автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.06, диссертация на тему:Исследование водно-дисперсионных акрилат-уретановых пленкообразующих систем и разработка лакокрасочных материалов на их основе

кандидата технических наук
Крылов, Андрей Владимирович
город
Санкт-Петербург
год
2013
специальность ВАК РФ
05.17.06
цена
450 рублей
Диссертация по химической технологии на тему «Исследование водно-дисперсионных акрилат-уретановых пленкообразующих систем и разработка лакокрасочных материалов на их основе»

Автореферат диссертации по теме "Исследование водно-дисперсионных акрилат-уретановых пленкообразующих систем и разработка лакокрасочных материалов на их основе"

На правах рукописи

Крылов Андрей Владимирович

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОДНО-ДИСПЕРСИОННЫХ АКРИЛАТ-УРЕТАНОВЫХ ПЛЕНКООБРАЗУЮЩИХ СИСТЕМ И РАЗРАБОТКА ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ИХ ОСНОВЕ

Специальность: 05.17.06. - Технология и переработка полимеров и композитов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

005061808 20' С ] 2013

Санкт-Петербург 2013

005061808

На правах рукописи

Крылов Андрей Владимирович

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОДНО-ДИСПЕРСИОННЫХ АКРИЛАТ-УРЕТАНОВЫХ ПЛЕНКООБРАЗУЮЩИХ СИСТЕМ И РАЗРАБОТКА ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ИХ ОСНОВЕ

Специальность: 05.17.06. - Технология и переработка полимеров и композитов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2013

Работа выполнена на кафедре химической технологии органических покрытий федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)»

Научный руководитель: Толмачев Игорь Андреевич

доктор технических наук, профессор, профессор кафедры химической технологии органических покрытий федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)»

Официальные оппоненты: Епишкина Вера Александровна

доктор технических наук, профессор, профессор кафедры химической технологии и дизайна текстиля федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна»

Бабкин Олег Эдуардович

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технологии полимеров и композитов федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет кино и телевидения»

Ведущая организация: ООО «Научно-исследовательский и проектный институт лакокрасочных материалов и пигментов» (г. Санкт-Петербург)

Зашита состоится О V, ß £ 2013 г. в /2. г„а заседании совета по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук Д 212.230.05 в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)» по адресу: 190013, Санкт-Петербург Московский пр., 26, ауд. ' '

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке СПбГТИ(ТУ).

Замечания и отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять на имя ученого секретаря по адресу: 190013, Санкт-Петербург, Московский пр., 26 Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет) Справки по тел.: (812) 494-93-75; факс: (812) 712-77-91; e-mail: dissowet@tecbmlog.edu.ru

Автореферат разослан^/ <^72013 г.

Ученый секретарь совета по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук Д 212.230.05

доктор химических наук, профессор ____ м А Илюшин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Аюгуальность работы. Покрытия на основе акрилагных пленкообразователей характеризуются высокими показателями по атмосферостойкосги, стойкости к УФ-облучению, водо-, масло- и солестойкости, термостабильности, и имеют хороший комплекс физико-механических свойств. При этом они не позволяют получать покрытия с высокой изолирующей способностью, износостойкостью, имеют не идеальный баланс деформационной прочности и эластичности. Покрытия, сформированные из полиуретановых пленкообразователей отличаются высокой твердостью, эластичностью, глянцем, изностойкостью, хорошей адгезией, но они имеют высокую стоимость. В связи с этим возникло направление по созданию акрилат-уретановых пленкообразователей, которые сочетали бы в себе преимущества обоих типов полимеров и при этом обладали бы невысокой стоимостью. Актуальным является развитие этих материалов в направлении создания экологически чистых водно-дисперсионных систем. Их получают двумя путями -смешением полиакрилатных и полиуретановых латексов, либо синтетическим путем, проводя полимеризацию акрилагных сомономеров в частицах полиуретанового латекса или проводя эмульсионную сополимеризацию уреганового преполимера и акрилатньк сомономеров. Акрилат-уретановые латексы, полученные синтетическим путем, называют гибридными.

Анализ литературных данных (главным образом патентного характера) показывает, что пленки и покрытия, сформированные из водно-дисперсионных акрилат-уретановых пленкообразователей, полученных смешением или синтетическим путем, обладают высокими эксплуатационными свойствами. Однако, имеющихся данных недостаточно, чтобы сформулировать общие подходы к разработке рецептур лакокрасочных материалов (ЛКМ) на основе акрилат-уретановых систем. Поэтому исследование на данную тему актуально, так как направлено на расширение технических возможностей воднодисперсионных (ВД) ЛКМ и повышение уровня экологичности лакокрасочной отрасли.

Цель работы. Данная работа направлена на изучение свойств пленок и покрытий на основе смесей полиакрилатных и полиуретановых латексов, гибридных акрилат-уретановых латексов в широком диапазоне соотношения компонентов, а

также изучение влияния различных технологических и рецептурных факторов на физико-механические и другие эксплуатационные свойства покрытий, с целью разработки технологических основ производства различных типов лакокрасочных материалов.

Научная новизна. В работе установлено, что кроме известного фактора, определяющего структуру и свойства пленок на основе смесей лагексов -соотношения компонентов, существенное влияние оказывает микроструктура латексных частиц. В частности, пленки, полученные из смесей латексов, содержащих латексные частицы акрилатного сополимера, имеющие структуру частиц типа твердое ядро - мягкая оболочка, характеризуются высокой прочностью при высокой эластичности.

Существенное влияние на структуру пленок оказывает особенность структурообразования частиц полиуретанового латекса при формировании пленок. Вследствие их высокой дисперсности (около 20 нм) и относительно низкой устойчивости они начинают агрегировать на ранних стадиях пленкообразования, следствием чего, в сформированных пленках фаза полиуретана оказывается включенной в матрицу полиакрилата, даже при относительно большом содержании полиуретанового компонента.

Установлено, что покрытия, сформированные из гибридных латексов, характеризуются более высокими адгезионными свойствами и износостойкостью по сравнению с покрытиями на основе смесей латексов, что обусловлено более высоким уровнем однородности их структуры.

Показано, что высокие адгезионные свойства полиуретана проявляются не только по отношению к границе с субстратами, но и в наполненных композициях - по отношению к границе с минеральными наполнителями, что приводит к уплотнению структуры пленок.

Практическая значимость. Разработана рецептура ВД паркетного лака на основе смеси полиакрилатного и полиуретанового латексов, и ВД ЛКМ противокоррозионного назначения на основе гибридного акрилаг-уретанового латекса. Проведены сравнительные испытания покрытий, показавшие их преимущества по сравнению с известными материалами аналогичного назначения.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и

обсуждены на следующих конференциях: Научно-техническая конференция молодых ученых "Неделя науки - 2011" СПБГТИ(ТУ) (Санкт-Петербург 2011), Научно-практическая конференция, посвященная 183-й годовщине образования Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета) (Санкт-Петербург 2011), Научно-техническая конференции молодых ученых "Неделя науки - 2012" СПБГТИ(ТУ) (Санкт-Петербург 2012).

Публикация результатов. По теме диссертации опубликовано 3 статьи, в том числе 2 в журналах рекомендованных ВАК РФ, 3 тезиса докладов в сборниках российских конференций.

Струстура и объем диссертации. Диссертация изложена на 102 страницах, содержит 34 рисунка и 21 таблицу. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и списка литературы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Во введении обоснована актуальность проблемы и выбранного направления исследований.

В первой главе представлен обзор литературы, посвященной описанию акрилат-уретановых пленкообразующих систем. Представлена общая характеристика акрилат-уретановых пленкообразователей. Подробно рассмотрены водно-дисперсионные акрилат-уретановые пленкообразующие системы на основе смесей. Описаны способы получения и структура ВД гибридных акрилат-уретановых латексов. Приведена характеристика ВД ЛКМ на основе акрилат-уретановых пленкообразущих систем различного назначения.

Во второй главе описаны объекты и методы исследования. В качестве пленкообразователей использовали латексы, синтезированные в лаборатории ООО «Норд-Синтез»: акрилатные латексы сополимеров стирола, бутилакрилата и метакриловой кислоты (рН = 7,3 - 7,7, минимальная температура пленкообразования (МТП) = 24 - 60°С, содержание нелетучих веществ = 47,1 -48,1%, условная вязкость = 13,5 - 14 е., диаметр частиц = 150 нм), с различной микроструктурой частиц (мягкое ядро - твердая оболочка, твердое ядро мягкая оболочка); гибридные акрилат-уретановые латексы с различным соотношением

акрилатной и уретановой составляющей (рН = 7,7, МТП = 17 - 32°С, содержание нелетучих веществ = 39,8 - 40,7%, условная вязкость =13,5-14 е., диаметр частиц = 100 нм), а также полиуретановые латексы, синтезированные в лаборатории ФГУП «НИИСК» с использованием различных полиэфиров и диметилолпропионовой кислоты в качестве кислотного агента (рН = 7,7 - 9,0, МТП = 10 - 13°С, содержание нелетучих веществ = 27,9-28,3%, условная вязкость = 15 -17 е., диаметр частиц = 20 нм).

0 структуре пленок судили по данным гравиметрической оценки величины водопоглощения пленок, деформационно-прочностным свойствам, характеру температурной зависимости тангенса угла диэлектрических потерь и относительной диэлектрической проницаемости, а также степени редиспергирования в воде пленок, высыхающих на воздухе. Степень редиспергирования оценивали по мутности воды, в которую погружалась высыхающая пленка, при помощи колориметра КФК - 2 - УХЛ 4.2.

Защитные свойства покрытий на стали оценивали с помощью потенциостатического метода с использованием потенциостата П-5848, позволяющего получить значения стационарного электрохимического потенциала и тока коррозии. О стойкости покрытий к эрозионном}' износу судили по данным, полученным на установке ЭПИП - 09 (аналог метода ISO 3537). Устойчивость покрытия к царапанию оценивали с помощью прибора ИС-1. Технические показатели, разработанных ЛКМ и покрытий на их основе (прочность покрытий при изгибе, ударе, твердость, адгезионная прочность и др.) оценивали в соответствии с ГОСТ и общепринятыми методами оценки свойств ЛКМ и покрытий.

В третьей главе описаны результаты и их обсуждение.

1 Изучение свойств пленок и покрытий на основе смесей полиакрилатных и полиуретановых латексов

Основным фактором, определяющим свойства пленок на основе смесей латексов, является соотношение латексов. Кроме этого фактора в работе изучали влияние микроструктуры латексных частиц и типа полиуретанового латекса на показатели пленок и покрытий.

Результаты определения деформационно-прочностных свойств приведены на

рисунке 1 для латексных пленок с различным соотношением компонентов при использовании латекса акрилатного сополимера с различной микроструктурой частиц.

Рисунок 1 - Деформационно-прочностные показатели пленок, сформированных из смесей латексов, при различном соотношении полиакрилата и полиуретана в покрытии и различном типе частиц акрилатного латекса: 1, 2 -модуль упругости пленок (1 - твердое ядро - мягкая оболочка, 2 — мягкое ядро -твердая оболочка); 3, 4 - предел прочности пленок при растяжении (3 - твердое ядро - мягкая оболочка, 4 — мягкое ядро - твердая оболочка); 5, 6 — относительное удлинение пленок при разрыве (5 - мягкое ядро - твердая оболочка, 6 — твердое ядро - мягкая оболочка).

Как видно, изменение деформационно-прочностных характеристик пленок на основе смесей латексов имеет характер преимущественно близкий к аддитивному. В случае акрилатного латекса, имеющего частицы типа твердое ядро мягкая оболочка, введите уретанового латекса приводит к возрастанию деформационной прочности, как в области малых деформаций, так и в области разрывных деформаций, при значительном увеличении эластичности, что является характерным для пленкообразующих систем, содержащих полиуретановые компоненты.

На рис. 2 приведены данные, характеризующие адгезионную прочность покрытий на алюминиевой фольге.

300

гм

200

£ 190 <

100 50

ОН-.-1-.-1---1-■-- ■ I

о го *о ео *о юо сщо—ч» пу *

100 во во 40 го О Саирюимгмч

Рисунок 2 - Адгезионная прочность (А) покрытий (А1 фольга), полученные из смесей полиуретанового и акрилатного латексов с различной структурой частиц: 1 — твердое ядро - мягкая оболочка, 2 — мягкое ядро - твердая оболочка.

Как видно, адгезионная прочность покрытий увеличивается приблизительно пропорционально содержанию полиуретанового латекса, что связано с более высокими адгезионными свойствами полиуретана, обусловленными образованием водородных связей с субстратом.

На рис. 3 приведены данные, характеризующие износостойкость покрытий, в виде зависимости величины эрозионного износа, при воздействии шлифовальной шкурки на покрытие.

О 20 40 во вО toocwpi ■ I ■ nv %

lOO во во 40 30 О Г>цг ■ III ПЛ. %

Рисунок 3 - Эрозионный износ, после 150 двойных ходов истирающего устройства, покрытий (Am) на основе смеси полиуретанового и акрилатного латексов с различной структурой частиц:

1 — твердое ядро - мягкая оболочка, 2 — мягкое ядро - твердая оболочка.

Как видно, износ покрытия, после одинаковой интенсивности воздействия, уменьшается пропорционально содержанию полиуретана в покрытии и практически не зависит от структуры латексных частиц.

Зависимости равновесного водопоглощения (W) от состава пленок, сформированных из латексов, содержащих различные типы частиц, приведены на рис. 4.

8 «

/V

У/ /' /

—•— 1; • ?

63 ■10

Рисунок 4 - Равновесного водопоглощения (W) пленок на основе смесей по-лиуретанового и акрилатного латексов с различной структурой частиц:

1 - твердое ядро - мягкая оболочка, 2 - мягкое ядро - твердая оболочка.

Как видно, зависимость водопоглощения от соотношения полиакрилат/полиуретан имеет область, для которой характерно низкое и постоянное значение водопоглошения вплоть до содержания полиуретана - 60%, что обусловлено структурными особенностями пленок. С целью оценки структуры пленок изучали структурообразование при пленкообразовании смесей полиакрилатных и полиуретанового латексов. Анализ полученных зависимостей -степени редиспергирования от объемного содержания полимерных частиц в латексных системах для смесей различного состава показал, что в отличие от полиакрилатного латекса, для которого процесс образования нередиспергирумых фрагментов начинается при содержании полимерных частиц около 65%, в полиуретановом латексе структурообразование начинается с момента нанесения его на субстрат, т.е. при содержании полимерных частиц около 30%. Вероятно, это связано с нанометровым размером частиц полиуретанового латекса и их относительно низкой агрегативной устойчивостью. Вследствие этого, при пленкообразовании из смесей латексов в первую очередь происходит образование агрегатов из частиц полиуретана, а на завершающих стадиях процесса, при содержании полиуретановых частиц менее 60%, они оказываются включенными в непрерывную сетку фазы полиакрилата рис. 5, вследствие чего включенная

гидрофильная полиуретановая фаза не оказывает влияние на гидрофильность пленки.

Рисунок 5 - Схематическое изображение распределения частиц в пленках, сформированных из смесей латексов в интервале соотношения ПА/ПУ до 40/60

Анализ полученных данных, с учетом экономического фактора, позволил определить соотношение полиакрилатного и полиуретанового латексов наиболее предпочтительное при использовании смесей латексов в качестве пленкообразующих систем для покрытий равное 70/30. При этом соотношении покрытия имеют оптимальный баланс деформационно-прочностных свойств, низкое водопоглоще-ние, высокий блеск, достаточную адгезионную прочность и износостойкость при минимальной стоимости.

Изучение влияния типа полиуретановых латексов, различающихся природой используемых гидроксилсодержащих полиэфиров и содержанием диметилпропио-новой кислоты, на физико-механические свойства покрытий показало, что ряд показателей не претерпевает или претерпевает небольшие изменения при изменении природы полиуретановых латексов (стойкость к удару, мутность при намокании в воде, последствие воздействия ацетона, стойкость к царапанью, относительное удлинение при разрыве, водопоглошение, эрозионный износ), а наиболее значительно изменяются адгезионные свойства, причем, в зависимости от условий отслаивания: в сухом состоянии максимум адгезионной прочности (234 Н/м) имеет покрытие, полиуретановая составляющая которого синтезирована с применением простого полиэфира; в увлажненном состоянии максимум адгезионной прочности (68 Н/м) имеет покрытие, полиуретановая составляющая которого содержит повышенное количество кислотного компонента.

Данные, полученные при изучении свойств пленок и покрытий на основе смесей акрилатных и полиуретановых латексов (высокая твердость, блеск, стойкость к царапанью) позволяют полагать, что одним из вариантов их практического

применения является использование в качестве пленкообразующих систем для производства паркетных лаков.

2 Изучение свойств пленок и покрытий на основе гибридных акрнлат-уретановых латексов

В качестве гибридных латексов, использовали латексы, полученные путем сополимеризации акрилатных сомономеров в частицах полиуретанового латекса.

Проводили оценку деформационно-прочностных характеристик, стойкости к царапанью, адгезионной прочности, износостойкости, водопоглощения пленок и покрытий, сформированных из латексов, содержащих различное количество уретанового компонента. Результаты испытаний представлены в таблице I. Как видно, направление изменений показателей, при внедрении полиуретановой составляющей в полиакрилатную матрицу, аналогично, как и для смешанных композиций: возрастание устойчивости к царапанью и абразивному воздействию, повышение эластичности, при повышении деформационной прочности, повышение адгезионной прочности, незначительное изменение водопоглощения.

Вместе с тем, по сравнению со свойствами пленок, полученных из смесей латексов, пленки, сформированные из гибридных латексов, характеризуются более высокой адгезионной прочностью (в 2 раза) и износостойкостью (в 3 раза). Также, следует отметить, что уже при содержании полиуретана в гибридной системе 10%, достигается существенное улучшение свойств покрытия. Сопоставление показателей, характеризующих гидрофилыюсть - величину водопоглощения пленок, полученных из смесей (рис. 4) и гибридных латексов показало, что при одном и том же содержании полиуретанового компонента, величина водопоглощения для пленок, полученных из смесей, колеблется в интервале 25-30%, а для пленок, полученных из гибридных латексов - 16-18%. По литературным данным отличие сорбционных свойств пленок, сформированных из смесей латексов и гибридных латексов обусловлено различным уровнем гетерогенности. Для исследованных систем это подтверждено данными сопоставления температурной зависимости тангенса угла диэлектрических потерь (рис. 6) и данными атомно-силовой микроскопии. Как видно, полиуретан имеет пик при - 110°С, что соответствует температуре стеклования.

Таблица 1 - Влияние содержания полиуретана на свойства пленок, сформированных из гибридных акрилат-уретановых латексов.

Показатель Содержание полиуретанового компонента, %

10 15 20

Твердость 0,42 0,44 0,45

Стойкость к царапанью, число двойных ходов/мкм (аналог метода по ISO 12137-1) 1,2 0,5 0,8

Прочность пленки при ударе (ГОСТ 4765-73), см. 100 80 85

Эластичность пленки при изгибе (ГОСТ 6806-73), мм 1 1 1

Интенсивность побеления покрытий при максимальной вытяжке на прессе Эриксена, балл (10 - максимальное побеление) 0 0 0

Модуль упругости, МПа 15,8 13,3 10,8

Относительное удлинение при разрыве, % 201 197 194

Предел прочности при растяжении, МПа 6,5 6,2 6

Водопоглощение, % 18 16 18

Адгезионная прочность покрытий на алюминиевой фольге, Н/м 50 60 110

Потеря массы при эрозионном износе покрытий после 150 двойных ходов истирающего устройства, г/м2 1,23 1,3 1,42

!go-to'

Соотношений ПАПУ , %

1 - 100 (полиуретан) 2- 80 Л) ( гибридный natw«cO

-160 -140 -120 -100 -80 -60 -«0 20 О 20 40 60 т "с

Рисунок 6 - Тангенс угла диэлектрических потерь пленок на основе поли-уретанового латекса и гибридного акрилат-уретанового латекса.

Гибридный акрилат-уретан не имеет выраженного пика, из чего следует, что полиуретановая составляющая в пленках, сформированных из гибридных латексов, не формирует самостоятельную дискретную фазу, а равномерно распределяется в матрице полиакрилата. Более равномерную структуру пленок, сформированных из акрилат-уретанового гибрида иллюстрируют также данные атомно-силовой микроскопии пленок (рис. 7). Присутствие протяженной полярной полиуретановой составляющей в матрице полиакрилата приводит к более эффективному возрастанию адгезионной прочности и снижению эрозионного износа покрытия при истирающем воздействии, по сравнению с покрытиями полученными из смесей, при одинаковом содержании полиуретана (табл. 1).

О мкм

Рисунок 7 - Фотографии пленки, сформированной из акрилат-уретанового гибрида (а) и из смеси акрилатного и уретанового латексов (б), полученные с помощью атомно-силовой микроскопии.

Полученные данные создают предпосылки для использования гибридных акрилат-уретановых латексов в качестве пленкообразующих систем в составах для покрытий с улучшенными эксплуатационными свойствами.

3 Изучение свойств пленок и покрытий на основе наполненных акри-лат-уретановых пленкообразующих систем.

При изучении свойств пленок и покрытий на основе водно-дисперсионных акрилат-уретановых пленкообразующих систем было установлено, что введение полиуретанового компонента в латексы акрилатных сополимеров, либо гибридные латексы, имеет место значительное возрастание адгезионной прочности к алюминиевой фольге пропорционально содержанию полиуретанового компонента, что связано с более высокими адгезионными свойствами полиуретана, обусловленными образованием водородных связей с субстратом.

Было высказано предположение, что аналогичный эффект может проявляться и по отношению к другим минеральным субстратам, в частности, к поверхности пигментов и наполнителей, что должно положительно сказаться на свойствах наполненных пленок и покрытий и пигментоемкости композиций.

С целью оценки явлений, происходящих на границе пленкообразователь-наполнитель были изучены физико-механические свойства пленок и покрытий на основе полиуретанового и полиакрилатного латексов, смесей латексов, гибридных латексов, наполненных наполнителями, используемыми в производстве водно-дисперсионных лакокрасочных материалов: микронизированный мрамор (Omyacarb 5GU), микрослюда (Micro Mica W1), микротальк (Finn talc M-15). С целью минимизации дефектности структуры пленок и покрытий, исследования проводили на низконаполненных системах, где значения ОСП изменяли от 0,025 до 0,15.

На рис. 8, 9 приведены показания водопоглощения, близкие к равновесньм, через 14 суток выдержки в воде.

—•— ОтуасагЬ 5Си | • - М1сгй М|са \\'| | л— кит Ыс М-15

0,150 ОСП

Рисунок 8 - Зависимость водопоглощения пленок (при выдержке 14 суток в воде) на основе полиуретанового латекса от ОСП

В случае полиуретанового латекса (рис. 8) для всех изученных наполнителей имеет место значительное ( в 2,5-10 раз) снижение величины водопоглощения от степени наполнения. Вероятно, это связано с высокой дисперсностью частиц латекса (20-30 нм) и наличием в ПУ латексе полярных, ионизированных групп, активно взаимодействующих с поверхностью наполнителя, что приводит к уплотнению структуры пленок и снижению водопоглощения.

1- < >

-- Si.Cn-МК4'Л I

3- Гетй М-»

4- Ои>«,м!( »1.1! и«",« ,1

з

Олю ОСИ

Рисунок 9 - Зависимость водопоглощения плёнок (при выдержке 14 суток в воде) на основе полиакрилатного латекса (кривые 1,2,3) и гибридного акрилат-уретанового латекса (кривая 4, наполнитель ОтуасагЬ 50и), от ОСП

В случае пленок на основе полиакрилатного латекса (рис. 9) изменения водопоглощения пленок значительно меньше, более того, в случае наполнителей Micro Mica W1 и Finn talc М-15 имеет место увеличение водопоглощения, что обусловлено разрыхленной структурой пленок, обычно наблюдаемой для воднодисперсионных пленкообразующих систем.

Как показывают приведенные данные, природа минеральной фазы оказывает заметное влияние на свойства наполненных пленок. Максимальное снижение водопоглощения имеют пленки, наполненные Omyacarb 5GU, далее следуют Finn talc М-15 и Micro Mica W1. Наиболее вероятной причиной такого расположения кривых является различие в интенсивности взаимодействия полимерных молекул с поверхностью частиц наполнителей. Наибольшая интенсивность взаимодействия молекул карбоксилированных полимеров (ПУ и ПА) имеет место в случае наполнителя, имеющего выраженный щелочной характер поверхности - Omyacarb 5GU.

Как видно из данных (рис. 9) пленки, полученные из гибридного акрилат-уретанового латекса (содержание ПУ 20%) характеризуются низкой величиной водопоглощения при наполнении их Omyacarb 5GU, что объясняется их более плотной структурой.

Учитывая высокие адгезионные свойства и низкое водопоглощение пленок и покрытий на основе гибридных акрилат-уретановых пленкообразующих систем, одним из направлений их практического использования является разработка материалов противокоррозионного назначения.

4 Разработка рецептур лакокрасочных материалов.

Была проведена разработка первичной рецептуры паркетного лака на основе смеси полиакрилатного и полиуретанового латексов (при различном соотношении полиакрилатной и полиуретановой составляющей) и проведена оценка свойств покрытия по сравнению со свойствами покрытий, сформированных из акрилат -уретановых паркетных лаков «Parketti-Assa» фирмы Tikkurila и «Балет» фирмы Эмлак и проведены испытания покрытий на их основе (Таблица 2).

Как видно, лаковые покрытия на основе смеси латексов производства ООО «Норд-Синтез» имеют высокие (в ряде случаев превосходят) эксплуатационные показатели, как и покрытия на основе лаков «Parketti Assa» и «Балет».

Таблица 2 - Результаты испытаний покрытий на основе лаков

Показатель Смесевые системы при различном соотношении полиакрилат/полиуретан Parketti- Балет

10/90 35/65 60/40 Assa

Твердость 0.81 0.79 0.78 0.61 0.64

Блеск на дереве, % 38.78 39.78 38.78 42.78 40.78

Абразивный износ, г/м2 за 300 дв. ход 5 7.6 10 8 6

Стойкость к царапанью, кол-во дв. ход/мм 800 623 451 680 550

Модуль упругости, МПа 69.1 43.5 10 38.7 41

Относительное удлинение при разрыве, % 23 23 114 23 89

Предел прочности при растяжении, МПа 15.9 10 5.9 8.9 3.8

Адгезионная прочность покрытий на алюминиевой фольге, Н/м2 270 200 150 240 190

Стойкость покрытия к удару, см 30 40 55 60 30

Водопоглощение, % 31 20 И 13 25

Также была произведена разработка краски противокоррозионного назначения с использованием гибридных акрилат-уретановых латексов. Разработка краски проводилась с использованием стартовых рецептур воднодисперсионных красок противокоррозионного назначения и данных, полученных в работе. В качестве гибридных акрилат-уретановых латексов были использованы латексы с одинаковым содержанием полиуретановой составляющей - 20% трех производителей: ФГУП «НИИСК», Alberdingk, Bayer, а для сравнения использовали гибридный акрилат-уретановый латекс UC-90 производства фирмы Alberdingk.

На рис. 10 приведены данные, характеризующие зависимость тока коррозии стальной поверхности под покрытием от времени. Из приведенных данных видно,

что покрытия, сформированные из составов на основе латексов производства Норд-Синтез (с любым типом уретанового латекса, используемого при синтезе гибридного латексы) имеют высокие защитные свойства, превосходящие свойства покрытия, сформированного из композиции на основе импортного акрилат-уретанового латекса.

1 ЯОРй-Сишез (НИИСХ) ' Кйрд-Сиягез {Взуве)

■ НЬрд:Сичг*13 (ляадгЗ^дЮ ■

О 5 {О 2И

Вреадя. м

Рисунок ! О — Зависимость тока коррозии стальной поверхности под покрытием на основе различных акрилат-уретановых гибридных латексов от времени выдержки в 3% растворе №С1.

Выводы

1 Исследование структуры и свойств пленок и покрытий на основе водно-дисперсионных акрилат-уретановых пленкообразующих систем, полученных смешением латексов и синтетическим путем (гибридные латексы) позволило определить условия (соотношение компонентов, природа латексных частиц, химический состав полиуретанового компонента, природа наполнителя), обеспечивающие оптимальный комплекс свойств и разработать ЛКМ на их основе с высоким уровнем технических показателей.

2 Оценка показателей, характеризующих структуру пленок, сформированных из смесей акрилатных и полиуретановых латексов показала, что до соотношения 40/60 она представляет собой матрицу акрилатных сополимеров с включенными микро-

частицами полиуретана, при содержании полиуретанового латекса более 60% в пленке появляется континуум полиуретанового компонента.

3 Сопоставление свойств пленок и покрытий, сформированных из смесей полиак-рилатного и полиуретанового латексов и акрилат-уретановых гибридных латексов показало, что при одинаковом соотношении полиакрилатной и полиуретановой составляющей, пленки , сформированные из гибридных латексов, характеризуются более высокой деформационной и адгезионной прочностью, стойкостью к царапанью и истирающему воздействию, повышенной эластичностью, что обусловлено более высоким уровнем однородности структуры.

4 Показано, что высокие адгезионные свойства полиуретана проявляются не только по отношению к границе с субстратами, но и в наполненных композициях - по отношению к границе с минеральными наполнителями, наиболее значительно в случае наполнителя, имеющего щелочной характер, что приводит к уплотнению структуры пленок и снижению водопоглощения.

5 Разработаны рецептуры ВД паркетного лака на основе смеси полиакрилатного и полиуретанового латексов, и ВД ЛКМ противокоррозионного назначения на основе гибридного акрилат-уретанового латекса. Проведены сравнительные испытания покрытий, показавшие их преимущества по сравнению с серийными импортными материалами аналогичного назначения.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1 Акрилат-уретановые пленкообразующие системы для водно-дисперсионных лакокрасочных материалов/ Крылов A.B., Толмачев И.А., Васильев В.К., Степанова Т.В., Баулина А.Г., Климчук В.И // Лакокрасочные материалы и их применение. - 2011. - №11. - с. 14 - 17.

2 Изучение свойств пленок и покрытий на основе гибридных акрилат-уретановых латексов / Крылов A.B., Толмачев И.А., Васильев В.К., Степанова Т.В., Курлянд С.К., Омельченко А.Н., Леонтьева К.И. // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета) - 2012. -№15(41). -с. 56-58.

3 Свойства пленок и покрытий на основе водно-дисперсионных акрилат-уретановых пленкообразующих систем / Крылов A.B., Толмачев И.А., Васильев В.К., Степанова Т.В., Баулина А.Г., Климчук В.И.// Сборник тезисов научно-технической конференции молодых ученых "Неделя науки - 2011" СПБГТИ(ТУ)„

2011.-С. 73.

4 Структурные особенности пленок на основе водно-дисперсионных акрилат-уретановых пленкообразующих систем / Крылов A.B., Толмачев И.А., Васильев В.К., Степанова Т.В. // Материалы научно-практической конференции, посвященной 183-й годовщине образования Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета) / СПБГТИ(ТУ)., 2011.-С. 75.

5 Изучение свойств пленок и покрытий на основе латексов акрилатных сополимеров, модифицированных полиуретаном / Крылов A.B., Толмачев И.А.. Васильев В.К., Степанова Т.В., Леонтьева К.И. II Сборник тезисов научно-технической конференции молодых ученых "Неделя науки - 2012" СПБГТИ(ТУ).,

2012.-С. 97.

6 Свойства покрытий на основе водно-дисперсионных акрилат-уретановых пленкообразующих систем / Крылов A.B., Толмачев И.А.. Васильев В.К.. Степанова Т.В., Курлянд С.К., Омельченко А.Н., Леонтьева К.И. // Промышленные покрытия. - №5 - 6.- 2012. - С. 76 - 79.

Подписано в печать 22.05.2013. Формат 145x205 мм Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 0040 Отпечатано в типографии ООО «РПК«АМИГО-ПРИНТ» Санкт-Петербург, ул. Розенштейна, д. 21, офис 789 тел. (812) 313-95-76

Текст работы Крылов, Андрей Владимирович, диссертация по теме Технология и переработка полимеров и композитов

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗАВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

На правах рукописи

04201 360731

ИССЛЕДОВАНИЕ В О ДНО-ДИСПЕРСИОННЫХ АКРИЛАТ-

УРЕТАНОВЫХ

ПЛЕНКООБРАЗУЮЩИХ СИСТЕМ И РАЗРАБОТКА ЛАКОКРАСОЧНЫХ

МАТЕРИАЛОВ НА ИХ ОСНОВЕ

05.17.06. - Технология и переработка полимеров и композитов

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель, д.т.н., профессор Толмачев И.А.

Санкт-Петербург 2013

СОДЕРЖАНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ.............................................................5

ВВЕДЕНИЕ...................................................................................6

ГЛАВА 1 АКРИЛАТ-УРЕТАНОВЫЕ

ПЛЕНКООБРАЗУЮЩИЕ СИСТЕМЫ.................................................9

1.1 Общая характеристика акрилат-уретановых пленкообразователей.........9

1.2 Водно-дисперсионные акрилат-уретановые пленкообразующие системы..............................................................................................13

1.2.1 Смеси акрилатных и уретановых латексов и их использование в водно-дисперсионных лакокрасочных материалах..........................................13

Латексы полиакрилатов..................................................................13

Полиуретановые дисперсии.............................................................16

Смеси акрилатных и уретановых латексов...........................................17

1.2.2 Акрилат-уретановые гибридные латексы......................................21

1.3 Лакокрасочные материалы на основе водно-дисперсионных акрилат-уретановых пленкообразующих систем...............................................27

1.3.1 Водно-дисперсионные лакокрасочные материалы для отделки изделий из древесины................................................................................27

1.3.2 Паркетные лаки на основе акрилат-уретановых латексных систем......29

1.3.3 Противокоррозионные материалы на основе латексных систем..........32

ГЛАВА 2 ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ И МЕТОДОВ

ИССЛЕДОВАНИЯ.........................................................................34

2.1 Характеристика материалов, использованных в работе.......................34

2.2 Методы исследования свойств......................................................37

2.2.1 Методика определения температурной зависимости тангенса угла диэлектрических потерь и относительной диэлектрической проницаемости....37

2.2.2 Методики оценки деформационно-прочностных свойств пленок........38

2.2.3 Потенциостатический метод оценки защитных свойств покрытий на стали. Расчёт сопротивления коррозии и тока коррозии..........................40

2.2.4 Методика получения лакокрасочных покрытий для испытаний..........42

2.2.5 Методика измерения водопоглощения..........................................44

Методы определения стойкости покрытий к износу...............................44

2.2.6 Методика определения прозрачности..........................................46

2.2.7 Методика определения химической стойкости покрытия..................47

ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ........48

3.1 Изучение свойств пленок и покрытий на основе смесей полиакрилатных и полиуретановых латексов..............................................................48

3.2 Изучение свойств пленок и покрытий на основе • гибридных акрилат-уретановых латексов......................................................................64

3.3 Изучение свойств наполненных пленок и покрытий на основе водно-дисперсионных акрилат-уретановых пленкообразующих систем...............70

3.4 Разработка рецептур лакокрасочных материалов..............................83

3.4.1 Разработка рецептуры паркетного лака........................................83

3.4.2 Разработка рецептуры лакокрасочного материала противокоррозионного назначения...............................................................86

выводы....................

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ ПАВ - поверхностно-активное вещество ВПС - взаимопроникающие сетки МТП - минимальная температура стеклования ВДК - водно-дисперсионная краска

ВД ЛКМ - водно-дисперсионный лакокрасочный материал

ЛЕСМ - лакокрасочный материал

ПК - покрытие

ПГ - пигмент

ПО - пленкообразователь

УФ-излучение - ультрафиолетовое излучение

ОСП - объемное содержание пигмента

Е - модуль упругости

с - напряжение на участке деформационной кривой, Н с - удлинение образца, % Ь - ширина образца, м 8 - толщина образца, м

ар - значение напряжения при разрыве образца, Н

1 - длина образца при разрыве, м

1о - начальная длина образца, м

V*/ - водопоглощение, %

во - первоначальная масса образца, г

О] - масса образца после испытаний, г

А - адгезионная прочность, Н/м

Р - усилие отрыва, кг

Б - площадь, м2

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Покрытия на основе акрилатных пленкообразователей характеризуются высокими показателями по атмосферостойкости, стойкости к УФ-облучению, водо-, масло- и солестойкости, термостабильности, и имеют хороший комплекс физико-механических свойств. При этом они не позволяют получать покрытия с высокой изолирующей способностью, износостойкостью, имеют не идеальный баланс деформационной прочности и эластичности. Покрытия, сформированные из полиуретановых пленкообразователей отличаются высокой твердостью, эластичностью, глянцем, изностойкостыо, хорошей адгезией, но они имеют высокую стоимость. В связи с этим возникло направление по созданию акрилат-уретановых пленкообразователей, которые сочетали бы в себе преимущества обоих типов полимеров и при этом обладали бы невысокой стоимостью. Актуальным является развитие этих материалов в направлении создания экологически чистых водно-дисперсионных систем. Их получают двумя путями - смешением полиакрилатных и полиуретановых латексов, либо синтетическим путем, проводя полимеризацию акрилатных сомономеров в частицах полиуретанового латекса или проводя эмульсионную сополимеризацию уретанового преполимера и акрилатных сомономеров. Акрилат-уретановые латексы, полученные синтетическим путем, называют гибридными.

Анализ литературных данных (главным образом патентного характера) показывает, что пленки и покрытия, сформированные из водно-дисперсионных акрилат-уретановых пленкообразователей, полученных смешением или синтетическим путем, обладают высокими эксплуатационными свойствами. Однако, имеющихся данных недостаточно, чтобы сформулировать общие подходы к разработке рецептур лакокрасочных материалов (ЛКМ) на основе акрилат-уретановых систем. Поэтому исследование на данную тему актуально, так как направлено на расширение технических возможностей

воднодисперсионных (ВД) ЖМ и повышение уровня экологичности лакокрасочной отрасли.

Цель работы. Данная работа направлена на изучение свойств пленок и покрытий на основе смесей полиакрилатных и полиуретановых латексов, гибридных акрилат-уретановых латексов в широком диапазоне соотношения компонентов, а также изучение влияния различных технологических и рецептурных факторов на физико-механические и другие эксплуатационные свойства покрытий, с целыо разработки технологических основ производства различных типов лакокрасочных материалов.

Научная новизна. В работе установлено, что кроме известного фактора, определяющего структуру и свойства пленок на основе смесей латексов -соотношения компонентов, существенное влияние оказывает микроструктура латексных частиц. В частности, пленки, полученные из смесей латексов, содержащих латексные частицы акрилатного сополимера, имеющие структуру частиц типа твердое ядро - мягкая оболочка, характеризуются высокой прочностью при высокой эластичности.

Существенное влияние на структуру пленок оказывает особенность структурообразования частиц полиуретанового латекса при формировании пленок. Вследствие их высокой дисперсности (около 20 нм) и относительно низкой устойчивости они начинают агрегировать на ранних стадиях пленкообразования, следствием чего, в сформированных пленках фаза полиуретана оказывается включенной в матрицу полиакрилата, даже при относительно большом содержании полиуретанового компонента.

Установлено, что покрытия, сформированные из гибридных латексов, характеризуются более высокими адгезионными свойствами и износостойкостью по сравнению с покрытиями на основе смесей латексов, что обусловлено более высоким уровнем однородности их структуры.

Показано, что высокие адгезионные свойства полиуретана проявляются не только по отношению к границе с субстратами, но и в наполненных

композициях - по отношению к границе с минеральными наполнителями, что приводит к уплотнению структуры пленок.

Практическая значимость. Разработана рецептура ВД паркетного лака на основе смеси полиакрилатного и полиуретанового латексов, и ВД ЛКМ противокоррозионного назначения на основе гибридного акрилат-уретанового латекса. Проведены сравнительные испытания покрытий, показавшие их преимущества по сравнению с известными материалами аналогичного назначения.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и обсуждены на следующих конференциях: Научно-техническая конференция молодых ученых "Неделя науки - 2011" СПБГТИ(ТУ) (Санкт-Петербург 2011), Научно-практическая конференция, посвященная 183-й годовщине образования Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета) (Санкт-Петербург 2011), Научно-техническая конференции молодых ученых "Неделя науки - 2012" СПБГТИ(ТУ) (Санкт-Петербург 2012).

Публикация результатов. По теме диссертации опубликовано 3 статьи, в том числе 2 в журналах рекомендованных ВАК РФ, 3 тезисов докладов в сборниках российских конференций.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 102 страницах, содержит 34 рисунка и 21 таблицу. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и списка литературы.

Глава 1 Акрилат-уретановые пленкообразующие системы 1.1 Общая характеристика акрилат-уретановых пленкообразова-телей.

Акрилат-уретановые пленкообразователи - акрилатные олигомериые соединения, содержащие в олигомерном блоке сложноэфирные группы уретанового типа:

В качестве исходных соединений для синтеза акрилат-уретанов используют алифатические или ароматические диизоцианаты (например, гек-саметилендннзоцианат, 2,4-толуилендиизоцианат) и гидроксилсодержащие соединения (гликоли, олигомерные диолы или многоатомные спирты)[1].

В последнее время большое распространение получил способ радикальной полимеризации олигомерных соединений, содержащих в молекуле уретановые группы и ненасыщенные группы винилового типа.

Это новое направление в химии полиуретанов позволило получить различные полимеры сетчатого строения с самыми разнообразными свойствами, а также расширило возможности модификации полиуретанов сополимериза-цией с виниловыми мономерами и олигомерами[2].

Получение непредельных олигоэфиров с уретановыми группами и концевыми ненасыщенными группами акрилового типа основано на двух реакциях: взаимодействии диизоцианатов с олигомерными диолами и оксиалкилак-рилатами ; взаимодействии бисхлорформиатов гликолей или бисфенолов с диаминами и алкил- или алкиларилакрилатамин, содержащими концевую хлорформиатиую или аминогруппу[1].

її

и* ~у У

о

Для акрилат-уретановых пленкообразователей характерно наличие в их структуре так называемых взаимопроникающих сеток. Взаимопроникающие сетки (ВПС) являются уникальной смесыо сшитых полимеров, практически не содержащих ковалентных связей или привоев (прививок) между собой. Они обычно образуются за счет полимеризации и сшиваются один в присутствии другого. Второй мономер впоследствии полимеризуется и сшивается по другому механизму, чтобы получить оптимальную структуру[3]. Глубокое сочетание двух таких полимерных сеток приводит к ограничению раздела фаз т.е. контролируется их структурой. Подобно «прививке» сополимеров это приводит к синергитической динамике, например, улучшает адгезию, деформационно-прочностные и барьерные свойства. Известны также полу- или псевдо - взаимопроникающие сетки - комбинации сшитых и линейных полимеров, имеющие различные степени взаимопроникновения^].

Технология взаимопроникающих сеток (ВПС) открывает широкие возможности изменения структуры полимеров и эксплуатационных характеристик, полученных из них покрытий. Также существует возможность комбинирования различных технологий - привитой сополимеризации и последовательной полимеризации при формировании внутрипроникающих сетей. Одним из примеров этого является получение уретана модифицированного акрилатом (прививка) и акрилата модифицированного уретаном (последовательно). Преимуществом таких сеток является улучшение фазового взаимодействия полимерных цепей[2].

Варьированием природы диизоцианатной составляющей, а также молекулярной массы олигоэфиров можно изменять свойства акрилат-уретанов и полимеров на их основе в широких пределах. Исследование влиянии природы оксиалкилен(мет)акрилатов на свойства акрилат-уретанов показало, что замена монометакрилового эфира этиленгликоля на соответствующий моноэфир пропиленгликоля приводит к существенному уменьшению вязкости акрил ат-уретана на его основе[5].

Акрилат-уретаны отверждаются в основном под действием азобисизо-бутиронитрила при 75 °С в течение 3 - 10 ч.

В настоящее время выпускается акрилат-уретан, получаемый на основе монометакрилового эфира этиленгликоля, 2,4-толуилендиизоционата и олигоксипропилен гликоля[6].

Зависимость плотности, температуры плавления и степени кристалличности олигомеров от молекулярной массы носит экстремальный характер. С увеличением молекулярной массы указанные характеристики сначала уменьшаются, достигая минимальных значений в области молекулярных масс 1000—1500, после чего возрастают и перестают зависеть от размера молекул при п> 60[7].

Общим для всех описанных способов получении олигомерных соединений является использование изоцианатов для образования уретановых связей. Однако уретанообразование с применением изоцианатов обычно сопровождается протеканием побочных реакций, приводящих к образованию новых связей и групп, например биуретовых. ацилмочевниных обладающих низкой стойкостью к термической и термоокислителыюй деструкции, действию напряжений и значительно ухудшающих свойства полиуретанов.

Кроме того, высокая стоимость и токсичность диизоцианатов, чувствительность их к влаге воздуха затрудняют производство полимерных материалов на основе полиуретанов.

В этой связи весьма актуальной является проблема синтеза полиуретанов без применения диизоцианатов, что подразумевает получение уретановых связей в процессе отверждения покрытия без участия изоцианатов. Такими материалами можно считать эпоксидно-полиуретановые составы на основе циклокарбоната и полиамина.

Синтезированные олигомеры представляют собой бесцветные или слабо-окрашенные жидкости, хорошо растворимые в большинстве органических растворителей, и являются практически монодисперсными соединениями[8].

Наличие в олигомере незамещенной уретановой группы, содержащей подвижный атом водорода, способный образовывать водородные связи, обусловливает более высокие значении вязкости по сравнению с его замещенным аналогом[9].

Акрилат-уретаны можно получать также межфазной олигоконденсаци-ей в системе вода — органический растворитель в присутствии щелочного агента. Они отверждаются в присутствии азо-бисизобутиронитрила или под действием радиационного или УФ облучения.

Сетчатые полимеры на основе акрилат-уретанов с замещенной уретановой группой характеризуются высокой гидролитической стойкостью, что, по-видимому, связано с экранированием наиболее уязвимой к гидролизу уретановой группы фенильным кольцом[10].

Акрилат-уретановые гибриды успешно применяют как пленкообразующие системы для лакокрасочных материалов за счет следующих характеристик: сочетание лучших характеристик обоих типов полимеров, превосходная совместимость с пигментами, экономическая эффективность, низкая потребность в органических растворителях при быстром отверждении, высокая термостойкость, отличная износостойкость и ударопрочность, улучшение химстойкости и стойкости к растворителям, повышение эластичности (при низких температурах), улучшение адгезии[11].

Акрилат-уретановые гибриды сочетают преимущества обоих полимеров: акрилатных (атмосферостойкость, твердость и хорошая пигментируе-мость) и уретановых (прочность, износостойкость, гибкость). Они могут быть использованы отдельно или в сочетании с уретановыми или акрилат-ными системами[12].

Акрилат-уретановые гибриды применяются в качестве: покрытий для деревянных полов, покрытий изделий из бетона и кирпича, грунтовочного покрытия в автомобильной промышленности, покрытий для пластмасс, пленкообразующей основы для печатных красок, для финишных покрытий

изделий из текстиля и материалов из кожи, для получения УФ-отверждаемых покрытий, покрытий в электронной промышленности, средств оптической передачи информации [5].

1.2 Водно-днсперсионные акрилат-уретановые пленкообразующие системы

Такие системы получают �