Фарби на основі поліолефінів
Склад та властивості фарб. Плівкоутворювачами в лакофарбових складах поліолефінового типу зазвичай служать поліетилен низького (ПЕНД) і високого тиску (ПЕВД), поліпропілен, сополімери етилену з вінілацетатом (СЕВА), сополімери етилену з пропіленом (СЕП) і акриловою кислотою, суміші поліетилену з і т.д.
Найбільш підходящими для отримання фарб з ПЕНД є ливарні марки з ПТР в межах 2,5-6,0 г/10 хв, що мають насипну густину не менше 0,25 г/см3; ПЕВД застосовують з ПТР 4-10 г/10 хв. Поряд із промисловими марками ПЕВС частково може бути використаний порошок вторинного полімеру, одержуваного, наприклад, механічним або хімічним подрібненням відпрацьованої поліетиленової плівки.
На основі поліолефінів отримують пігментовані склади (фарби), так і непігментовані (лаки). Необхідними інгредієнтами крім полімеру є стабілізатори, пігменти (для фарб), речовини, що покращують розтікання розплавів; для поліпшення адгезії вводять модифікуючі добавки, а надання необоротності покриттям – структуруючі речовини.
Розроблено порошкову фарбу на ПЕВД марки П-ПО-226 (ТУ6-10-102-75) не модифікована та модифікована епоксидним олігомером білого, сірого та інших кольорів.
Типові рецептури композицій на основі ПЕНД, що готуються на місці споживання, містять на 100 ч. (мас.) полімеру 0,5-1,2 ч. стабілізаторів та 1-6 ч. пігментів.
Як пігменти зазвичай служать технічний вуглець газовий, діоксид титану, оксид хрому, алюмінієва пудра. До складу композицій нерідко вводять модифікуючі добавки - епоксидні олігомери, пентапласт, полівінілбутираль.
Умови формуванняпокриттів із порошкових поліетиленових композицій визначаються маркою полімеру, значеннями ПТР, дисперсністю порошку. При електростатичному розпиленні покриття з фарби П-226 формуються при 220 °С протягом 3-5 хв; при нанесенні в киплячому шарі виріб нагрівають при температурі 240-250 °С, а сплавлення порошку проводять при 180-200 °С протягом 3-5 хв для не модифікованої фарби або 5-8 хв для модифікованої. Композиції з ПЕНД вимагають жорсткішого режиму сплавлення: при 230-240 ° С, 2-5 хв.
Залежно від призначення одержують одно-двошарові покриття загальною товщиною 150-400 мкм. Переважно швидке охолодження покриттів холодною водою.
Для отримання структурованих покриттів промисловістю освоєно випуск непігментованих композицій 115-59 П (ТУ 6-05-05-64-76) на основі ПЕВД, що містять дикумілпероксид. Структуруючий агентдикумілпероксид вводять у композиції, як безпосереднім змішуванням, так і обробкою порошкового або гранульованого полімеру його розчином (так званим дифузійним способом). В останньому випадку необхідний ефект досягається вже при введенні 1-2% (мас.) дикумілпероксиду. Композиції, що утворюють структуровані покриття, можуть бути отримані і із застосуванням як отверджувального агента алкоксисиланов. Для забезпечення їх ефективної взаємодії використовують порошки вторинного або у-опроміненого поліетилену. Покриття з термоструктуруючих складів зазвичай отримують при нижчих температурах (160-170 ° С) і більшій тривалості нагрівання (12-15 хв).
Для нанесення в електричному полі високої напруги розроблені високодисперсні поліетиленові фарби з великою здатністю, що криє. Їх виготовляють шляхом кристалізації поліетилену з розчину на поверхні частинокпігментів з подальшим видаленням розчинника. Середній розмір зерен таких порошків близько 20 мкм, а їхня форма близька до сферичної. Фарби дозволяють отримувати тонкі покриття завтовшки 20-40 мкм, що характеризуються підвищеною міцністю адгезійної.
Фірма Herbert Sintertechnik (ФРН) випускає порошкові поліетиленові ґрунтовки Flamulit HP 11 і фарбу Flamulit RPE 25/06, призначені для фарбування труб. Склади виготовляються на поліетилені низької щільності (хостален) з ПТР 5,0 та 1,2 відповідно. Грунтовка містить адгезуючу добавку та має гранулометричний склад: до 200 мкм-35%, 200-315 мкм-64,5%, понад 315 мкм-0,5%. Фарба (колір чорний) більш грубодисперсна, поряд з дрібною фракцією містить до 15% частинок з розмірами 400-600 мкм. Рекомендований спосіб нанесення складів в киплячому шарі попередньо нагріту до 300-320°С поверхню труб.
Поліпропілен на відміну поліетилену характеризується вищою температурою плавлення (170 °З); він більш стійкий до розтріскування. Для отримання порошкових фарб застосовують поліпропілен з ПТР до 8 г/10 хв та розміром частинок не більше 250 мкм.
Поліпропілен при нагріванні вище за температуру плинності утворює відносно низьков'язкі розплави. Тому для нанесення його на поверхню потрібна нижча температура нагріву деталей, ніж у разі поліетиленів, а саме близько 210-235 °С. Розрівнювання поліпропіленових покриттів проводять при 170-200 ° С, час нагріву становить 2-5 хв.
СЕП низького тиску за ступенем кристалічності та модулем пружності наближається до ПЕВД. Застосовують та аналогічні йому за складом композиції. Покриття їх можуть бути отримані в широкому інтервалі температур. Гладкі прозорі безбарвні або світло-жовтого кольору плівки утворюються принанесення порошку на деталі, нагріті до 280-320 ° С, з подальшим оплавленням при 190-210 ° С протягом 5-8 хв. За високих температур (вище 320 °С) полімер сильно деструктурує. Це призводить до газонаповнення плівок, особливо товстих.
Фірма Bayer освоєно випуск фарб під торговою назвою левасинт на частково омиленому сополімері етилену з вінілацетатом, покриття з яких здатні експлуатуватися при температурі - 40 ° С і нижче.
Перспективним є використання сумішевих композицій поліетилен-севілен. Введення в поліетиленові порошки севілену полегшує умови формування покриттів, знижує їх жорсткість і внутрішні напруження, збільшує гнучкість та адгезію.