CC BY
36
7. Иванов А. Г., Копылов В. М., Иванова В. Л. и др. Получение органоалкок-сисилоксанов частичным ацидолизом органоалкоксисиланов // Журнал общей химии - 2012,.Т. 82. Вып. 1. - Р 69-75.
8. W. Chian, Ch. Mallampalli, R. M. Winter. Nano-reinforcement of epoxy adhesives with POSS // Nanotech - 2005. Vol. 2. - P. 107-110.
УДК 667.6
Т.А. Бобырева, С.Ю. Тузова, Е.М. Антипов
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
РЕДИСПЕРГИРУЕМЫЕ В ВОДЕ КРАСКИ СТРОИТЕЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Проводились исследования отверждения редиспергируемой краски на основе цемента в зависимости от условий отверждения. Исследовалось влияние малых добавок и воды на свойства получаемых покрытий.
The curing process of redispersible cement-based paint depending on the curing conditions was investigated. The influence of the small additions on the properties of the coatings was investigated.
В настоящее время в связи с ужесточением экологических требований одними из наиболее перспективных красок являются редиспергируе-мые в воде порошковые краски. Подобные краски представляют собой сухую порошковую смесь минерального вяжущего, полимера и различных добавок, таких как: отвердитель, пигмент, водоудерживающая добавка, пеногаситель и др. В качестве минерального вяжущего наиболее часто используются цемент, известь и гипс [1]. Данные краски разводятся водой до нужной консистенции непосредственно перед употреблением, тщательно перемешиваются и наносятся на окрашиваемую поверхность валиком или кистью. Формирование покрытий происходит при комнатной температуре.
В связи с перспективностью подобных лакокрасочных материалов нами были разработаны редиспергируемые краски на основе цементного вяжущего. При отработке состава краски нами было исследовано как влияние полимерного связующего, различных малых добавок, так и количеств добавляемой воды, которая, собственно и обуславливает, процесс кристаллизации цемента. Так, на рис. 1 приведена зависимость скорости
кристаллизации цемента (о которой косвенно можно судить по нарастанию вязкости лакокрасочного материала во времени) от количества добавляемой воды.
100 80 60 40 20 >1
X
1:1,5 1:1,2 1:1,1
£-*-----4
0 10 20 30
Время, мин
Рис. 1. Зависимость вязкости лакокрасочного материала (по ВЗ-4) от времени при различном соотношении цемент: вода
Как известно, одним из основных средств регулирования свойств лакокрасочных материалов является введение в рецептуру малых добавок или ад-дитивов. Аддитивами или малыми добавками принято называть компоненты, которые при введении в малых количествах (до 5%) придают краскам определенные специфические свойства [2]. Поскольку свойства лакокрасочных материалов определяются прежде всего составом рецептуры, все компоненты которой взаимосвязаны, при выборе аддитива учитывалось, что каждый аддитив, достаточно специфичный в отношении своей основной функции, должен не значительно изменять остальные свойства краски. В то же время при выборе малых добавок учитывалось, что используемые добавки должны быть сухими, негигроскопичными и быстрорастворимыми в воде.
Следует отметить, что отверждение лакокрасочного материала проходит в достаточно тонком слое и высокая скорость испарения воды не позволяет в отсутствии специальных добавок протекать процессу отверждения цемента в полном объеме и приводит к получению покрытия с низкими эксплуатационными свойствами [3]. В связи с данным фактом нами исследовалось влияние на процесс отверждения таких малых добавок как ускорители твердения и схватывания цемента, водоудерживающих добавок, пеногасителей и др.
Как известно, минеральные вяжущие, к которым относится цемент, обеспечивают высокую прочность при сжатии, но не могут работать на растяжение и на изгиб. Полимерные компоненты создают в порах цементного камня эластичные связующие мостки, в связи с этим модифицированные ими цементсодержащие краски выдерживают большие деформирующие нагрузки, имеют повышенную стойкость против истирания и повышенную химическую стойкость, а также высокую ударопрочность [4, 5]. В то же время, краски на минеральных вяжущих имеют адгезию только к "родственным" материалам, например, к бетону и кирпичу, но плохо адгезируются на сложные основы, особенно на невпитывающие воду - глазурованную керамику, пластмассы, металлы и т.п. Включение полимерных компонентов в состав подобных красок позволяет преодолеть указанные недостатки адгезии. Следует также отметить, что минеральные цементсодержащие материалы гидрофильны, это снижает их морозостойкость и долговечность. Введение в их состав полимерного связующего позволяет снизить водопоглощение и отрегулировать паропроницаемость, а также уменьшить риск высолов [6]. С помощью полимерных связующих можно придать цементсодержащим краскам и другие необходимые свойства, например пористость, тиксотропность, разжижающий эффект и т.д. В проведенных исследованиях нами было изучено влияние полимерного связующего на свойства редиспергируемых в воде порошковых красок. При выборе полимерного компонента для редиспергируе-мых в воде лакокрасочных материалов учитывалось, что он должен находиться в твердом агрегатном состоянии при комнатной температуре (что связано с необходимостью использования его в виде порошкового материала), быть способен к редиспергированию в воде, иметь достаточную щелочестой-кость в связи с использованием в составе краски цемента и быть устойчивыми к умеренным добавкам электролитов. В связи с вышеизложенным нами было исследовано влияние различных редиспергируемых полимеров как на процессы кристаллизации цементного компонента краски, так и на эксплуатационные свойства получаемых покрытий.
Было обнаружено, что введение полимерного компонента в состав подобных красок менее 5% приводит к получению покрытий с низкой эластичностью, а выше 30% ухудшает свойства покрытий в связи с тем, что большое количество полимерного компонента затрудняет кристаллизационные процессы цементного вяжущего. Полученные нами покрытия на основе разрабо-
танных редиспергируемых в воде лакокрасочных материалов строительного назначения имели высокие эксплуатационные характеристики (табл. 1).
Разработанные нами составы редиспергируемых в воде порошковых лакокрасочных материалов имели ряд несомненных преимуществ:
• отсутствие органических растворителей в составе этих красок благоприятно сказывается как на общей экологической обстановке, так и на здоровье людей, находящихся в контакте с такими красками, поскольку при их отверждении происходит исключительно испарение воды, примененной в качестве растворителя;
• так как редиспергируемые сухие краски разбавляются водой непосредственно перед применением, отсутствует необходимость транспортировки большого объема краски (растворителя) к месту назначения;
• выпускная форма краски в виде порошкового материала не требует фасовки материала в дорогостоящую металлическую тару и допускает затаривание краски в мешки, что обеспечивает легкость утилизации последних после использования и позволяет существенно снизить конечную стоимость таких красок;
• редиспергируемые сухие краски, несмотря на свою многокомпо-нентность, имеют стабильный состав в связи с отсутствием седиментаци-онных процессов при хранении в случае обычных органорастворимых и водно-дисперсионных красок, что гарантирует получение заданных технических характеристик покрытия при использовании красок после длительного времени хранения;
• использование подобных красок позволяет приготовить необходимое количество раствора порциями.
Табл. 1. Эксплуатационные характеристики2 покрытий
Эксплуатационные характеристики покрытия Значение, единицы измерения
Адгезия к бетону, стеклу, металлу 1 балл
Твердость 0,35-0,67 у.е.
Эластичность 1 мм
Прочность на удар 14,7 Дж
Химическая стойкость в воде, кислой и щелочной средах 4-5 баллов
Таким образом, при строительстве, ремонте и реставрации указанные краски возможно наносить на влажные поверхности, что в значительной
2 Диапазон эксплуатационных характеристик дан в зависимости от состава красок
мере может облегчить проведение покрасочных работ. Редиспергируемые в воде краски позволяют получать «дышащие» покрытия, что часто является необходимым условием применения их при реставрации памятников архитектуры и различных монументов.
Работы проведены по Государственному заданию, контракт №3.5199.2011.
Библиографический список
1. Бутт, Ю.М., Сычев М.М., Тимашев В.В. Химическая технология вяжущих материалов: Учебн./ - М., 1980.- 472 с.
2. Верхоланцев В. Малые добавки (аддитивы)//ЛКМ, 1998, №7
3. Сари М., Лекселлент Дж. "Регулирование процессов схватывания и отверждения минеральных вяжуш,их".-М1х Build, СПб, 3-5 декабря 2002 г.
4. Шпынова Л.Г. Физико-химические основы формирования структуры цементного камня: монография/ - Львов, 1981.-157 с.
5. Колбасов В.М., Леонов И.И., Сулименко Л.М. Технология вяжущих материалов: Уч. Для техникумов/ -М.: Стройиздат, 1987. -432с.
6. Кузнецова Т.В., Кудряшов И.В., Тимашев В.В. Физическая химия вяжущих веществ: учебн./ - М., 1989.- 382 с.
УДК 667.6
А.В. Варанкин, О.А.Романова, М. Ю. Квасников, И.Ф. Уткина, В.С. Точилкина
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия ОАО «АВОТВАЗ» Самарская область, г. Тольятти, Россия
ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСОКОДИСПЕРСНОГО ПОРОШКОВОГО ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА ДЛЯ МОДИФИКАЦИИ ПОКРЫТИЙ, ПОЛУЧАЕМЫХ МЕТОДОМ АНОДНОГО ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ
При введении высокодисперсного порошкового политетрафторэтилена Ф-4, предварительно гидрофилизованного неионогенным поверхностно-активным веществом ОП-10, в водный лакокрасочный материал для анодного электроосаждения на основе акрилового плёнкооб-разователя улучшаются защитные свойства, повышается гидрофобность и твёрдость покрытий, получаемых анодным электроосаждением композиции.
With the introduction of fine powder of polytetrafluoroethylene F-4, previously hydrophilized nonionic surfactant 0P-10, in an aqueous paint material for anodic electrodeposition based on acrylic film-forming properties of improved safety, increased hydrophobicity and hardness of coatings obtained by anodic electrocoating compositions.
