Материалы с высоким сухим остатком
Такие материалы позволяют уменьшить содержание органических растворителей и загрязнение окружающей среды. При их применении можно получить дополнительную экономию, так как на испарение растворителей требуется меньше энергии. Однако в целом такие системы не обязательно должны быть более дешевыми, особенно если для их приготовления были использованы более дорогие исходные компоненты, что в ряде случаев неизбежно
Для получения лакокрасочных материалов с высоким сухим остатком существует ряд путей. Одним из видов таких материалов со 100%-м сухим остатком являются порошковые краски. Можно использовать реакционноспособные разбавители (например ненасыщенные мономеры) вместо растворителей, как в случае ненасыщенных полиэфиров и радиационно-отверждаемых пленкообразователей. Можно добавлять реакционноспособный разбавитель вместо растворителя также и в высыхающие алкиды. Этот разбавитель является винильным мономером, который входит в структуру алкидной пленки при высыхании за счет радикальной окислительной сополимеризации. Используются также полифункциональные мономеры и новые соединения, например ненасыщенные меламиноформальдегидные смолы, полученные специально для разбавления алкидов.
Обычно материалами с высоким сухим остатком называют такие лакокрасочные материалы, в которых содержание сухого остатка выше, чем в обычно применяемых —то есть не 40—60%, а 60—80%.
В принципе можно немного повысить сухой остаток любой краски, используя ее при более высокой вязкости или нагревая для уменьшения вязкости. Однако для значительного увеличения сухого остатка при сохранении хорошей способности материала к нанесению необходимо разрабатывать полностью новые композиции, как, например, в случае растворов низкомолекулярных полимеров, когда для достижения необходимой вязкости при нанесении требуется меньше растворителя. Для композиций с высоким сухим остатком потребовалась разработка новых полимеров. Из-за низкой молекулярной массы полимеры должны обладать способностью к отверждению, образовывать пленки с хорошими свойствами. Кроме того, низкая молекулярная масса определяет необходимость принятия специальных мер для получения нужного количества реакционноспособных функциональных групп и их распредеаения.
Говоря о материалах с высоким сухим остатком, мы встречаемся с новой терминологией, включая понятия «олигомерные» и «телехелатные» полимеры. Первое понятие используют для описания низкомолекулярных полимеров с такой молекулярной массой, когда только начинают проявляться специфические свойства, характерные для полимерного состояния Олигомер может иметь молекулярную массу 1—5 тыс., в то время как молекулярная масса обычного термореактивного полимера равна 10—40 тыс, а термопластичного 80—100 тыс. [79]. Понятие «телехелатный» относится к полимерным молекулам, обладающим двумя концевыми функциональными группами. Синтез их для материалов с высоким сухим остатком описан в работе [80].
Для достижения высокого сухого остатка при низкой вязкости необходимо хорошо знать зависимость между молекулярной массой и вязкостью компонентов краски, а также взаимодействие между компонентами (олигомером, сшивающим агентом, растворителем, пигментом). В настоящее время для этого существует неплохая теоретическая база [81], хотя и признается необходимость дальнейших исследований. Требуется тщательно контролировать молекулярную массу и молекулярно-массовое распределение.