Воднодисперсионные краски являются многокомпонентными, а следовательно, более сложными и менее стабильными системами, чем синтетические латексы, используемые для их изготовления. Поэтому следует кратко рассмотреть влияние некоторых факторов на их стабильность и как следствие – на изменение технологических характеристик при хранении.

Воднодисперсионные краски содержат ряд компонентов, являющихся поверхностно-активными веществами и выполняющих роль стабилизаторов, препятствующих слипанию или выпадению в осадок частиц пленкообразователя и пигментов. Тем неменее, сразу же после изготовления в дисперсионных красках начинают протекать процессы, обусловленные потерей кинетической и агрегативной устойчивости компонентами дисперсной фазы: частичная коагуляция латексных частиц, флокуляция пигментных частиц и образование осадков, а также биологическое раарушении некоторых органических компонентов, приводящее к изменению технологических характеристик (понижению вязкости, запаха). Этот комплекс необратимых изменений обычно называют старением воднодисперсионной красочной системы. От таких явлений следует отличать обратимые изменения в красках при хранении: образование рыхлых, легко размешивающихся осадков, всплывание одного из компонентов пигементной смеси и т. д.

Перечисленные явления имеют одинаковую коагуляционную природу. Однако коагуляция является лишь конечной стадией разрушения дисперсной системы. Ей предшествует: 1) перераспределение вклада различных сил, действующих между частицами дисперсной фазы, в потенциальную энергию межчастичного взаимодействия и изменение величины этой энергии; 2) частичное нарушение кинетической устойчивости, связанное с возникновением более или менее длительносуществующих агрегатов частиц – флокул; 3) тесный составляющих агрегаты, который приводит к понижению свободной поверхностной энергии и потере агрегативной устойчивости. Первые два процесса могут носить полностью обратимый характер: необратимость появляется лишь на третьей стадии астабилизации дисперсной системы. Однако в этом последнем случае загустевшая или даже частично расслоившаяся краска может быть возвращена в исходное состояние путем повышения эффективности стабилизирующей системы (увеличением степени ионизации ионных ПАВ, добавкой больших количеств ПАВ и т. д.); частицы пленкообразователя в такой краске будут представлять собой агрегаты первичных частиц.

Специфика этих явлений в воднодисперсионных красках проявляется в следующем. Весь объем дисперсионной краски можно рассматривать как своеобразную пространственную мозаику, составленную из перепутанных и взаимопроникающих разветвленных структур, состоящих из различных частиц. Частицы могут либо находиться на дальних расстояниях, либо образовывать коагуляционные или конденсационные структуры. При коагуляционных контактах между частицами сохраняются равновесные, отвечающие равенству сил притяжения и отталкивания, жидкие прослойки, так что фиксация частиц носит полностью обратимый характер. При сокращении или исчезновении жидких прослоек между частицами в результате нагревания, интенсивного перемешивания, введения электролита или изменения рН краски возникают необратимые конденсационные структуры, вызывающие соответственно необратимые изменения рабочих свойств красочного состава вплоть до полной его непригодности (загустевайте, полное расслоение и т. д.). Однако следует подчеркнуть, что если в неводных красках возникающие структуры носят в основном конденсационный характер, то в воде, благодаря высокому значению диэлектрической константы, большую роль должны играть дальнодействующие ионоэлектростатические силы, связанные с поляризацией ионных атмосфер. Именно поэтому далеко не каждое расслоение краски связано с фазовым переходом; очень часто такие превращения оказываются обратимыми.

С технологической точки зрения весьма существенными являются такие обратимые изменения, как расслаивание с образованием рыхлых осадков, всплывание некоторых, главным образом органических пигментов, увеличение структурной вязкости и др. Например, известно явление всплывания берлинской лазури в красках, содержащих цинковые белила или двуокись титана: плотность берлинской лазури 3 г/см3, двуокись титана 4,2 г/см3 (цинковых белил – 5,5 г/см3), тогда как плотность дисперсионной среды, будь то вода или органический растворитель, значительно ниже. Кроме того, широко известны факты расслаивания некоторых эмалей при горячей сушке.

Эти, а также некоторые другие аналогичные явления могут быть объяснены с единых позиций. Как известно, в случае дисперсии твердых частиц в жидкости плотность или рыхлость осадка свидетельствует соответственно об отсутствии или наличии сильного межчастичного взаимодействия. В такой многокомпонентной системе, как воднодисперсионная краска, где кроме частиц пленкообразователя присутствует не менее двух типов пигментных частиц, иногда резко отличающихся природой поверхности, механизм образования осадков носит более сложный характер. Поскольку в такой системе вероятность взаимодействия между одно- и разнородными частицами, как правило, различна, то преимущественно формируются структуры из частиц одного или, в крайнем случае, двух видов. При этом не исключено, что не вошедший в структуру компонент может образовывать собственную структуру. Это приводит к появлению двух или более взаимнопроникающих сеток, пронизывающих первоначально весь объем краски. В дальнейшем их контракция приводит к расслоению всей системы в результате разрушения менее прочной (или менее плотной) сетки. Компонент, формирующий менее прочную сетку или вообще не участвующий в образовании коагуляционной структуры, выделяется в виде плотного осадка или всплывает. Миграция его в верхнюю или нижнюю часть объема определяется соотношением плотностей компонентов, образующих прочную и непрочную сетку, а не соотношением плотностей твердой и жидкой фаз.

Повышенная температура ускоряет протекание коагуляционных процессов, формирование конденсационных структур и их контракцию, что и усиливает тенденцию к раздаиванию при высокотемпературной сушке эмали.

Фабрика дверей предлагает вам приобрести двери софья, для чего нужно посетить официальный сайт компании. Здесь вы найдете самые различные, в том числе и межкомнатные, и раздвижные двери.

Похожие записи:

• Принцип подбора компонентов дисперсий
• Механизм пленкообразования из водных дисперсий
• Пленкообразующие водные дисперсии полимеров