Качественные дисперсии - основа для получения современных водных лакокрасочных материалов

Куликова Н.Г., Технический специалист

компании "Аттика", г. Санкт-Петербург

Водные ЛКМ все шире применяются для окраски не только классических подложек древесина, металл и минеральные основания, а также пластик. В сравнении с органоразбавляемыми ЛКМ водные имеют ряд преимуществ. И одним из главных преимуществ является экологическая безопасность водных ЛКМ, так как они не выделяют вредных веществ ни во время изготовления и нанесения ЛКМ, ни при эксплуатации покрытий. Также к преимуществам можно отнести свойство паропроницаемости покрытий – пленка «дышит», с одной стороны пропуская влагу, присутствующую в большинстве подложек, с другой стороны не пропускает с внешней стороны влажность.

Главным компонентом лакокрасочных материалов является связующее вещество. От типа подобранной дисперсии и от ее содержания зависят качественные характеристики ЛКП. Водными дисперсиями называют полимерные дисперсии, в которых обязательным компонентом дисперсионной среды является вода. Водные дисперсии классифицируют на три типа, см. Рис.1.

Рис. 1. Классификация дисперсий

Чаще всего при разработках ЛКМ применяют лиофобные и лиофильные дисперсии. У водных дисперсий минимальная температура пленкообразования (МТП), как правило, лежит вблизи температуры стеклования (Тст). Для дисперсий с размером частиц около 0,05 мкм, МТП может быть на 10 °С и ниже температуры стеклования. Для получения водных ЛКМ, если МТП выше 5 – 7 °С, необходимо понизить МТП. Понижение МТП возможно 3 способами:

  1. Пластификация дисперсии.
  2. Введение коалесцирующих добавок в рецептуру.
  3. Смешение водных дисперсий с различными МТП.

Также задача составления рецептуры заключается в подборе добавок, при котором дисперсия обладает достаточной стабильностью, хорошими технологическими свойствами (пленкообразующая способность, поверхностное натяжение и пр.).

Компания «Аттика» является эксклюзивным дистрибьютером в России и официальным партнером в странах СНГ производителя Synthopol Chemie (Германия).

 Виды выпускаемых дисперсий/ смол:

  • Акриловые
  • Стирол-акриловые
  • Полиуретановые
  • Акрил-уретановые
  • Алкидные
  • Алкид-уретановые

Дисперсии/смолы предназначены:

  • Для водных 1К и 2К систем ЛКМ
  • Для покрытий воздушной (естественной) сушки
  • Для покрытий горячей сушки
  • Для покрытий УФ-отверждения

Характеристики некоторых дисперсий представлены в таблице 1.

Основные характеристики дисперсий

 Таблица 1

Наименование

дисперсии

Тип

дисперсии

Массовая доля нелетучих веществ, %

МТП, °С

Область применения

Liocryl AM 432

Акрил

46 ± 1

5

По древесине, минеральным основаниям. Для внутренних и наружных работ.

Liocryl АМ 900

Акрил

45 ± 1

0

Для покрытий по стеклу, древесине и металлу. Для внутренних и наружных работ. Покрытия с высокой твердостью, адгезией и водостойкостью.

Liocryl AS 615

Стирол-акрилат

42 ± 1

43

Для покрытий по древесине и металлу. Для внутренних и наружных работ.

Liocryl AS 603

Стирол-акрилат

42 ± 1

30

Для изготовления антикоррозионных ЛКМ по металлу.

Synthalat PWL 819

Алкид- уретан

55 ± 2

-

Для пигментированных ЛКМ с быстрым высыханием и высокой твердостью. Для внутренних и наружных работ.

Liopur PFL 2315

Полиуретан

35 ± 2

20

Для покрытий по древесине в 2К системах. Образует ЛКП с высокой химстойкостью и стойкостью к истиранию.

Liopur PFL 1855

Полиуретан

34 ± 2

20

Для покрытий по дереву, пластику и пленки ПВХ. 
Покрытия обладают высокой адгезией, твердостью и устойчивостью к воздействию УФ. 

Liopur 2004-422

Уретан- акрилат

37 ± 1

< 20°C

Для покрытий по древесине в 1К системах. Образует ЛКП с высокой химстойкостью и стойкостью к истиранию.

Техническим отделом компании «Аттика» разработан универсальный грунт с запечатывающим эффектом на основе акриловой дисперсии Liocryl AM 432. Характеристики грунта приведены в таблице 2.

Характеристики универсального акрилового грунта

Таблица 2

Наименование

показателя

Значение

Метод

испытания

Условная вязкость по ВЗ-246 с диаметром сопла 4 мм при температуре (20 ± 0,2)°С, с

12

ГОСТ 8420

Значение рН

8,5

ГОСТ Р 52020

Массовая доля нелетучих веществ, %

6,0

ГОСТ Р 31939

Плотность, г/см3

1,07

ГОСТ Р 53654.1

Время высыхания на древесине, мин

20 – 25

ГОСТ 19007

Глубина проникновения, мм

– на древесине (вдоль волокон древесины)

– на минеральной поверхности

до 25

до 15

Внутрифирменный метод

Меление на минеральной подложке

нет

Органолептический метод

 




















На Рис. 2, 3 представлены испытания глубины проникновения грунта на древесине и минеральной подложке.

                                                               

Рис. 2.

Испытания глубины проникновения

грунта на древесине

Рис. 3.

Испытания глубины проникновения

грунта на минеральной подложке

Грунт не содержит загустителей, так как за счет низкой вязкости, глубина проникновения будет значительно выше. Высокая вязкость может значительно сократить  глубину проникновения грунта, создавая защитную пленку на поверхности, а не в структуре подложки.

Грунт обладает такими свойствами и особенностями как:

  • Широкий диапазон применения подложек
  • Запечатывающий эффект (не поднимает ворс на древесине)
  • Высокие пропитывающие свойства
  • Высокая адгезия по влажным подложкам
  • Без запаха

Рис. 4.

Испытания грунта по

минеральной подложке на меление

Грунт тестировался также на меление по минеральной подложке после нанесения грунта, см. Рис. 4. Метод основан на последовательном снятии отпечатков под действием легкого трения с участка, обработанного грунтом и необработанного (для сравнения).

Грунт является важным этапом в создании ЛКП, так как является «фундаментом» качественной лакокрасочной системы (покрытия).

На сегодняшний день современные технологии производства  водных дисперсий позволяют применять водные ЛКМ в таких сложных отраслях как авто- и судостроение. Не существует процессов, которые нельзя усовершенствовать, поэтому  производитель Synthopol Chemie  всегда внимателен и работает по принципу постоянной оптимизации, благодаря чему повышают стандарты производства дисперсий и смол.

Технический отдел компании «Аттика» рад помочь заказчику на любой стадии разработки и внедрения продуктов для производства ЛКМ. Наши специалисты подберут оптимальное решение для решения ваших задач, от консультации по интересующим продуктам до отработки выбранной системы в лаборатории.

Список литературы:

  1. Сорокин М.Ф., Кочнова З.А., Шодэ Л.Г. Химия и технология пленкообразующих веществ. – М. Изд. 2-е, Химия, 1989 – 480с.
  2. Орлова О. В., Фомичева Т.Н. Технология лаков и красок. – М., Химия, 1990 – 384с.