загрузка...
загрузка...
На головну

КОМПОНЕНТИ воднодісперсіоннимі ФАРБ

  1. UCR (undercolor removal - видалення додаткового кольору) і GCR (gray component replacement - заміна сірої компоненти)
  2. Благопріобретаемих компоненти інстинктивного акта
  3. ВИДИ воднодісперсіоннимі ФАРБ
  4. Групи радіокнопок - компоненти RadioGroup, RadioButton, GroupBox
  5. ІНШІ КАМЕДІ І смоли ДЛЯ ЖИВОПИСНИХ ФАРБ
  6. УПОВІЛЬНЮВАЧІ і прискорювачі затвердіння ОЛІЙНИХ ФАРБ
  7. ІСТОРІЯ ФАРБ

Пленкообразователи - синтетичні латекси - Водні дисперсії синтетичних каучуків, що утворюються в результаті емульсійної полімеризації. Штучні латекси (штучні дисперсії) - продукти, які отримують емульгуванням олігомерів при температурі вище їх температури розм'якшення або розчинів олігомерів або полімерів (з подальшою відгоном розчинників). Як правило, такі латекси отримують з каучуків, синтезованих полімеризацією в розчині, наприклад бутилкаучуку, ізопреновий каучуків. Утворений в процесі синтезу розчин каучуку в вуглеводні емульгують у воді, а потім вуглеводень відганяють. Плівкоутворювачами в таких дисперсіях можуть бути як перераховані вище олігомери і полімери, так і алкіди, епоксиди, поліуретани, бітуми, масла, що висихають і ін.

Дисперсії полімерів термодинамічно нестійкі. Полімерні частинки мають тенденцію до агломерації, коагуляції або осідання.

Стійкість латексу обумовлює адсорбований на поверхні дисперсних частинок полімеру захисний шар, що перешкоджає мимовільної коагуляції латексу. До складу цього шару входять аніонні, катіонні або неіоногенні поверхнево-активні речовини (емульгатори).

Зазвичай в якості плівкоутворювачів для глянцевих фарб використовують акрилові дисперсії з невеликим розміром частинок, масовою часткою нелетких речовин 45-50%, Тст = 15-50 ° С, що містять в деяких випадках до 30% стиролу. Їх вибір залежить від області застосування і вимог до атмосферостойкости покриття. Тверді полімери з високою Тст використовують в рецептурах фарб для глянцевої інтер'єрних покриттів з високою стійкістю до подряпин і злипання. Такі композиції вимагають високого вмісту Коалесценти (до 10%).

Фарби містять пленкообразователь і пігмент з близькими показниками заломлення будуть більш прозорими (лессирующими), ніж фарби, що містять зазначені компоненти з великою різницею в показниках. Нижче в таблиці наведені показники заломлення деяких плівкоутворювачів, що використовуються в ВД-фарбах.

 плівкоутворювач  Показник заломлення
 поліметілакрілат  1,48
 Поліетілакрілат  1,46
 Полібутілакрілат  1,47
 поліакрилат  1,48
 полиметилметакрилат  1,49
 Полібутілметакрілат  1,48
 полістирол  1,59
 поліакрилонітрил  1,52
 полівініліденхлорид  1,62
 полівінілацетат  1,47

Показники заломлення пігментів наведені у відповідних розділах.

Більшість дисперсій, використовуваних для виробництва інтер'єрних фарб, мають МТП = 18-20 ° С, так як більш низьке значення МТП (мімнімальная температура плівкоутворення) несприятливо впливає на стійкість покриттів до змивання і стирання, при більш високій МТП утворюються дуже крихкі покриття.

емульгатори(ПАР, зазвичай поєднання іонних і неіонних) в сополімеру, що застосовуються для ЛФМ, забезпечують колоїдну стабільність і сумісність пігментів і наповнювачів з дисперсією. Емульгатори - речовини, що полегшують отримання емульсій і сприяють їх стабілізації. Як емульгатори використовують пави, які зосереджуються на поверхні розділу полярної і неполярний рідин, забезпечуючи фазами кращу змішуваність. Найчастіше це аніонні полімери, наприклад, поліаміни, нейтралізовані кислотами. Хорошим емульгуючим і диспергирующим дію має лецитин (може працювати як в водних, так і органоразбавімих системах).

Природа і кількість емульгатора дозволяють контролювати розмір частинок і в'язкість дисперсій. Емульгатори, в залежності від їх хімічної природи, можуть стабілізувати емульсію як шляхом зниження міжфазного поверхневого натягу, додання частинкам емульсії електричних зарядів, однакових за знаком, так і шляхом утворення з емульгатора на поверхні крапельок механічно міцних магнітних плівок. Такі плівки захищають частинки емульсії від взаємного злиття при їх зіткненні, причому цей фактор може бути важливішим, ніж дію електричних зарядів. Особливо це відноситься до концентрованих емульсій, в яких емульгатори, повідомляють тільки заряд частинок, вже не забезпечують стійкості.

Основні типи емульгаторів: мила і милоподобниє ПАР, розчинні високомолекулярні з'єднання, високодисперсні тверді тіла. Встановлено, що якщо поверхня глобул полімеру насичена ПАР більш ніж на 60%, такий латекс може бути використаний у виробництві фарб. При виборі різних речовин в якості емульгатора керуються загальним правилом: емульгатори завжди краще розчиняються в дисперсійному середовищі, ніж в дисперсної фазі, а в разі твердих нерозчинних емульгаторів - краще змочуються нею.

Емульсії, стабілізовані йоногенних ПАР, втрачають стійкість при додаванні деяких змішуються з водою неелектролітів (спирти, ацетон і ін.) І електролітів. Інтенсивність коагулюючого впливу електролітів зростає зі збільшенням заряду коагулюючого іона.

При стабілізації емульсій неіоногенними ПАР електроліти не роблять коагулюючої дії. Однак такі дисперсії схильні до коагуляції при нагріванні.

Найбільш часто використовувані в промисловості аніонні емульгатори - додецилсульфат натрію (C12H25OSO3Na) і додецілбензосульфонат натрію (C12H25C6H4-SO3Na).

Агрегативна стійкість водних емульсій полімеру може зменшуватися і при заморожуванні. При охолодженні емульсії нижче 0 ° С відбувається утворення кристалів льоду води, що утворює дисперсійне середовище. Оскільки при замерзанні об'єм води збільшується, кристали починають здавлювати дисперсні частинки. До тих пір, поки адсорбційні оболонки ПАР не руйнуються, емульсії зберігають агрегатівную стійкість і після розморожування.

Емульсійної середовищем, а також розчинником латексних матеріалів служить вода. При випаровуванні розчинника (або при проникненні його в підкладку) на поверхні залишається тонкий шар полімеру у вигляді глобул (кульок). Якщо цей полімер м'який, то сили капілярного стиснення, що виникають внаслідок зменшення обсягу, вдавлюють частки одна в іншу, і тоді вони зливаються (коалесціруют). Виникає однорідна полімерна плівка. Цей процес можна поліпшити введенням спеціальних Коалесценти-розчинників. Тому для отримання емульсій типу «масло у воді» придатні, наприклад, олеат натрію, полівініловий спирт, гідрофільні глинисті мінерали такі як, бентоніти, каолін тощо Суміші речовин зазвичай ефективніші як емульгатори, ніж індивідуальні речовини.

Диспергатори і змочують агентиоптимізують процес диспергування пігментів і наповнювачів в пленкообразователе за рахунок поліпшення змочування пігментів, руйнування агломератів, стерическом або електростатичного стабілізації первинних частинок, що утворюються в процесі диспергування.

Як диспергирующих допоміжних речовин зазвичай застосовують поліфосфати або солі полікарбонових кислот, як правило, поліакрилової кислоти або її сополімерів. Крім того, для цих цілей можуть використовуватися різні олігомери, полімери або низькомолекулярні речовини, такі як 2-амінопропанола, ацетілендіоли, полісілоксани, а також прості неіонні емульгатори (етоксілати жирних спиртів), лігносульфонати і ін.

Поліфосфати і солі полікарбонових кислот впливають на поверхневий заряд пігментів і наповнювачів, але не змінюють поверхневий натяг системи.

Поліфосфати. Лінійні зшиті полі- або олігофосфати утворюють комплекси з іонами лужноземельних металів або більш важкими іонами і, таким чином, протидіють несприятливого впливу жорсткості води в процесі змочування.

При підвищеній температурі в процесі диспергування або при зберіганні поліфосфати можуть гидролизоваться до монофосфату, в результаті чого втрачається їх стабілізуючу дію. Деякі фосфати, наприклад фосфат кальцію, в процесі зберігання фарб можуть осідати, утворюючи кристалітів.

У вітчизняній практиці найчастіше використовують поліфосфат натрію, тринатрийфосфат, цеоліт натрію, проте їх застосування більш виправдано у виробництві недорогих матеріалів.

Полікарбоксилати - це в основному натрієві або амонієві солі гомо- або співполімерів акрилової, метакрилової або малеїнової кислот або сополімери цих кислот з акриловими мономерами (стирол і / або олефіни).

Перевага солей поліакрилових кислот перед поліфосфатами - їх краща стабільність при зберіганні, можливість використання в рецептурах водно-дисперсійних фарб для глянцевих покриттів і в волеровочних пастах. Однак вони дорожче поліфосфатів, так як є синтетичними продуктами. Активність поліакрилових кислот в якості диспергаторов визначається щільністю заряду, молекулярної масою і характером молекулярно-масового розподілу (ММР). Бажано використання поліакрилових кислот середньої молекулярної маси (2000-20 000) з вузькою ММР.

Кількість диспергатора в рецептурі ЛКМ визначають за мінімальною в'язкості і / або седиментації пігментних паст з різним вмістом диспергирующей добавки. Так як диспергатор може взаємодіяти з плівкоутворювачем, впливаючи на якість покриття (наприклад, на показник мокрого стирання), необхідно підбирати не тільки його кількість, але і марку дисперсії, з якої його можна використовувати. Зазвичай диспергатор застосовують в кількості 0,25-0,8% від маси пігменту і наповнювача.

Растекателі (смачиватели).Застосовуються для кращого розподілу ЛФМ по поверхні. Як змочувачів (растекателей) використовують:

- Полімери, наприклад, ацетобутірат целюлози або поліакррілати. Через цілеспрямованого досягнення несумісності полімери концентруються на поверхні і ліквідують відмінності в поверхневому натягу окремих ділянок. При використанні полімерних добавок на відміну від полиорганосилоксанов або ПАР можливе нанесення повітряних шарів або перефарбування поверхні з хорошою межслойной адгезію.

- Фторсодержащий ПАР аніонного, катіонного або неионогенного типів з повністю фторованими алкільних груп.

- Низькомолекулярні поліорганосилоксани, наприклад діметілполісілоксан. При модифікації Si-O ланцюга можуть поліпшуватися такі властивості, як сумісність або термостабільність.

захисні колоїди - Натуральні або синтетичні полімерні емульгатори: полівініловий спирт, крохмаль, полівінілпіролідон, гідроксиетилцелюлоза або поліпептиди, наприклад желатин. Вони забезпечують стерическую стабілізацію одержуваної дисперсії, підвищуючи її стабільність при зберіганні. Їх набухання і вологопоглинання дозволяють контролювати в'язкість дисперсій і фарб на їх основі. Однак їх застосування часто призводить до зниження водостійкості покриттів.

буферні речовини і нейтралізують агенти використовують для підвищення стабільності дисперсії і іонної сумісності в процесі полімеризації. В якості таких з'єднань застосовують ацетат, карбонат і бікарбонат натрію, етилендіамінтетраацетат. При використанні в якості сомономером акрилової або метакрилової кислоти, а також якщо емульсійна полімеризація ініційована пероксідісульфатамі, після закінчення процесу дисперсія має кислу реакцію. Нейтралізація (зазвичай до рН 7-9) аміаком, амінами або гидроксидами лужних металів дозволяє підвищити стабільність дисперсії. Раніше для цих цілей, як правило, використовували аміак, але через різкий запах дисперсій, виявлявся при виробництві ЛФМ і в процесі плівкоутворення, він був замінений на нейтралізують агенти зі слабким запахом.

Поверхнево активні речовини.Застосовуються для полегшення отримання дисперсії твердих компонентів, змочування твердих частинок дисперсії, змочування підкладки, полегшення отримання емульсій і т.д.

Типові ПАР - органічні сполуки діфільного будови, т. Е. Містять в молекулі атомні групи, сильно розрізняються по інтенсивності взаємодії з навколишнім середовищем (у найбільш практично важливому випадку - водою).

Поверхнева активність ПАР, розчинених в полярних рідинах (в даному випадку в воді), обумовлена ??гідрофобними радикалами.

Класифікація заснована на полярній (неполярной) структурі ПАР, яка визначає їх гідрофобні і ліпофільні властивості.

За хімічною природою і типом гідрофільних груп ПАР ділять на іоногенні і неіоногенні і амфотерні. Іоногенні ПАР дисоціюють у воді на іони, одні з яких мають адсорбційної (поверхневої) активністю, інші (протівоіони) - адсорбційно неактивні. Якщо адсорбційно активні аніони, ПАР називаються або аніоноактівние, в протилежному випадку - катіоноактивні.

Аніонактивні ПАР містять в молекулі одну або декілька полярних груп і дисоціюють у водному розчині з утворенням довголанцюгових аніонів, що визначають їх поверхневу активність. Це групи: СООН (М), OSO2OH (M), SO3H (M), де М-метал (одно-, дво- або тривалентний). До аніоноактивні ПАР відносяться:

1. Похідні карбонових кислот (мила);

2. Первинні та вторинні алкілсульфати;

3. алкіл- і алкілбензолсульфонати, сульфонати складних ефірів моно- і дикарбонових кислот;

4. Сульфо- і карбоксіетоксілати спиртів, сульфоетоксілат карбонових кислот;

5. Азотомісткі ПАР: амідосул'фонати, аміди сульфокарбонових кислот, амідосульфати, амідокарбоксілати;

6. Солі перфторірірованних карбонових кислот, перфторовані сульфоацетатов, моно- і діалкілфосфатов і фосфонатов, перфторір. фосфонати і ін. з'єднання.

Катіонактівних ПАР, молекули яких диссоциируют у водному розчині з утворенням поверхнево-активного катіона з довгою гідрофобною ланцюгом і аніона - зазвичай галогенідусрібла, іноді аніону сірчаної або фосфорної кислоти. Переважаючими серед катіонактівних ПАР є азотовмісні сполуки. Практичне застосування знаходять і речовини, що не містять азот: з'єднання сульфонним, фосфонію, Арсон, іодонія. Азотовмісні сполуки можна розділити на наступні основні групи:

1. Аміни і їх солі та оксиди;

2. Моно- і бісчетвертинних амонієві підстави;

3. четверичной амонієві сполуки з різними функцональнимі групами в гідрофобною ланцюга;

4. Моно-і бісчетвертинних амонієві сполуки з атомом азоту в гетероциклічних кільці. Найбільш уживані - з'єднання піридину, хіноліну, фталазіна, бензимидазола, бензотіазол, бензотриазол, похідні піролідіна, імідазолу, пиперидина, морфоліну, піперазин, бензоксазину і ін .;

5. Полімерні ПАР.

Катіонактівних ПАР менше знижують поверхневий натяг, ніж аніонактивні, але вони можуть взаємодіяти хімічно з поверхнею адсорбенту, наприклад, з клітинними білками бактерій, обумовлюючи бактерицидну дію.

Неіоногенні ПАР не дисоціюють у воді на іони. Їх розчинність зумовлена ??наявністю в молекулах гідрофільних ефірних та гідроксильних груп. Неіонні ПАР - найчастіше ефіри поліетіленгліколей. Більшість неіонних ПАР отримують приєднанням окису етилену до аліфатичних спиртів, АЛКІЛФЕНОЛИ, карбоновим кислотам, амінів і інших сполук з реакционноспособним атомом водню.

Неіоногенні ПАР поділяють на групи, що розрізняються будовою гідрофобної частини молекули, в залежності від того, які речовини послужили основою отримання полігліколевий ефірів. На основі спиртів отримують оксіетілірованние спирти; на основі карбонових кислот - оксіетілірованние жирні кислоти; на основі алкилфенолов і алкілнафтолов - оксіетілірованние алкілфеноли; на основі амінів, амідів, імідазолінів - оксітілірованние алкіламіни і ін.

ПАР містять і кислотні, і основні групи - амфотерні (амфолітні). Містять в молекулі гідрофільний радикал і гідрофобну частину, здатну бути акцептором або донором протона в залежності від рН розчину. Зазвичай ці ПАР включають одну або кілька основних і кислотних груп, можуть містити також і неіокогенную полігліколевий групу. Залежно від величини рН вони виявляють властивості катіонактівних або аніонактавних ПАР.

За хімічною будовою і деякого подібності сойства амфолітні ПАР ділять на 5 основних груп:

1. Алкіламінокарбоновие кислоти; алкільних радикал аміну зазвичай нормальний (прямоцепочечний), але якщо він розташований між аминной групою і карбоксильної, іноді має розгалужений характер. До цієї ж групи відносять алкіламіно фенілкарбоновие к-ти; алкіламінокарбоновие к-ти з первинної, вторинної чи третинної аміногрупи; з проміжною гідроксильної, ефірної, складноефірного, амидной або сульфоамідной групою;

2. Алкілбетаіни;

3. Похідні алкілімідазолов;

4. Алкіламіноалкансульфонати;

5. Природні білки, нуклеїнові кислоти, модифіковані природні (гідролізат білків, сульфатованих хітин), продукти ступінчастою конденсації амінів, формальдегіду, альбуміну, жирних кислот.

Поверхнево-активні речовини виконують не тільки функцію змочування твердих компонентів фарби, але і забезпечують змочування поверхні, на яку наноситься даний ЛФМ. У цьому випадку їх прийнято називати змочувачами або растекателямі. Вони забезпечують рівніше формування лакофарбової плівки, а також кращу адгезію. Вибір змочувачів проводиться виходячи з природи поверхні і властивостей пленкообразователя. В процесі плівкоутворення ПАР можуть перешкоджати коалесценции (злипання) частинок полімеру. Тому необхідно підбирати ПАР, суміщені з полімером після затвердіння плівки, що полегшує ліквідацію міжфазної межі в процесі плівкоутворення. Цим вимогам у великій мірі відповідають іоногенні ПАР.

Одним з негативних властивостей латексних фарб є флоккуляции (осідання) твердих частинок при зберіганні. Для запобігання або уповільнення цього процесу застосовуються спеціальні диспергатори або дефлоккулянти (цю роль можуть з успіхом виконувати і загусники). Без добавок частки пігментів отримують прямий контакт один з одним у вигляді неконтрольованих флоккулятов. На противагу цьому прямого контакту «пігмент-пігмент» при контрольованих флоккулятах не відбувається, молекули добавок завжди знаходяться між частинками пігменту. Контрольований стан флоккуляции утворює трехразмерние змочуючі структури, які призводять до Тиксотропна течією всередині покриття. Завдяки цим структурам підвищується стан в'язкості. Однак, коли додаються зсувні зусилля, то структури (пігментні флоккуляти) розриваються, що призводить до більш низької в'язкості. Згодом (після усунення зсувних зусиль) флоккуляти можуть відновлюватися. Зазвичай подібні системи демонструють поріг растекаемости. Внаслідок вищеописаних реологічних умов може бути надано позитивний вплив на зменшення розшарування і утворення патьоків. В процесі виробництва фарб і при їх експлуатації зсувні зусилля залишають в'язкість на досить низькому рівні з тим, щоб зробити переробку більш легкою. Потім, в стані спокою (зокрема, після нанесення), в'язкість швидко зростає, що призводить до більш високої стабільності на вертикальних поверхнях навіть при великій товщині шару. Аналогічний позитивний ефект спостерігається у ставленні розшарування. Завдяки високій в'язкості в стані спокою (в даному випадку, при зберіганні) швидкість осадження пігментних частинок різко знижується.

Такі добавки здебільшого представляють собою полімери низького молекулярного ваги для неорганічних пігментів і високомолекулярні - для органічних пігментів. Полімери адсорбуються на поверхні пігменту і стабілізують умови дефлоккуляціі. Рекомендовані концентрації застосування високомолекулярних полімерів значно вище, ніж для класичних молекул низького молекулярного ваги.

Для емульсійних систем значущим стабілізуючим механізмом є електростатичне, тому що несольватірованние полімерні ланцюги сполучного необхідні для створення відповідного просторового перешкоди. Це можуть забезпечити диспергирующие добавки на основі солей полікарбонових кислот.

Одними з добавок, що модифікують для латексних фарб є емульсії різних восків (поліетиленового і окисленого поліетиленового воску, комбінованого воску та ін.). Ці добавки підвищують стійкість до злипання і утворення подряпин, стійкість до удару, покращують розлив, збільшують глянець, підвищують гідрофобні властивості. У лакофарбові матеріали можуть вводитися від 1 до 12% від загальної рецептури.

Крім того, модифікаторами можуть служити алкідні, епоксидні, поліуретанові полімери, а також різні масла і природні смоли.

Важливим властивістю водно-дисперсійних фарб є те, що ними можна фарбувати і вологі поверхні, на відміну від більшості органоразбавімих матеріалів. Покриття з водно-дисперсійних матеріалів мають здатність пропускати повітря і водні пари - «дихати», що дуже важливо при фарбуванні бетонних і дерев'яних споруд.

Сумісні з більшістю мінеральних і органічних пігментів, можуть містити антикорозійні пігменти, антипірени, металеві пігменти (після спеціальної підготовки), перетворювачі іржі і ін.

Водно-дисперсійні фарби в якості покривного шару можуть наноситися майже на будь-які ґрунтувальні шари.

Коалесценти.Коалесценція (від лат. Coalesce - зростатися, з'єднуюся), злиття крапель або бульбашок при зіткненні всередині рухомого середовища (рідини, газу) або на поверхні будь-якого тіла. Коалесценція супроводжується укрупненням крапель (бульбашок) і обумовлена ??дією сил міжмолекулярної тяжіння. Коалесценти забезпечують пластифікацію тільки на стадії утворення плівки, а потім випаровуються - залишки Коалесценти можуть негативно позначитися на якості лакофарбової плівки. Коалесценти знижують мінімальну температуру плівкоутворення.

Як Коалесценти можуть бути використані одно- і двоатомні спирти, ефіри (частіше гліколеві), їх суміші, а також складні ефіри карбонових кислот, ароматичні з'єднання і ін. Коалесценти вводяться в кількостях від 2 до 10% від сухого залишку латексу. Коалесценти можуть використовуватися як індивідуально, так і в поєднаннях для досягнення певних якостей фарби або покриття, наприклад, зниження розтріскуваності і підвищення водостійкості, збільшення терміну сушіння і зниження МТП і т.п.

Нижчі спирти і гліколі не завжди можуть виступити в якості Коалесценти, а також знизити мінімальнут температуру плівкоутворення, але додаються в фарби для збільшення морозостійкості.

Пластифікатори.У деяких випадках для додання пластичності і еластичності латексним матеріалами в них вводять пластифікатори. Завдяки застосуванню пластифікаторів (іноді їх називають також мягчителями) полегшується диспергування в полімерах наповнювачів та інших сипучих компонентів, знижуються температури переробки композицій на технологічному обладнанні. Деякі пластифікатори надають полімерних матеріалів негорючість, світло-, термо-, морозо-, вологостійкість і інші цінні спеціальні властивості. Як пластифікаторів використовують нелеткі, хімічно інертні продукти, здатні поєднуватися з полімером, т. Е. Утворювати з ним стійкі композиції при введенні досить великих кількостей пластифікаторів (іноді до 100% в розрахунку на масу полімеру). До поширених пластифікатора відносяться ефіри органічних і неорганічних кислот, наприклад дибутилфталат, ди (2-етилгексил) фталат, дібутілсебацінат, трікрезіл- і трибутилфосфат; продукти нафтопереробки, наприклад масла нафтові; продукти переробки кам'яного вугілля і деревних матеріалів, наприклад кумароно-інденові смоли, каніфоль; епоксідірованние масла рослинні і ін. Для отримання морозостійких полімерних композицій використовують ефіри аліфатичних дикарбонових кислот переважно адипінової, себациновой і і 1,10-декандікарбоновой. Фосфатні пластифікатори повідомляють полімерним композиціям також вогнестійкість (галогенфосфорсодержащіе пластифікатори) або морозостійкість і огенстойкость (тріалкіл- і тріарілфосфати).

Добавка пластифікатора в барвисті склади обмежується 10-12% (додавання більшої кількості може призвести до погіршення якості барвистої плівки).

Суспензія пігментів і наповнювачів в емульсійної середовищі утворює водно-дисперсійну фарбу. У водно-дисперсійних лакофарбових матеріалах обов'язкова присутність біоциду для запобігання розвитку біоорганізмів при зберіганні ЛФМ, а також в сухих плівках.

Для створення однорідної суцільної лакофарбової плівки в ВД-матеріали необхідно ввести спеціальні добавки - Коалесценти. Коалесценція (від лат. Coalesce - зростатися, з'єднуюся) - злиття крапель або бульбашок при зіткненні всередині рухомого середовища (рідини, газу) або на поверхні будь-якого тіла (коалесценція - руйнування емульсії і поділ її на два рідких шару внаслідок того, що емульсії є седиментаційно-нестійкими системами, а це призводить до мимовільного злиття крапельок в дисперсійному фазі).

При виборі Коалесценти для плівкоутворення слід враховувати не тільки їх ефективність і кількість, але і здатність до омилення (особливо для речовин, що містять складноефірний групи), випаровуванню, запах, а також брати до уваги фізико-механічні та захисні властивості утворюються покриттів.

Коалесценти дозволяють знижувати температуру плівкоутворення водних дисперсій. Висококиплячі змішуються з водою розчинники, наприклад, пропіленгліколь, уповільнюють випаровування води і тому забезпечують хороші технологічні властивості ЛФМ при їх нанесенні.

В результаті коалесценції відбувається зменшення ступеня дисперсності емульсій, пін і аерозолів аж до їх розшарування на дві фази (рідина - рідина або рідина - газ). Коалесценція відбувається в результаті флуктуаційного прориву плівок рухомий середовища, які поділяють рідкі або газоподібні частинки, що є причиною широкого (в межах декількох порядків) розкиду в значеннях часу життя плівок, що характеризує стійкість частинок до коалесценції. Остання визначається температурою і в'язкістю середовища, міжфазним натягненням, розміром частинок, площею плівок і ін. Факторами. Особливо сильно впливає на стійкість до коалесценції наявність на міжфазної поверхні адсорбційних шарів ПАР (стабілізаторів).

Як Коалесценти використовуються спирти (пропіловий, ізопропіловий, бутиловий і т.д.), гліколі (бутілгліколь, дібутілгліколь, діізопропілгліколь і т.д.), ефіри гліколів, ефіри дикарбонових кислот, суміші гликолей і спиртів і т.п. Ефективними Коалесценти виявилися прості ефіри гліколів різної будови або їх суміші з метоксібутанолом.

Додаються Коалесценти в кількості від 0,2 до 10% від сухого латексу в будь-який момент виготовлення ЛФМ. Слід зазначити, що при додаванні до дисперсії різних Коалесценти може істотно змінюватися в'язкість композиції ще до введення наповнювачів і загусники. Так, для стіролакрілатних дисперсій використання бутідцігліколя як Коалесценти призводить до збільшення в'язкості дисперсії в 1,5-2 рази, а метілпропілгліколь знижує її в 2-5 разів.

Використання розчинників з високою температурою кипіння, через їх високу пластифицирующей активності може призводити до підвищення грязеудержаніе покриття. Плівкоутворювальні добавки також впливають на в'язкість і смачиваемость ЛФМ і на стійкість покриття до мокрого стирання.

У практичній роботі слід пам'ятати, що найчастіше при додаванні Коалесценти дисперсії і фарби втрачають колоїдну стабільність. При швидкому додаванні цих речовин можуть утворюватися мікрогеля або відбутися повна коагуляція. Це явище (так званий «шок від дії розчинника») можна запобігти шляхом повільного введення Коалесценти або попереднього розбавлення його водою і / або розчинником, змішують з водою.

Для воднодісперсіонних глянцевих покриттів переважно застосування висококиплячих, гідрофобних і сильно пластифицирующих Коалесценти типу моно-, ди-і трипропіленгліколь н-бутилового ефіру.

Загусники.Водно-дисперсійні фарби легко змінюють свою в'язкість при додаванні загусники або розведенні водою. Велике значення мають особливості реологического поведінки розчинів полімерних загусники. Так, при змішуванні фарби з невеликою кількістю перекису (за новою термінологією - пероксиду) водню різко знижується її в'язкість, особливо якщо суміш підігріти до 50-60 ° С. Покриття з такої фарби більш водостійкі і володіють більшою адгезійною міцністю в порівнянні з покриттями з необробленої фарби.

Як загусників можуть використовуватися як неорганічні (каолін, аморфний діоксид кремнію, бентоніт, рідке скло), так і органічні (ефіри целюлози, акрилати, поліуретани, похідні крохмалю, гідроксіетіл-, гідроксіпропіл-, карбоксиметилкрохмаль). Наприклад, при введенні навіть невеликих кількостей рідкого скла ВД-фарба гусне настільки, що перетворюється в холодець. Такий консистенції фарба легко наноситься пензлем і набуває нової якості - вона не стікає з вертикальних і навіть стельових поверхонь, не утворює патьоків. Під впливом рідкого скла підвищується здатність, що криє водоемульсійних фарб, тобто знижується їх питома витрата. Але, як і рідке скло, так і ефіри целюлози працюють в досить вузьких межах рН і розріджується при сильному перемішуванні. Вибір реологического модифікатора визначається рецептурою водно-дисперсійної системи, її призначення та умов нанесення.

Дія неорганічних загусники на основі різних мінеральних глин (силікатів алюмінію і магнію) засновано на освіту просторових гелів з частинок пластинчастої форми або мають форму ланцюжків. Просторова орієнтація виникає внаслідок протилежних зарядів поверхні частинок, що забезпечує тісний контакт між ними, таким чином, виникає структура «карткового будиночка».

Неорганічні філосілікатние загусники (бентоніт) зазвичай застосовують в поєднанні з ефірами целюлози. Вони підвищують псевдопластичні рідини композицій, але в багатьох випадках тіксотропіруют їх. Структура гелів руйнується при додатку певної напруги зсуву, однак після його зняття вона через деякий час відновлюється. Максимальна тіксотропірованіе, необхідну для нестекающая фарб, може бути досягнуто при використанні металлорганических з'єднань - комплексів титану і цирконію. Для їх ефективної дії необхідна наявність в рецептурі захисних колоїдів з функціональними гідроксіл'нимі групами (гідроксіетілцел-люлози, полівінілового спирту, крохмалю).

Асоціативні загусники - це гідрофобізовані полімери з розташованими поруч гідрофільними і гідрофобними структурними ланками. Представниками цього класу загусники є поліуретанові (гідрофобізовані - ГУ і етоксильовані - ЕУ) і акрилові згущувачі (гідрофобізовані, набухають в лугу емульсії - ГЕНЩ). Асоціативні загусники містять в молекулі гідрофобні групи і тому можуть адсорбуватися на поверхні частинок пленкообразователя, утворюючи в водної фазі міцелярні, асоціативні комплекси. В результаті можна домогтися підвищення в'язкості фарб з високим вмістом пленкообразователя при середніх і високих швидкостях зсуву.

Широко використовуються целюлозні загусники, що забезпечується їх хорошими реологическими властивостями і седиментаційних стійкістю. Змінюючи ступінь молекулярного заміщення, величину молярної маси целюлозного полімеру, контролюючи однорідність по заміщенню, можна досягти повної і швидкої розчинності ефіру целюлози і в гарячій, і в холодній воді, а також дуже високою біостабільності. Дія целюлозних загусники особливо ефективно в лужних або близьких до нейтральних середовищах, хоча розчини багатьох целюлозних (неіоногенних) полімерів зазнають вельми незначні зміни в'язкості в інтервалі рН 2-12. Розчини на їх основі мають, як правило, максимальної стабільністю в'язкості при значеннях рН 6-8, і лише при значеннях рН нижче 2 може спостерігатися деяке падіння в'язкості, що пов'язано з незначним кислотним гідролізом. Основним недоліком найбільш популярного (в 80-90-х р.р. ХХ століття) загустителя КМЦ є чутливість до рН середовища, так як в сильнокислому середовищах його загущающих здатність може зникнути зовсім. У сільнощелочних середовищах може відбуватися окислювальна деструкція полімеру (прискорюється при нагріванні), яка знижує в'язкість. Розчини целюлозних загусники досить стійкі в присутності неорганічних електролітів високих концентрації. Сучасні ефіри целюлози з розміром гранул 0,25-0,5 мкм і рН розчину 7 мають хорошу загущающую здатність при низькій концентрації полімеру (~ 3% мас.), А також дають стійкі до розбризкування, в'язкі, тиксотропні і прозорі розчини.

Для штукатурок і силікатних фарб більш ефективні ксантановий загусники. При використанні полісахаридів і поліакрилових загусники в'язкість збільшується як в результаті утворення водневих зв'язків між молекулами загустителя, так і в результаті гідратації і укладання полімерних ланцюгів в петлі і кільця. Загальним результатом цього процесу є досягнення певної структурної в'язкості складу (псевдопластичні рідини). У цьому випадку, як правило, підвищується седиментаційна стійкість фарб і запобігає стікання і розбризкування при нанесенні. Однак ефективність вирівнювання шару фарби може у результаті зміни в'язкості при високих швидкостях зсуву. Це особливо помітно при нанесенні ЛФМ пензлем: спостерігається погана розтікання, тенденція до розбризкування, утворюється тонке покриття.

Застосовуються синтетичні загусники, зокрема, на основі акрилової і метакрилової кислот і водорозчинні поліуретани. Оскільки поліакрилова кислота є слабкою кислотою, в воді вона майже не диссоциирована. Її молекулярні ланцюжки представляють агломерат з дуже низькою здатністю до набухання і, як наслідок цього, мають дуже низький загущающих ефект. У зв'язку з цим більш широко застосовуються Карбоксильований поліакрилати, що представляють собою сополімери метакрилата з метакрилової (етакріловой кислотою), похідними ітаконовою кислоти, стиролом.

Таблиця. Класи загусники.

 клас з'єднань  Загущувач і його характеристика
 органічні
 полісахариди  ксантановий
 гуарові
 похідні целюлози  Карбоксиметилцелюлоза (аніонний)
 Гідроксиетилцелюлоза (неіонний)
 Етілгідроксіетілцеллюлоза (неіонний)
 Метилцелюлоза (неіонний)
 Гідроксипропілметилцелюлоза (неіонний)
 Гідрофобізовані (неіонний, асоціативний)
 акрилові  Емульсії або дисперсії, набухають в лугу (ЕНЩ, аніонний)
   Гідрофобізовані емульсії або дисперсії, набухають в лугу (ГЕНЩ, аніонний, асоціативний)
 поліуретанові  Гідрофобізований поліефірполіуретан (неіонний, асоціативний)
 Металлорганические з'єднання (гелеутворювачі)  титанати
 цирконати
 неорганічні
 Бентон  Бентоніт
 Гектор
 смектит
 глини  Каолін
 охри
 силікати  Біла сажа (аморфна двоокис кремнію)
 Аеросил (високодисперсна двоокис кремнію)
 Рідке скло (силікат Na або К)
 гидроокисли  гідроокис алюмінію

Механізм дії пропонованих акрилових сополімерів зводиться до наступного: в сухому вигляді макромолекули сополимера містять нейтральні СООН- групи і являють собою згорнуту безладним чином просторову сітку. Взаємодія з водою призводить до гідратації молекули, сітка розтягується і збільшується в розмірах. Введення в систему лугу, наприклад призводить до нейтралізації кислотних груп, які набувають негативний заряд (-СОО-). За рахунок електростатичного відштовхування однойменних зарядів сітка займає максимальний обсяг, пов'язуючи і загущая гідрофільний розчинник. Таким чином, механізм загустевания є асоціативним: гідрофобні сегменти макромолекули забезпечують асоціативне взаємодія їх один з одним. Така взаємодія забезпечує високу стабільність в'язкості системи, відмінні реологічнівластивості, розлив і стійкість до розбризкування.

Акрилові загусники, набухають в лугу (ЕНЩ, ГЕНЩ) - це поліакрилові дисперсії з високим вмістом кислотних груп, сильно набухають при рН> 7. Ступінь набухання і, відповідно, ефективність загущення залежать від наступних факторів:

- Тип, зміст і розподіл кислоти в дисперсії;

- Ступінь нейтралізації;

- Тст основного полімеру;

- Щільність зшивання;

- Полярність полімеру;

Сополімери з низькою Тст набухають краще, ніж тверді, жорсткі полімери з високою Тст. Гідрофільні сополімери загущають сильніше, ніж гідрофобні, при однакових Тст і змісті кислоти. З цієї причини як загусники переважно використовують м'які чисто акрилові дисперсії, що містять етилакрилат і акрилову або метакрилової кислоти. Полімери, отримані в кислому середовищі (вміст нелетких речовин близько 40% по масі), сильно набухають при нейтралізації до рН = 7. Зазвичай активність загустителя проходить через максимум при збільшенні рН і вмісту кислоти. Максимальна в'язкість композиції досягається при оптимальному набуханні частинок.

Якщо рН середовища продовжує збільшуватися або вміст кислоти в сополимере стає занадто високим, частки дисперсії стають частково розчинними і активність загустителя знижується. Хоча слабка зшивання між частинками ускладнює їх набухання, вона дозволяє утримувати більшу кількість кислоти без збільшення розчинності або порушення структури частинок. Таким чином, зшивання в поєднанні з більш високим вмістом кислоти підвищує активність згущене.

Шляхом введення до складу полімеру спеціальних функціональних сомономером, що відносяться до неіонних етоксильований ПАР, можна отримувати акрилові згущувачі з асоціативними властивостями (ГЕНЩ), що представляють собою кислі дисперсії, нейтралізуемой додаванням лугу. Гідрофобні бічні ланцюги функціональних мономерів адсорбуються на поверхні молекул загустителя аналогічно тому, як молекули поліуретанового загустителя адсорбуються на поверхні частинок пленкообразователя. В результаті утворюється аналогічна мицеллярная просторова структура.

Поліуретанові загусники, як правило, являють собою полімери на основі поліетіленгліколей, диизоцианатов (гексаме-тілендіізоціаната) і гідрофобних длінноцепних спиртів. Центральним є поліуретановий гідрофільний «блок», бічні ланцюга полімеру складаються з гідрофобних длінноцепних спиртів. Використання асоціативних загусники обмежена сильною залежністю їх активності від інших компонентів рецептури.

Асоціативні загусники, такі як гідрофобною-модифіковані поліуретани або щелочерастворімие емульсії акрилових сополімерів і гідроксиетилцелюлоза складаються з молекул з гідрофільної і гідрофобної частиною.

Їх дія описується як взаємодія між гідрофобною частиною молекули з компонентами ЛФМ з утворенням міцелярноассоціатівних комплексів, в той час як гідрофільна частина молекули залишається у водній фазі.

З ефірів целюлози, загущающих по асоціативному механізму, найчастіше застосовують гідрофобізовані похідні етилцелюлози (гідроксіетіл- або етілгідроксіетілцеллюлоза). При використанні ефірів целюлози досягається невисокий рівень асоціативного взаємодії з частинками пленкообразователя, тому їх використовують зазвичай лише для запобігання розбризкування при нанесенні фарби валиком. До кінця XX століття популярними були карбоксиметилцелюлози. Їх недоліками були висока необхідна концентрація для загущення системи (в 2-6 разів більше, ніж гідроксиетилцелюлоза), а також незахищеність від біоразрушітелей і перепадів температур.

Загусники типу ДЕЦ викликають псевдопластичні рідини або розріджується при зсуві реологию в фарбі. Це означає, що в'язкість фарби знижується при підвищених швидкостях зсуву під час нанесення і підвищується при низьких швидкостях зсуву безпосередньо після нанесення або при зберіганні.

Молекулярний вага ДЕЦ взаємопов'язаний з в'язкістю їх водних розчинів, при цьому більшу молекулярну вагу веде до більш високого значення в'язкості.

Асоціативні загусники в порівнянні з целюлозними дають наступні переваги:

- Зниження схильності ЛФМ до розбризкування при нанесенні,

- Поліпшення стійкості покриття до стирання,

- Кращий розлив ЛФМ,

- Підвищення покриваності ЛФМ,

- Поліпшення здатності до полірування.

Використання асоціативних загусники обмежена сильною залежністю їх активності від інших компонентів рецептури. На вибір загустителя впливають не тільки стабілізуюча система водної дисперсії і загальна поверхня її частинок, але і диспергуючі і змочують пленкообразующие агенти. Можливо явище різкого зростання або повної втрати активності асоціативного загустителя при навіть незначному, здавалося б, зміні рецептури ЛФМ.

При виборі загустителя або тиксотропного агента для рецептури конкретного ЛФМ слід пам'ятати, що загущувач включається в структуру покриття і впливає на його властивості, зокрема водо- і атмосферостійкість. Тому, наприклад, в рецептурах фасадних фарб в якості згущувача застосовують не більше 1% ефірів целюлози від нелетких компонентів фарби. Ще більш суворе обмеження існує на використання акрилових загусники, тому що через негативного впливу на водостійкість покриттів їх можна застосовувати тільки в рецептурах інтер'єрних фарб. Загусники на основі природних сполук, наприклад ефіру целюлози, можуть бути заражені грибком і мікроорганізмами як при зберіганні, так і в процесі покриття, тому по можливості слід використовувати целюлозні загусники, які не піддаються біоруйнування.

Основним недоліком використовуваних акрилатних загусники є їх мала стійкість до електролітів, хоча останнім часом почали випускати акрилатні реологічні модифікатори, досить стійкі до електролітів. Додавання деяких (в основному органічних) пігментів в лакофарбову композицію, приготовлену з використанням акрилатного загустителя, супроводжується зменшенням в'язкості пасти на величину, що залежить від типу застосовуваного пігменту. Ці загусники економічні - потрібно не більше 2-5% від сухого становить латексу (тобто потрібно в 10-15 разів менше, ніж целюлозних загусники). Розроблено нові акрилові дисперсії з високою загушающей здатністю, які мають не сферичні, а часточкові частки. Завдяки своїй формі частки полімеру при однаковій масі мають майже вдвічі більший обсяг у порівнянні з сферичними і надають водно-дисперсійних систем велику в'язкість.

Застосування поліуретанових загусники дозволило в значній мірі поліпшити реологічні властивості водно-дисперсійних систем. Висока ефективність уретанових загусники пов'язана з набуханням, розчиненням і загущення ЛФМ в міру нейтралізації. Тому для регулювання рН фарби необхідно вводити підставу.

Для загущення латексних систем з дрібними частинками ефективно використання синергічних сумішей поліуретанів і емульсійних полімерів, наприклад поліефірів. Зокрема, загущувач, що представляє собою 25% -ний розчин поліуретану і Бутилдигликоль, має хороший розлив, а також легкість нанесення. Подібні синтетичні загусники характеризуються високою адгезією і відсутністю патьоків при нанесенні на вертикальні поверхні, а також можуть забезпечувати стійкість глянцю і високу ефективність (нанесення безповітряним розпиленням).

Ефективно використання сумішей полімерів поливинилового ряду з акриловим сополімером при додаванні невеликих кількостей акрилової кислоти, а також загустителя на основі акрилового сополімеру, що містить добавки бутадієн-нитрильного і бутадієнстирольного латексів, полівінілового спирту. Дані композиційні реологічні модифікатори мають хороший розлив, легкість нанесення і стійкість до розбризкування.

Нові реологічні добавки є розчинами модифікованих сечовин в N-метілпірролідона. Дія добавок засноване на тому, що їх активні компоненти нерозчинні в розчинниках, які звичайно застосовуються в лакофарбових композиціях. Тому при введенні в лакофарбовий складу ці добавки повільно виділяються (в керованому режимі) з композиції, утворюючи дуже дрібні, голчасті мікрокристали, які потім формують тривимірну гратчасту структуру. При нанесенні таких покриттів досить дуже невеликих зсувних зусиль, щоб зруйнувати ґратчасту структуру і, таким чином, додати матеріалу бажану плинність. Після нанесення покриття структура матеріалу відновлюється дуже швидко, підвищуючи в'язкість в нанесених плівках. Між сечовини групами пропонованих добавок знаходяться ділянки (блоки) з середньою полярністю, які визначають сумісність з пленкообразующими (сполучними) речовинами, а кінцеві групи можуть мати полярність або бути неполярних. У зв'язку з цим дані добавки можуть бути сумісні відповідно з полярними або з неполярними пленкообразователями. Зсувні зусилля середньої інтенсивності (при змішуванні) найбільш сприятливі для гомогенного інтегрування добавок до складу. Високі зсувні зусилля зруйнують тривимірну структуру, а низькі дозволять частинкам злипатися. Залежно від мети введення добавки дозування може варіюватися від 0,1 до 3%. Такі добавки рідко застосовуються для водних систем, але можуть бути туди введені шляхом використання співрозчинники, наприклад бутанола або бутілгліколь.

Велике практичне значення має залежність в'язкості від різних параметрів. З одного боку, це залежність в'язкості від тиску і температури. Залежність від тиску досить незначна, а температурна залежність досить велика і добре відома.

Одним з основних факторів, що впливають на реологію лакофарбової системи є залежність в'язкості від швидкості зсуву. Для практичного застосування повинен прийматися до уваги відносно великий інтервал зсуву. При отриманні покриттів (диспергування, гомогенізація і наповнення) так само, як і під час їх застосування (нанесення за допомогою ролика, кисті або шляхом розпилення), має місце найбільше сдвігаюшее зусилля (> 1000 с '); в період зберігання і в проміжку між нанесенням і отверждением швидкість зсуву відносно низька (<1 з ').

Найпростіший тип реологии (або механізму розливу) - ньютонівської має місце, якщо в'язкість не залежить від швидкості зсуву і можливий тільки для ідеальних рідких середовищ і спостерігався, наприклад, у воді, чистих розчинниках і мінеральних маслах. У ЛФМ цей тип реологии не бажаний з технічних причин: найслабше напруга зсуву створює плинність матеріалу, а також сприяє осадженню.

Найбільш часто зустрічається псевдопластичні рідини механізм розливу. В цьому випадку в'язкість залежить від швидкості зсуву і зменшується зі збільшенням зсуву, тобто ЛФМ розріджується. Такі матеріали мають межа текучості; матеріал не розлівается при низькому зрушуючим зусиллі; процес розливу тільки починається після того, як досягається межа плинності. Такі системи прийнято називати псевдопластичні рідини. При найвищому зрушуючим зусиллі матеріал має низьку в'язкість, яка спрощує управління процесом під час виробництва і застосування. При зниженні зсувного зусилля, наприклад, під час зберігання, в'язкість збільшується настільки, що виключається випадання в осад пігменту. Псевдопластичні рідини речовина має різні в'язкості як функцію швидкості зсуву, але ці в'язкості постійні в часі.

Тиксотропність спостерігається, коли в'язкість має залежність від температури на додаток до починається залежності від зсуву. Тіксотропних речовина має постійну швидкість зсуву і його в'язкість знижується зі збільшенням часу зсуву. При зменшенні зсувного зусилля в'язкість повертається до початкового значення.

Згідно вище наведених механізмів розливу створюються спеціальні загусники високого, середнього та низького зсуву.

Як загусників для глянцевих водно-дисперсійних фарб застосовують тільки асоціативні поліуретанові або гідрофобні модифіковані лужні емульсії. Використання загусники на основі ефірів целюлози і лужних емульсій не приводить до отримання покриттів з високим блиском.

Антіседіментанти.Антіфлоккулянти або флотореагенти. Добавки, що перешкоджають осіданню твердих речовин з обсягу фарби. Термін ( «добавки проти осідання») застосовується для добавок, що запобігають утворенню твердого осаду або дозволяють проводити повторне розпилення. Через наявність гравітаційних сил пігменти, наповнювачі та інші тверді компоненти фарби (з щільністю більшою, ніж щільність дисперсійного середовища) осідають на дно тари. Швидкість осідання зростає при наявності: збільшення щільності та розміру твердих частинок; зменшення стійкості діспергіруемих частинок; зниження в'язкості і ін. Одними з ефективних методів боротьби з седиментацією є збільшення в'язкості системи і зменшення розмірів дисперсних частинок і кількості агломератів. Тому функцію антіседіментантов великою мірою виконують загусники.

Нові флотореагенти розробляються на основі хелатообразующіх органічних сполук, що містять електронодонорні атоми азоту, кисню, сірки, фосфору і галоідов.

Піногасники.Антівспенівателі або деаератори. У процесі виробництва, диспергування і перемішування після зберігання латексні фарби, особливо містять великі кількості ПАР всеніваются. Для зниження цього ефекту використовують піногасники. При цьому важливим є правильний вибір типу пеногасителя і часу його введення в композицію.

Піногасники - це рідини з низьким поверхневим натягом, які можуть руйнувати поверхневу плівку або стабілізуючий подвійний шар, дозволяючи повітрю виходити з маси фарби. Піногасник повинен легко вводитися в рідкий шар і дестабілізувати плівку ПАР. Поширюючись всередині цього шару, він як жорсткий моношар руйнує бульбашка піни.

В даний час найбільш використовуваними є піногасники на основі мінеральних масел і силіконів. Піногасники на основі мінеральних масел недорогі, але їх активність нижче, ніж більш дорогих продуктів на основі силіконових масел. Часто вживані емульсії гідрофобних компонентів і мінеральних масел на основі парафіну, які легко емульгуючі в водних системах в кількостях 0,2-0,8% від загальної маси.

Високоактивні піногасники, що містять силікон, вимагають дуже ретельного вибору марки і кількості, так як вони можуть викликати утворення дефектів покриття (кратери, «риб'яче око», осередки Бенардо). Поверхневий натяг силіконових піногасники дуже мало і вони швидко розтікаються по пінливою середовищі. Хімічно інертні до більшості речовин - діють незалежно від компонентів, що викликають утворення піни. Силіконові піногасники хімічно інертні до більшості речовин - діють незалежно від компонентів, що викликають утворення піни. Застосовуються в широкому діапазоні температур (від -50 ° C до + 300 ° C), можуть працювати в широкому діапазоні рН, добре розчинні в ароматичних вуглеводнях.

При додаванні дуже дрібних гідрофобних частинок, наприклад силікагелю або воску, в рідкий піногасник можна підвищити його активність завдяки високій спорідненості ПАР до додається часткам.

Продукти, погано емульгуючий в фарбах (наприклад, високоактивні силіконові піногасники), можна вводити в ЛФМ на стадії диспергування. Піногасники на основі мінеральних масел або суміші піногасники з емульгаторами або захисними колоїдами (полігліколевий ефірами) більш сумісні з ЛФМ, і тому їх можна додавати на стадії змішування пігментного пасти з дисперсією. Зазвичай вміст пеногасителя становить 0,1-0,6% загальної маси (для деяких силіконових, рекомендована кількість може бути в кілька разів менше). 1 / 2-2 / 3 загальної кількості пеногасителя вводять в процесі диспергування, а решту - при змішуванні пасти з дисперсією. На жаль, не існує універсального пеногасителя, здатного повністю усунути піноутворення в ВД-ЛФМ, тому для кожної рецептури необхідний ретельний підбір експериментально типу і кількості пеногасителя, а також умов його в ведення в композицію.

Як піногасники можуть використовуватися: мінеральні масла, ефіри жирних кислот, вуглеводні, гідрофобізатори, силікони і ін.

Для низьков'язких систем (грунтовки, просочення і т.п. які потребують тривалого перемішування), а також композицій на основі бутадієнстирольного латексу зручно застосовувати вуглеводневі піногасники що не містять силікон.

Для високов'язких систем, а також систем, що вимагають тривалого перемішування рекомендується використання силіконових рідин і мінеральних масел або їх композицій.

У будь-якому випадку необхідно розглядати весь комплекс властивостей вводяться компонентів і плівкоутворювачів і на основі цього вибирати той чи інший піногасник.

Добавки, що надають покриттю ковзання. У деяких областях вкрай важливо, щоб лакофарбове покриття мало мінімальний опір тертю ковзання. Це підвищує стійкість покриттів до дряпання і злипання.

Стійкість до подряпин поліпшується за допомогою добавок, які надають покриттю ковзання внаслідок утворення тонкої плівки, яка перешкоджає або утрудняє вплив дряпають матеріалів. Таким чином, покриття фактично надається висока твердість.

Надавати ковзання можуть речовини, що зменшують взаємодія поверхні покриття з іншими речовинами.

При висиханні лакофарбової плівки під дією потоків випаровується розчинника такі добавки концентруються на поверхні і утворюють найтоншу плівку. У водно-дисперсійних матеріалах цей ефект заснований на відмінності розчинності компонентів системи.

В якості таких добавок застосовуються: фторовані сполуки; воски; силікони; модифіковані силоксани.

Антиадгезійні добавки. Це речовини, в різного ступеня ослабляють адгезію ЛФМ до підкладки. Вони необхідні для використання в рецептурах матеріалів для знімних покриттів (застосовуваних на період транспортування) і утворюють покриття з ефектом антиграфіті. Подібні добавки запобігають приставання бруду, малювання і приклеювання різних матеріалів.У якості добавок цього виду застосовують силоксанових рідини, силіконові масла і складні ефіри складних кислот. У деяких випадках силоксанових (силіконові) рідини можуть використовуватися як самостійний покриття «антиграфіті».

Консерванти і Біоциди.Якщо водоразбавімие фарби при зберіганні в тарі заражаються мікроорганізмами, це може призводити до утворення «сироватки» (розшарування) або до зміни в'язкості. Далі через виділення газу може підвищуватися тиск в тарі, і виникає неприємний запах. Ризик зараження ВД-ЛФМ виникає при використанні природних загусники і наповнювачів. Отже, при зберіганні ЛФМ в тарі необхідно використовувати такі ж водорозчинні активні речовини або їх поєднання, як і для зберігання дисперсій. Консерванти дозволяють запобігти зараженню дисперсій мікроорганізмами (бактеріями, грибами, цвіллю, дріжджовими грибами) в процесі зберігання і транспортування. Для цих цілей в дисперсії вводять зазвичай суміші метил і хлорметілізотіазолінонов, бензізотіазолінонов, формальдегіду або речовин, що виділяють формальдегід.

Великий вплив на активність консервантів і, як наслідок, на властивості дисперсії при зберіганні надають різні фактори: рН, окисно-відновний потенціал і хімічна функціональність дисперсії.

Наприклад, вільні гідроксил-іони (при рН> 9), нуклеофільниє групи допоміжних речовин (сульфонатні групи відновника) і / або полімеру (меркаптанової групи агента передачі ланцюга) взаємодіють з діючою речовиною біоциду, що призводить до швидкої втрати активності. Бензізотіазолінон більш стійкий до нуклеофільного впливу, ніж хлорізотіазолінон, однак може бути підданий окислювальному розкладанню в присутності надлишку пероксиду.

Консерванти в тарі. Крім хлорметілізотіазолінона, 2-метил-і 1,2-бензізотіазолінона, для антимікробної захисту матеріалу при зберіганні використовують бромнітропропандіол (бронопол), формальдегід і сполуки на його основі.

Біоциди в покритті. У складі ЛФМ, призначених для зовнішніх покриттів, особливо по деревині, для запобігання мікробного зараження підкладки і руйнування покриття під дією біокоррозіі необхідно додавати в фарбу з'єднання з альгіцидними або фунгіцидної активністю. Несприятливим фактором при їх використанні є низька розчинність в воді активної речовини. Загальна кількість таких сполук в рецептурі становить 0,5-2,0% (по масі). Активна речовина біоцидів - карбаматів (діметіддітіо-карбонат цинку, карбендазим, З-йодпропаргіл-N-бутілкарбамат, ме-тілбензімідазол-2-ілкарбамат), а також ізотіазолінони (октілізо-тіазолінон, 4,5-діхлороктілізотіазолінон), похідні сечовини і триазинове з'єднання . Органічні сполуки олова (оксид трибутилолова, нафтенат трибутилолова) і з'єднання ртуті в даний час не застосовуються через їх токсичності.

Інші добавки.Для модифікації поверхневих властивостей Пк використовують матирующие агенти, воски, агенти, що регулюють розлив і інші. Для підвищення атмосферостойкости застосовують УФ-абсорбери і речовини-акцептори вільних радикалів.

 



Попередня   60   61   62   63   64   65   66   67   68   69   70   71   72   73   74   75   Наступна

кремнійорганічні | СИЛІКОНОВІ | органосилікатна | ХЛОРПОЛІЕТІЛЕНОВИЕ | полівінілбутіральная | ПОЛІВІНІЛАЦЕТАЛЬНИЕ | ФТОРОПЛАСТОВІ | НІТРОЦЕЛЛЮЛЛОЗНИЕ І ефіроцеллюлозних | Бітумні | нефтеполімерними |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати