154 Глава 3. Лакокрасочные системы покрытий для окраски древесины и древесных материалов
ного устройства постоянно контролируется состав углекислого газа. Скорость
передвижения изделий на линии составляет 5 м/мин.
Отверждение в емкости с углекислым газом имеет следующие преимущества:
• пониженные энергетические затраты в связи с уменьшением мощности
УФ-облучения;
. использование ламп для загара исключает образование озона и вредное
УФ-излучение;
• для УФ-отверждения трехмерных объектов возможно устанавливать лам-
пы на большом расстоянии;
• пригодность как для больших, так и для малых серий;
• уменьшение количества фотоинициатора, а значит, и стоимости материала;
• расширение рецептурных возможностей при внедрении акрилатов с низ-
кой функциональностью в эластичные покрытия;
• улучшение химической стойкости и устойчивости к царапанию.
Конверсия двойных связей и температура стеклования при УФ-отверждении
При УФ-отверждении обычно за несколько секунд создается неклейкая и
прочная пленка. Это объясняется тем, что при радикальной полимеризации
по сравнению с поликонденсацией уже при небольшой конверсии двойных
связей достигается высокая степень полимеризации [140]. На практике в за-
висимости от рецептуры и параметров процесса в реакцию вступает от 75 до
90% ненасыщенных двойных связей. Причиной неполного превращения нена-
сыщенных двойных связей является то, что слой лака «стекленеет» (стеклова-
ние
25
) и подвижность сегментов молекулярной цепи замораживается.
Это происходит, когда процесс переходит за пределы температуры стекло-
вания
26
, которая очень важна в процессе УФ-отверждения.
Жидкая пленка Л КМ в результате полимеризации переходит в твердое со-
стояние и реакция, в конце концов, останавливается. Сшитая до определен-
ной степени пленка проходит промежуточное состояние, в котором имеет в
равной мере свойства жидкости и твердого вещества. Эта стадия называется
точкой гелеобразования, так как здесь впервые возникает сетчатая структу-
ра. В опытах с системами, растворенными в разных растворителях, это всег-
да приводит к появлению нерастворимого осадка. Степень конверсии, кото-
рая будет достигнута в точке гелеобразования, зависит от функционально-
сти всех составных частей рецептуры (пленкообразователей, мономеров),
типа и концентрации фотоинициатора, а также от параметров процесса УФ-
отверждения. Равным образом и температура стеклования зависит от пере-
численных выше параметров. С возрастанием степени сшивки увеличиваются
температура стеклования, теплостойкость, химическая устойчивость и твер-
дость пленки, но увеличиваются также и внутренние напряжения, и хрупкость
покрытия [140]. Одновременно уменьшаются эластичность и тягучесть. Даль-
25
Стеклование — затвердевание жидкости при повышении ее вязкости, когда она охлаждается,
причем кристаллизации не наступает, и материал остается аморфным.
26
Температура стеклования (Тг) — общее название для такой температуры, при которой аморф-
ное вещество переходит из жидкого состояния в стеклообразное или наоборот. При температуре
выше температуры стеклования полимеры находятся в жидкообразном равновесном состоянии.
В этом состоянии возможно свободное вращение вокруг углерод-углеродных связей главной це-
пи, которое приводит к изменению положения фрагментов молекулярной цепи относительно друг
друга. При охлаждении ниже температуры стеклования передвижение сегментов молекулы замо-
раживается. Материал переходит в стеклообразное состояние, которое термодинамически явля-
ется неравновесным, определенным предысторией процесса. Это отражает, например, факт объ-
емной релаксации ниже температуры стеклования [142, 143].