Tehnologii neoresins

TEHNOLOGII NeoResins

In ultimele decenii, NeoResins a dezvoltat emulsiile acrilice NeoCryl, dispersiile poliuretanice NeoRez si prin copolimerizarea compusilor acrilici si poliuretanici in apa, dispersiile NeoPac. Reactiile chimice care stau la baza reticularii vopselelor pe baza de apa in prezenta radiatiilor UV NeoResins acum circa 15 ani in urma, dispersiile NeoRad, permitand o reticulare densa care imbunatateste rezistenta chimica a vopselelor [24].

Tehnologii NeoResins:

Emulsii acrilice autoreticulabile, intr-un component;

Dispersii uretanice modificate cu acizi grasi ;

Emulsii care au la baza particule cu distributie si morfologie controlata ;

Emulsii acrilice care nu contin surfactant ;

Tehnologia uretan-acrilatilor care reticuleaza in prezenta radiatiilor UV ;

Tehnologie de polimerizare a uretan/acrilatilor.

Diferitele aplicatii din sectorul vopselelor industriale destinate acoperirii lemnului, cum ar fi vopsirea meselor, a dulapurilor de bucatarie, mobilierului de birou, etc. necesita folosirea unei vopsele cu un grad ridicat de rezistenta. Acest grad de rezistenta poate fi obtinut folosind de preferinta sisteme de vopsire intr-un component, deoarece utilizarea poliaziridinei nu mai este dorita, cum nu mai este dorita nici adaugarea rasinilor ureice care elibereaza in sistem formaldehide reticulabile. Adaugarea poliizocianatilor este posibila doar in conditii stricte si folosind numai anumite metode de aplicare, cum ar fi aplicarea vopselei prin procedeul « perdea », care nu permite utilizari multiple datorita duratei de viata relativ scazute.

Imbunatatirea rezistentei sistemelor intr-un component poate fi obtinuta folosind diferite tehnici.

Rasinile autoreculabile

Prin incorporarea rasinilor capabile sa autoreticuleze intr-un copolimer acrilic, este posibila o imbunatatire semnificativa a rezistentei chimice [24].

Autoreticularea se obtine la temperatura camerei, insa reticularea optima este obtinuta la temperaturi ridicate de circa 50-60⁰C. Temperatura ridicata imbunatateste mobilitatea moleculara contribuind si la obtinerea intr-un timp scurt, a unei aciditati optime a sistemului de emulsie, permitand astfel o reticulare mai rapida si mult mai intensa.

Aceste sisteme care se folosesc de mai multi ani, au facut ca sistemele pe baza de apa sa fie mai usor si mai repede acceptate printre alte sisteme, datorita rezistentei superioare asa cum se arara si in tabelul urmator.

Tabel 2.23. 

Testele s-au efectuat folosind emulsie acrilica pe baza de BMA.

Emulsiile acrilice autoreticulabile ofera rezistenta superioara si imbunatatesc calitatea vopselei. Aceasta categorie de emulsii acrilice ofera producatorului de vopsele posibilitatea de a prepara vopsele de uz universal la un pret moderat. Amestecarea acestora cu dispersiile poliuretanice are drept consecinta imbunatatirea duritatii, rezistentei la zgariere si abraziune, largind domeniul de aplicabilitate in general.

Modificarea cu acizi grasi

Modificarea cu acizi grasi a poliuretanilor sau a copolimerilor acrilo-uretanici diluabili cu apa, reprezinta inca o modalitate prin care se poate creste rezistenta la substantele chimice, la patare si la solventi. Modificarea cu acizi grasi induce fenomenul de autooxidare, fapt care conduce la cresterea rezistentei, ceea ce confera si o imbunatatire a rezistentei la uzura prin frecare la alunecare, in comparatie cu cea a poliuretanilor diluabili cu apa reticulati cu o aziridina sau cu un compus uretanic modificat cu acid gras, diluabil in solventi.

In anumite zone ale Europei unde se impun proprietati ca : luciu deosebit si excelenta etalare pe support lemnos, utilizand aceasta tehnologie se pot inlocui produsele diluabile in solvent desdinate acoperirii parchetului sau industriei mobilei.

Modificarea cu acizi grasi conduce la obtinerea unei umiditati mai bune a lemnului, ofera claritate si luciu ridicat, imbunatateste proprietatile de umplere a porilor lemnului, iar daca se adauga un agent oxidant aditional care ajuta in procesul de uscare, se obtine cresterea rezistentei [24].

Modificarea morfologiei polimerului

Proprietatile la aplicare ale emulsiilor pe baza de copolimeri acrilici pot fi imbunatatite in mod semnificativ prin modificarea morfologiei polimerului.

Emulsiile acrilice sintetizate prin procesul de polimerizare radicalica libera, se caracterizeaza prin lipsa de claritate, de rezistenta la frecare si durabilitate, necesare destinatiilor ulterioare cum ar fi finisajul mobilei si a dulapurilor de bucatarie.

Utilizarea noilor tehnici de polimerizatre, cum ar fi polimerizarea secventiala, conduce la obtinerea unor emulsii acrilice cu claritate, slefuibilitate si rezistenta la frecare superioare [24].

Figura 2.25.  Configutatia copolimerilor

Segregarea diferitilor monomeri in faze distincte cu ajutorul polimerizarii secventiale, poate conduce la obtinerea unui polimer care prezinta regiuni sticloase sau asemanatoare cauciucului. In functie de succesiunea in care sunt polimerizati monomerii, se poate obtine o durata mai mare de formare a filmului, rezistenta la frecare si aderenta superioare.

Copolimerii cu o configuratie de tipul : nucleu dur, asemanator sticlei si invelis moale, asemanator cauciucului, la un grad de coalescenta comparabil vor indica o temperatura minima de formare a peliculei mai scazuta decat cea a unui amestec fizic a aceleiasi compozitii. Inversarea structurii va conduce la o rezistenta la frecare superioara.

Polimerizarea secventiala poate masca anumite deficiente ale monomerului, facandu-l sa para rezistent.

Copolimerizarea dispersiilor poliuretanice cu monomeri acrilici conduce la imbunatatirea unor proprietati, cum ar fi : rezistenta la abraziune si la substante chimice, in comparatie cu cele ale amestecurilor fizice.

Copolimerizarea reprezinta cel mai eficient mod de a obtine filme omogene ; amestecurile indica regiuni/zone diferite ale concentratiei de polimeri acrilici si uretanici.

Copolimerizarea este mai ales, eficienta prin prisma costurilor.

Vopsele diluabile cu apa, reticulabile in prezenta radiatiilor UV

Lemnul industrial reprezinta un sector in care vopselele diluabile cu apa si reticulabile in prezenta radiatiilor UV, se folosesc in cantitati din ce in ce mai mari. Metodele de aplicare variaza de la aplicarea conventionala prin pulverizare cu aer, pulverizare fara aer, pulverizarea airmix, aplicarea vopselei prin metoda « perdea » si chiar cea de aplicare a vopselei cu rola.

Avantajele sunt numeroase : nu este nevoie de solvent de coalescenta (sau este necesar numai in cantitati foarte mici), se obtin usor grade scazute ale luciului, sunt usor de aplicat si au proprietati de uscare fizica. Panourile plane ca si suprafetele tridimensionale, de exemplu in cazul vopselelor pentru scaune, sunt acoperite cu vopsele diluabile cu apa, reticulabile in prezenta radiatiilor UV. Acestea inlocuiesc sistemele pe baza de solventi in doi componenti, sistemele cu uscare in mediu acid, vopselele pe baza de nitroceluloza si in unele cazuri, chiar vopselele 100% solide care se usuca in prezenta radiatiilor UV [24].

Utilizand vopselele diluabile cu apa disponibile care reticuleaza in prezenta radiatiilor UV, se pot obtine fara dificultate vopsele de buna calitate cu proprietati superioare.

Daca se combina tehnologia compusilor poliuretanici cu terminatii acrilice, aromatice sau alifatice cu tehnologia compusilor poliesterici si/sau acrilici, se obtin avantaje de tipul : eliminarea rapida a apei, etalarea excelenta pe lemn, uscare fizica, duritatea suprafetei si rezistenta mecanica. Amestecarea cu emulsiile acrilice conduce la o etalare mai buna a vopselei. Dispersiile pe baza de apa care reticuleaza in prezenta radiatiilor UV, se pot folosi in studiul vopselelor pigmentate si transparente, cu luciu ridicat sau redus destinate acoperirii lemnului.

Tabel 2.24.  Variantele NeoRad

Reticularea polimerilor uretanici si acrilo-uretanici in prezenta radiatiilor UV este o modalitate de reducere a nivelelor anterioare a filmului, ceea ce confera vopselei rezistenta ridicata la zgariere, frecare si substante chimice. Polimerii diluabili cu apa care reticuleaza in prezenta radiatiilor UV sunt usor de sintetizat, obtinandu-se vopsele care se usuca fizic, se aplica excelent, au luciu foarte ridicat si pot fi pigmentate sau transparente.

Polimeri care nu contin surfactanti

Polimerizarea polimerilor in absenta surfactantilor sau emulgatorilor, confera o serie de caracteristici/proprietati interesante, ca de exemplu : dimensiune mai redusa a particulelor polimerice, reducerea cantitatii de spuma in timpul fabricarii vopselelor, proprietati superioare de etalare pe lemn, claritate superioara a vopselei si rezistenta ami ridicata la actiunea apei.

Formularea utilizata in tehnologia de fabricatie a vopseleor care nu contin surfactant, nu difera prea mult de cea a copolimerilor acrilici conventionali. Alegerea agentului peliculogen necesita multa atentie, nu numai datorita compatibilitatii, ci si datorita legislatiei care in anumite tari limiteaza posibilitatile de alegere a agentilor de coalescenta. Tabelul de mai jos prezinta rezultatele de compatibilitate a surfactantului care nu contine copolimer cu diferiti agenti de coalescenta.

Tabel 2.25.  Agenti de coalescenta

Descoperirile recente din domeniul polimerizarii in absenta surfactantilor, au aratat ca daca se combina avantajele pe care le confera solutiile de liant cu masa moleculara mare (asigura lemnului etalare mai buna, formare mai rapida a peliculei si proprietati mai bune la curgere), cu tehnologia polimerizarii prin intermediul radicalilor liberi cu masa moleculara mare, se va beneficia de avantajele ambelor sisteme.

Acesta tehnologie noua de producere a emulsiilor acrilice, permite formulatorului sa produca sisteme de vopsele destinate acoperirii mobilei, cu transparenta ridicata, etalare excelenta pe lemn, o acoperire superioara a porilor, proprietati antispumante excelente si proprietati las aplicare superioare.

Figura 2.26.  Polimeri care nu contin surfactanti

Figura 2.27. : Comportamentul chimic al polimerilor care nu contin  surfactanti

Polimerizarea in absenta surfactantilor va conduce la o crestere a etalarii pe lemn, claritate superioara, curgere mai buna, formare redusa de spuma in timpul procesului de fabricatie si la aplicare precum si rezistenta crescuta.

Polimeri acrilo-uretanici

Aspectele economice si dorinta de a obtine proprietati superioare, cum ar fi : rezistenta la acetat de butil si acetona, rezistenta la frecare, au impus cautarea unor noi tehnologii de polimerizare. S-a sintetizat o noua generatie de copolimeri acrilo-uretanici care in prezent sunt folositi de fabricant la formularea vopselelor pigmentate si a lacurilor pe baza de apa destinate acoperirii dulapurilor de bucatarie, meselor, scaunelor si panourilor, si care inlocuiesc vopselele conventionale pe baza de solvent, cum ar fi de exemplu : vopselele care reticuleaza in mediu acid si in unele cazuri, chiar vopselele in doua componente. In Tabelul 2.26. se prezinta o comparatie intre aceste tehnologii [24].

Tabelul 2.26. Comparatie intre tehnologii

Tehnologia de polimerizare a uretan-acrilatilor, s-a concretizat intr-o noua generatie de vopsele industriale ieftine destinate acoperirii lemnului, care se caracterizeaza prin rezistenta excelenta, chiar si la acetona, acetat de butil si crema de maini, in timp ce comportamentul la plicare si etalare raman comparabile cu cele ale copolimerilor acrilo-uretanici din ultima generatie.