Краска Tikkurila

О сайте

Главная задача данного сайта - это предоставить вам информацию касающуюся концерна Тиккурила, его деятельности и производимой продукции. На данном сайте рассматривается широкий ассортимент продукции, их свойства и области применения, приведены практические рекомендации по приготовлению лакокрасочных материалов, их правильному нанесению на разные поверхности, и их правильному хранению. Здесь же вы можете скачать каталоги цветов как для наружной так и для внутренней окраски, можете посмотреть полезные видео-советы и еще много чего. Данный сайт не является коммерческим и рассчитан на широкий круг читателей.

Продукция Тиккурила



Принцип подбора компонентов дисперсий

В рубриках:Дисперсионные краски    11 Ноябрь, 2011    
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (Еще не оценили)
Загрузка ... Загрузка ...
Распечатать запись


Задача составления рецептуры воднодисперсионной краски заключается в таком подборе добавок, при котором краска обладала бы достаточной стабильностью, хорошими технологическими свойствами и формировала пленку максимально замкнутой структуры. На основе рассмотрения закономерностей пленкообразования из водных дисперсий полимеров можно сформулировать положения, которые необходимо учитывать при выборе связующих для воднодисперсионных красок и условий формирования покрытия.

Существенное (если нерешающее) влияние на пленкообразующую способность водной дисперсии оказывает подвижность полимерной цепи при температуре пленкообразования. Как правило, в качестве связующих воднодисперсионных красок используют латексы тех полимеров, у которых температура лежит ниже комнатной температуры.

Низкотемпературная коалесцепция жесткоцепных латексов может быть обеспечена добавлением пластификаторов и так называемых коалесцирующих добавок. Пластификатор остается в пленке после ее сформирования и обеспечивает необходимый для эксплуатации комплекс физико-механических показателей. В частности, пленкообразующей способностью при температуре выше 5° С обладают водные дисперсии ноливинилацетата и полистирола, содержащие соответственно 15 и 45 °о дибутилфталата (к весу полимера). Коалесцирующие добавки представляют собой чаще всего ограниченно совмещающиеся с водой органические жидкости, которые обеспечивают пластификацию полимера – пленкообразователя лишь в процессе формирования покрытия, а затем удаляются из пленки). Механизм действия пластификаторов и коалесцирующих добавок в процессе пленкообразования практически одинаков, если не считать того, что пластификаторы осуществляют, как правило, внутрипачечлую, а коалесцирующие добавки – межпачечную пластификацию глобул.

Эти добавки вызывают понижение температуры замерзания воды и, кроме того, являются своеобразными, хотя и весьма слабыми ПАВ, способствующими образованию сольватного барьера между глобулами. Количество добавок подбирается таким образом, чтобы происходящее при их введении в латекс сжатие двойного ионного слоя было минимальным.

Технические выгоды от применения коалесцирующих добавок очевидны. Эти добавки позволяют использовать в качестве пленкообразователей дисперсии некаучуковых полимеров, которые формируют покрытия повышенной прочности. Однако их применение не исключает и использование пластификаторов. Правильный подбор пластификатора и коалесцирующей добавки – это единственный путь получения покрытий с хорошим комплексом физико-механических и защитных свойств из немодифицированных жесткоцепных полимеров типа полистирола и поливинилхлорида.

Вид пластификатора подбирается в зависимости от природы полимера. Чаще всего применяют эфиры фталевой и фосфорной кислот: алкилфталаты, трифенил и трикрезилфосфаты и др. К этому следует добавить, что вода, содержащаяся в глобулах любого, даже самого гидрофобного полимера, также играет роль своеобразного межпачечного пластификатора. Этим, в частности, объясняется то обстоятельство, что МТП некоторых водных дисперсий лежит несколько ниже температуры стеклования полимера.

В качестве коалесцирующих добавок наибольшее распространение получили гликолетэфиры. Они малолетучи и способны совмещаться (иногда ограничено) с виниловыми, акриловыми и другими полимерами. Например, в поливинилацетатных латексных красках применяют смесь этилового эфира, диэтиленгликоля с равным количеством ацетата монобутилового эфира этиленгликоля. В акрилатных латексных красках рекомендуется применять моноэтиловой эфир этиленгликоля, а также ацетат монобутилового эфира этиленгликоля. Температуры кипения некоторых гликолевых эфиров и типы красок, в которых эти эфиры используются в качестве коалесцирующих добавок. Степень слипания (коалесценции) частиц латекса зависит от природы и количества содержащегося в дисперсии эмульгатора. Совместимость ПАВ с полимером после высыхания пленки облегчает уничтожение межфазной границы в процессе пленкообразования. Поэтому в исходной дисперсии необходимо обеспечить максимальное понижение свободной межфазной поверхностной энергии, но при высыхании дисперсии на подложке стабилизирующая система должна как можно более эффективно разрушиться к тому моменту, когда частицы придут в контакт. Очевидно, такому условию больше отвечают ион ПАВ.

При оценке пленкообразования из водных систем, особенно дисперсионного типа, характеризующихся термодинамической неустойчивостью нельзя не учитывать коагулирующего влияния подложки. Практически нет такой подложки, которая была бы совершенно инертна к контакту с красочным слоем.

В качестве примера можно указать на цементные и известковые подложки, а также другие СРО Строительные ресурсы, по которым наносят строительные воднодисперсионные краски. В этом случае астабилизация красочной пленки, коалесценция и формирование пленки происходят скорее в результате коагуляции под воздействием электролитов, чем вследствие испарения воды. Это приводит к ускоренному высыханию пленки. Пока нет экспериментальных данных о том, как такой механизм пленкообразования меняет структуру пленки. Однако из практики применения воднодисперсионных красок по различным строительным подложкам известно, что покрытия по свежей штукатурке и бетону быстрее разрушаются, что, возможно, в значительной мере является следствием действия электролитов, приводящего к ступенчатой коагуляции краски и, следовательно, к повышению макрогетерогенности пленки, которая становится более подверженной разрушающему атмосферному воздействию.

При полном слипании латексных частиц, малых количествах ПАВ и других добавок к латексам, а также хорошей их совместимости с полимером слипание глобул может привести к тому, что пленка станет полностью гомогенной и практически не будет отличаться от пленок, полученных из раствора полимера.

На процесс пленкообразования из латексов оказывают большое влияние такие коллоидно-химические показатели дисперсии, как величина частиц, поверхностное натяжение и рН среды, а также степень укрытости поверхности глобул молекулами эмульгатора и общее количество несовмещающихся с полимером добавок. Уменьшение размера латексных частиц всегда приводит к улучшению пленкообразующей способности к некоторому снижению МТП.

Несовмещающиеся с полимером добавки, в том числе и эмульгаторы, сокращают поверхность межглобулярных контактов и препятствуют диффузионному слипанию частиц, вызывая появление в пленки микрогетерогенности. Величина поверхностного натяжения латекса, являясь макрохарактеристикой, указывает на количество ПАВ в системе и зависит от его активности, которая для ионных ПАВ определяется в значительной мере рН среды. В случае неионных ПАВ эта зависимость выражена значительно меньше, однако, напри­мер, для водной дисперсии поливипилацетата, стабилизированной поливиниловым спиртом (ПАВ типа защитного коллоида), возрастание рН с 3,2 до 5,0 может отвечать увеличению МТП на 20° С.

При использовании ионных ПАВ пленкообразование затруднено именно в той области рН, которая отвечает наибольшей активности эмульгатора на второй стадии пленкообразования: начиная с толщины жидких прослоек между глобулами порядка 50-100. Обычно эти значения рН лежат весьма близко к нейтральной точке, при которой исходный латекс не стабилен.

Изменение величины рН в сторону повышения ионизации ПАВ в исходном латексе облегчает процесс пленкообразования, поскольку при обезвоживании быстро достигается сжатие двойного ионного слоя из-за резкого возрастания ионной силы дисперсионной среды (по-видимому, уже к началу второй стадии такой латекс становится астабилнзованным). В реальных латексах, а тем более в водно-дисперсионных красках, реализуется именно этот случай. Высокая кислотность или щелочность нежелательны, поскольку повышается гидрофильность пленки. Следовательно, рН пленкообразующей воднодисперсионной системы нужно подбирать таким образом, чтобы получить достаточную стабильность и пленкообразующую способность, не вызвав сильного увеличения гидрофильности пленки.

Похожие публикации: