Сиккативы на основе комплекса железа Oxy Coat

17.03.2015 10:47

«Аттика Кемикалс»

автор: к.т.н. Павлов Е.А.

Как известно, процесс отверждения лакокрасочных материалов (ЛКМ), высыхающих путем окислительной полимеризацией, сопровождающейся формированием трехмерной структуры, катализируется в присутствии сиккативов. В качестве сиккативов используются соли металлов переменной валентности (Co, Mn, Fe, и др.) и органических кислот, как правило, 2-этилгексановой кислоты. Следовательно, на потребительские свойства ЛКМ, в частности скорость высыхания, влияет не только вид пленкообразователя, но и качество сиккатива.

 

Наиболее важным и широко применяемым остаются кобальтовые сиккативы. Однако использование соединений кобальта в ЛКМ в последнее время является предметом дискуссий, из-за токсичности и подозрения на канцерогенность кобальта [1-4].

Специалисты OM Group Borchers в последнее десятилетие активно занималась созданием сиккатива, способного заменить октоаты кобальта. Если рассматривать продукты, разработанные в качестве замены сиккативов на основе солей кобальта в хронологическом порядке, то первым продуктом, обладающим основными преимуществами кобальтового сиккатива, можно считать активированные карбоксилаты марганца под торговой маркой Borchers Dry. Последней разработкой специалистов OM Group Borchers является создание сиккатива на основе комплекса железа под торговой маркой Borchi OXY Coat (не является карбоксилатом).  Следует отметить, что данный сиккатив выпускается в следующих видах:

Borchi OXY Coat – для органорастворимых (ОР) алкидов, представляющий собой 1% комплекс железа, растворенный в пропиленгликоле, при пересчете на металл концентрация железа составляет 0,09%;

Borchi OXY Coat 1101 - для водорастворимых (ВР) алкидных систем, представляющий собой 1% комплекс железа, растворенный в воде, при пересчете на металл концентрация железа составляет 0,09%.

С целью проведения сравнительного анализа влияния сиккативов на основе комплекса железа (Oxy Coat) и октоата кобальта на физико-механические характеристики, было изучено сиккативное влияние на время отверждения до Ст.3, твердость покрытий, влияние на глянец покрытия, стабильность сушки при хранении готового лакокрасочного материала, а также время отверждения при неблагоприятных погодных условиях (влажность – 80%, температура 10°С). Результаты испытаний представлены на рис. 1-5. Испытания проводили на ОР белой эмали на основе алкидной смолы средней жирности.

 

Рис. 1. Влияние сиккативов на время отверждения до Ст.3

 

Рис. 2. Влияние сиккативов на набор твердости

 

Рис. 3. Влияние сиккативов на глянец покрытий

 

Рис. 4. Влияние сиккативов на стабильность высыхания при хранении.

 

Рис. 5. Влияние сиккативов на время отверждения при неблагоприятных погодных условиях

На основании полученных данных можно сделать вывод, что Oxy Coat  проявляет высокую активность при небольших количествах (0,00065% при пересчете на железо), при этом существенно снижает время отверждения покрытий в сравнении с сиккативами на основе солей кобальта, не влияет на глянец и набор твердости покрытий, а также Oxy Coat  прекрасно работает при неблагоприятных условиях отверждения лакокрасочных покрытий.

Аналогичный сравнительный анализ был проведен и на ВР алкидных материалах. В качестве объекта исследования была выбрана ВР алкидно-уретановая белая эмаль, в качестве сиккативов использовали Octa-Solige Co 7% aqua (сиккатив на основе октоата кобальта для ВР систем) и Oxy Coat 1101. Результаты представлены на рис. 6-7.

 

Рис. 6. Влияние сиккативов на время отверждения водоразбавляемых алкидно-уретановых материалов

 

Рис. 7. Влияние сиккативов на набор твердости

Также было изучено влияние вторичных сиккативов на время отверждения и твердость покрытий на основе эмали с высоким сухим остатком (МДНВ – 77%)

 

Рис. 8. Влияние вторичных сиккативов на время отверждения

 

Рис. 9. Влияние вторичных сиккативов на набор твердости

Т.о., сопоставляя полученные данные можно сделать вывод:

1. Oxy Coat / Oxy Coat  1101 в полной мере пригоден в качестве замены сиккативов на основе солей кобальта;

2. сиккативы на основе комплекса железа отличаются низкой дозировкой;

3. использование вторичных сиккативов (Ca, Zr, Sr, Al и др.) оказывает положительное влияние на набор твердости и время высыхания, особенно жирно-алкидных системах и системах с высокой концентрацией пигментов

4.  сиккативы на основе комплекса железа не вызывает изменение цвета готового ЛКМ, в отличие от октоата кобальта и карбоксилатов марганца;

5. превосходно работает в усложнённых условиях сушки.

 

Список используемых источников:

  1. J. R. Bucher, J. R. Hailey, J. R. Roycroft, J. K. Haseman, R. C. Sills, S. L. Grumbein, P. W. Mellick, B. J. Chou, Toxicol. Sci. 1999, 49, 56.
  2.  D. Lison, M. De Boeck, V. Verougstraete, M. Kirsch-Volders, Occup. Environ. Med. 2001, 58, 619.
  3.  W. Stopford, J. Turner, D. Cappellini, T. Brock, J. Environ. Monit. 2003, 5, 675.
  4. T. Brock, W. Stopford, J. Environ. Monit. 2003, 5, 71N.