поиск |
|
Показатель
|
Дисперсии акриловых сополимеров
|
Дисперсии гомо- и сополимеров винил ацетата
|
Стирол -бутадиеновые латексы
|
Содержание, % полимера
|
40-50
|
50-60
|
45-50
|
остаточного мономера. менее
|
0,1
|
0,1
|
0,05
|
Размер частиц полимера, мкм
|
0,1-0,3
|
0,1-2,0
|
0,12-0,2
|
Критич. объемное содержание пигмента
|
0,45-0,48
|
0,35-0,45
|
0,3-0,35
|
Минимальная температура пленкообразования (без пластификатора),oС
|
3-10
|
5-30
|
10
|
Функциональные добавки в водоэмульсионные краски: эмульгаторы (дифильные ПАВ и др.); диспергаторы пигментов и наполнителей (напр., гексаметафосфат натрия); загустители (эфиры целлюлозы, сополимеры метакриловой кислоты); вещества, придающие структурную вязкость и тиксотропность (бентонит, аэросил); консерванты, предохраняющие покрытие от образования плесени и бактериального разложения (пентахлорфенолят натрия); пеногасители (например, кремнийорганические жидкости); вещества, придающие дисперсии устойчивость к коагуляции при повторных циклах замораживание - оттаивание (например, высшие спирты, водорастворимые олигомеры); ингибиторы коррозии защищаемой поверхности (NaNO2, C6H5COONa).
Один из важных показателей дисперсий, характеризующий область применения, в частности их пригодность для водоэмульсионные краски естественной сушки, - минимальная температура пленкообразования (МТП; табл. 1). Ниже этой температуры, лежащей вблизи температуры стеклования полимера, дисперсия не образует монолитных пленок, а водоэмульсионные краски - покрытий с высокими твердостью, адгезией и износостойкостью. Хотя минимальная температура, рекомендуемая для нанесения водоэмульсионные краски на поверхность, составляет ~ 5 oС, для получения красок часто используют дисперсии с более высокой МТП; снижение последней достигается введением в состав водоэмульсионные краски низкомолекулярных пластификаторов (например, дибутилфталата) или модификаторов (синтетических олигомеров), а также так называемых коалесцирующих добавок - летучих пластификаторов (например, моноэтиловых эфиров этилен- или диэтиленгликоля), высших спиртов. Основное достоинство водоэмульсионных красок - отсутствие в них органических растворителей. Это обусловливает нетоксичность водоэмульсионных красок, взрыво- и пожаробезопасность процессов их приготовления и нанесения, относительно невысокую стоимость. Недостаток некоторых водоэмульсионных красок - неприятный запах, связанный с присутствием в них остаточного мономера. При длительном хранении водоэмульсионных красок, особенно выше 30°С или ниже 0°С, возможны образование плотных осадков пигментов или коагуляция дисперсной фазы (т.е. необратимая порча водоэмульсионные краски).
Технология получения водоэмульсионных красок включает: 1) приготовление водного раствора диспергатора и других добавок; 2) диспергирование в этом растворе пигментов и наполнителей (операция может вызвать затруднения из-за плохой смачиваемости большинства пигментов водой); 3) смешение пигментной пасты с водной дисперсией пленкообразователя. Операции 2 и 3 осуществляют на таком же оборудовании, что и при получении эмалей. В случае приготовления некоторых эпоксидных водоэмульсионных красок суспензию пигмента в олигомере эмульгируют в водном растворе отвердителя непосредственно перед использованием краски.
Водоэмульсионные краски для окраски строительных объектов наносят главным образом при помощи валика, а также распылением или кистью. Сушат покрытия чаще всего на воздухе; продолжительность выдержки перед нанесением следующего слоя не более 2 ч, время полного высыхания не более 24 ч. Покрытие формируется в результате испарения воды и слипания частиц полимера с образованием сплошной фазы.
На основе акриловых латексов, а также дисперсий эпоксидных и алкидных смол, сополимеров, синтезированных с применением небольших количеств (3-10%) метакриловой кислоты, акриламида, винилпиридина и других, изготовляют водоэмульсионные краски промышленного назначения, образующие термоотверждаемые покрытия с хорошей адгезией к металлу. Такие водоэмульсионные краски наносят, например, валковым методом или электроосаждением и сушат при 80-180°С; на основе стирол-бутадиеновых латексов получают грунтовочные противокоррозионные композиции, наносимые хемоосаждением (о методах нанесения красок.
Покрытия естественной сушки с наилучшими свойствами образуют акрилатные водоэмульсионные краски (табл. 2). Поливинилацетатные покрытия недостаточно водостойки, стирол-бутадиеновые склонны к загрязнению и потемнению под действием солнечного излучения. По комплексу защитных и механических свойств покрытия, образуемые водоэмульсионные краски, уступают эмалевым, водоэмульсионные краски применяют главным образом в строительстве, на транспорте, в промышленности и в быту для получения защитно-декоративных и противокоррозионных покрытий. Акрилатными водоэмульсионными красками окрашивают фасады зданий, деревянные надстройки судов и др., поливинилацетатными и стирол-бутадиеновыми - преимущество интерьеры. Термоотверждаемые водоэмульсионные краски используют также как противокоррозионные грунтовки по металлу. Некоторыми водоэмульсионными красками окрашивают натуральную и искусственную кожу, деревянную мебель. Доля водоэмульсионных красок в лакокрасочной продукции промышленно развитых стран составляет около 30%.
Табл. 2.-ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОКРЫТИЙ, ОБРАЗУЕМЫХ ВОДОЭМУЛЬСИОННЫМИ КРАСКАМИ
Показатель
|
Акрилатные краски
|
Поливинил-ацетатные краски
|
Стирол-бутадиеновые краски
|
Стирол-бутадиеновая грунтовка
|
Твердость (по прибору М-3)
|
0,25-0,40
|
0,2-0,3
|
0,20-0,25
|
0,35-0,50
|
Водопоглощение за 24 ч, %
|
0,5-1,0
|
1-3
|
1-3
|
0,5
|
Смываем ость, г/м
|
1-3
|
3-7
|
2-5
|
0
|
Ориентировочный предельный срок службы покрытия,
гг.
|
8
|
5
|
3
|
Основнве пути улучшения свойств и расширения ассортимента водоэмульсионных красок: применение новых сополимеров, преимущественно акрилового ряда, в том числе содержащих реакционноспособные звенья; создание эффективных функциональных добавок; модифицирование синтетических латексов водоразбавляемыми олигомерами, окислителями и других; создание новых искусственных латексов.
Лит.: Толмачев И. А., Верхоланцев В. В., Новые воднодисперсионные
краски, Л. 1979.