Способ получения покрытий

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ нанесением на подложку лакокрасочного состава на основе ненасыщенного олигомера и мономера-растворителя и отверждением на воздухе импульсным пучком электронов до поглощенной дозы 5 1 10⁴ Дж/кг имп, отличающийся тем, что с целью ускорения процесса отверждения, используют импульсный пучок электронов с длительностью импульса 10^-9 3 10^-7 с частотой их следования 1 50 имп/с.

Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, в частности к способам получения покрытий, и может быть использовано для отделки изделий из металла, дерева, бумаги, картона.
Известен способ получения покрытий, отверждаемых ускоренными электронами, заключающийся в нанесении на подложку лакокрасочного состава на основе растворов полиэфиров в виниловых мономерах и последующем отверждения его путем облучения электронным пучком, для чего используют непрерывный сфокусированный пучок, сканируемый по облучаемой поверхности. При этом, если не принять специальных мер, на поверхности отверждаемого покрытия возникает липкий, неотвержденный слой из-за ингибирующего влияния кислорода и озона.
Чтобы избежать этого, отверждение проводят в инертной атмосфере или в лакокрасочный материал вводят специальные добавки, которые снижают однородность и качество покрытия. Кроме того, полимеризация, инициированная облучением непрерывным слаботочным пучком, требует высокой дозы несколько десятков мегарад (1 Мрад 10⁴ Дж/кг).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к данному способу является способ получения покрытий путем нанесения на подложку лакокрасочного состава на основе ненасыщенного олигомера, например полиэфира в стироле (мономер растворитель) с последующим отверждением на воздухе мощным импульсным пучком электронов, имеющим следующие параметры: плотность тока I 10^-3 0,5 А/см², длительность импульса 0,5-150 10^-6 c, частота следования импульсов f 2 имп/мин 0,03 имп/с, энергия электронов Е 200-300 кэВ.
Такие параметры импульсного пучка электронов обеспечивают поглощенную дозу в лакокрасочных материалах, равную 5-10 Дж/кг имп, и позволяет проводить их отверждение без использования инертной атмосферы на воздухе.
Поглощенную дозу определяют исходя из следующих формул.
Падающая доза за импульс J Е (Дж).
Доза поглощается в 200-300 мкм лакокрасочного материала (с 1 г/см³) отсюда Д за импульс

Точное значение поглощенной дозы измеряют методами дозиметрии.
Однако существующий способ получения покрытий требует значительного времени для отверждения, так как не может быть осуществлен за 1 импульс. Для полного отверждения необходима подача не менее 20-25 импульсов. Ускорить процесс отверждения путем увеличения частоты следования импульсов при сохранении указанной длительности импульса и в пределах указанных энергозатрат не удается: покрытие липнет. При дальнейшем облучении лакокрасочного материала покрытие также не отверждается.
Целью изобретения является ускорение процесса отверждения.
Поставленная цель достигается тем, что в способе получения покрытий нанесением на подложку лакокрасочного состава на основе ненасыщенного олигомера и мономера-растворителя и отверждением на воздухе импульсным пучком электронов до поглощенной дозы 5-1 10⁴ Дж/кг. имп, используют импульсный пучок электронов с длительностью импульса 10^-9 3 10^-7 с и частотой их следования 1-50 имп/с.
В качестве источника импульсного электронного излучения используют, например, импульсные электронные ускорители с ненакаливаемыми катодами, в частности, работающими на взрывной эмиссии.
В предложенном способе используют лакокрасочные составы на основе ненасыщенных полимеров например ненасыщенных полиэфиров, полиакрилатов, полиуретанов, содержащих реакционноспособный растворитель, например стирол, алкилакрилаты, алкилметакрилаты, сложные виниловые эфиры, олигоэфиракрилаты и олигоэфирметакрилаты.
Радиационное отверждение лакокрасочных составов указанным пучком электронов осуществляют в атмосфере воздуха. Получаемое покрытие обладает хорошими физико-механическими свойствами.
П р и м е р. На подложку на лаконаливной машине наносят лак на основе ненанасыщенной смолы и реакционноспособного мономера-растворителя. Отверждение проводят на воздухе импульсным пучком электронов.
Характеристики лакокрасочных материалов, характеристика пучка электронов, время отверждения и свойства получаемых покрытий приведены в таблице.
Как видно из приведенной таблицы, предлагаемый способ получения покрытий по сравнению с известным позволяет ускорить процесс отверждения покрытий при сохранении физико-механических свойств.