ЕТС
Задайте свой вопрос Единая Торговая Система Единая Торговая Система / Китай UTS Russia
О компанииНовостиПродуктыПартнерыКонтактыВакансии


Печатная продукция
Семинары, лекции, конференции
Фото- и видеоархив

   

Акронал 290 D в ряду пленкообразующих водных дисперсий

Дисперсиями называют двухфазные системы, в которых одна из фаз находится в тонкоизмельченном состоянии. Эта фаза, вокруг которой межфазная граница замкнута, носит название дисперсной фазы; сплошная фаза, в которой распределены частицы дисперсной фазы, называется дисперсионной средой. Каждая из этих фаз может находится в любом агрегатном состоянии (твердом, жидком, газообразном); не существует лишь дисперсии газа в газе. В лакокрасочной технологии принято классифицировать пленкообразующие дисперсии в зависимости от типа дисперсионной среды. Приэтом различают водные дисперсии, органодисперсии и аэродисперсии. Водные дисперсии (по коллоидно-химической классификации) в качестве пленкообразующих систем применяются лиофильные, лиофобные и переходного типа. Критерием отнесения дисперсии к тому или иному типу является, так называемое, критическое межфазное натяжение на границе частица-среда:

σкр=k*T/d2

где d-размер частиц, k-константа Больцмана.
При σ < σкр-дисперсия является лиофильной; при σ > σкр - лиофобной, а вблизи Wкр имеет переходные свойства.

Примером первых служат, так называемые, водоразбавляемые лаки (водно-спиртовые, водно-этилцеллозольвные и другие растворы малеинизированного льняного масла, алкидов с кислотным числом более 80 мг КОН/г и др.).

К лиофобному типу относятся пленкообразующие системы воднодисперсионных красок. Основные способы их получения - эмульсионная полимеризация и сополимеризация ненасыщенных соединений (стирола, бутадиена, производных акриловой и метакриловой кислот, винилацетата и др.), в результате которых получают латексы с размерами сферических частиц в пределах 50-300 нм. В большинстве случаев в качестве пленкообразующих систем воднодисперсионных красок используют латексы сополимеров с температурой стеклования ниже или вблизи комнатной.

Для лакокрасочных целей обычно используют анионностабилизовапнные водные дисперсии с содержанием полимера 45-55 %. Стабильность таких дисперсий (латексов) достигается применением ПАВ или защитных коллоидов. Используют ПАВ ионогенные (соли жирных кислот, алкил(арил)сульфаты, алкил(арил)сульфонаты), неионогенные (ОП-7, ОП-10 и др.) и их сочетание. В качестве защитных коллоидов чаще всего применяют поливиниловый спирт, метилцеллюлозу, корбоксиметилцеллюлозу и другие гидрофильные полимеры. С помощью этих веществ дисперсиям полимеров придается агрегативная устойчивость.

Латексные краски являются сложной дисперсной системой, в которой могут применяться как неорганические гидрофильные, так и органические гидрофобные пигменты. Вследствие разницы удельных весов компонентов, латексные краски проявляют агломератную неустойчивость. Пигменты также должны быть диспергированы и стабилизированы эмульгатором анионного или неионогенного типа. В латексные краски нельзя вводить нещелочеустойчивые, а также водорастворимые пигменты и растворители. Введение пластификатора в краски на основе латексов повышает адгезионные свойства покрытий. Однако, для достижения этого необходимо, чтобы латексные полимеры совмещались с пластификаторами, и размер частиц латекса соответствовал размеру частиц пластификатора. Кроме того, латекс должен содержать минимальное количество мономера, во избежание сильного запаха и плохой механической устойчивости. Пластификатор должен быть подвижным при комнатной температуре, хорошо совмещаться с растворителем, применяемым для диспергирования латекса, не растворяться в воде и легко эмульгироваться.

Технологический процесс производства воднодисперсионных красок складывается из следующих основных операций:

1) приготовление смеси, используемой для диспергирования пигментов (полуфабриката);

2) изготовление водных паст пигментов, т.е. диспергирование пигментов в полуфабрикате;

3) смешение пигментных паст с водной дисперсией пленкообразователя;

4) типизация краски и расфасовка.

Главное преимущество воднодисперсионных красок заключается в том, что для их изготовления вместо дорогих, горючих и токсичных, при этом безвозвратно теряемых, органических растворителей применяется вода. Воднодисперсионные краски практически не имеют запаха (кроме запаха остаточного мономера), легко наносятся на поверхность кистью, валиком, пульверизатором и лаконаливными машинами, быстро высыхают, причем процесс формирования пленок сопровождается лишь улетучиванием воды. Применение воднодисперсионных красок в строительстве и промышленности не требует каких-либо новых технологических приемов окраски. При отделочных работах воднодисперсионные краски наносят на предварительно загрунтованные и зашпаклеванные поверхности.

При подборе пленкообразователей для воднодисперсионных красок следует исходить из следующих соображений - с точки зрения эксплуатационных свойств наилучшими пленкообразователями будут полимеры, занимающие промежуточное положение между каучуками и пластиками. Они обладают достаточной твердостью в сочетании с эластичностью. Опыт показывает, что для использования, например, в качестве строительных покрытий пленки должны обладать твердостью не ниже 1,5 кгс/ммІ, что соответствует твердости непигментированной пленки 0,5-0,8 кгс/ммІ. Воднодисперсионные покрытия промышленного назначения должны обладать более высокими прочностными показателями. Однако, для обеспечения полноты слипания (коалесценции) и прочности межчастичных контактов необходимо исходить из дисперсий каучуков, характеризующихся меньшей жесткостью. Для преодоления этого противоречия можно предложить следующие решения:

1) формировать покрытие при более высокой температуре, чем температура его эксплуатации;

2) использовать пленкообразователи, превращающиеся в процессе формирования покрытия или при его эксплуатации в сшитое состояние;

3) обеспечить временную, необходимую лишь в процессе пленкообразования, пластификацию полимера.

Если два первых способа используются при получении покрытий из воднодисперсионных систем в промышленности при окраске металла, древесины и других материалов, то третий путь наиболее целесообразен для воднодисперсионных красок строительного назначения. Для временной пластификации полимерного пленкообразователя применяют коалесцирующие добавки (моноэтиловый эфир диэтиленгликоля, ацетат монобутилового эфира этиленгликоля, моноэтиловый эфир этиленгликоля), небольшие количества неполярных растворителей, а также введение в полимерную цепь мономеров с гидрофильными группами (метакриловой кислоты и пр.).

Акрилатные полимеры и сополимеры находят широкое применение благодаря высокой атмосферостойкости, устойчивости к воздействию УФ-облучения, водо-, масло-, солестойкости и термостабильности. Обычно акрилатные пленкообразователи, используемые для получения воднодисперсионных красок, включают несколько мономеров, причем сомономеры могут быть не обязательно акрилового ряда.

Акрилатные звенья в составе сополимера придают пленке эластичность (этот эффект усиливается с увеличением длины алкильного радикала). Метакриловые звенья, напротив, придают сополимеру твердость и жесткость. Неакриловые компоненты также изменяют в широких пределах свойства пленкообразователя, так, стирол придает ему жесткость, бутадиен-эластичность.

В настоящее время краски на основе акрилатных латексов признаны наилучшими среди всех известных красок воднодисперсионного типа, однако, до сих пор они остаются и самыми дорогими. Это связано с высокой стоимостью сырьевой базы мономеров акрилового ряда.

При усложнении полимерной цепи акрилатных воднодисперсионных пленкообразователей стремяться достигнуть оптимума в отношении атмосферостойкости и пленкообразующих свойств дисперсии. На сегодняшний день известно, что все акрилаты достаточно устойчивы к световому и окислительному старению (срок службы покрытий на основе акрилатного в 1,5 раза превышает срок службы покрытий из алкидных материалов и достигает 8-10 лет). В тоже время латексы, обладающие хорошей пленкообразующей способностью, формируют недостаточно твердые пленки, поэтому решение следует искать в использовании более жесткоцепных сополимеров в сочетании с коалесцирующими добавками.

В этой связи следует отметить выгодное отличие анионно-стабилизированной непластифицированной стирол-акриловой дисперсии известного концерна BASF - Акронал-290Д.

Свойства
Параметр Значение
Спецификация  
Содержание твердого вещества (ISO 1625, DIN 53189), % 50 ± 1
Вязкость при 23°С (ISO 3219, DIN 53019), скорость сдвига 100 с-1, мПа 700 - 1500
рН (ISO 1148, DIN 53785) 7,5 - 9,0
Прочие свойства  
Плотность (ISO 8962, DIN 53217), г/см3 ок. 1,04
Средний размер частиц, mм ок. 0,1
Минимальная температура пленкообразования (ISO 2115, DIN 53787), °С ок. 20
Тип дисперсии Анионная
Пластификатор Отсутствует
Разбавляемость водой Хорошая
Способность к связыванию пигментов Очень высокая

Акронал-290Д прекрасно зарекомендовал себя при изготовлении строительных клеевых материалов, красок для внутренних и наружных работ, штукатурок с синтетическими смолами и шпаклевочных масс, где требуется высокая вязкость и высокое содержание твердого вещества.

Данная дисперсия пригодна для работы на аппаратах высокоскоростного смешения (диссольверах). Минимальная температура пленкообразования Акронала-290Д может быть снижена за счет применения коалесцента. С этой целью могут быть использованы: содержащие ароматические соединения, бутил(ди)гликоль, бутил(ди)гликольацетат, Лузольван ФБХ, пихтовое масло или их смеси. Бутил(ди)гликоль и Лузольван ФБХ увеличивают время хранения готового продукта.

Низкомолекулярные спирты и гликоли улучшают морозоустойчивость готовой продукции, однако не уменьшают температуру образования пленки.

Для достижения необходимого уровня вязкости готового продукта обычно требуется добавление загустителя. Для этого могут применяться: Коллакрал Р и VL, Латеколл D, эфиры целлюлозы или минеральные тиксотропирующие средства. Указанные продукты не только повышают границу текучести, но и придают готовым продуктам более или менее выраженную структурную вязкость. Если требуются ньютоновские текучие свойства и хорошие свойства розлива, то необходимо добавление загустителя на полиуретановой основе (например, Коллакрал PU 85) вместе с водосмешиваемыми вспомогательными веществами для образования пленки. Для пеногашения используются обычные пеногасители (например, Лумитен EL). Обычно достаточно добавления 0,05 - 0,2 % пеногасителя, по отношению к композиции клеевого материала.

Мы рекомендуем добавлять консерванты вещества в продукцию, изготовленную с Акроналом 290Д, чтобы защитить ее от воздействия микроорганизмов. Пригодность данных веществ следует определять и контролировать опытным путем.

Свойства пленки
Объемная плотность (ISO 1183, ДИН 53479), г/смЗ ок. 1,08
Температура стеклования (DSC),°С ок. 22
Водопоглощение после 24 ч в воде (ISO 62, DIN 53495), % ок. 10
Механическая прочность (определялась по DIN 53455, т.е. полученные значения позволяют только грубо сравнивать характеристики пленок)  
   - cопротивление разрыву, Н/мм2 ок. 7
   - относительное удлинение при разрыве,% ок. 500
Внешний вид Светлый, прозрачный
Поверхность Без отлипа
Гибкость Хорошая
Сопротивление старению Хорошее
Светостойкость Хорошая

По сравнению со своими аналогами Акронал-290Д является более "жестким" латексом, чем предопределяет более высокие прочностные и эксплуотационные характеристики получаемых на базе его поерытий. Акронал-290Д - является универсальной дисперсией-на нем получают прекрасные по эксплуотационным характеристикам покрытия по дереву, бетону, кирпичу и металлу. Кроме того, благодаря системе стабилизации Акронал-290Д позволяет получать шпатлевки с очень высоким содержанием пигментов и наполнителей, чего не удается достичь на других стирол-акриловых дисперсиях, а это, в свою очередь, позволяет удешевить стоимость готового материала без потерь эксплуотационных свойств.

 


BASF Formulation Additives Solution Finder Tool. Онлайн-подбор добавок BASF для рецептур ЛКМ.

О компанииНовостиПродуктыПартнерыКонтактыВакансии
Rambler's Top100 Copyright © UTS 2008