Разработка пигментированных систем УФ-отверждения для индустриальных покрытий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.06, кандидат наук Максимова, Мария Андреевна

• Максимова, Мария Андреевна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Максимова, Мария Андреевна

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Основные положения

1.1.1. Состав красок

1.1.2. Общие сведения о пигментированных лакокрасочных материалах

1.2. УФ-отверждаемые лакокрасочные материалы

1.2.1. Исторический обзор

1.2.2. Принцип УФ-отверждения

1.2.3. Полимеризующиеся пленкообразователи

1.2.4. Инициаторы УФ-отверждения

1.2.5. Механизм УФ-инициируемой радикальной полимеризации

1.2.6. Пигменты в композициях УФ-отверждения

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Характеристика исходного сырья, материалов и полупродуктов

2.2. Объекты исследования

2.3. Методы исследования

2.3.1 Метод определения динамической вязкости

2.3.2. Метод определения твердости покрытий по маятниковому прибору

2.3.3. Метод определения адгезии нормальным отрывом

2.3.4. Метод определения адгезионной прочности методом параллельных надрезов

2.3.5. Метод определения степени перетира.;

2.3.6. Метод определения эластичности пленки при изгибе

2.3.7. Метод определения прочности пленки при ударе

2.3.8. Метод определения условной светостойкости

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Рецептурные особенности эмалей УФ-отверждения

3.2. Влияние природы пигмента на скорость отверждения композиции

3.3. Влияние размеров и формы частиц пигментов на реактивность УФ-композиций

3.4. Использование пигментов в композициях УФ-отверждения в качестве УФ-абсорберов для получения УФ-фильтров

3.5. Технология производства эмали УФ-отверждения «Акрокор УФ»

Список использованной литературы

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка пигментированных систем УФ-отверждения для индустриальных покрытий»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы:

В настоящее время инновационная технология УФ-отверждения лакокрасочных материалов считается одной из самых главных и перспективных технологий в лакокрасочной промышленности. Свойства любого лакокрасочного материала определяются его химическим составом: природой

пленкообразующего, видом пигментов и наполнителей, характером применяемых специальных добавок. Большая часть УФ-отверждаемых лакокрасочных покрытий основана на химии акрилатов, которые сшиваются за счет радикальной полимеризации [1].

Технология УФ-отверждения обладает рядом достоинств, таких как:

1. высокая скорость сушки, а, следовательно, и высокая производительность;

2. более низкая стоимость окраски одного кв.м. изделия по сравнению с традиционными ЛКМ;

3. возможность штабелировать и упаковывать детали сразу после УФ-

ламп;

4. отсутствие потребности в отдельных помещениях или специальных сушильных тоннелях для сушки и хранения окрашенных деталей;

5. компактность оборудования;

6. а также полное отсутствие в рецептуре ЛКМ УФ-отверждения растворителей, и, следовательно, их экологическая безопасность [2].

Последний пункт затрагивает еще одну чрезвычайно актуальную проблему - существование острой необходимости в получении безопасных ЛКМ, не содержащих традиционных вредных растворителей. В то же время в развитии лакокрасочной промышленности наблюдается стремление к уменьшению толщины ЛК покрытия с сохранением его высоких защитных характеристик и

декоративных свойств. Обе эти проблемы способны решить пигментированные ЛКМ УФ-отверждения [3,4].

Пигмент представляет собой практически нерастворимое в данной среде неорганическое или органическое, цветное или ахроматическое красящее средство, задачей которого является препятствие свету для того, чтобы сделать покрытие непрозрачным и укрыть основу, а также придать ему необходимые декоративные свойства.

Использование пигментов позволяет получать любой оттенок по каталогу RAL, однако, присутствие пигментов в композициях УФ-отверждения является причиной, по которой процесс отверждения может замедляться или вообще не идти. Это связано с тем, что большинство широко применяемых неорганических и органических пигментов поглощает УФ-лучи в той же спектральной области, что и фотоинициаторы. При этом в отличие от фотоинициаторов, прямых данных о светопоглощении пигментов нет, за исключением рутильной формы диоксида титана, спектр светопропускания которого известен. Это представляет собой одну из главных трудностей получения пигментированных покрытий УФ-отверждения.

Пигменты не могут рассматриваться как инертные добавки в УФ-отверждаемых непрозрачных или цветных покрытиях. На процесс отверждения влияют:

- рассеяние света и проникновение энергии;

- показатель преломления и длина волны светопоглощения пигмента;

- каталитическая активность свободных радикалов [5].

Пигменты могут поглощать энергию УФ-излучения, что будет влиять на поглощение УФ-излучения фотоинициаторами, что отразится на концентрации свободных радикалов, результатом чего будет снижение скорости отверждения.

Именно поэтому материалы УФ-отверждения не обладают широкой цветовой гаммой, что является их недостатком.

Цели и задачи исследования

Целью работы являлась разработка технологии получения индустриальных эмалей УФ-отверждения в соответствии с каталогом RAL.

В перечень задач исследования входило:

1. Исследование влияния природы пигментов, их формы, размеров на реакционную способность композиций УФ-отверждения.

2. Изучение спектров пропускания пигментов в УФ-области в зависимости от их природы, формы, размеров.

3. Комплексное исследование существующих фотоинициаторов с целью использования их для отверждения пигментированных композиций.

4. Разработка технологических основ производства эмалей УФ-отверждения заданных цветов и оттенков.

5. Разработка экспресс-методики для изучения возможности использования пигментов в композициях УФ-отверждения.

Научная новизна

1. Предложен и научно обоснован подход к получению пигментированных эмалей УФ-отверждения на основе изменения соотношения пигмент-фотоинициатор, где оптимальная область абсорбции УФ-квантов фотоинициатором соответствует области максимального пропускания пигмента.

2. Выявлено влияние формы и размера частиц пигментов на скорость отверждения эмалей под воздействием УФ-излучения. С уменьшением размера частиц пигментов скорость отверждения уменьшается. При одинаковом содержании пигмента в рецептуре УФ-композиции скорость отверждения для сферических пигментов выше, чем для хлопьевидных.

3. На примере широкого круга пигментов показано, что использование

минеральных пигментов (крона, железоокисные и т.д.) в рецептуре эмалей УФ-

6

отверждения предпочтительней перед органическими пигментами (фталоцианиновые, желтый светопрочный и т.д.).

4. Показано, что введение 1-2% масс, нанокристаллов диоксида титана в рецептуру лака УФ-отверждения после отверждения позволяет получать оптически прозрачные УФ-фильтры.

Практическое значение работы

1. Разработана рецептура эмали УФ-отверждения «Акрокор УФ» ТУ 2316-019-50003914-2006 и налажено производство в ООО «НПФ «ИНМА».

2. Разработана методика для экспресс-анализа пигментов на возможность использования их в рецептуре УФ-отверждаемых эмалей.

3. Разработана рецептура и выпущена опытная партия лака УФ-отверждения «Акрокор-УФ», предназначенного для поглощения УФ-излучения (УФ-фильтр).

Положения, выносимые на защиту

1. Возможно отверждение пигментированных систем УФ-излучением при соблюдении условия, что область максимальной абсорбции фотоинициаторов соответствует области максимального пропускания пигментов.

2. На скорость реакции отверждения пигментированной УФ-отверждаемой эмали влияют форма и размер частиц пигментов.

3. Скорость реакции отверждения пигментированной УФ-отверждаемой эмали зависит от природы пигмента. Использование минеральных пигментов в композициях УФ-отверждения предпочтительнее органических.

4. Композиция УФ-отверждения, содержащая 1-2% масс, диоксида титана позволяет получать после отверждения УФ-фильтры.

Личный вклад автора

Личный вклад автора заключается в конкретизации поставленной задачи, разработке методов ее решения. Теоретическое и практическое обоснование выбранных направлений.

Апробация работы

Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на Всероссийском научно-практическом семинаре «Совершенствование технологии и повышение эффективности лакокрасочных покрытий. Новые лакокрасочные материалы». Санкт-Петербург, ОАО «АВАНГАРД»/НТФ «ТЕХНОКОН». 14-17 февраля 2012, научно-технической конференции «Новые материалы и технологии производства и применения лакокрасочных материалов». Санкт-Петербург, ЦНТИ «Прогресс». 4-8 июня 2012, научно-практическом семинаре «Современные технологии и материалы, применяемые для подготовки поверхностей и в создании защитных лакокрасочных покрытий». Санкт-Петербург, ОАО «АВАНГАРД». 4-7 июня 2013, III межотраслевой конференции «Антикоррозионная защита-2012» - Москва, ГК ИЗМАЙЛОВО. 28 марта 2012 г., XIV Международной научно-технической конференции «Наукоёмкие химические технологии - 2012» - Тула, ТГПУ им. Л.Н. Толстого. 21-25 мая 2012 г., V Всероссийской конференции (с международным участием) «Химия поверхности и нанотехнология» - Хилово, Псковская область. 24-30 сентября 2012 г., конференции СПбГУКиТ «Неделя науки и творчества-2012». Секция «Химическая технология. Экология. Фотография» - Санкт-Петербург, СПбГУКиТ. 9-21 апреля 2012г., I Международной научно-практической конференции - Новосибирск, 2012г., конференции «Наукоемкие технологии с сфере кинопроизводства» 18 апреля 2013 г., четвертой межотраслевой конференции «Антикоррозионная защита-2013» - Москва, ГК ИЗМАЙЛОВО. 27 марта 2013 г.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка цитируемой литературы (107 наименований) и приложений. Диссертация содержит 100 страниц текста, 33 рисунка и 11 таблиц.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Максимова М.А. Рецептурные особенности эмалей УФ-отверждения / М. А. Максимова, О. Э. Бабкин, JL А. Бабкина, А. Г. Есеновский, С. В. Проскуряков // Лакокрасочные материалы и их применение. - 2012. - №. 6. - С. 5659.

2. Бабкин О.Э. Цветные защитные покрытия / О. Э. Бабкин, Л. А. Бабкина, А. Г. Есеновский, М. А. Максимова, С. В. Проскуряков // O-journal. Очистка. Окраска. - Май-июнь 2012. - С. 40-42.

3. Бабкин О.Э. Рецептурные особенности пигментированных индустриальных покрытий УФ-отверждения / О. Э. Бабкин, Л. А. Бабкина, А. Г. Есеновский, М. А. Максимова, С. В. Проскуряков // Сборник докладов и каталог III межотраслевой конференции «Антикоррозионная защита-2012» - Москва, ГК ИЗМАЙЛОВО. 28 марта 2012 г. - С. 11-14.

4. Бабкин О.Э. Пигментированные индустриальные покрытия УФ-отверждения / О. Э. Бабкин, Л. А. Бабкина, М. А. Максимова, О. И. Соколова // Тезисы докладов XIV Международной научно-технической конференции «Наукоёмкие химические технологии - 2012» - Тула, ТГПУ им. Л.Н. Толстого. 21--25 мая 2012 г.-С. 381.

5. Бабкин О.Э. Особенности пигментирования композиций УФ-отверждения / О. Э. Бабкин, Л. А. Бабкина, А. Г. Есеновский, М. А. Максимова, С. В. Проскуряков // Тезисы докладов V Всероссийской конференции (с международным участием) «Химия поверхности и нанотехнология» - Хилово, Псковская область. 24-30 сентября 2012 г. - С. 180-181.

9

6. Максимова М.А. Пигментированные эмали УФ-отверждения / М. А. Максимова, О. И. Соколова // Сборник материалов конференции СПбГУКиТ «Неделя науки и творчества-2012». Секция «Химическая технология. Экология. Фотография» - Санкт-Петербург, СПбГУКиТ. 9-21 апреля 2012. - С. 67-74.

7. Соколова О.И. Влияние природы пигмента на реакционную способность эмалей УФ-отверждения / О. И. Соколова, М. А. Максимова, О. Э. Бабкин // Новое слово в науке и практике: гипотезы и апробация результатов исследования: Сборник материалов I Международной научно-практической конференции / Под общ. ред. С.С. Чернова. - Новосибирск: Издательство НГТУ, 2012-С. 139-142.

8. Соколова О.И. Разработка пигментированных композиций для фотолитографии / О.И. Соколова, М.А. Максимова //Неделя науки и творчества в СПбГУКиТ: конференция «Наукоемкие технологии - сфере кинопроизводства» 18 апреля 2013 г.: сб. научных статей. - СПб.: СПбГУКиТ, 2013. - С. 23-29.

9. Максимова М.А. Влияние размеров и формы частиц пигментов на реактивность УФ-композиций / М. А. Максимова, О. Э. Бабкин, Л. А. Бабкина // Лакокрасочные материалы и их применение. - 2013. - №. 4. - С. 44-46.

10. Бабкин О.Э. Антикоррозионные ЛКМ ультрафиолетового отверждения / О. Э. Бабкин, Л. А. Бабкина, А. Г. Есеновский, М. А. Максимова, С. В. Проскуряков, А.Ю. Силкина // Сборник докладов и каталог четвертой межотраслевой конференции «Антикоррозионная защита-2013» - Москва, ГК ИЗМАЙЛОВО. 27 марта 2013 г. - С. 12-15.

11. Бабкин О.Э. УФ-технология получения полимерных покрытий для защиты от УФ-излучения / О. Э. Бабкин, Л. А. Бабкина, М. А. Максимова, Е. К. Цветкова, С. Г. Ястребов // Лакокрасочные материалы и их применение. - 2013. -№. 7. - С. 26-29.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Основные положения

Краски, из которых формируются покрытия, относятся к жидким, вязкотекучим или порошковыми лакокрасочным материалам (ЛКМ), которые для получения пленки необходимой толщины наносятся на поверхность различными способами при помощи различного оборудования [6].

Формирование пленки происходит в результате химических или физических процессов. Формирование пленки в результате физических процессов возможно в том случае, если используемые компоненты инертны и процессы пленкообразования протекают только за счет испарения летучих компонентов растворителя или воды. Химический процесс формирования пленки возможен в случае использования реакционноспособных компонентов, которые являются составными частями ЛКМ и вступают в химическую реакцию под воздействием внешней энергии нагревания или облучения. Свойства краски определяются количественными и качественными характеристиками входящих в нее компонентов. При оптимальном подборе компонентов можно добиться того, чтобы свойства краски удовлетворяли техническим условиям ее применения. Свойства покровной пленки: блеск, эластичность, сопротивление царапанию, твердость, адгезия и внешний вид также определяются свойствами краски. Для нанесения краски не менее важно и состояние подложки: чистота, отсутствие пыли и жировых загрязнений [7].

Функции покрытий весьма разнообразны: они должны защищать поверхности от коррозии, атмосферных воздействий и механических повреждений; выполнять декоративную функцию (наружное покрытие автомобилей, бытовой техники, мебели); нести информацию (дорожные и информационные знаки, реклама) или выполнять иные задачи [8].

«Покрытие» - это общий термин, означающий материал, который наносится на поверхность. Термин «краска» означает пигментированный лакокрасочный материал (ISO 4618/1; DIN 55945).

1.1.1. Состав красок

Краски состоят из множества компонентов [9]. Выбор компонентов зависит от метода нанесения краски, придания краске желаемых свойств, особенностей покрываемой поверхности, экологических и экономических требований. Компоненты красок можно разделить на две большие группы: летучие (органические растворители, вода, коалесцирующие добавки) и нелетучие (пленкообразующие вещества, пластификаторы, пигменты, наполнители). Все компоненты, входящие в состав красок, выполняют определенные функции как в жидком виде, так и при переходе в состояние твердой покрывной пленки. Растворители, пленкообразующие вещества и пигменты составляют основную часть объема краски, а добавки - значительно меньшую. При наличии добавок существенно улучшаются такие свойства красок, как текучесть, смачиваемость покрываемой поверхности и каталитическое ускорение процесса отверждения.

Лакокрасочные материалы могут не содержать растворителей и пигментов. К таким материалам относятся 100%-ные лаки и краски, изготовленные на основе жидких мономеров, олигомеров, порошковые краски, а также водные (водно-дисперсионные, силикатные - жидкие стекла, фосфатные) и др.

Пленкообразующее вещество является наиболее важным компонентом краски. Оно во многом определяет способ нанесения, высушивания, изменение свойств в процессе отверждения, адгезию к подложке, механические свойства, стойкость к химическим и атмосферным воздействиям. Пленкообразующие вещества представляют собой макромолекулярные соединения с молекулярной массой от 500 до 30000 и более. Увеличение относительной молекулярной массы пленкообразующего вещества в полимерной пленке улучшает ее эластичность,

твердость, устойчивость к деформации, но также приводит к увеличению вязкости раствора пленкообразующего вещества.

Пластификаторы представляют собой органические жидкости, обладающие высокой вязкостью и низкой летучестью. Обычно они инертны и не вступают в реакцию с компонентами ЛКМ. Пластификаторы снижают температуру стеклования, а также улучшают текучесть, гибкость и адгезию.

Пигменты и наполнители влияют на цвет и кроющую способность покрытий. Они являются сухими веществами с мелкой, плотной, кристаллической структурой, которые диспергированы в краске.

Добавки к краске представляют собой вспомогательные продукты, которые добавляют к покрытиям, обычно в малых количествах для того, чтобы улучшить определенные технические характеристики красок или покровных пленок. Наименования добавок соответствуют их функциональным свойствам.

Растворители растворяют пленкообразующие вещества, находящиеся в твердом и вязкотекучем состоянии, что обеспечивает решение проблемы совместимости компонентов краски, улучшает смачиваемость и диспергируемость пигментов, а также позволяет контролировать стабильность в процессе хранения и вязкость ЛКМ. Наиболее часто используемые в процессе производства покрытий растворители - это ароматические и алифатические углеводороды, сложные эфиры уксусной кислоты, эфиры гликоля, спирты и некоторые кетоны. После нанесения краски растворитель должен как можно полнее испариться из пленки. Если при этом не применять особые меры предосторожности, растворители улетучиваются в атмосферу и загрязняют окружающую среду.

1.1.2. Общие сведения о пигментированных лакокрасочных материалах

Пигментированные лакокрасочные материалы представляют собой

дисперсии пигментов и наполнителей в пленкообразователях с очень большой

внутренней поверхностью раздела фаз, поэтому они называются системами с

13

«перегруженной поверхностью». Одна из фаз (жидкая) состоит из органического растворителя, воды или раствора пленкообразователя, другая (твердая) - из диспергированного в них пигмента (наполнителя) или полимера [10].

Дисперсные системы крайне разнообразны. Их можно классифицировать как по дисперсной фазе, так и дисперсионной среде. Известны дисперсии твердого вещества в твердом (порошковые краски), твердого в жидком (большинство жидких JIKM), жидкого в жидком (разнообразные эмульсии, например, эмульсии жидкой эпоксидной смолы в воде), твердого и жидкого в газах (аэрозоли, дымы, туман).

Другим критерием классификации дисперсных систем является размер частиц дисперсной фазы. Дисперсии с диаметром частиц 5-1000 нм называются коллоидами или коллоидными системами. Свойства дисперсий определяются главным образом внутренней поверхностью раздела фаз. Применяемые в лакокрасочной промышленности дисперсии пигментов, полимеров и олигомеров представляют собой грубые или тонкие коллоидные системы.

Увеличение поверхности при измельчении частиц важно до тех пор, пока атомы или молекулы на поверхности частиц приобретут более высокую энергию, чем атомы или молекулы, находящиеся внутри частиц. В частицах низкомолекулярных веществ диаметром 10 нм около 25% молекул находится на границе раздела фаз.

Согласно DIN 55943, пигментом называется практически нерастворимое в данной среде неорганическое или органическое, цветное или ахроматическое красящее средство [11].

Главной задачей пигментов в лакокрасочном материале является препятствие свету для того, чтобы сделать покрытие непрозрачным и укрыть основу. Восприятие цвета возникает при отражении или селективном, или полном поглощении света.

Пигменты придают лакокрасочному покрытию определенную окраску и прочность, противокоррозионные свойства, повышают способность поглощения или отражения лучистой энергии.

Пигменты характеризуются следующими свойствами:

1) цветность;

2) насыпной вес;

3) кроющая способность, или укрывистость;

4) маслоемкость.

Различают неорганические и органические пигменты. Первые представляют собой оксиды, соли или основания, вторые - нерастворимые в воде и в пленкообразующем веществе органические красители, имеющие различные хромофорные группы [12].

По цвету пигменты делятся на ахроматические и хроматические. К ахроматическим пигментам относятся белые (белила), черные (сажи и черни) и серые (цинковые и алюминиевые порошки и т.д.), к хроматическим - все цветные пигменты [13].

Под укрывистостью (ГОСТ 8784-75) понимают способность пигментированного лакокрасочного материала при равномерном нанесении его на одноцветную поверхность делать невидимым цвет последней или при нанесении на черно-белую подложку уменьшать контрастность между черной и белой поверхностями до исчезновения разницы между ними. Укрывистость пигментов выражают через массовый расход краски в пересчете на пигмент на единицу поверхности (кг/м"). Величина, обратная укрывистости, называется кроющей

7 О

способностью (м~/кг или м"/л) [5].

Укрывистость пигментов обусловлена диффузным отражением (рассеянием) и поглощением света в пленке и зависит от разности показателей преломления пигментов и пленкообразователя. Чем больше эта разность, тем выше укрывистость. Пигменты, имеющие показатель преломления в пределах 1,61,65, т.е. близкие к показателям преломления пленкообразующих веществ, называются лессирующими. К ним относятся наполнители. Пигменты, у которых показатель преломления > 1,65, называются кроющими.

Укрывистость возрастает с уменьшением размера частиц (до определенного предела) и с увеличением объемной концентрации пигмента (ОКП): чем выше ОКП, тем лучше укрывистость.

Размер частиц существенно влияет на цвет пигментов. Высокая насыщенность цвета характерна для пигментов с малой степенью полидисперсности. Цвет желтых железоокисных пигментов тем темнее, чем крупнее частицы. К пигментам, создающим оптические эффекты за счет явления интерференции, относятся перламутровые пигменты, представляющие собой пластинки слюды с высоким показателем преломления, на которые нанесены оксиды металлов (в основном ТЮ2) различной толщины. В зависимости от толщины нанесенных слоев (40-150 нм) создается цвет пигмента.

На оптические характеристики пигментов оказывает влияние и форма частиц, она может быть: а) сферической или кубической (гранулированные пигменты); зернистой и игольчатой (свинцовые крона); в) пластинчатой или чешуйчатой (слюда, металлические порошки).

Частицы металлических наполнителей сферической формы получаются методом распыления жидкого металла воздухом или водой высокого давления.

Чешуйчатые (пластинчатые) пигменты в зависимости от обработки поверхности частиц, например, стеариновой или олеиновой кислотами, обладают невсплывающими или всплывающими свойствами.

1.2. УФ-отверяедаемые лакокрасочные материалы 1.2.1. Исторический обзор

Под УФ-отверждаемыми лакокрасочными материалами понимают материалы, полимеризующиеся под действием ультрафиолетового излучения [14,15].

Первой цепной полимеризацией, инициированной УФ-излучением, можно

назвать полимеризацию, проведенную в древности на египетских мумиях.

Многочисленные опыты по отверждению ненасыщенных полиэфиров были описаны Честером М. Макклоски и Джоном Бондом в 1955г. Они нашли, что ненасыщенные полиэфиры при добавлении фотоинициаторов, подобно галогенсодержащим производным нафталена и а-галогенкетонам, химически отверждаются под действием УФ-излучения [16]. Кроме того, они систематически изучали влияние количества фотоинициаторов на скорость полимеризации. Они определили, что вид и интенсивность излучения влияют на скорость реакции полимеризации.

Отверждение не содержащих стирол ненасыщенных полиэфиров было систематически изучено Чарлсби с сотрудниками. Они обнаружили, что такие системы под действием УФ-излучения достигают относительно небольшой степени полимеризации (порядка 5 основных единиц) [17].

В середине 60-х годов двадцатого века производство сырья и лаков УФ-отверждения приобрело чрезвычайную популярность. В это время в Европе было получено несколько патентов. В патенте фирмы Дюпон (1964 г.) [18] в качестве фотоинициаторов для ненасыщенных акрилатов была заявлена добавка бензоиновых эфиров, а также изучены другие добавки в ненасыщенные полиэфирные смолы. В то же время обнаружилось, что УФ-отверждаемые материалы возможно производить в Европе в промышленных масштабах благодаря использованию промышленно пригодных ламп и введению промышленно полученных фотоинициаторов [19-22].

Метод УФ-отверждения первой вывела на рынок компания Bayer AG (1967г.), первые типы смол выпущенные ей назывались «Roskydal UV 10». Смола, выпускаемая фирмой BASF AG, имела название «Ludopal 8275» [23, 24].

До 1970 года для отверждения использовались ртутные лампы низкого давления, которые имели мощность 0,5-1,0 Вт/см, поэтому процесс отверждения длился до 5 минут. Появление ртутных ламп высокого давления с мощностью 2030 Вт/см позволило значительно сократить время отверждения, что дало дополнительный импульс распространению УФ-материалов [25, 26].

На заре становления технологии УФ-отверждения в качестве фотоинициаторов использовались склонные к пожелтению бензоиновые эфиры (бензоинбутиловый эфир и бензоинизопропиловый эфир), в конце семидесятых годов был внедрен новый фотоинициатор 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон (бензилдиметилкеталь). В отличие от бензоинового эфира он обладал незначительным пожелтением, более высокой реакционной способностью, стабильностью при хранении и оптимальным соотношением цены и эффективности [27-29].

Необходимость улучшения свойств материалов УФ-отверждения, снижения скорости формирования покрытия и повышения его качества, оптимизации стабильности при хранении готовых композиций привела к идее использования полиакрилатных и эпоксидных смол (1974-1975 гг.). Одновременно стали применяться люминесцентные лампы высокой мощности до 80 Вт/см и рефлекторы [30-33].

Несмотря на неоспоримые успехи технологии УФ-отверждения, использовавшиеся в 60-е годы двадцатого века УФ-лампы и фотоинициаторы не позволяли получать наполненные пигментированные покрытия и проводить отверждение глубоких слоев [34-37].

1.2.2. Принцип УФ-отверждения

Отверждаемые УФ-излучением материалы имеют такое же строение, что и традиционные ЛКМ. Принципиальным отличием является наличие в составе пленкообразователя функциональных групп, вступающих под действием УФ-лучей в реакцию полимеризации, что в результате приводит к образованию нерастворимой трехмерной полимерной структуры [38].

К группе ЛКМ УФ-отверждения относятся полиэфирные или акриловые

лакокрасочные материалы, содержащие фотоинициатор. Сушка таких материалов

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Максимова, Мария Андреевна, 2013 год

Список использованной литературы

1. Бабкин О.Э., Бабкина J1.A. Лаки УФ-отверждения // Лакокрасочные материалы и их применение. 2009. №5. С. 33-35.

2. Бабкин О.Э., Есеновский А.Г., Проскуряков C.B. Экологические аспекты деятельности лакокрасочных производств при изготовлении, хранении и нанесении ЛКМ // Специальная техника. 2002. №5. С. 2123.

3. Бабкин О. Э. УФ отверждаемые ЛКМ. Изготовление и отверждение // Тезисы докладов международного научно-технического конгресса «Лакокрасочная промышленность: приоритеты развития» Москва. 10-11 марта 2009 г. М. 2009. с. 36-37.

4. Бабкин О.Э., Бабкина Л.А., Есеновский А.Г., Проскуряков C.B. Лакокрасочные материалы УФ - отверждения // промышленная окраска. 2003. №4. С. 18-19.

5. Гуревич M. М. Оптические свойства лакокрасочных покрытий / M. М. Гуревич, Э. Ф. Ицко, M. М. Середенко; под общ. ред. Э. Ф. Ицко. - 2-е изд., испр. и доп. - СПб.: Профессия, 2010. -220 с.

6. Стойве Д. Краски, покрытия и растворители / Д. Стойве, В. Фрейтаг (ред.); [пер. с англ. под ред. Э. Ф. Ицко]. - СПб.: Профессия, 2007. -528 с.

7. Ровкина Н.М. Основы химии и технологии клеящих полимерных материалов / Учебное пособие. Томск: Изд-во ТПУ. 2005. 104 с.

8. Рейбман А. И. Защитные лакокрасочные покрытия. Л.: Химия, 1982. 320 с.

9.

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22,

23,

24,

25,

Карякина М.И., Попцов В.Е. Технология полимерных покрытий. - М.: Высшая школа, 1983. 336 с.

Индейкин Е. А., Лейбзон А. Н., Толмачев И. А. Пигментирование

лакокрасочных материалов. Л.: Химия, 1986, 160с.

Rad Book, Version 3.1, Ciba SpecialtyChemicals Inc., 1998.

Ермилов П. И. и др. Пигменты и пигментированные лакокрасочные

материалы. М.: Химия, 1987, 200 с.

Мюллер Б., Пот У. Лакокрасочные материалы и покрытия. Принцип составления рецептур. М.: ООО «Пэйнт-Медиа», 2007.-237 с. Roffey С. G., Protopolimerisation of surface coatings, Wiley, 1962; O'Hara K-, Polymers Paint Colour J. 175 254.1985. Dowbenko R., Friedlander С., Gruber G., Pruenal P., & Wismer M., Progress in Organic Coatings 11 71.1983.

McCloskey, Chester M., Bond, John: Photosensitizers for Polyester-Vinyl Polymerisation, Industrial and Engineering Chemistry 1955, S. 2125-2129. Charlesby A., Wycherley V., Greenwood Т. Т., Proc. R. Soc. London, Ser. A 224 (1958), 54. US 2.448.828, Du Pont, 1946.

DAS 1.195.491, Glasurit-Werke, M. Winkelmann AG, 1963. DAS 1.927.320, Bayer AG, 1970.

DAS 1.297.269, Herbol-Werke, Herbig-Haarhaus AG, 1960. DAS 1.571.081, Mueanyagipari Kutato Intezet, 1965. DE 2830927 A 1, BASF AG, 1980. DE 2909994 A 1, BASF AG, 1980.

Unbekannt: UV-Haertung fuer farbige Lackierungen, Moderne Holzverarbeitung, 1970, S. 86-87.

78

26. Giegold, H.: Neuzeitliche Holzoberflaechen verfahren, Industrie Lackierbetrieb 1972,40. Jahrgang, Nr. 2, S. 66-71.

27. Mueller, M. Persoenliche Mitteilung. Fa. Bayer AG.

28. Unbekannt: UV-Haertung fuer farbige Lackierungen, Moderne Holzverarbeitung, 1970, S. 86-87.

29. PPG Industries - Industrial Coatings - History of Liquid/UV, Website PPG, 23.05.2005.

30. Patheiger M., Fuhr K. UV-Haertung von Beschichtungsmaterialienauf Basisungesaettigter Polyester, Farbe und Lack 1975, 81. Jahrgang, Nr. 3, S. 209-215.

31. Brushwell, W.: Lackhaertung durch Strahlung, Farbe und Lack 1976, 82. Jahrgang, Nr. 12, S. 1127-1131.

32. Kaminski E. UV-haertende Holz- und Moebeilacke als umweltfreundliche Lackieralternativen, Industrie Lackierbetrieb 1984,52. Jahrgang, Nr. 12, S. 482-484.

33. Kaminski E., Krause H.-G. UV-haertende Lacke als umweltfreundliche Alternative fuer die Moebellackierung. I-Lack 1985, 53. Jahrgang, Nr. 6, S. 202-204.

34. Chang C.-H., Mar A., Tiefenthaler A.: Photoinitiators: Mechnisms and Applications, Handbook of Coatings Additives, Vol. 2, Leonard J. Calbo, Ed., 1992, Marcel Dekker, Inc.

35. Brushwell W.: Strahlenhaertbare Beschichtungen, Farbe und Lack 1985, 91. Jahrgang, Nr. 9, S. 812-815.

36. Hauser P., Osterloh R., Jacobi M.: UV-Haertung pigmentierter Lacke. BASF Aktiengesellschaft, 6700 Ludwigshafen am Rhein, Erscheinungsdatum unbekannt.

8. Разработана методика определения областей пропускания пигментом УФ-излучения при помощи ультрафиолетового 4-хканального радиометра «UV Power Puck II».

37. Kremer W. Deckend pigmentierte UV-haertbare Lacke nach dem DoubleCure-Prinzip, Farbe und Lack 1988, 94. Jahrgang, Nr. 3, S. 205-208.

38. Прието Дж. Древесина. Обработка и декоративная отделка / Дж. Прието, Ю. Кине; [пер. с нем. к.х.н. М. В. Поляковой]. - М.: Пэйнт-Медиа, 2008.-392 с.

39. Сорокин М.Ф. Химия и технология пленкообразующих веществ: Учебник для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. М.: Химия. 1989. 480 с.

40. Берлин Ал. Ал. Кинетика полимеризационных процессов.М.: Химия.1976. 416 с.

41. Pappas S.P., McGinniss V.D. In: U. V. Curing: Science and Technology // Norwalk: Techn. Market. 1978.

42. Пахмутова E. В. Функциональные добавки компании Dow Corning для производств высококачественных лакокрасочных материалов // Лакокрасочная промышленность. - 2008. №2. С. 40-41.

43. Копылов В.М., Иванов А.Г., Женева М.В., Шрагин Д.И. Использование кремнийорганический функциональных добавок в лакокрасочных материалах // Лакокрасочная промышленность. - 2009. №5-6. С. 14-19.

44. Майер-Вестус У. Полиуретаны. Покрытия, клеи и герметики. М.: ООО «Пэйнт-Медиа», 2009.- 400с.

45. Merkbblaetter der BASF AG: Laromer.

46. Силкина А.Ю., Бабкин О.Э., Бабкина Л.А., Есеновский А.Г., Проскуряков C.B. Антикоррозионные грунты УФ-отверждения // Лакокрасочные материалы и их применение.- 2010,- №10.-С.34-37.

47

48

49

50

51

52,

53,

54.

55,

56.

57.

58.

59.

60.

61.

Бабкин О.Э., Алексюк Г.П., Дроздова J1.A. Пленкообразователи на основе эпоксидных смол для атофорезных покрытий // ЛКМ и их применение . - 1998. №1. С. 8-9.

Leppard М. Chemical advances in UV curable epoxy acrylate resins // Polymers Paint Colour Journal. 1989. 79.

DE 4040290 C2. Synthopol Chemie Dr. rer. Koch GmbH & Co KG, 1996 Largig H.: Rohstoffe fuer die radikalische UV-Haertung, 4. Esslinger Oberflaechen Seminar, September, 2004.

Fouassier J. P. et al.: Radiation curing in Polymer Science and technology, Volume 1: Fundamentals and Methods, Elsevier science publishers, 1993, Seite 232.

EP 0586849 A2, Bayer AG, 1994. EP 0903363 AI, BASF AG, 1998. EP 0902040 AI, BASF AG, 1998. EP 0902040 AI, BASF AG, 1998. DE 4232013 AI, Bayer AG, 1994. EP 0424745 A2, Bayer AG, 1990.

Baumann R., Timpe H-J. Photopolymere: Prinzipien und Anwendungen, 1. Auflage // Deutscher Verlag fur Grundstoffindustrie. Leipzig. 1988. Garratt P.: Stralenhartung, 1. Auflage, Curt R. // Vincentz Verlag. Hannover. 1996.

A. Valet: Outdoor applications of UV curable clearcoats - a real alternative to ther mally cured clearcoats, Progress in Organic Coatings, 35, (1999) 223-233, Elsevier.

Kuehl G. UV-Hartung von Lacksystemen // Metalloberflache. №3. 1998. S. 139-145.

62. Kirchmayr R., Berner G. Huesler R., Rist G. Vergilbungsfreie Photoinitiatoren// furbe+lack. 1982. S.910-916.

63. Grebe W. Die UV-Technologie in Druck-und Packstoffveredlung // Sonderdruck aus Papier+Kunststoff-Verarbeiten 1981.

64. Vranchen A.: Mechanismus der Strahlenhaertung bzw. Strahlungstrocknung von Ueberzuegen und Druckfarben, faerbe + lack, 83, 1977, S/171-179.

65. Бабкин О. Э. Регулирование защитно-декоративных характеристик покрытий УФ отверждения // Четвертая всероссийская конференция « Химия поверхности и нанотехнология» С-Пб-Хилово 28 сентября-4 октября 2009, тезисы докладов. С-Пб.; СПбТИ(ТУ), 2009. 245 с.

66. Qecksilberdampfhochdruckstrahler von IST, Typ CK für bis zu 120 W/cm.

67. Kirchmayr, R., Berner, G., Rist, G.: Photoinitiatoren fuer die UV-Haertung von Lacken, faerbe + lack, 86, 1980, 224-230.

68. Chang C.-H., Mar.A.,Tiefenthaler A.: Photoinitiators: Mechnisms and Applications // Handbook of Coatings Additives. 1992. №2.

69. Бабкин О.Э., Бабкина JT.A. Лаки УФ-отверждения // Лакокрасочные материалы и их применение. 2009. №5. С. 33-35.

70. А. Valet, Т. Jung, М. Koehler: UV-Haertung buntpigmentierter Lacke, 63. API-Tagung in Bonn, Oktober, 1997.

71. T. Jung: Eisenoxidpigmente und Pigmentrusse, eine Herausforderung fuer die UV-Hartung. Farbe & Lack 104, 12 (198) S. 81.

72. Green P. N. Polymers Paint Colour J. 175 246.1985.

73. Hageman H. Progress in Organic Coatings 13 123.1985.

74. Merkblaetter der Ciba-Spezialchemikalien: Irgacure and Darocure.

75. St. Davidson: Exploring the Science, Technology and Applications of U.V. And E.B. Curing, Sita Technology Ltd., London, 1999.

76. P.G. Garatt: Strahlenhaertung, Reihe Technologie des Beschichtens, Curt R. Vincentz Verlag, Hannover, 1996.

77. Охрименко И. С., Верхоланцее В. В. Химия и технология пленкообразующих веществ. Л.: Химия, 1978. 392 с.

78. Goldschmidt A., Hantschke В., Knappe Е., Vock G.: Glasurit-Handbuch Lacke und Farben, 11. Auflage, Curt R. Vincent Verlag, Hannover, 1984.

79. Mueller M.: Tecnischer Standderheutigen UV-Pigmentlacke, IndustrieLackierbetrieb, 61, 1993, S. 47-53.

80. ГОСТ 4381-87 - Микрометры рычажные. Общие технические условия. Дата издания: 01.03.1997 переиздание с изм. 1. Дата введения в действие: 01.01.1988. Взамен: ГОСТ 4381-80.

81. ГОСТ 8784-75 - Материалы лакокрасочные. Методы определения укрывистости. Дата издания: 01.09.2002 переиздание с изм. 1. Дата введения в действие: 01.07.1976. Взамен: ГОСТ 8784-58.

82. ГОСТ 5233-89 - Материалы лакокрасочные. Метод определения твердости по маятниковому прибору. Дата издания: 01.12.2002. Дата введения в действие: 01.01.1990. Взамен: ГОСТ 5233-67.

83. ГОСТ 1929-87 - Нефтепродукты. Методы определения динамической вязкости на ротационном вискозиметре. Дата издания 01.07.1988. Дата введения в действие: 01.07.1988. Дата последнего изменения: 01.05.2002.

84. ГОСТ Р 51694 - Материалы лакокрасочные. Определение толщины

1

покрытия. Дата издания: 01.12.2005 переиздание. Дата введения в действие: 01.01.2002.

85. ГОСТ 6589-74 - Материалы лакокрасочные. Метод определения степени перетира прибором "Клин" (гриндометром). Взамен ГОСТ 6589-57. Дата введения в действие: 01.07.1975. Дата издания: 01.03.2007. Дата последнего изменения: 19.07.2010.

86. ГОСТ 15140-78 - Материалы лакокрасочные. Методы определения адгезии. Взамен: ГОСТ 15140-69. Дата введения в действие: 01.01.79.

87. ГОСТ 4765-73 - Материалы лакокрасочные. Метод определения прочности при ударе. Взамен: ГОСТ 4765-59. Дата введения в действие: 01.07.1974. Дата издания: 01.10.1993. Дата последнего изменения: 20.07.2010.

88. ГОСТ 6806-73 - Материалы лакокрасочные. Метод определения эластичности пленки при изгибе. Взамен: ГОСТ 6806-53. Дата введения в действие: 01.07.1974. Дата издания: 01.04.1988.

89. ГОСТ 21903-76 - Материалы лакокрасочные. Методы определения условной светостойкости. Дата издания: 01.11.1987 переиздание с изм. 1. Дата введения в действие: 01.01.1978. Взамен: ОСТ 1008639 в части М.И. 29.

90. ГОСТ 8832 - Материалы лакокрасочные. Методы получения лакокрасочного покрытия для испытания. Дата издания: 01.08.2006 переиздание с изм. 1. Дата введения в действие: 01.01.1977. Взамен: ГОСТ 8832-58.

91. ГОСТ 427-75 - Линейки измерительные металлические. Технические условия. Дата введения: 01.01.1977.

92. ГОСТ 6456-82 - Шкурка шлифовальная бумажная. Технические условия. Дата введения в действие: 01.01.1983. Дата издания: 01.04.1990. Дата последнего изменения: 18.05.2011.

93. ГОСТ 16523-97 - Прокат тонколистовой из углеродистой стали качественной и обыкновенного качества общего назначения. Взамен ГОСТ 16523-89. Дата введения в действие: 01.01.2000.

94. ГОСТ 18523-89 - Дизели тракторные и комбайновые. Сдача в капитальный ремонт и выпуск из капитального ремонта. Технические условия. Дата издания: 01.11.1990. Дата введения в действие: 01.01.1990. Дата последнего изменения: 23.11.2008.

95. ГОСТ 896-69 - Материалы лакокрасочные. Фотоэлектрический метод определения блеска. Дата издания: 01.12.2002 переиздание. Дата введения в действие: 01.01.1970. Взамен: ГОСТ 896-41.

96. ГОСТ 16948-79 - Источники света искусственные. Метод определения плотности потока энергии ультрафиолетового излучения. Дата издания: 01.07.1999 переиздание с изм. 1. Дата введения в действие: 01.01.1981. Взамен: ГОСТ 16948-71.

97. Максимова М.А. Рецептурные особенности эмалей УФ-отверждения / М. А. Максимова, О. Э. Бабкин, JI. А. Бабкина, А. Г. Есеновский, С. В. Проскуряков // Лакокрасочные материалы и их применение. - 2012. -№. 6. - С. 56-59.

98. Бабкин О.Э. Цветные защитные покрытия / О. Э. Бабкин, Л. А. Бабкина, А. Г. Есеновский, М. А. Максимова, С. В. Проскуряков // О-journal. Очистка. Окраска. - Май-июнь 2012. - С. 40-42.

99. Бабкин О.Э. Рецептурные особенности пигментированных индустриальных покрытий УФ-отверждения / О. Э. Бабкин, Л. А. Бабкина, А. Г. Есеновский, М. А. Максимова, С. В. Проскуряков // Сборник докладов и каталог III межотраслевой конференции

«Антикоррозионная заицита-2012» - Москва, ГК ИЗМАЙЛОВО. 28 марта2012 г.-С. 11-14.

100. Бабкин О.Э. Пигментированные индустриальные покрытия УФ-отверждения / О. Э. Бабкин, Л. А. Бабкина, М. А. Максимова, О. И. Соколова // Тезисы докладов XIV Международной научно-технической конференции «Наукоёмкие химические технологии -2012» - Тула, ТГПУ им. Л.Н. Толстого. 21-25 мая 2012 г. - С. 381.

101. Бабкин О.Э. Особенности пигментирования композиций УФ-отверждения / О. Э. Бабкин, Л. А. Бабкина, А. Г. Есеновский, М. А. Максимова, С. В. Проскуряков // Тезисы докладов V Всероссийской конференции (с международным участием) «Химия поверхности и нанотехнология» - Хилово, Псковская область. 24-30 сентября 2012 г. -С. 180-181.

102. Максимова М.А. Пигментированные эмали УФ-отверждения / М. А. Максимова, О. И. Соколова // Сборник материалов конференции СПбГУКиТ «Неделя науки и творчества-2012». Секция «Химическая технология. Экология. Фотография» - Санкт-Петербург, СПбГУКиТ. 9-21 апреля 2012. - С. 67-74.

103. Соколова О.И. Влияние природы пигмента на реакционную способность эмалей УФ-отверждения / О. И. Соколова, М. А. Максимова, О. Э. Бабкин // Новое слово в науке и практике: гипотезы и апробация результатов исследования: Сборник материалов I Международной научно-практической конференции / Под общ. ред. С.С. Чернова. - Новосибирск: Издательство НГТУ, 2012 - С. 139-142.

104. Соколова О.И. Разработка пигментированных композиций для фотолитографии / О.И. Соколова, М.А. Максимова //Неделя науки и

творчества в СПбГУКиТ: конференция «Наукоемкие технологии -сфере кинопроизводства» 18 апреля 2013 г.: сб. научных статей. -СПб.: СПбГУКиТ, 2013. - С. 23-29.

105. Максимова М.А. Влияние размеров и формы частиц пигментов на реактивность УФ-композиций / М. А. Максимова, О. Э. Бабкин, Л. А. Бабкина // Лакокрасочные материалы и их применение. - 2013. - №. 4. . с. 44-46.

106. Бабкин О.Э. Антикоррозионные ЛКМ ультрафиолетового отверждения / О. Э. Бабкин, Л. А. Бабкина, А. Г. Есеновский, М. А. Максимова, С. В. Проскуряков, А.Ю. Силкина // Сборник докладов и каталог четвертой межотраслевой конференции «Антикоррозионная защита-2013» - Москва, ГК ИЗМАЙЛОВО. 27 марта 2013 г. - С. 12-15.

107. Бабкин О.Э. УФ-технология получения полимерных покрытий для защиты от УФ-излучения / О. Э. Бабкин, Л. А. Бабкина, М. А. Максимова, Е. К. Цветкова, С. Г. Ястребов // Лакокрасочные материалы и их применение. - 2013. - №. 7. - С. 26-29.

IQBAHO: ирсктор МА»

скуряков С.В., к.х.н ~2013г.

утвржЩй&У^\

i л ы 1 о й

XfMW^W&muji J1.A., к.т.н.

" - у

МЕТОДИКА Per. №1-2013

Определение областей пропускания пигментом УФ-излучения при помощи ультрафиолетового 4-х канального радиометра «UV Power Puck II»

РАЗРАБОТАНО: Испытательная лаборатория «Акрокор»/

iff ^лI*¿■ЗЙаксимова М.А. тЩуГ^ШШ^:2013г.

Санкт-11етербург 2013

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.Настоящая методика устанавливает порядок определения областей минимального поглощения пигментами различной химической природы (органическими и неорганическими) УФ-излучения для оптимального выбора фотоинициаторов, используемых в УФ-отверждаемых пигментированных композициях.

1.2.0снову метода составляет измерение интенсивности УФ-излучения, прошедшего через слой пигмента, с последующим сравнением полученных результатов с интенсивностью излучения источника УФ-излучения для определения областей максимального пропускания пигмента. Для измерения пигмент наносится между двумя кварцевыми стеклами в виде дисперсии в этиленгликоле, что позволяет свести влияние сторонних факторов на измерение к минимуму, так как и кварцевое стекло, и этиленгликоль практически не поглощают УФ-излучение.

2. ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ

2.1.Облучатель ртутно-кварцевый типа 0РК-21М1 соответствует требованиям ТУ 64-1-1618-77. 2.1.1. Технические характеристики

_ ____ Таблица 1

№ Наименование характеристик Значение

1 Номинальное напряжение сети, В 220

2 Частота сети, Гц 50

3 Потребляемая мощность, В-А, не более 1000

4 Облученность на расстоянии 1 м, Вт/м2, не менее 2,5

5 Источник излучения - ДРТ400 с номинальной мощностью, Вт 400

6 Длительность пускового режима лампы, мин, не более 15

7 Масса, кг, не более 15

2.1.2. Условия эксплуатации:

УХЛ и категория размещения 4.2 по ГОСТ 15150-69.

2.1.3. Класс защиты от поражения электрическим током: I тип В по ГОСТ Р 50267.0-92.

2.1.4. Требования техники безопасности:

по ГОСТ Р 50267.0-92, ГОСТ Р 50444-92, ГОСТ 23511 -79.

2.1.5. Конструкция и принцип действия.

Облучатель (рис. 1.) состоит из штатива и установленного на нем облучающего блока.

1 - основание;

2 - блок с элементами электропитания; 3, 4 - трубы;

5 - рукоятка;

6, 8 - зажимы;

7 - горизонтальное звено;

9 - предохранитель;

10 - выключатель;

11 - световой индикатор;

12 - кнопка пуска.

Штатив имеет основание на роликовых опорах, на котором крепится штанга из двух труб, вставленных одна в другую, и блок с элементами электропитания, закрытыми кожухом с крышкой.

На крышке расположены выключатель, световой индикатор наличия электропитания и кнопка пуска.

Рефлектор можно перемещать в вертикальном направлении и вокруг горизонтальной оси. Изменение высоты облучающего блока осуществляется за счет перемещения горизонтального звена по трубе, при этом зажим и

предохранитель должны быть отпущены. После установки в нужное положение облучающего блока зажим и предохранитель затягиваются. При работе облучающему блоку можно придавать нужный наклон, поворачивая его за рукоятку. Если он не фиксируется в нужном положении, следует подтянуть зажимы.

Облучатель содержит одну ртутно-кварцевую лампу, излучающую ультрафиолетовые лучи широкого диапазона.

Блок с элементами электропитания обеспечивает запуск и нормальный режим работы ртутно-кварцевой лампы.

При включении облучателя в сеть должны загореться световой индикатор и лампа ДРТ. Через 10-15 мин горения лампа должна выйти на рабочий режим и выдавать ровное излучение.

Общий вид и габаритные размеры облучателя представлены на рис. 1, электрическая принципиальная схема - на рис. 2.

Рис.2 Электрическая принципиальная схема облучателя:

С1, С2 - конденсаторы;

ПЛ, Р1)2 - предохранители;

НЬ - индикатор;

Ь - дроссель;

БВ - кнопка;

51 - выключатель;

VI- - лампа;

X - вилка.

2.2.Лампа ДРТ 400 соответствует требованиям ГОСТ 20401 -75, ТУ 16535, 280-74 .

Дуговая разрядная ртутная лампа ДРТ 400 высокого давления является мощным источником ультрафиолетового излучения.

2.2.1. Конструкция и принцип действия. Лампа ДРТ 400 питается от сети переменного тока частоты 50 Гц с пускорегулирующей аппаратурой.

Лампа ДРТ 400 представляет собой трубку-колбу из кварцевого стекла, по концам которой впаяны электродные узлы. Колба лампы наполнена

I

дозированным количеством аргона и ртути, в парах которой и происходит дуговой разряд.

Для облегчения зажигания лампа ДРТ 400 снабжена конденсаторной полосой. Выступающие штырьки лампы являются токоведущими и подключаются к электрической сети. Стабилизация параметров происходит в течение 10-15 минут после включения.

2.2.2. Технические характеристики ДРТ 400. _________Таблица 2

№ Наименование характеристик Значение

1 Мощность (Вт) 400

2 Напряжение на лампе (В) 135

3 Лучистый поток, при Х=240-320 нм (Вт) 39

4 Рабочее положение горизонтально ±10°

5 Напряжение на дросселе в пусковом режиме (В) 220

6 Сила электрического тока в пусковом режиме (А) 6

7 Напряжение на дросселе в рабочем режиме (В) 144

8 Сила электрического тока в рабочем режиме (А) 3,25±0,1

9 Продолжительность горения (ч) 2700

10 Габаритная длина (мм) 250

11 Диаметр колбы (мм) 22

12 Тип цоколя спец-цоколь S10/15

13 1 Масса (кг) 0,065

Примечание: мощность, напряжение на лампе и лучистый поток приведены после 10 часов горения лампы.

Использовать лампу ДРТ 400 можно только с приборами, обеспечивающими соответствие пусковых и рабочих режимов с данными, приведенными в таблице 2.

2.3.Ультрафиолетовый 4-х канальный радиометр «UV Power Puck II». Прибор компактный размером с компакт-диск, позволяет измерять, регистрировать и строить кривые: одновременно по 4-м каналам UVA, UVB, UVC, UVV. Также прибор позволяет: проверять оптимальность системы сушки красок, определять эффективность и срок службы ламп, получать спектральное распределение ультрафиолетового излучения. 2.3.1. Технические характеристики «UV Power Puck II»

Таблица 3

№ Наименование характеристик Значение

1 Интенсивность 0,1 Вт/см" 0,5

2 Энергия, Дж/см" 0-250

2.4.Две пластины из кварцевого оптического стекла по ГОСТ 15130-86 размером 62,5 х 62,5 мм толщиной 1 мм.

2.5.Ступка лабораторная фарфоровая с пестиком по ГОСТ 9147-80. 2.6.Этиленгликоль по ГОСТ 10164-75.

2.7.Диспергатор BYK 187 (возможно использование других диспергаторов, позволяющих получать размеры частиц пигмента не более Юмкм при растирании в фарфоровой ступке в течение 10 минут).

2.8.Палочка стеклянная.

2.9.Весы лабораторные типа ВЛР-1 по ГОСТ 24104-01.

2.10. Перчатки резиновые по ГОСТ 12.4.103-83.

2.11. Очки защитные ТУ 64-1-729—73.

2.12. Подставка для образцов.

2.13. Секундомер механический СОСпр-2б-2-000 по ГОСТ 8.423-81.

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

3.1.Условия проведения испытаний.

Испытания проводят при температуре окружающего воздуха не ниже +18°С и влажности 60+ 5%.

3.2.Техника безопасности проведения испытаний.

Во время испытания испытатель должен быть в защитных очках и резиновых перчатках.

3.3.Приготовление пробы.

0,1 г исследуемого пигмента растирают в фарфоровой ступке в 9,6 г этиленгликоля в присутствии 0,3 г диспергатора ВУК 187 или другого диспергатора по п. 2.7 настоящей методики в течение 10 минут.

3.4.Проба сравнения.

0,3 I- диспергатора смешивают с 9,6 г этиленгликоля.

3.5. Под готовка оборудования.

Для проведения испытания облучающий блок устанавливают на высоте 5 см от поверхности подставки, включают облучатель и, параллельно с ним, вентилятор в сеть. Стабилизация параметров лампы происходит в течение 15 минут после включения.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

Через 15 минут после включения оборудования каплю пробы сравнения наносят с помощью стеклянной палочки на одно кварцевое стекло и накрывают вторым, добиваясь равномерного распределения пробы между стеклами. Нажатием кнопки включения переводят радиометр в режим измерения, образец помещают поверх радиометра таким образом, чтобы проба целиком закрывала его чувствительный элемент, затем прибор помещают под облучатель, при этом проба должна оказаться под центральным участком лампы. Через 5 секунд радиометр вместе с пробой убирают из-под облучателя, результаты измерения фиксируются однократным нажатием на кнопку включения прибора.

Аналогичным образом проводится измерение интенсивности излучения, прошедшего через образец, содержащий пигмент.

Во время испытания необходимо следить за тем, чтобы радиометр не нагревался выше температуры 38°С для исключения возможности выведения прибора из строя.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

После проведения испытания сравнивают интенсивности излучения, прошедшего через пробу сравнения, и излучения, прошедшего через пробу с пигментом. По разнице значений интенсивности определяют области УФ-спектра, в которых поглощение УФ-излучения пигментом минимально.

Пример определения областей максимального пропускания органического пигмента красного цвета Р.К.112.

Результат испытания пробы сравнения:

Области УФ-спектра Интенсивность излучения, мВт/см"

1Л/-А (315-380 нм) 58,312

иУ-В (280-315 нм) 49,033

иУ-С (100-280 нм) 6,984

иу-у (380-450 нм) 45,086

Результат испытания пробы пигмента:

Области УФ-спектра Интенсивность излучения, мВт/см"

иУ-А (315-380 нм) 42,199

иУ-В (280-315 нм) 0,000

иУ-С (100-280 нм) 0,000

иу-у (380-450 нм) 28,387

Обработка результатов:

Анализируя полученные данные, можно сделать вывод, что исследуемый пигмент полностью поглощает все УФ-излучение с длиной волны до 315 нм, а в диапазоне 315-450 нм обладает пропусканием, отличным от нуля, поэтому в УФ-отверждаемых композициях, содержащих этот пигмент, следует использовать фотоинициаторы, имеющие максимум абсорбции УФ-излучения в длинноволновой части УФ-спектра (315-450 нм). В областях иУ-А и иУ-У пропускание составляет:

11У-А: —-100% = 72% 58

иУ-У: — -100% = 62%

45

ОКП 231 600

УТВЕРЖДАЮ

[^енералБнай^иректор /ООО НПФ «ЙНМА», к х н ((ДЙЭЦЯ 'К^-.-С.В Проскуряков ~К7\ fin ilivu 201 Зг

ИЗВЕЩЕНИЕ №5 Об изменении ТУ 2316-019-50003914-2006 « \КРОКОР-АК»ЭМАЛЬ, «АКРОКОР -AK»JIAK. «АКРОКОР -АК»] PV 11 I

Срок введения с 10 06 2013 г

СОГШтеЬВАВ?

As Р|

ni

эд^тован'Н ково^итель*

Те

зорг ЧчоЗ! '

16

ш

À

пытательная втории Dp», К Т H чна Л А

2013 г

Инженер испытательной Лаборатории ^Акрокор»

/# ф Максимова M А

Технические условия проверены в 2013 году 11оныи лис г 24 1 У 2316-019-50003914-2006

№ 1! II

')ма н. «Лкрокор-УФ» - л 1я декоративною окрашивания чшлмх мсюлличсскич поверчносгсп

Технические характерно ики

[ аол

I ^именование пока штеля

2

11»е| 1! внешний НИД

Значение »мали «Акрокор-УФ»

Мего I иеньпании

После отверждения до ышы образовывать ( однородною ыянпевчм п 1енк> еоо1вегсгвующего , цвоа

\ п ешя бал1.

МО ОО 100

Прочное п. п ¡епки при % шро 110 прибор\ У-1.

_СМ_110 \I0MLC_ _ _

I вер 100(1. и юнки по ! М. 1-2124 меюд \ N о . но менее

40

) ЫС1ИЧНОС11. пленки при и н ибо. мм. не 00 юс

0 45

Но 1 ОС I 293!9-92

По IОС1 15140 рл>I

По 1 ОС 1 4765

11о 1 ОС I 5233

Степень перегирл, чнм.

ПС б0_!СС_______!

Динамическая вязкое!ь по Ьр)кфи ».л пя

11Л110ССШ1Я МОЮ !ОМ

раины 10НИЯ (щи Л'»2 50_обЧчш), мНа с(сП) /Динамическая вязкое и. по Ьрчкфиль 1> л 1И в.икоио! о нанесения (тн№5 6 об мин). мНа eti.II)

По I ОС! , 6806

лъ I (кТ

1

[ По I ОС 1 25271 91 ЦК О 89)

По I ОС I 25271

(ИС0 25^-89)

Кд/Мая паршя эмали Акрокор-УФ" должна подвергаться приемо сдаючным ИС11Ы1ЛН11ЯМ на иютвеюшие требованиям габ шцы I нлеюяшич течническич челомнк

Новый лист 25 ТУ 2316-014-50003914-2006

М1ЛОДЫ ИСПЫТАНИИ

1. О шор проб - но ГОСТ99КО 2-86.

Пробы ;иижмы отираться в емкости из материала не ироиицаемого для дневною cuera и 'ермегично закрываться.

2. Подготовка эмали «Акрокор-УФ» к испытанию.

Перед проведением испытания J1KM тщательно перемешиваю), фильгрукм чсрс5 два слоя марли (капроновое сто)

3. Определение твердое ж и блеска.

Для определения твердости и блеска чмадн «Акрокор-УФ» наносят аппликатором ^Омкм на ii.iacuuiw из eieicia по ГОСТ 111 ра»мером 90Х120мм, толщиной 1,2 мм проводя! УФ-01вержденне под pi угнан лампой высокого давления с интенсивностью излучения мВт/см2 в ■ ч"> мс1Я\ : НА" 43 ; II)?-' 40 : ИС=6: !1V= 33 при толщине пленки 15-25 мкм в течение не Сю ice .30 сек для >m.¡ ш <<Дкрокор-УФ».

1 [осле оыерждения пласшна выдерживается в течение 30 минут при температуре (20г2)С и влажное ni не более 75%.

1 вердосп. i о ioiímx к исныганию плаепш проводят по ¡'ОСТ 5233 и блеск но ГОС"! 16523.

4. Определение mieia и внешнею вида покрьпия, времени высыхания. алшши н ирочпосш кленки при >даре.

Для определения nacía и внешнею вида jmíuh чАкрокор-УФ» нанося! кистью, валком, пневмораепылением ! слой юлшпной не более 10-15 мк'.м (с\.\он пленки) на пластины и» eiaut марок 0Х К11 и 08 ПС по ГОСТ 16523 рашером 70X150 мм, толщиной 0.8-0.9 мм. по;и отвлепньк по IOC1 9.402-2004 но н. 5.11.5 и п.5.12 и ГОС'1 8832 по п.3.2 пластины с нанесенной >малью « \крокор-УФ» проводят УФ-о1верждение по п.З.

Цвег н внешний вид определяют методом визуального сравнения цвета н внешнею вила .кп.'окрасочныч покрьиий с па л оном при стандартных условиях освещения: освещение должно бып, равномерным не менее 2000 люкс без прямых солнечных лучей или при искусственном освещении сравнение цвета проводят в камере сравнения цвеюв, в которою пе проникао noeiopoiiiniii chci и коюрая освещается источником света, имеющим характеристик eiaiuapmoio неючнш;.! МК'О D65 Пластины оценивают с расстояния 500 мм при ном доспи acioi ошимлльнмн \ю.т ¡0°. Оцснк\ цвет определяю!, располагай шшепшу н лалон идп\ uojic

др> I OI I!

\д1сшю определяют по ГОСТ 15140 метод 4.

i 1рочнос1Ь пленки при ударе определяют по ГОСТ 4765.

Ь 03-2009 к

научно-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФИРМА «И Н М а»

ш

Юридический адрес: Россия, 1Э0005, Санкт-Петербург, наб. Обводного канала, дом 118.

Фактический адрес Химический переулок, дом 1 почтовый адрес. 196066, а/я 128 телефон. [phone] (доб.130); 595-97-09 факс: [phone] Наш сайт: www.'nma.siz; e-mail: [e-mail]

АКТ

на выпуск промышленной партии № 48

14.06.2013 I. на произволе! венной линии №15 изготовлено 110 кг эмали «Акрокор-УФ-> RAL НИН ГУ 231(1-019-50003914-2006 в соответствии с технологической запиской и извещением .N■'5 оо изменении ГУ 2316-019-50003914-2006 от 10.06.2013 г.

А.В. Бережной С.В. ОСпчова

...... ,,...ir H.J, . .■...■■* I.,, i;^, ¡vtVmiiiniilu i :' 1 tv " '«" llll,«»;.^ .V 14 К С li I I t I >'' '

Аккредитованная тчшитммия .иОорторин

«Акрокир»

190005,1. CiiiiKi - [ItiepGjpi, Hail. Обиолною кан., 118 Гсл/флке: [phone],' Tc.i: [phone] (доб. 262)

Аттестат .V» SIM1I.0I.115.083 ло 27.06.2014«. ]

СЕРТИФИКАТ

«Эмаль «Акрокор-УФ» (ТУ 2316 - 019 - 50003914 -2006}

Партия N8:_Jj£______

Масса нетто:

кг

Дата выпуска: Q&. ¿ZP/Sr Цвет: ML Sow

№ л/п Наименование показателя Норма ло ТУ

i 1 !но1 н ннешний вид После отверждения

должен образовывать

однородную пленку

соответствующего

use га

1 Адюзия, балл. 1

Фактически

¿г-с-е^

но полое

i

»»............................- ......yV ,

налкопого нанесении (тп.№5. 6 об/мин), мПа с (с 11)

Заключение ИЛ: соответству Зам. руководителя ИЛ

1 ¡рочность пленки при ударе по прибор} У-1. c\t, не менее 40 С

1 вердосп, пленки но ТМЛ-2124 метод А. у.е.. но менее 0.45 О, 5

') ше пишос п> пленки нрн изгибе, мм. не более I

Сюнеш. перешра, мкм 10 5

Динамическая вязкость но Брукфильду для

нанесения меюдом распыления (шп.№2. 100-500 ¿¿с

50 об'мпн). м! la-c(cll)

Ь 03-2004 К

НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФИРМА «И Н М А»

А Ш

Юридический адрес. Россия 190005. Санкт-Петерь, рг, наб. Обводного канала, дом 118.

Фактический адрес: Химическим переулок, дом 1 Почтовый адрес: 196066, а/я 128 телефон- [phone] (доб.130): 595-97-09 ®акс. [phone] Нашсайт www inma.biz; e-mail: [e-mail]

АКТ

на вытек промышленной партии .У» щ

2I.08.2013 i на производственной линии № I 5 изготовлено 50 кг лака «Акрокор-УФ» i \ .'3i h ill'.' 500039 14-2006 с функцией УФ-фильтра в соответствии с технологической запиской и и шешением №4 об изменении ТУ 2316-019-50003914-2006 от 27.01.2(112 I

/

la чал

Л.В. Ьережпон ( .11. ()б\ чина

Л

,щ>........ | ; I к | ц( <)wn;i«'i III !>•»».: a«». Л; MX ( Rl I С t И» Kihr..