Vopsele neizocianate in doua componente, pe baza de apa

VOPSELE NEIZOCIANATE IN DOUA COMPONENTE, PE BAZA DE APA

Sistemul pe baza de de apa integral acrilic (WB AA), este un sistem de vopsea in doua componente, usor de amestecat, fara izocianat, cu un nivel redus de cosolvent. Acesta se bazeaza pe o dispersie acrilica epoxi-functionala si pe o emulsie amino-functionala cu fundament acrilic. La inceput a fost dezvoltat pentru piata generala de metale dar au aparut in ultimul timp si aplicatii pe alte straturi, inclusiv vopsele pentru lemn industriale [19].

Pentru sistemele pe baza de apa, aplicarea sistemelor in doua componente la temperatura ambianta este limitata. Sistemele izocianate in doua componente manifesta un timp de gelifiere redus si formeaza spuma in timpul tratarii.

Vopseaua pe baza de apa fara izocianat se bazeaza pe o emulsie epoxidica functionala combinata cu o emulsie amino/acida functionaal. Timpul de gelifiere al acestui sistem este mai mare de 8 h. Proprietatile peliculei, cum ar fi rezistenta la solvent si proprietatile mecanice, raspund cerintelor pietei industriale. Sistemul este o vopsea in doua componente, usor de amestecat si fara izocianat, cu un nivel redus de cosolvent. Toti compusii sistemului AA au fundament acrilic. De aici si numele AA, pentru « All Acrylic » (integral acrilic). Sistemul se bazeaza pe acizii carboxilici epoxi-amino-tertiari. Compusii aminici WB AA au functionalitate amino-tertiara si functionalitate acido-carboxilica neutralizata cu o amina tertiara iar compusii epoxi au functionalitate ester-epoxi, asa cum se observa in Figura 2.56.

Figura 2.56. Grupurile de reactie in sistemul WB AA

Un mecanism al acestui mecanism a fost prezentat la « Eurocoat » in Lyon, in 1997, studiile model au aratat ca doua mecanisme sunt predominante, si anume o structura cvadripartita in epoxi, amina tertiara, si grupurile de acid carboxilic si polimerizarea epoxi-epoxi. Reactia directa a grupurilor epoxi cu grupurile acide are un rol minor, sau chiar nici unul, in procesul de tratare.

Sistemul AA nu trebuie confundat cu sistemele obisnuite in doua componente bazate pe chimia epoxi-aminica, care trateaza prin adaugarea de hidrogeni activi ai aminelor primare si secundare, la grupurile epoxidice. Sistemul AA, comparat cu sistemele obisnuite amino-epoxidice pe baza de eteri bisfenol glicidici, au ca rezultat proprietati imbunatatite cum ar fi retentia luciului si eliminarea procesului de ingalbenire in conditii exterioare. Sistemul este complementar sistemelor in doua componente WB pe baza de poliizocianati si polioli. Caracteristicile polimerului sunt prezentate in Tabelele 2.47. si 2.48..

Tabelul 2.47. Caracteristicile emulsiilor AA

Tabelul 2.48. Stabilitatea liantilor AA

Proprietatile peliculei unei vopsele AA nepigmentate au fost determinate utilizand tehnici analitice cat si instrumente clasice de evaluare a vopselei [19].

Tg si densitate de reticulare a peliculei au fost determinate prin DMA, reprezentata in Figura 2.56.

Figura 2.56. DMA al peliculei AA nepigmentata

Rezultatele din Tabelul 2.56. arata ca Tg a acestor sisteme este destul de mare, in timp ce modulul E din faza de cauciucare este mult mai redus, comparativ cu, de exemplu, sistemele PUR. Aceasta indica faptul ca densitatea de reticulare este scazuta. Totusi, peliculele au o duritate Persoz asupra valorii 200 s si o rezistenta buna la impact (mai mare de 80 kg . cm.

Tabelul 2.49. Rezultatele DMA ale peliculelor libere din sistemul AA

Tabelul 2.50. Reteta 02015 baza transparenta 1 a

In Tabelul 2.51.  (pentru reteta 02015), este prezentata o formula tipica de vopsea transparenta cu emulsie amino, Setalux 8455 AQ-36. Acesta baza transparenta mai poate fi utilizata pentru prepararea vopselelor finale transparente si pigmentate. Cel mai bune este sa se mentina formulele bazelor transparente cat mai simple posibil, insa cativa aditivi sunt esentiali pentru prepararea in general a vopselei. Prepararea bazei transparente poate fi o etapa critica si trebuie sa se dea multa atentie selectiei de aditivi si ordinei de adaugare.

Tabelul 2.51. Baza transparenta cu intaritor

Pentru aplicarea vopselei, baza transparenta si intaritorul sunt amestecate inainte de utilizare. Studiind este apoi pregatita pentru utilizare cu un echipament conventional, vascozitatea de pulverizare avand cam 28 s prin cupa de Φ4 ; in circumstante normale diluarea nu este necesara, totusi daca este necesar , se poate adauga 1% pana la 3% apa. Aplicarea vopselei a fost realizata cu un echipament conventional de pulverizare cu aer, pentru alte metode de aplicare, formulele trebuie schimbate pentru vascozitate si continut de agent de coalescenta . Proprietatile vopselei aplicate sunt prezentate in Tabelele 2.52. si 2.53.

Tabelul 2.52. Caracteristicile formularilor de vopsele transparente

Tabelul 2.53. Proprietatile vopselei transparente

Vopseaua transparenta cu luciu puternic poate fi usor transformata intr-o vopsea semilucioasa sau o vopsea mata. Pentru reducerea de luciu necesar poate fi aplicata o pasta de matuire standard. Usurinta de aplicare permite adaugarea pastei de matuire la baza transparenta sau pe post de aditiv la baza transparenta.

* Prepararea pastei de matuire pentru REC 02046

Se adauga ingredientele in ordinea mentionata in reteta, se freaca materialul timp de 25 minute cu un agitator de mare viteza la 1500 rotatii/min, se depoziteaza pasta aproximativ 14 ore inainte de a fi utilizata.

Tabelul 2.54. Adaugarea pastei de matuire in formulari

Tabelu 2.55. Baza transparenta cu pasta de matuire si intaritor

Tabelul 2.56. Caracteristicile si proprietatile vopselei

S-a demonstrat ca pana la 24 de ore are loc o crestere minora a vascozitatii. Dupa 72 de ore formula s-a gelifiat. Totusi, nivelurile de luciu incep sa scada dupa 8 ore si, in consecinta , se recomanda un timp de gelifiere ACTIV pentru formule continand un intaritor.