Пленкообразователи

ПЛЕНКООБРАЗОВАТЕЛИ (пленкообразующие в-ва), в-ва (обычно олигомеры и полимеры), способные при нанесении на твердые пов-сти образовывать твердые пленки, обладающие высокой адгезией к подложке. Являются основой всех лакокрасочных материалов (лаков, красок, грунтовок, шпатлевок).

По происхождению различают природные пленкообразователи (напр., высыхающие растительные масла, смолы природные, гл. обр. канифоль и шеллак) и синтетические пленкообразователи (алкидные, амино-и феноло-формальд., эпоксидные, полиэфирные, перхлорви-ниловые смолы, полиакрилаты и мн. др.). Наиб. значение имеют синтетические пленкообразователи, к-рые обеспечивают получение покрытий, обладающих более стабильными и разнообразными характеристиками, чем природные пленкообразователи. Кроме того, синтетические пленкообразователи могут придавать покрытиям спец. св-ва, напр. термо- и хим. стойкость, отсутствующие у покрытий из природных пленкообразователей. Синтетические пленкообразователи почти полностью вытеснили природные; напр., растит. масла применяют преим. в произ-вс алкидных смол, а также как пластифицирующие добавки к синтетическим пленкообразователям, ограниченно - в качестве пленкообразователей.

В основе классификации пленкообразователей по хим. признакам лежит общепринятая классификация полимерной химии, т.е. различают гомо и сополимерные, карбо- и гетероцепные пленкообразователи и т. п. (см. Высокомолекулярные соединения).

По реакц. способности пленкообразователи подразделяют на две группы: 1) превращаемые, или необратимые,-термореактивные, реакцинноспособные пленкообразователи, превращающиеся при формировании покрытия (процесс пленкообразования) в сетчатые полимеры в результате протекания хим. р-ций под действием нагревания, окисления, УФ, ИК и радиоактивных излучений, катализаторов, отвердителей или др. факторов (см. также Отверждение); 2) непревращаемые, или обратимые,- термопластичные, нереакционноспособные пленкообразователи, покрытия из к-рых формируются вследствие испарения р-рителя, при оглавлении частиц порошка. К превращаемым пленкообразователям относятся реакционноспособные олигомеры (напр., алкидные смолы, эпоксидные смолы и полиэфирные смолы), растит. масла и олифы, к непревращаемым - целлюлозы эфи-ры, сополимеры винилхлорида с винилацетатом и др. мономерами (см. Поливинилхлорид), перхлорвиниловые смолы (см. Поливинилхлорид хлорированный), нек-рые полиакрилаты, битумы. Пленки (покрытия) превращаемых пленкообразователей в большинстве случаев превосходят пленки непревращаемых пленкообразователей по мех. прочности, термо- и атмосферостойкости; важное достоинство непревращаемых пленкообразователей-быстрое высыхание при обычной т-ре.

Перечисленные выше пленкообразователи наиб. широко используют в пром-сти (кроме растит. масел). Возрастает также применение в качестве пленкообразователей полиуретанов, кремнийорг. полимеров, фторопластов, хлорир. полиэтилена и др. (см. Кремнийорга-нические лаки, Полиуретановые лаки, Фторопластовые лаки, Хлорированные полиэтиленовые лаки, Хлоркаучуковые лаки). Устаревшими пленкообразователями считаются растит. масла (быстрое ухудшение св-в покрытия) и нитраты целлюлозы (слишком большой расход р-рителей).

Часто для достижения определенного комплекса св-в лакокрасочные материалы готовят на основе смеси разных пленкообразователей; напр., в эмалях для автомобилей применяют алкидную и амино-формальд. смолы, в быстросохнущих лаках и эмалях-нитрат целлюлозы и алкидную смолу; противокоррозионные покрытия получаются при сочетании эпоксидной смолы с полиакрилатами, виниловыми полимерами. Расширяется применение т. наз. композиционных пленкообразователей, представляющих собой микрогетерофазные смеси ограниченно совместимых полимеров (олигомеров), напр. эпоксидно-каучу-ковых, эпоксидно-виниловых.

Применяют пленкообразователи преим. в виде р-ров в летучих орг. р-рите-лях, реже-в виде дисперсий в воде или орг. р-рителях и аэродисперсий (см. Водоэмульсионные краски, Водоразбав-ляемые лакокрасочные материалы, Порошковые краски). На пов-сть наносят их разл. методами (см. Лакокрасочные покрытия); толщина покрытий лежит в области 1-300 мкм.

Пленкообразователи должны обладать след. общими св-вами: 1) хорошо смачивать защищаемую пов-сть и легко, равномерно распределяться на ней; 2) не содержать примесей, способных оказать вредное воздействие на защищаемую пов-сть или др. слои покрытия (напр., в-в, вызывающих коррозию металла); 3) высыхать (отверждаться) при комнатной или повышенной (80-300⁰C) т-ре за время от 0,5 мин до 24 ч. В красках, грунтовках, шпатлевках (т. наз. пигментированных лакокрасочных материалах) пленкообразователи должны смачивать пов-сть частиц и предотвращать их слипание и оседание, а после нанесения на пов-сть служить полимерной матрицей, в к-рой прочно закреплены все компоненты покрытия, а сама матрица прочно сцеплена с пов-стью.

Получаемые покрытия для большинства областей применения должны обладать высокой адгезионной прочностью, быть прочными, эластичными, водо-, свето- и химически стойкими, водо-, газо- и паронепроницаемыми, а в ряде случаев обладать спец. св-вами (напр., диэлектрич. и оптич. св-ва, устойчивость к радиац. воздействию). Св-ва пленкообразователей в большей степени, чем др. компоненты лакокрасочных материалов, предопределяют их эксплуатац. св-ва и области применения.

В отдельных случаях к пленкообразователям относят неорг. олигомеры и полимеры (жидкие стекла, фосфатные и др.), однако правильнее относить их к вяжущим ср-вам.

Лит.: Энциклопедия полимеров, M., т. 2, 1974, с. 652-58; Охримен-ко И.С. Верхоланцев В.В., Химия и технология пленкообразующих ве-шеств. Л.. 1978; Сорокин M.Ф., КочноваЗ. А., ШодэЛ. Г., Химия и технология пленкообразующих веществ, 2 изд., M., 1989. В. В. Всрхоланцев.