Page 23 - PITTURE E VERNICI EUROPEAN COATINGS FORMULATIONS:Issue 3/May-June 2016

Fig. 5 Pencil hardness of control (unexposed) and exposed coatings before/after testing
Durezza a matita del campione (non esposto) e rivestimenti esposti prima e dopo il test
gave the lowest Tg while TERRINTM 170, with the highest average functionality of ~2.2, gave the highest Tg. Polyurethanes are known to thermally decompose, typically at temperatures above 200°C. It is known, for example, that the polyurethane linkage can revert to isocyanate and alcohol. Thermogravimetric analysis (TGA) done in air shows that polyurethane coating made using aliphatic polyester polyols are not dramatically different than coatings made using the three comparison polyols studied here. All coatings show an initial event in the TGA scan between 250- 300°C and display similar weight loss profiles, as can be seen from the temperatures corresponding to 10%, 50%, or 90% weight loss.
CONCLUSION
- Coatings made from TERRINTM polyols are amber initially due to the color of the polyols but, unlike conventional polyols, little or no color change occurs on UV or thermal exposure. - No cracking, chalking, or other obvious surface degradation occurred on UV or thermal exposure
- All coatings remained high gloss after UV or thermal exposure - Glass transition temperature of the coatings from TERRINTM polyols was similar to those from conventional polyols and increased in going from TERRINTM 168 to 168G to 170.
uabout the author
Dr. Richard P. Beatty is a Technical Fellow with INVISTA Specialty Materials at the Applied Research Centre in Newark, DE. He has over 35 years of industrial experience in various technical roles, all within Koch Industries’ INVISTA and INVISTA’s former parent company, DuPont. He received his PhD in Chemistry in 1981 from Harvard University and is the author of 25 US patents.
Dr. Richard P. Beatty è un tecnico di INVISTA Specialty Materials presso il Centro di Ricerca Applicata a Newark, DE. Ha oltre 35 anni di esperienza industriale
in vari ruoli tecnici, sempre all'interno di INVISTA Koch Industries e DuPont, ex casa madre di INVISTA. Ha conseguito il dottorato di ricerca in Chimica nel 1981 presso l'Harvard University ed è autore di 25 brevetti negli Stati Uniti.
23.4
20.3
21.2
Durezza a matita del campione (non esposto) e rivestimenti esposti prima e dopo il test
analizzati. Le temperature di transizione vetrosa (Tg) misurate con l’ausilio della calorimetria a scansione differenziale (DSC) sono riportate in tab. 4. I tre polioli dell’analisi comparata sono stati collocati in un range ristretto di ~20-24°C- i tre polioli TERRINTM coprono invece un range molto più ampio di ~10-40°C; TERRINTM 168, con funzionalità media minima di 1,8 ha dato Tg minima mentre TERRINTM 170, con funzionalità media massima di ~2,2, ha dato Tg massima.
Come è noto, i poliuretani si decompongono in condizio- ni di esposizione al calore, nella fattispecie a temperature superiori ai 200°C. Ad esempio, il legame del poliuretano può riconvertirsi per dar luogo a isocianati e alcoli. L’analisi termogravimetrica (TGA) eseguita con esposizione all’aria mostra che il rivestimento poliuretanico realizzato con polioli poliesteri alifatici non è molto diverso dai rivestimenti formu- lati con i tre polioli usati per l’analisi comparata descritta in questo studio. Tutti i rivestimenti presentano dati iniziali nella scansione TGA che si aggirano sui 250-300°C con profili di perdita di peso simili, come si osserva dalle temperature corrispondenti al 10%, 50% o 90% di perdita di peso.
CONCLUSIONI
- I rivestimenti a base di polioli TERRINTM sono inizialmente di colore ambra, a causa del colore dei polioli, ma, a differen- za di quelli convenzionali, avvengono pochi cambiamenti di colore, o nessuno, se esposti agli UV o al calore.
- Non si presentano screpolature, sfarinamento, o altro de- terioramento superficale, a seguito dell'esposizione agli UV o al calore
- Tutti i rivestimenti hanno conservato elevata brillantezza dopo l'esposizione termica o agli UV
- La temperatura di transizione vetrosa dei rivestimenti con i polioli TERRINTM è simile a quella dei rivestimenti contenenti polioli convenzionali, con ulteiore incremento passando da TERRINTM 168 ai 168G - 170.
Polyols
Polioli
Tg
TERRINTM 168 10.1
TERRINTM 168G 26.8
TERRINTM 170 38.2
DB® Castor oil DB® Olio di ricino
DEG Adipate
Adipato DEG
Poly-G® blend
Miscela Poly-G®
Tab. 4 Polyol Glass Transition Temperature
POLIOLI POLYOLS
Pencil hardness
Pitture e Vernici - European Coatings - Formulation 3 / 2016 21