Содержание к диссертации
Введение
1. Литературный обзор 7
1.1.Введение 7
1.2. Способы получения водоразбавляемых эпоксидных композиций 11
1.3 .Коллоидная структура водоразбавляемых эпоксидных материалов 19
1.4.Выводы 30
2. Обоснование выбранного направления работы 31
3. Экспериментальная часть 34
3.1 .Исходные реагенты 3 4
3.2. Методы получения исследуемых систем 35
3.3.Методы исследования 40
3.4.Методы испытания покрытий 48
4. Результаты экспериментов и их обсуждение 51
4.1.Обоснование метода синтеза и рецептур эпоксиакриловых сополимеров 51
4.2.Исследование химической структуры привитого эпоксиакрилового пленкообразующего 57
4.2.1 .Химизм процесса прививки 57
4.2.2. Молекулярно-массовые характеристики пленкообразующих 74
4.2.3.Фазовое состояние сополимеров 83
4.2.4.Взаимодиффузия компонентов пленкообразующих систем 90
4.3.Исследование реологических свойств водных дисперсий эпоксиакриловых сополимеров 110
4.3.1.Коллоидная характеристика водной дисперсии эпоксиакрилата 110
4.3.2.Исследование реологических показателей системы 113
4.3.3. Исследование влияния низкомолекулярного эпоксидного олигомера на стабильность композиций 121
4.4.Исследование свойств эпоксиакриловых покрытий 126
4.4.1 .Отверждение композиций, полученных в различных условиях 126
4.4.2.Проницаемость эпоксиакриловых покрытий 131
4.4.3.Химическая стойкость эпоксиакриловых покрытий 133
4.4.4.Надмолекулярная структура эпоксиакриловых покрытий 136
Практическое применение результатов разработки водоразбавляемых композиций 154
Выводы 157
Приложение 160
Список литературы 161
- Способы получения водоразбавляемых эпоксидных композиций
- Методы получения исследуемых систем
- Молекулярно-массовые характеристики пленкообразующих
- Исследование влияния низкомолекулярного эпоксидного олигомера на стабильность композиций
Введение к работе
Актуальность работы. Для получения защитных внутренних покрытий металлической консервной тары во всем мире последние 50-60 лет применяются органорастворимые модифицированные эпоксидные материалы, в частности элоксифснольные, получаемые совмещением эпоксидного и фенолсодержащего олигомеров. При очень высоких эксплуатационных характерне гаках эпоксифенольных покрытий (химическая стойкость, адіезия, деформационные свойства) подобные материалы обладают и значительными недостатками: высокое содержание оріанических растворителей в композиции, наличие остаточного фенола и его производных в отвержденных покрытиях.
Поэтому в мире наблюдается тенденция по переходу на иные композиции для защиты пищевой тары, в частности для слабоалкогольных и безалкогольных напитков. В основном такие композиции представляют собой водоразбавляемые лаки на основе модифицированных эпоксидных олигомеров. Переход к водоразбавляемым сисіемам обусловлен в основном экологическим аспектом, что в последнее время стало играть решающую роль в стратегии развития рынка лакокрасочных материалов.
Перспективным направлением модификации полимеров с целью придания им заданного комплекса свойств является создание мної окомпонентных олигомерных систем. Использование олигомерных композиций даёт возможность разрабатывать на основе выпускаемых промышленностью полимеров и олигомеров новые материалы, сочетающие в себе ценные свойства входящих в них пленкообразующих веществ, при этом исключительно большое значение придается модификации этих олигомеров.
К числу таких модифицированных олиюмеров, появившихся в самое последнее время, относятся эноксиакриловые привитые сополимеры. Сочетание виниловых и эпоксидных олиюмеров может придавать материалам свойства, которые определяются индивидуальными характеристиками олигомеров каждого типа. Так, присутствие в композиции эпоксидного олигомера обеспечивает высокую адгезию, упругость, химическую стойкость и твердость, а виниловые компоненты позволяют направленно регулировать температуру стеклования, твердость, эластичность, сорбционные свойства и гидрофилыгость композиций.
Основным достоинством эпоксиакриловых водоразбавляемых материалов является прежде всего незначительное содержание органических растворителей,
і библиотека"**!
\ Cnertpppr ял, І
і * _ о» «tfWO/ 1
отсутствие в системе фенольного компонента, и, высокая стойкость к гидролизу, обеспечиваемая характером прививки компонентов
Работа выполнена в рамках научно-технической программы «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники», подпроірамма 203, проект №203 02.06.009 (№ государственной регистрации 203 02.01.003), 2001-2004гг.
Цель и задачи работы. Целью работы является разработка отечественных водоразбавляемых эпоксиакриловых лаков для получения внутренних антикоррозионных покрытий пищевой алюминиевой тары, которые могут оказаться конкурентно-способными по отношению к имеющимся зарубежным аналогам. При выполнении работы были поставлены следующие задачи: исследование закономерностей синтеза модифицированного эпоксидного пленкообразующею, влияния мономерного состава на свойства композиций и покрытий в целом, условий получения водных дисперсий и их влияния па агрегативную стабильность композиций.
Научная новизна. Разработаны научно обоснованные принципы получения и применения водоразбавляемых эпоксиакриловых сополимеров. Впервые проведено комплексное исследование условий получения эпоксиакриловых привитых сополимеров и водных дисперсий на их основе, включающее изучение влияния таких факторов, как молекулярно-массовое распределение сополимеров, мономерный состав исходной реакционной смеси, молекулярная масса эпоксидных олигомеров, степень нейтрализации карбоксильных і-руїш сополимера при получении дисперсий и ее влияние на агрегативную стабильносіь систем, наличие в системе низкомолекулярного эпоксидного олигомера. Показано влияние перечисленных факторов на эксплуатационные свойства получаемых лаковых покрытий: проницаемость, химическую стойкость, морфологию, содержание гель-фракции в отвержденных пленках, толщина, адгезия и др. Выявлены пути направленного регулирования свойств как водоразбавляемых композиций, так и покрытий на их основе.
Практическая значимость. Полученные в диссертационной работе результаты являются теоретической и практической основой для промьішленної о
синтеза водоразбавляемых эпоксиакриловых материалов, применяемых для получения вігутренних антикоррозионных покрытий пищевой алюминиевой гары (0,33 и 0,5л) для безалкогольных и слабоалкогольных газированных напитков. На действующем производстве апробирована укрупненная лабораторная партия лака на основе разработанных композиций. Результаты испытаний свидетельствуют о высоком качестве полученных покрытий, удовлетворяющем требованиям потребителей така и ГОСТа для покрытий пищевой тары (ГОСТ Р 51756-2001)
Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены на XVI и XVIII Международных конференциях молодых ученых и сіудешов но химии и химической іехнолоіии «МКХТ» (Москва, 2002, 2004), на 2-й Международной научно-практической конференции «Производс і во антикоррозионных и строительных лакокрасочных материалов» (Москва, март 2004); па научно-практической конференции и выставке «Защита металлов от коррозии металлическими и неметаллическими покрьпиями» (Москва, октябрь 2004)
Объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, обоснования направления работы, экспериментальной части, обсуждения результатов, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 170 страницах машинописного текста и включает 82 рисунка, 20 таблиц, 152 ссылки на цитируемую литературу.
Способы получения водоразбавляемых эпоксидных композиций
Переходя непосредственно к химической сути диссертационной работы, необходимо рассмотреть основные способы придания водоразбавляемости эпоксидным олигомерам. Как известно, водоразбавляемость какого-либо химического соединения обеспечивается за счет наличия в его составе достаточного количества гидрофильных (липофобных) групп, имеющих повышенное сродство к воде [34]. Водоразбавляемость можно оценить с помощью гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ) по вкладам полярных и неполярных групп веществ [35], однако этот метод применим для относительно простых низкомолекулярных веществ известного состава, кроме того, он не учитывает внутри- и межмолекулярные взаимодействия [34,36]. В случае сложных по химическому составу соединений, таких как эпоксиды, водоразбавляемость оценивается либо эмпирически, либо по косвенным свойствам.
В общем и целом, водоразбавляемость эпоксидным олигомерам придают путем химической модификации, которая заключается во введении в химический состав пленкообразующего достаточного количества гидрофильных групп, при этом возможно использование реакционноспособныхотвердителей.
Процесс синтеза в общих чертах представляет собой смешение двух водных эмульсий: эпоксида и амина, при этом амин является отвердителем [37-49]. Отличительной особенностью таких соединений является возможность получения материалов в том числе и холодной сушки [10]. Что касается эмульсии эпоксида, то она получается с помощью неионогенных ПАВ и особенных технических проблем с реализацией этого процесса не возникает. А вот что касается получения эмульсии амина в воде, то возникают достаточно серьезные проблемы, а именно: полиамины являются очень гидрофильными соединениями, поэтому, растворяясь в воде, не образуют гетерогенной системы. И такие растворы аминов при смешении с эмульсиями эпоксидов приводят к фазовому разделению эмульсии. Подобная проблема решается путем химической модификации амина, т.е. придания ему более гидрофобного характера [37]. Это достигается посредством реакций присоединения или замещения. Например, авторы [40] предлагают модифицировать полиамин глицидиловыми эфирами, в том числе моно- и диэпоксидами. Данные материалы обычно применяются не для самых ответственных целей, поэтому фактов их использования для получения внутренних покрытий консервной пищевой тары найти не удалось. В общем и целом процесс синтеза сводится к получению аддуктов полиамина и полиэпоксида при различных соотношениях компонентов [37,38,39], но все же при избытке аминогрупп. В дальнейшем стабильная водная дисперсия этого аддукта совмещается с полиэпоксидом (или его водной дисперсией). Образующиеся смеси имеют низкую продолжительность жизни из-за протекания реакций между эпоксидными и аминными группами [10]: где R - водородный, алкильный, алканольный радикал или многоатомный функциональный остаток молекулы.
Эти реакции, в зависимости от типа амина (первичный, вторичный, ароматический и др.), могут протекать в различных температурных режимах, в том числе и при комнатной температуре [10].
Многие авторы [11,14,20,25,50-55] сходятся на той позиции, что получение водоразбавляемых эпоксидных композиций можно свести к получению стабильных дисперсий немодифицированных диановых эпоксидов. Так, классическим методом диспергирования гидрофобных по своей сути эпоксидов в воде является использование полиолов, в структуре которых находится большое количество простых эфирных связей [11,14,23,25], например, полиэтиленгликоля:
Способ получения полиэпоксид-полиольных водоразбавляемых материалов представляет собой процесс совмещения растворов составляющих компонентов в воде. В качестве одного из них используются полиэпоксиды с молекулярной массой от 500 до 10000 [23], иногда с добавлением низкомолекулярных моноэпоксидов [20], которые в этих системах позволяют получать более эластичные покрытия.
Вторым компонентом композиции являются полиоксиалкиленгликоли, которые получают полимеризацией алкиленоксидов в массе [52, т.2]. Для получения полиэпоксид-полиольных водоразбавляемых материалов применяются полиолы с молекулярной массой от 200 до 20000 [20,23,52].
С точки зрения соотношения компонентов можно выделить два типа систем: а) ЕР-функциональная система (избыток эпоксидных групп), где предлагается использовать соотношение гидроксильных групп полиола к эпоксидным группам (ОН):(ЕР) от 1:3,5 до 1:10 [11,23]; б) ОН-функциональная система (избыток гидроксильных групп), в которой (ОН):(ЕР)=1:(0,5-0,83) [20,53].
Однако системы, содержащие только эпоксидные и гидроксильные группы, не способны даже при высокотемпературном отверждении образовать качественные пленки [20]. Поэтому в большинстве случаев в качестве отвердителей используются или карбоксилированные латексы, или какие-либо полиамины [20,23,25].
Методы получения исследуемых систем
Анализируя представленные в литературном обзоре источники, можно отметить сложность проблемы получения как привитых эпоксиакриловых пленкообразующих, так и водных дисперсий на их основе.
Подобные водоразбавляемые материалы на основе привитых эпоксиакриловых сополимеров сравнительно недавно применяются за рубежом для антикоррозионной защиты пищевой алюминиевой тары для безалкогольных и слабоалкогольных напитков. Информация о таких пленкообразующих и ЛКМ на их основе в научной литературе представлена крайне скудно, и в основном все публикации представляют собой патенты (США, Япония). Как известно, зарубежное патентоведение позволяет патентовать разработки в самом общем виде, поэтому информации о эпоксиакриловых привитых сополимерах крайне недостаточно и в зарубежной, и особенно в отечественной литературе, где ее в принципе нет.
Отечественных эпоксиакриловых привитых водоразбавляемых материалов не существует, а действующие в настоящее время в России линии по нанесению антикоррозионных покрытий алюминиевой тары работают с использованием импортных лаков, например, Ecodex (Dexter, USA), Aqualure (ICI, Germany).
Поэтому выбор направления работы был предопределен потребностью отечественных промышленных предприятий в качественном и относительно недорогом материале, который в какой-либо степени мог бы заменить импортные аналоги, и при этом удовлетворял бы потребителя по всем эксплуатационным качествам в соответствии с ГОСТ Р 51756-2001 для алюминиевой пищевой тары [22].
Основные сложности при разработке технологии синтеза привитых эпоксиакрилатов лежат в области оптимизации как условий синтеза (температура, продолжительность процессов), так и химического состава исходных смесей, т.е. подбора соотношений ЭО/акрилстирольный компонент и соотношение мономеров и инициатора в мономерной смеси. Кроме оптимизации условий синтеза существенную проблему представляет собой и коллоидная стабилизация водных дисперсий эпоксиакриловых сополимеров, и оптимизация условий нанесения покрытий, т.е. температурно-временной режим.
Осуществление технологии синтеза связано с решением ряда физико-химических и коллоидно-химических задач, которые позволят организовать рациональную технологию получения бездефектных покрытий, как конечную цель разработки. Среди этих задач особое внимание имеет информация, с одной стороны, о растворимости основных компонентов системы друг в друге, и с другой стороны, о возможных фазовых распадах системы в процессе ее отверждения.
Очевидно, что если система в исходном состоянии неоднородна, а процессы сшивания приводят, как правило, к увеличению молекулярной массы компонентов, эта фазовая неоднородность может переходить в конечное лакокрасочное покрытие, что в свою очередь, приведет к созданию либо дефектного покрытия, либо покрытия с защитными свойствами, различающимися при переходе от одной фазы к другой. Если система первоначально однородна, и эта гомогенность сохраняется на последующих стадиях ее отверждения, то система и покрытие должно обладать высокими защитными свойствами, обусловленными характером всех компонентов, входящих в состав пленкообразующего.
Если же обратиться к коллоидно-химическому аспекту работы, то наибольшие сложности связаны с получением агрегативно-стабильных дисперсий при высокой разности поверхностных натяжений фазы и среды.
В целом, для решения поставленных задач по антикоррозионной защите пищевой алюминиевой тары требуется комплексный подход. В связи с чем в работе решались следующие конкретные задачи: Синтез привитого эпоксиакрилового пленкообразующего на основе высокомолекулярного эпоксидного олигомера DER-669 и набора виниловых мономеров, в том числе акрилового ряда и стирола. При этом особое внимание уделялось влиянию на структуру и свойства водной дисперсии и покрытия количества инициатора радикальной полимеризации (пероксида бензоила) и, соответственно, молекулярно-массового распределения сополимеров. Исследование механизма получения привитых сополимеров, определение наиболее вероятных реакционных центров на молекуле ЭО, влияние условий синтеза на степень прививки. Определение молекулярно-массовых характеристик эпоксиакриловых сополимеров различными методами, в том числе и светорассеянием; определение термодинамического сродства используемых при синтезе растворителей к пленкообразующей основе. Изучение совместимости компонентов в композициях эпоксиакриловых сополимеров с эпоксидными олигомерами в широком диапазоне температур и составов. Определение кинетических коэффициентов, характеризующих скорости массообменных процессов в эпоксиакриловых композициях на различных стадиях процесса формирования покрытий. Исследование реологических характеристик водных дисперсий эпоксиакрилатов и влияние на эти характеристики различных факторов: от степени нейтрализации карбоксильных групп до количества вводимого в систему отвердителя. Получение агрегативно устойчивых водных дисперсий, сохраняющих приемлемые технологические показатели (вязкость, концентрация, степень дисперсности и др.) в течение длительного времени. Разработка наиболее оптимального режима отверждения покрытий на основе эпоксиакриловых сополимеров; изучение влияния различных факторов на проницаемость покрытий, химическую стойкость, фазовую и надмолекулярную структуру покрытий.
Молекулярно-массовые характеристики пленкообразующих
В образце №1 прививка происходит в меньшей степени, чем в образце №2, и в большей степени идет образование карбоцепного винилового сополимера. Одинаковая (т.е. очень близкая по значениям с учетом погрешности измерения) характеристическая вязкость пленкообразующих с различной молекулярной массой, возможно, объясняется преобладанием более разветвленных молекул в образце №2 и менее разветвленных — в образце №1. Таким образом, данные светорассеяния подтверждают предложенную схему реакции и выводы, сделанные на предыдущих этапах работы. Исследование методом светорассеяния растворов пленкообразующих в ТГФ позволило нам сравнить характеристики образцов, однако в разработанной композиции в качестве растворителей используются иные органические растворители, например, бутилцеллозольв.
Воспроизводимость технологических характеристик обеспечивается стабильностью используемой системы, в том числе и стабильностью ее реологических показателей [74]. В связи с этим важным представляется изучение свойств и структуры растворов водоразбавляемых полимеров, которые зависят от их химического строения и концентрации [130], растворяющей способности различных систем растворителей, а также их термодинамического сродства к олигомеру.
Известно, что значения второго вириального коэффициента могут служить количественной характеристикой взаимодействия как смеси полимеров с растворителем, так и полимеров друг с другом [131,132]. Термодинамические характеристики растворителей оценивались по данным второго вириального коэффициента, из анализа которого видно, что тетрагидрофуран является хорошим в термодинамическом смысле растворителем для исследования наших пленкообразующих.
Для образца №2 были определены те же молекулярные характеристики, что и в первых двух случаях (характеристическая вязкость, среднемассовая молекулярная масса и второй вириальный коэффициент), но в качестве растворителя использовался бутилцеллозольв. Результаты измерений приведены в табл.4.6. Значения среднемассовой молекулярной массы и характеристической вязкости совпадают со значениями, измеренными для образца №2 в тетрагидрофуране. В то же время, значения второго вириального коэффициента получились в два раза меньше, что свидетельствует о том, что бутилцеллозольв является менее хорошим в термодинамическом смысле растворителем для нашего пленкообразующего по сравнению с тетрагидрофураном.
Применение в разработанных эпоксиакриловых композициях более плохого в термодинамическом отношении бутилцеллозольва объясняется тем, что чрезмерная лиофилизация систем в случае применения ТГФ приведет к значительному росту вязкости, и, возможно, к снижению агрегативной стабильности дисперсий [133].
Дальнейшее исследование системы методом светорассеяния мы посвятили изучению характера взаимодействия «пленкообразующее хороший растворитель - плохой растворитель». В данном случае под плохим растворителем мы подразумеваем воду, а под хорошим — бутилцеллозольв. Данное предположение основано на гораздо большем сродстве пленкообразующих к бутилцеллозольву, нежели чем к воде. Так, для систем «водоразбавляемый эпоксиэфир-бутилцеллозольв-вода» бутилцеллозольв можно считать тета-растворителем, поскольку энергии взаимодействия олигомер-олигомер, олигомер-растворитель и растворитель-растворитель близки по значениям (константа Хаггинса=0,5) [134,135].
Для выяснения влияния добавления воды на свойства растворов пленкообразующих, используемых для получения покрытий, были проведены измерения интенсивности рассеянного света для растворов образца №2 в бутилцеллозольве, характеризующихся различным содержанием воды. При этом был исследован интервал для у от 0 до 0,08, где у - объемная доля воды в растворе. Нулевое значение у соответствует исходному раствору, а значение у=0,08 — порогу осаждения (точка помутнения раствора). Порог осаждения для данных систем характеризуется началом образования водной дисперсии пленкообразующего, т.е. в интервале у 0-0,08 наш раствор представляет обратную дисперсию, где средой выступает органический растворитель (бутилцеллозольв). Значение у=0,08 соответствует переходу из обратной в прямую дисперсию («инверсия»), где дисперсионной средой выступает уже вода, а дисперсной фазой - раствор пленкообразующего в бутилцеллозольве. Для того чтобы оценить изменение размеров частиц, образующихся в процессе добавления воды, мы исследовали зависимость интенсивности рассеянного света от объемной доли осадителя (воды), и аналогичную зависимость асимметрии интенсивности рассеянного света. Полученные по итогам измерений зависимости представлены на рис.4.13 и рис.4.14. Видно, что и интенсивность рассеянного света, и его асимметрия (параметр, непосредственно характеризующий размер частиц) для рассмотренного интервала у увеличивается примерно в два раза, что является свидетельством аналогичного роста размера частиц. Этот результат может быть использован при отработке технологии диспергирования пленкообразующих в водных средах (метод «инверсии фаз» является прогрессивным способом интенсификации процесса диспергирования) [99].
Исследование влияния низкомолекулярного эпоксидного олигомера на стабильность композиций
Анализируя представленные зависимости (рис.4.45-4.50), можно прийти к следующему выводу: с введением низкомолекулярного эпоксидного олигомера ККС смещается в сторону более высоких концентрации относительно образцов без ЭО.
Учитывая значительный рост агрегативной стабильности в рассматриваемых системах с низкомолекулярным эпоксидным олигомером, можно предположить, что ЭО играет роль пространственного стабилизатора, увеличивающего долю координационных и водородных связей в композиции. Дисперсии приобретают стабильность, при которой время жизни композиций составляет не дни (как в случае с дисперсиями без низкомолекулярного ЭО), а годы, что дает возможность утверждать о целесообразности практического применения данных материалов (как уже отмечалось, необходимое минимальное время жизни водоразбавляемых лаков без потери дисперсионного состава составляет 6 месяцев [106]).
При введении низкомолекулярного ЭО сохраняется ранее отмеченная тенденция роста ККС водных дисперсий с ростом молекулярной массы пленкообразующего.
После представленного рассмотрения влияния различных факторов на реологические свойства и, в частности, агрегативную стабильность водных дисперсий эпоксиакрилового пленкообразующего можно сделать вывод о наиболее оптимальных условиях синтеза пленкообразователя и получения дисперсий, применимых на промышленных высокоскоростных линиях по нанесению внутреннего лакового покрытия пищевой алюминиевой тары: количество инициатора в мономерной смеси — от 4 до 8% (от массы мономеров), степень нейтрализации карбоксильных групп продуктов реакции — 65%, рабочая концентрация должна быть ниже критической концентрации структурообразования, в качестве коллоидного стабилизатора в систему вводится низкомолекулярный эпоксидный олигомер.
Как известно, изолирующие и антикоррозионные свойства внутренних покрытий пищевой тары являются определяющими при выборе как способа синтеза пленкообразующей основы, так и условий диспергирования и отверждения материала. Внутреннее покрытие алюминиевой тары должно обладать целым комплексом характеристик, контролируемых в соответствии с государственным стандартом [22]: сплошность, толщина и масса пленки, адгезия к подложке, химическая стойкость в различных средах, гибкость, цвет, запах и др. Поэтому изучение влияния условий синтеза пленкообразующего и получения водных дисперсий на свойства конечного лакового покрытия является крайне важным.
Исследование кинетики отверждения покрытий проводили по стандартной методике гель-золь-анализа [116]. Покрытия для исследования получали отверждением композиций при варьировании следующих параметров: а) содержания низкомолекулярного эпоксидного олигомера (на примере образца №2); б) количества инициатора в системе при синтезе пленкообразующего (образцы №№1,2,4). Условия отверждения покрытий: 200С, время отверждения изменялось от 2 до 15 мин.
Как видно из представленной зависимости, рост содержания низкомолекулярного ЭО приводит к росту доли гель-фракции покрытий, полученных в сходных условиях, что свидетельствует о том, что низкомолекулярный ЭО является для карбоксилсодержащей системы отвердителем. Однако, увеличение содержания ЭО приводит к сложностям с получением дисперсий с заданным интервалом концентрации и вязкости, т.е. при высоком содержании ЭО ( 5-6% от массы 20%-ной дисперсии) не удается получить композиции с С=18-20% и вязкостью 16-18 сек по ВЗ-4 при 25С. 100 импортного лака ECODEX. Видно, что при времени отверждения 4 мин доля гель-фракции составляет 75%, что примерно соответствует разработанной нами композиции с содержанием ЭО 3,5% от массы 20%-ной дисперсии. Достаточно низкое содержание гель-фракции (75%) для пищевых покрытий является относительным, поскольку в промышленных условиях пленкообразование происходит из очень тонкой мокрой пленки (не более 25 мкм; в лабораторных условиях - до ЮОмкм), и поэтому в промышленности достигаются гораздо более высокие значения гель-фракции. Кроме того, условия эксплуатации реальных пищевых покрытий значительно мягче, чем условия испытаний в экстракторе Сокслета.
В общем, кривые носят характерный для кинетических кривых вид, свидетельствующий о большей доле химических процессов при высокотемпературном отверждении, играющих значительную роль в образовании плотно сшитой беспористой пленки.
Полученные данные об отверждении композиций позволяют сделать определенные выводы об оптимальном (достаточном) содержании низкомолекулярного эпоксидного олигомера (3,5% от массы 20%-ной водной дисперсии) и о характере проходящих в пленке процессов.
Отверждение модифицированного эпоксидного олигомера при получении лакокрасочного покрытия осуществляется посредством введения в систему низкомолекулярного эпоксидного олигомера (DER-330), выполняющего роль коллоидного стабилизатора и отвердителя. Можно предположить, что отверждение происходит за счет реакции глицидной и гидроксильной групп эпоксидного олигомера с карбоксильными группами продуктов:
