Жесткость и эластичность полиэфиров можно регулировать либо путем добавления к «более мягким» алифатическим двухосновным кислотам «более жестких» ароматических кислот, либо введением в смесь полиолов «более жесткого» цйклогександиме-танола (ЦГДМ) вместо «более мягких» алифатических полиолов. При использовании изофталевой кислоты (ИФК), а не ортофтале-вого ангидрида, могут возникнуть проблемы, связанные с возможностью кристаллизации из готовых растворов полиэфиров. Один из путей управления этим явлением заключается во введении в рецептуру небольшого количества терефталевой кислоты (ТФК) с целью нарушения регулярности молекулярной цепи полиэфира.

Рецептуры органорастворимых полиэфиров пригодны для таких областей использования, как покрытия рулонного металла, автомобильные грунтовки и лаковые покрытия; покрытия по древесине могут быть составлены на основе смеси «жестких» и «мяг ких» кислот (ИФК и адипиновой кислоты) с диолами и триолами, такими как НПГ и ТМП. С целью удешевления или дополнительного увеличения эластичности в рецептуру могут вводиться фта-левый ангидрид или гликоли с более длинной цепью. Возможны добавки одноосновных кислот, таких как пеларгоновая или бензойная. Такие полиэфиры обычно сшивают MJ1 смолой при горячей сушке или полифункциональным изоцианатом при комнатной температуре, например в двухупаковочных композициях. Введение триола в зависимости от состава композиции приводит к разветвлению и появлению гидроксильных групп вдоль цепи; в тех случаях, когда требуется большая молекулярная масса полиэфира, например при использовании для покрытий рулонного металла, количество вводимого триола минимально.

В полиэфирах для лакокрасочных материалов с высоким сухим остатком общее содержание полиола в композиции увеличивают, хотя количество триола может быть уменьшено; процесс ведут до получения низкомолекулярного продукта с более высоким содержанием гидроксильных групп. Для придания водораствори-мости составляют композиции, обеспечивающие получение высокого кислотного числа. Процесс часто ведут в две стадии, как и в случае синтеза водоразбавляемых алкидов, когда после завершения поликонденсации проводят обработку тримеллитовым ангидридом, сопровождающуюся раскрытием кольца. Для получения высококислых водорастворимых полиэфиров используют также диметилолпропионовую кислоту.

Поскольку полиэфиры для порошковых красок должны иметь температуру размягчения обычно более 40 °С, они чаще всего не содержат пластифицирующих двухосновных кислот с длинными цепями, а содержат одну или больше ароматических кислот и по возможности простой диол. Они могут иметь высокое кислотное число для отверждения эпоксидных смол или низкое кислотное число и высокое содержание гидроксильных групп для отверждения меламиноформальдегидных смол.

2.4.2. Получение

Для получения полиэфиров используется та же технология, что и для синтеза алкидов с небольшой корректировкой, учитывающей используемое сырье. Разнообразные составы можно приготовить из исходных твердых компонентов, которые необходимо вначале тщательно расплавить. При использовании изофта-левой кислоты могут возникнуть затруднения в получении прозрачного продукта даже при полном завершении реакции. Они еще более усугубляются, если присутствует менее растворимая и менее реакционноспособная терефталевая кислота. Поскольку ряд гли-колей, используемых для получения полиэфиров (например, этиленгликоль, неопентилгликоль), легко теряются с реакционной водой, при производстве полиэфиров с воспроизводимыми свойствами требуются реакторы с ректификационными колоннами [20, 21]. Была предложена технология с использованием давления, позволяющего повысить температуру синтеза и следовательно скорость реакции без существенной потери гликоля, особенно при наличии в рецептуре этиленгликоля и пропиленгликоля. При необходимости получения высокомолекулярных полиэфиров полезно на заключительной стадии реакции использовать вакуум для удаления остаточной реакционной воды и увеличения молекулярной массы. Этот метод используется при производстве во-локнообразующих полиэфиров [22]. При синтезе высокомолекулярных полиэфиров очень важно принять меры, предотвращающие потерю гликоля, так как даже небольшие его потери приводят к нарушению исходной рецептуры и ограничению молекулярной массы.


⇐ вернуться назад| |читать дальше ⇒