаны атмосферно-защитные эмульсионные покрытия на основе смесей этиленпропиленового сополимера СКЭПТ-60, модифицированного эпоксидным олигомером ЭД-20, метакриловой кислотой и техническим углеродом П-514, с эластомерами СКИ-3 и бутадиен-стирольным каучуком СКС-30-АРКМ-15. Данные покрытия отличаются высокими защитными характеристиками для защиты шинных резин при воздействии температуры и различных климатических факторов. Свойства этих покрытий обусловлены образованием в смеси структур типа взаимопроникающей сетки, противодействующих диффузии кислорода воздуха и озона к поверхности защищаемой резин. Эмульсионное защитное покрытие на основе СКЭПТ-60/СКИ-3 обладает оптимальными значениями показателей качества при концентрации эмульсии от 6 до 8%. При других концентрациях возникают проблемы с нанесением. Указанное защитное покрытие обеспечивает высокую стойкость к воздействию озона [55].

Эмульсионное покрытие для шинных резин на основе СКИ-3/БСК (70:30) так же показывает высокие защитные свойства [55]. К применению для защиты эластичных поверхностей рекомендованы эмульсионные покрытия на основе СКЭПТ-60, модифицированные функциональными полимерами (сульфохлорированным полипропиленом, эпоксидной смолой) и техническим углеродом [56].

Для разработки антикоррозионных покрытий на металлах, рассчитанных на длительный срок службы, используют латексы на основе каучуков с низкой непредельностью [57-58]. Были выбраны латексы тройного этилен-пропилен-диенового каучука (СКЭПТ) и бутилкаучука (БК). Пленки и покрытия, наносимые кистью или окунанием, обладают достаточно высокой прочностью и хорошей эластичностью, а пленки на основе СКЭПТ имеют удовлетворительную адгезию к стали по водоразбавленному латексному грунту ВРЛГ [59]. Пленки на основе латекса СКЭПТ по химической стойкости превосходят пленки на основе БК. Они устойчивы в водных кислых и щелочных растворах высоких и средних концентраций и неустойчивы в слабоконцентрированных (более диссоциированных) [60]. Покрытия на основе латекса СКЭПТ обеспечивают защиту углеродистой стали от коррозии даже в таких агрессивных средах как 34%-соляная кислота [60].

Покрытия на основе акриловых латексов обладают рядом ценных свойств: стойкостью к ультрафиолетовому излучению, к действию растворителей и масел. Они обладают хорошими пленкообразующими свойствами, быстро отверждаются на воздухе, образуя при этом эластичные и прочные покрытия. На основе акрилатного латекса ММБ (метакрилат, метилметакрилат, бутилакрилат) разработаны составы АК-535 и АК-535П [61].

1.9  Покрытие на основе акрилатных каучуков и каучук-акрилатных систем

Акрилатные каучуки, как продукты сополимеризации эфиров акриловой кислоты с различными виниловыми мономерами, широко используются для изготовления резин, используемых в виде различных прокладок, уплотнителей, ремней, теплозащитных покрытий, благодаря его высокой стойкости к окислению при повышенных температурах и к действию солнечного света и озона [62].

В работе [63] была разработана композиция на основе каучук-акрилатных систем для создания покрытий, формируемых в широком интервале толщин с минимальной долей улетучивающихся компонентов.

За счет возможности регулирования вязкости композиции в широких пределах, обеспечивается применимость различных способов нанесения покрытия на поверхность субстрата (валиком, кистью, распылением).

1.10  Покрытие на основе полиизобутилена

С целью создания новых эффективных озоностойких покрытий были разработаны покрытия ПЭ-73 для защиты резин на основе НК, СКИ-3 и бутадиен-нитрильных каучуков, работающих при статических деформациях и при переменном режиме деформаций. Покрытие ПЭ-73 представляет собой композицию на основе двух полимеров, одним из которых является полиизобутилен. Покрытие предназначено для защиты темных резин. В результате проведенных исследований было установлено, что по данным испытаний в светоозонной камере покрытие ПЭ -73 увеличивает озоностойкость резин в 5-15 раз по сравнению с резинами без покрытия. При переменном режиме деформаций покрытие ПЭ-73 обеспечивает в 2 раза более эффективную защиту в атмосферных условиях, чем антиозонант с воском. По данным испытаний на многократное растяжение покрытие ПЭ-73 достаточно прочное и характеризуются удовлетворительной адгезией к резине [64].

1.11  Покрытия на основе фторкаучуков и фторопластов

Фторэластомеры помимо хороших физико-механических показателей обладают высокой стойкостью к агрессивным средам, термостойкостью и маслостойкостью. Это объясняется высокой прочностью внутримолекулярных связей.

Полярность и межмолекулярное взаимодействие фторкаучуков обуславливают их исключительную стойкость к набуханию в углеводородных маслах. [64]

Покрытие получают на основе каучука СКФ-32 для защиты резиновых поверхностей от действия агрессивных сред. Наносят на поверхность резинового изделия каучук СКФ-32 в виде раствора в органическом растворителе и органическом пероксиде при массовом соотношении 10:(89-89,9):(0,1-1) соответственно. Вулканизацию проводят под воздействием ультрафиолетового излучения в течение 5-30 мин. Органическим пероксидом может быть 2-гидрокси-2-трет-бутилпероксиперфторгексан или дитретбутилпероксифенилметан. Технический результат изобретения состоит в повышении агрессивно-стойкости покрытия и улучшении его адгезионных свойств. Способ получения покрытия на основе фторкаучука на резиновом изделии включает в себя вначале нанесение на поверхность каучука марки СКФ-32, представляющего собой сополимер винилиденфторида с трифторхлорэтиленом. Затем проводят сушку и вулканизацию под воздействием ультрафиолетового излучения в течение 5-30 минут.

В качестве органического пероксида используют дитретбутилпероксифенилметан или 2-гидрокси-2-трет - бутилпероксиперфторгексан.

Источником УФ-излучения являлась лампа ДРЛ-400. Под действием УФ-излучения молекула органического пероксида распадается на радикалы, которые структурируют каучук.

Эффективность предлагаемого способа обуславливается тем, что при освещении ультрафиолетовым излучением образуются активные центры на полимерных звеньях СКФ-32, которые участвуют в процессе сшивки и появляется возможность целенаправленного влияния на процессы модификации фторполимерных материалов.

В качестве инициаторов используются пероксиды различного строения. Их распад происходит при облучении образца с помощью УФ-излучения. Эффективность сшивания определяется не только природой пероксидов, но и строением макромолекул. Пространственная структура в фотохимически сшитых фторпленках обуславливает остаточную прочность материалов и сохранение формы при температурах, превышающих температуру плавления. При сшивании фторкаучуков также повышаются стойкость к действию растворителей, сопротивление к растрескиванию и т. д. [64].