УФ-отверждение антикоррозионных полимерных покрытий

В последние годы при выполнении работ по антикоррозионной защите наблюдается некоторая смена приоритетов, которая происходит под влиянием исследований и новых разработок в области лакокрасочных покрытий. Если ранее считалось, что основное назначение грунтовки — обеспечение высокой адгезии покрытий к защищаемой поверхности и связи с верхним слоем, а также выполнение защитных функций в составе комплексного покрытия, то в настоящее время покрытие грунтовкой толщиной 20–25 мкм рассматривается как самостоятельное покрытие, обеспечивающее высокие защитные характеристики. Помимо высоких защитных свойств к грунтовкам стали предъявлять и другие повышенные требования, например, высокая скорость формирования покрытия, низкая токсичность, небольшая толщина покрытия.

 

В частности, примером таких изменений могут быть технические требования ОАО «ТАГМЕТ» на УФ-отверждаемые лаки, предназначенные для защиты стальных бесшовных труб от коррозии. УФ-отверждаемые лаки должны обеспечивать временную защиту стальных труб от коррозии на период транспортировки и хранения в условиях морского климата не менее 1 года. Перед нанесением лакового покрытия трубы проходят подготовку поверхности на установке обезжиривания с применением щелочного обезжиривающего раствора с температурой 60–70 °С. После обезжиривания трубы промывают горячей водой и сушат горячим воздухом.

 

В настоящее время инновационная технология УФ-отверждения ЛКМ считается одной из самых главных и перспективных в лакокрасочной промышленности. Свойства любого ЛКМ определяются его химическим составом: природой пленкообразующего, типом пигментов и наполнителей, характером применяемых функциональных добавок. Большая часть УФ-отверждаемых ЛКМ основана на акрилатах, которые сшиваются за счет радикальной полимеризации.

 

Из представленного на рынке сырья ассортимента низкомолекулярных олигомеров эпоксиакрилатов, уретанакрилатов, сложных полиэфиракрилатов с молекулярной массой 500–2500 г/моль разработана оптимальная рецептура УФ-отверждаемого ЛКМ.

 

ЛКМ, разработанные и выпускаемые НПФ «ИНМА», отвержденные на установке фирмы Venjakob Maschinenbau GmbH & Co.KG, успешно прошли испытания по защите труб. Полученный сертификат свидетельствует, что полимерное покрытие можно отверждать при скорости конвейера до 60 м/мин.

 

ЛКМ УФ-отверждения не содержат растворителей и могут быть основаны на различных пленкообразователях: полиэфирах, эпоксиакрилатах, уретанакрилатах и др. Главным отличием этих материалов является наличие в составе пленкообразователя функциональных групп, которые вступают в реакцию полимеризации под действием УФ-излучения с образованием трехмерной нерастворимой полимерной структуры.

 

Пигментирование композиций также влияет на УФ-покрытия. Пигменты в составе УФ-отверждаемых непрозрачных или цветных покрытиях нельзя рассматривать как инертные добавки. На процесс отверждения влияют следующие факторы:

Пигменты могут поглощать энергию УФ-излучения, и это будет влиять на поглощение УФ-излучения фотоинициаторами, что отразится на концентрации свободных радикалов и приведет к снижению скорости отверждения. Использование пигментов позволяет получать материал любого оттенка по каталогу RAL, однако, присутствие пигментов в композициях УФ-отверждения является причиной, по которой процесс отверждения может замедлиться или прекратиться. Это связано с тем, что большинство широко применяемых неорганических и органических пигментов поглощается УФ-излучение в той же спектральной области, что и фотоинициаторы.

Использование научно обоснованных подходов к составлению пигментированных композиций позволило НПФ «ИНМА» выпускать цветные ЛКМ УФ-отверждения по каталогу RAL.

 

д.т.н., проф. О. Э. Бабкин

ООО «НПФ «ИНМА»