Поливинилацетатные лакокрасочные материалы, модифицированные водными парафиновыми дисперсиями Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ

Т 49 (3)

ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

УДК 665,772.004.14

AJL Терешко, И.В. Голиков, В,С, Краснобаева, Е.А. Индейкин

ПОЛИВИНИЛАЦЕТАТНЫЕ ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, МОДИФИЦИРОВАННЫЕ

ВОДНЫМИ ПАРАФИНОВЫМИ ДИСПЕРСИЯМИ

(Ярославский государственный технический университет)

Проведена модификация лакокрасочных пол и вин ил ацет а т и ых води о да сп ерей они ых м am е~ риалов дисперсиями н ефт еугл евод о родов с целью снижения влага п огл о щеп и я и паропроницаемвсти покрытий на их основе„

Покрытия на основе нефтеуглеводородов (парафина, церезина, петролатума) имеют низкие значения влагопоглощения, паропроницаемости и высокую водостойкость, сочетающиеся с плохими механическими свойствами и адгезией. Для улучшения этих свойств целесообразно вводить в парафиновые композиции другие пленкообразователи, обладающие высокими механическими свойствами и адгезией [1-3].

Поливииилацетатные лакокрасочные материалы являются одними из наиболее распространенных и недорогих. Поэтому, для улучшения свойств покрытий на основе нефтеуглеводородов проводилась модификация их водных дисперсий водными дисперсиями лоливинилацетатного сополимера путем смешения.

В работе применялись водные дисперсии парафина марки П-2, водные дисперсии сополимера ПВА (поливинидацетата модифицированного дибу-тилмалеинатом) и краска ВД-ВА-224, белая (ГОСТ 28196-89). Характеристики материалов представлены в таблице 1.

Таблица /

Характеристики материалов. Table I The materials5 characteristics.

1 Водная дисперсия

Показатели Краска гю а ВД-ВА- 224 1ША

(Содержание нелетучих веществ, % 53 1 51,4

1 pH 6,8 | 6,0

У полученных композиций оценивали вязкость (с помощью вискозиметра Хеплера) и рН. Для покрытий определяли твердость по маятниковому прибору 2124, тип маятника А (ТОСТ 5233-89), водостойкость (ГОСТ 9.403-80), адгезию гю методу решетчатых надрезов (ГОСТ 15140-78), влагопог-лощение (ГОСТ 2151.3-76) и паропроницаемость, определяемая по количеству водяных паров, прохо-

'У

дящнх через 1 см1" поверхности «свободной пленки» заданной толщины за 24 часа при 20±2

На рисунках I - 3 и в таблице 2 приведены данные, характеризующие физико-химические и защитные свойства пленок, формируемых из смесей дисперсии парафина и сополимера ПВА.

Ч CS О"*

<lí £ 3

О

о

Лр»>

Р ез

СП

20 40 60 80 Содержание сополимера, %

Рис. L Изменение шшгопоглошения пяток. Fig. 1. Change in the films water vapour absorption.

o ^

Vi

S С

sá Г

Cl

О Cl<

а

«

у

i. и

0,8 л

0,7 -

0,6 -0,5

0,4 -

0,3 -

0,2 -

0,1 -о

О 50 (f/ 100

Содержание сополимера, %

Рис. 2. Изменение паропроницаемости пленок. Fig. 2. Chang in the steam films permeability.

5 0,15 -i

ü ><> 0,1 -

^ о £ 0,05 -

ÍmH» to

0 -I

0

i

50

Содержание сополимера, %

—i

100

Рис. 3. Изменение твердости покрытий. Fig. 3, Chang in the coatings hardness.

Таблица 2

Свойства композиций, содержащих поливинилаце-

татный сополимер. ТаЫе 2 The properties of compositions containing polyvi-

riyïacetate copolymer.

Показатели I Содержание сополимера в композиции, %

15 30 50 100 1

pH I 6 6 5,3 6

Вязкость, Па-с 0.4 0,9 1,0 1,6

Водостойкость. 24 часа

Коррозии Коррозии Коррозии|Коррозия| нет кет нет

Адгезия, баллы I-2

I-?

* г-*

1-2

1-2

Наибольшее влагопоглощение наблюдается у пленок, полученных из сополимера ГТВА (рис. 1). Влагопоглощение пленок, полученных из дисперсий парафина, практически отсутствует. Для пленок, полученных из смесей дисперсий сополимера ГТВА и парафина, занимает промежуточное положение, причем влагопоглощение пленок резко увеличивается в области до 20 % сополимер ной дисперсии. Это объясняется тем, что при введении сопо-

лимеров увеличивается количество полярных групп в композиции.

Для паропроницаемости пленок на основе этих композиций не наблюдается прямой зависимости от содержания сополимера (рис.2).

Небольшие добавки сополимера (20 - 40 %) увеличивают сплошность покрытия, и паропрони-цаемость резко падает. По всей видимости, в этом случае наблюдается предельная упаковка мелких частиц сополимера ПВА на поверхности более крупных частиц парафиновой дисперсии. Дальнейшее увеличение количества сополимера в композиции приводит к росту паропроницаемости, что говорит об уменьшении сплошности.

На рис, 3 представлены данные исследования значений твердости покрытий на основе смеси дисперсий сополимера ПВА и парафина.

Из результатов исследований следует, что наибольшая твердость покрытий наблюдается у композиции, содержащей 85% масс, парафиновой дисперсии и 15% масс, сополимера ГГВА, Дальнейшее увеличение содержания сополимера в композициях практически не сказывается на твердости покрытий,

Таблица 3

Свойства краски и покрытий.

Table 3 The properties of paints and coatings.

Свойства

Содержание парафиновой дисперсии,%

j 0 5 10 I 20 30

î i 3 5 6

Паропроницае- 2,2 1,7 1,2 0,5 0,8

мость,

r/(cM-4)-(10J)

Влагопоглоще- 35,5 33 32 31 3 ! ,5

ние, %

Вязкость, Па.с 1,39 1,26 1,10 0,61 0,93

рН 7 7 1 7 7

Укрывистоеть, 148 137,2 130,9 Р7 3 j 1 Л-r t ^ W4 1 ^^ 3

г/м2

Белизна, % 94,0 96,0 96,3 96,3 96,4

Светостойкость, 1,46 1,40 1,30 ! % ft; 1

АЕ

Водостойкость, корро- корро- корро- I нет нет

24 ч зия зия в зия в кор- кор-

отдель- отдель- розии розии

ных ных 1

местах местах ■

Твердость, усд.ед. 0.27 0,26 0,14 ! o,i 0,1

Таким образом, из полученных результатов следует, что покрытия на основе смеси водных дисперсий нефтеуглеводородов и сополимера ПВА обладают хорошей адгезией, небольшой паропрони-цаемостью и хорошими защитными свойствами.

Руководствуясь проведенными исследованиями, было решено рассмотреть влияние модификатора водной /дисперсии парафина на свойства поливинилацетатных воднодисперсионных материалов (краски ВД-ВА-224).

В таблице 3 представлены свойства краски ВД-ВА-224 и покрытий на ее основе модифицированной водной дисперсией парафина,

Из данных, приведенных в таблице 3, следует, что введение водной дисперсии парафина в краску ВД-ВА-224 снижает паропроницаемоеть пленки. Причем, наименьшее значение паропроиицаемости пленки достигается при введении в краску 20% парафиновой дисперсии. Уменьшение паропроиицаемости покрытой на основе краски ВД-ВА-224 приводит к улучшению защитных свойств данного материала, повышается водостойкость» С увеличением содержания в краске ВД-ВА-224 парафиновой дисперсии уменьшается влагопоглощение пленки,

Сочетание в одной композиции пленкообра-зовагелей (полимер и парафин), различающихся своей полярностью, позволяет получить покрытия с большей укрывистостью. В таблице 3 приведены данные, характеризующие изменение физико-химических, защитных и оптических свойств. Добавление в краску ВД-ВА-224 парафиновой диспер-

Кафедра химической технолог ии органических покрытии

сии приводит к уменьшению вязкости до некоторых значений. На такие показатели, как рН, белизна и светостойкость добавление парафиновой дисперсий практически не влияет. Водные дисперсии парафинов могут выполнять также роль пластификатора, так как при введении парафиновой дисперсии в краску покрытия имеют меньшую твердость. При содержании парафиновой дисперсии 10% в отмечается наименьшее значение твердости покрытий, а при дальнейшем увеличении концентрации парафиновой дисперсии твердость изменяется незначительно, при этом прочность при ударе и прочность при изгибе не изменяются и равны 50 см и 1 мм соответственно. Адгезия покрытий на основе краски ВД-ВА-224 с парафиновой дисперсией (до 30% масс/) не изменяется и оценивается в 1-2 балла.

Таким образом, введение в водно-дисперсионные полявннилацетатные лакокрасочные материалы водных парафиновых дисперсий от 20 до 30 % масс, позволяет улучшить такие свойства как укрывистость, водостойкость, уменьшить паропроницаемоеть и влагопоглощение.

ЛИТЕРАТУРА

К Лакокрасочные материалы и покрытия. Теория и практика: Пер, с англ. /Пол ред. Р. Ламбуриа - СПб.: Химия, 1991« 512 с,

2, Толмачев И*А*, Верхолзицен В.В. Новые воднодисперси-онные краски. Л: Химия, ¡979. 200 с,

3, Переверзев АЛ*, Куприянова ЕЛ, Парафиновые композиции, Обзорная информация, ЦНИИТЭнефтехим. 1990. № С 1-52.

УДК 665,772,004.14

AJE. Терешко, ИЖ Голиков, Е.А. Индейкин» B.C. Краенобаева

ФРАКЦИОНИРОВАНИЕ ПАРАФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ

(Ярославский государственный технический университет)

Парафины^ получаемые из нефти, обладают уникальными свойствами и широко используются* В настоящее время парафиновые композиции находят применение в качестве покрытий для ратичиых материалов, включая пищевую промышленность. Такие парафины не имеют постоянного фракционного состава. Статья посвящена методу определения их состава.

Твердые углеводороды, получаемые из неф- лины и др.), широко используются как в чистом со-ти (парафины, церезины, петролатумы, воски, вазе- стоянии, то есть в том виде, каком они получены из