Лакокрасочные материалы строительного назначения

Фасадные краски, не содержащие растворителей

В настоящее время возрастает спрос на водно-дисперсионные ЛКМ, не содержащие даже небольших количеств растворителя. Это требование может быть удовлетворено при использовании дисперсий с МТП ниже 5°С. К таким продуктам могут относиться как акриловые, так и стиролакриловые сополимеры.

Как было отмечено выше, атмосферостойкость покрытий, содержащих диоксид титана и не содержащих его, различна. В литературе приведены результаты изучения покрытий на основе ЛКМ, содержащих акриловые сополимеры с различной МТП и диоксид титана, полученный различными способами.

В качестве пленкообразователей использовали три типичных стиролакриловых сополимера с показателями, приведенными в табл. 23.

Исследовали свободные пленки и покрытия на основе фасадных красок с ОКП 45%, содержащих различные дисперсии и разные виды диоксида титана рутильной формы. Рецептуры красок приведены в табл. 24,

Характеристики диоксида титана четырех крупнейших производителей этого пигмента приведены в табл. 25. В ходе испытаний атмосферостойкости определяли меление и выцветание покрытий через определенные промежутки времени.

Краски на основе «мягкой» дисперсии не содержат растворителя (коалесцента) и аммиака. Покрытия на основе красок 1–3 с различными марками диоксида титана прошли ускоренные климатические испытания. На рис. 34 приведены результаты определения степени меления покрытий на основе краски, содержащей «мягкую» стиролакриловую дисперсию [84]. Покрытия на основе красок, содержащих две другие дисперсии, показали аналогичные результаты.

Из данных рисунка видно, что степень меления увеличивается с течением времени, хотя в некоторых случаях даже после 250 ч испытаний наблюдали степень меления, равную 2. После 750 ч испытаний для всех покрытий независимо от типа дисперсии и используемых пигментов, степень меления составила 5 баллов. На рис. 35 приведены степени меления для покрытий на основе всех трех дисперсий с каждым исследуемым пигментом после 500 ч испытаний на Ксенотесте-1200. Наибольшую тенденцию к мелению во всех случаях проявляют краски на основе «средней» дисперсии. Вопреки ожиданиям тенденции к мелению для покрытий, содержащих «мягкую» и «жесткую» дисперсии аналогичны.

В процессе ускоренных климатических испытаний не удалось установить корреляции между Тст дисперсии и тенденцией к мелению. Следует обратить внимание на то, что испытания проводили при температуре выше Тст всех дисперсий. Ускоренные климатические испытания показали, что влияние типа диоксида титана и его поверхностной обработки на долговечность покрытий значительно выше, чем влияние типа дисперсии.

Натурные испытания фасадных покрытий проводили на асбоцементных подложках. Установлено [84], что изменения цвета после двухлетней экспозиции в условиях открытой атмосферы (рис. 36) более значительны, чем при ускоренных климатических испытаниях, так как при испытании в натурных условиях сказывается влияние общей загрязненности атмосферы. При натурных атмосферных испытаниях, также как и при ускоренных, не обнаружено корреляции между жесткостью сополимера, определяемой содержанием в нем стирола, и изменением значений Е*.

На рис. 37 приведено изменение яркости (L*) покрытий на основе красок, содержащих «мягкую» стиролакриловую дисперсию, после двух лет натурных испытаний. Для покрытий на основе других дисперсий получены аналогичные зависимости. За исключением ЛКМ, соде щих пигменты Р7, Р14 и Р16, покрытия на основе «мягкой» дисперсий имеют чуть более высокие значения L* по сравнению с двумя другими сополимерами, при этом различия не заметны человеческому глазу. Возникающее различие объясняется тем, что «мягкие» полимеры обладают более высоким грязеудержанием, чем твердые аналогичной химической структуры, поэтому меньше подвержены деструкции [85]. На практике самые низкие значения L* показали все покрытия на основе «средней» стиролакриловой дисперсии.

На рис. 38 приведены результаты определения меления после двух лет натурных испытаний. Покрытия, содержащие пигменты Р13 и Р15, характеризуются степенью меления 5 независимо от дисперсии. Аналогичные значения степени меления получены для покрытий на основе «жесткой» дисперсии, за исключением тех, в которых использованы пигменты Р2, РЗ, Р4, Р10 и Р11. При сравнении данных по изменению Цвета покрытий при ускоренных и натурных испытаниях было отмечено, что загрязнение покрытий защищает поверхность от разрушения.

Кроме того, результаты натурных испытаний показали, что Тст дисперсии влияет на степень меления: покрытия на основе более «жестких» дисперсий имеют большую тенденцию к мелению.

Таким образом, проведенные климатические испытания позволили установить следующие зависимости, которые необходимо учитывать при разработке фасадных ЛКМ:

• атмосферостойкость фасадных покрытий на основе акриловых дисперсий с различной МТП в большей степени зависит от характеристик применяемого диоксида титана, чем от типа дисперсии;
• изменения цвета после 1000 ч в искусственном климате ниже, чем после двух лет натурных испытаний. Ускоренные испытания приводят к более сильному мелению, чем натурные;
• не найдено прямой корреляции между Тст дисперсии, используемой в рецептуре, и грязеудержанием, мелением и деструкцией покрытия как при натурных, так и при ускоренных испытаниях.