Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


ВОДОЭМУЛЬСИОННЫЕ КРАСКИ

ВОДОЭМУЛЬСИОННЫЕ КРАСКИ (воднодисперсионные краски, латексные краски, эмульсионные краски), суспензии пигментов и наполнителей в водных дисперсиях (латексах) пленкообразователей. Водные эмульсии последних получают гл. обр. эмульсионной полимеризацией соответствующих мономеров (синтетич. латексы), а также диспергированием пленкообразователей в воде (т. наз. искусств. латексы). В состав водоэмульсионных красок входят обычно 10-15 компонентов, в т.ч. (% по массе): 40-60%-ная водная дисперсия пленкообразователя 35-40; пигменты и наполнители 30-37; пластификатор 0-7; функциональные добавки 2-6. Содержание в водоэмульсионных красках сухого остатка 50-60%.

Наиб. распространенные пленкообразователи водоэмульсионных красок: сополимеры акрилатов (акрилатные водоэмульсионные краски); поливинилацетат или сополимеры винилацетата с небольшими кол-вами акрилатов, алкилмалеинатов, этилена и др. (поливинилацетатные водоэмульсионные краски); сополимеры стирола с бутадиеном, метакриловой к-той и др. (стирол-бутадиеновые водоэмульсионные краски). Ограниченно применяют также искусств. латексы нитратов целлюлозы, эпоксидных, алкидных, полиэфирных смол, полиуретанов и др.

Ассортимент пигментов и наполнителей для водоэмульсионных красок ограничен специфич. требованиями (миним. содержание водорастворимых примесей, достаточная гидрофильность и др.). Чаще всего изготовляют белые водоэмульсионные краски; цветные краски получают добавлением в белые подцветочных (колеровочных) паст. Предельное кол-во пигментов и наполнителей составляет обычно 75-85% от критич. объемного содержания пигмента, или пигментоемкости (табл. 1), - безразмерной величины, характеризующей макс. плотность "упаковки" пигмента в монолитной пленке (см. Пигменты неорганические).

Табл. 1.-ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВОДНЫХ ДИСПЕРСИЙ ПЛЕНКООБРАЗОВАТЕЛЕЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВОДОЭМУЛЬСИОННЫХ КРАСОК

Показатель
Дисперсии акриловых сополимеров
Дисперсии гомо- и сополимеров винил ацетата
Стирол -бутадиеновые латексы
Содержал ие, % 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
Миним. т-ра пленкообразо-вания (без пластификато-ра),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 к-ты); в-ва, придающие структурную вязкость и тиксотропность (бентонит, аэросил); консерванты, предохраняющие покрытие от образования плесени и бактериального разложения (пентахлорфенолят натрия); пеногасители (напр., кремнийорг. жидкости); в-ва, придающие дисперсии устойчивость к коагуляции при повторных циклах замораживание - оттаивание (напр., высшие спирты, водорастворимые олигомеры); ингибиторы коррозии защищаемой пов-сти (NaNO2, C6H5COONa).

Один из важных показателей дисперсий, характеризующий область применения, в частности их пригодность для водоэмульсионных красок естеств. сушки, - миним. т-ра пленкообразования (МТП; табл. 1). Ниже этой т-ры, лежащей вблизи т-ры стеклования полимера, дисперсия не образует монолитных пленок, а водоэмульсионные краски - покрытий с высокими твердостью, адгезией и износостойкостью. Хотя миним. т-ра, рекомендуемая для нанесения водоэмульсионных красок на пов-сть, составляет ~ 5 oС, для получения красок часто используют дисперсии с более высокой МТП; снижение последней достигается введением в состав водоэмульсионных красок низкомол. пластификаторов (напр., дибутилфталата) или модификаторов (синтетич. олигомеров), а также т. наз. коалесцирующих добавок - летучих пластификаторов (напр., моноэтиловых эфиров этилен- или диэтиленгликоля), высших спиртов. Осн. достоинство водоэмульсионных красок - отсутствие в них орг. р-рителей. Это обусловливает нетоксичность водоэмульсионных красок, взрыво-и пожаробезопасность процессов их приготовления и нанесения, относительно невысокую стоимость. Недостаток нек-рых водоэмульсионных красок-неприятный запах, связанный с присутствием в них остаточного мономера. При длит. хранении водоэмульсионных красок, особенно выше 30°С или ниже 0°С, возможны образование плотных осадков пигментов или коагуляция дисперсной фазы (т.е. необратимая порча водоэмульсионных красок).

Технология получения водоэмульсионных красок включает: 1) приготовление водного р-ра диспергатора и др. добавок; 2) диспергирование в этом р-ре 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 (см. Краски). В случае приготовления нек-рых эпоксидных водоэмульсионных красок суспензию пигмента в олигомере эмульгируют в водном р-ре отвердителя непосредственно перед использованием краски.

Водоэмульсионные краски для окраски строит. объектов наносят гл. обр. при помощи валика, а также распылением или кистью. Сушат покрытия чаще всего на воздухе; продолжительность выдержки перед нанесением след. 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 кол-в (3-10%) метакриловой к-ты, акриламида, винилйиридина и др., изготовляют водоэмульсионные краски пром. назначения, образующие термоотверждаемые покрытия с хорошей адгезией к металлу. Такие водоэмульсионные краски наносят, напр., 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 см. Лакокрасочные покрытия).

Покрытия естеств. сушки с наилучшими св-вами 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 мех. св-в покрытия, образуемые водоэмульсионными красками, уступают эмалевым, водоэмульсионные краски применяют гл. обр. в стр-ве, на транспорте, в пром-сти 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 -преим. интерьеры. Термоотверждаемые водоэмульсионные краски используют также как противокоррозионные грунтовки по металлу. Нек-рыми водоэмульсионными красками окрашивают натур. и искусств. кожу, деревянную мебель. Доля водоэмульсионных красок в лакокрасочной продукции промышленно развитых стран составляет ок. 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

Осн. пути улучшения св-в и расширения ассортимента водоэмульсионных красок: применение новых сополимеров, преим. акрилового ряда, в т.ч. содержащих реакционноспособные звенья; создание эффективных функциональных добавок; модифицирование синтетич. латексов водоразбавляемыми олигомерами, окислителями и др.; создание новых искусств. латексов.


===
Исп. литература для статьи «ВОДОЭМУЛЬСИОННЫЕ КРАСКИ»: Толмачев И. А., Верхоланцев В. В., Новые воднодисперсионные краски, Л.; 1979. В. В. Верхоланцев.

Страница «ВОДОЭМУЛЬСИОННЫЕ КРАСКИ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

Еще по теме:

     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн