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Die einfachste Farbe ist Tünche. Wenn es trocken auf einer Oberfläche verteilt wird, ist weiße Wäsche nichts anderes als das weiße Pigment (Calciumcarbonat), das auf der Oberfläche verteilt ist. Es verziert und schützt bis zu einem gewissen Grad die Oberfläche, reibt aber ab. Daher enthalten die meisten Farben einen zweiten sehr wichtigen Bestandteil, den Filmbildner oder das Bindemittel, bei dem es sich um ein Harz oder Polymer handelt, um die Pigmentpartikel zusammenzubinden und auf der Oberfläche zu halten. Eine Farbe ohne Pigment wird als Lack bezeichnet.
Es ist schwierig, nicht flüssige Beschichtungen aufzutragen. So wird das Polymer in einer Farbdose in einem Lösungsmittel gelöst, wobei das Pigment als Suspension eingemischt wird. Die an der Wand ausgebreitete Farbe trocknet durch Verdampfen des Lösungsmittels oder in einigen Fällen durch chemische Reaktion des Polymers mit Feuchtigkeit und Sauerstoff in der Luft.
Farbe = Pigment + Lack :
Pigment = Farbpigment + Streckmittel
Lack = Filmbildner + Flüssigkeit + Additive
Filmbildner = Polymer (oder reaktive Komponenten) + Weichmacher
Flüssigkeit = Lösungsmittel + Verdünnungsmittel
Additive = Verdickungsmittel + Fließmittel + Mattierungsmittel + Katalysator + Beschleuniger + Inhibitor + Netzmittel + Farbstoffe
Viele verschiedene Klassen von Polymeren können als Filmbildner oder Bindemittel in der Farbdose wirken. Hier ist eine Übersicht über den Bereich der verwendeten Polymere.
Beispiel Filmbildner / Polymere:
- Polyurethane
- Acrylpolymere ZB. Polyisobutylmethacrylat.
- Nitrocelluloselacke
- Latexfarben
- Alkydharze
- Acryl-Stickstoff-Harze
- Epoxidharze
- Polyester
Antwort
Zum besseren Verständnis des Themas ist es erforderlich, einige historische und chemische Reaktionen zu verstehen und schätzen die Feinheiten dieses Themas. Wenn Sie jedoch nur eine kurze Antwort auf die Frage sehen möchten, lesen Sie bitte den letzten Absatz. : D
Thermoplastische Acrylharze wurden unter Verwendung von Methylmethacrylat und andere Acrylester vor etwa 75 Jahren.
Farben, die zu diesem Zeitpunkt mit Acrylbindemitteln hergestellt wurden getrocknet durch Verdampfen der darin enthaltenen Lösungsmittel. Während diese Farben gute Trocknungseigenschaften, Nichtvergilbung und gute Witterungsbeständigkeit hatten, hatten sie eine schlechte Haftung an Metallen, waren nicht hart genug und konnten Farben mit nur sehr geringem Feststoffgehalt herstellen. Dies führte dazu, dass mehr Schichten dieser Farben aufgetragen wurden, ähnlich den NC-Lacken.
Dann kamen die aus Methacrylamid. Dies sind wasserlösliche Harze, und eine Vernetzung mit Formaldehyd ist möglich. Die grundlegenden Schritte bei der Entwicklung von Polymethylacrylamid und die nachfolgenden Modifikationen beim Erreichen der Vernetzung sind nachstehend dargestellt. Bitte beachten Sie jedoch, dass die Reaktionen, verwendeten Katalysatoren und andere Parameter einschließlich der Endprodukte breit und unterschiedlich sein können.
Der erste unten gezeigte Schritt ist der Aldolkondensationsschritt. In diesem Schritt kondensiert der Formaldehyd mit der Amingruppe von Methacrylamid oder bildet einen Alkohol. Da dies eine Kondensation eines Aldehyds unter Bildung eines Alkohols ist, wird dies als Aldolkondensation bezeichnet.
Der unten gezeigte zweite Schritt ist die Vernetzungsreaktion, bei der zwei der Poly-Methylacrylamid-Kondensat (Poly-Methacrylamid-Kondensat) reagiert und verliert ein Wassermolekül, das zur Vernetzung der beiden Polymerketten führt. In diesem Prozess wird die Vernetzung gebildet.
Die vernetzten Polymethacrylamid-Kondensate werden auch als Methylolether aufgrund ihrer Etherbindungen. (Siehe den roten Stern in der Endphase). Selbst bei Raumtemperatur reagieren sie miteinander und waren instabil. Diese Methylolether wurden daher mit Alkoholen wie Butanol verethert, um ihnen die Stabilität zu verleihen. Das Gesamtverfahren wurde dann anstelle der Aldolkondensationsroute geeignet modifiziert.
Acrylharze mit Alkoxymethylacrylamiden als Bausteinen waren die erste Generation vernetzter Acrylharze, die für die Lackieranwendungen entwickelt wurden. Anstatt komplexe Monomere mit Butanol, Acrylamid oder Methacrylamid herzustellen, wurden sie mit dem Halbformal von Butanol oder anderen Monomeren umgesetzt und das Acrylharz erhalten.Die Polymethacrylamide könnten auch selbst vernetzen, um eine andere Gruppe von Acrylharzen zu bilden.
Sie konnten ausgezeichnete Filme bilden und waren zum Beschichten von Metalloberflächen mit sehr guter Haftung, Korrosionsbeständigkeit und Witterungsbeständigkeit geeignet. Die Beschichtungen hatten eine ausgezeichnete Kratzfestigkeit und keine Vergilbung von Weiß- oder Pastelltönen beim Altern. Dies waren die ersten Vorteile der Verwendung der vernetzten Acrylharze.
Später die Methacrylsäure und Methylmethacrylsäure war auch in großen Mengen auf dem Markt erhältlich. In diese Richtung entwickelte Technologien führten zur Entwicklung von Hydroxy-funktionellen Acrylharzen. Anstatt den Aldol-Kondensationsweg zu verwenden, wurden Hydroxy-funktionelle Acrylharze mit verschiedenen Arten von Amine zur Herstellung einer neuen Reihe von Acryl-vernetzten Harzen.
Der erste Schritt bei der Herstellung von Hydroxy-funktionellen Acrylharzen war die Reaktion des Methylmethacryls Säure oder Methacrylsäure mit Ethylenoxid. Das Produkt, zu dem Sie gelangen, ist Methacrylsäure-Kondensationsprodukt mit Ethylenoxid, das als als Hydroxyethylmethacrylat bezeichnet wird und auch als HEMA bezeichnet wird. Die folgende Abbildung zeigt die Reaktionen und die Endprodukte.
Bitte beachten Sie erneut, dass die Die obigen Informationen dienen nur dem besseren Verständnis. Die Reaktionen sind viel komplexer und die große Vielfalt an Reaktanten, Prozesskatalysatoren und physikalischen Parametern kann aufgrund der Permutationen und Kombinationen der einzelnen physikalischen Parameter und Bedingungen der Reaktionen und der verschiedenen verwendeten chemischen Inhaltsstoffe sehr unterschiedlich sein. P. >
Dies sind die modernen Acrylharze, die mit unzähligen Inhaltsstoffen und Reaktionsprozessen vernetzt sind. Die anderen Möglichkeiten des Mischens mit Alkyden oder anderen Harzen sind ebenfalls möglich, und jeder Lackhersteller könnte eine Vielzahl von patentierten vernetzten Acrylharzen und -verfahren haben.
Die Frage ist, was die Vernetzung mit dem Lack bewirkt Formulierungen und ihre Anwendung und Eigenschaften. Mit der Auswahl an Acrylharzen für Beschichtungsanwendungen können Sie neben den verschiedenen hochtechnischen und Produktionsparametern, die hier nicht behandelt werden können, leicht die folgenden Pluspunkte identifizieren.