ВДМ

Натурные испытания фасадных покрытий

На рис. 17 (гл. 3) приведены области применения покрытий на основе двух типов дисперсий и при различных ОКП красок. При производстве и применении фасадных красок постоянно сравнивают чисто акриловые и стиролакриловые дисперсии. Ответы на вопросы по выбору дисперсий, сходство и различие двух типов акриловых дисперсий обсуждаются ниже.

Проведено сравнительное изучение красок на основе акриловой и стиро - лакрилоюй дисперсий [82], характеристики которых приведены в табл. 17.

На юге Германии были проведены натурные испытания покрытий, полученных из ненаполненных дисперсий и различных фасадных кра­сок. Оценивали меление и изменение цвета покрытий после экспози­ции в течение определенного времени в условиях открытой атмосферы. В составе JIKM изменяли тип дисперсии (АК, АК/С), пигмент (диоксид титана, оксиды железа), ОКП и тип наполнителя. Одна испытываемая

Краска содержала смесь диоксида титана и желтого железооксидного пигмента, другая — смесь красного и желтого железооксидных пигмен­тов, характеристики которых приведены в табл. 18. В качестве наполни­теля использовали смесь кальцита (карбонат кальция) и талька в соот­ношении 83:17. Краски наносили в 2 слоя с расходом 300 г/м2 на асбо­цементные подложки, предварительно загрунтованные водно-диспер­сионной грунтовкой.

Панели размещали на стенде, ориентированном на юг под углом 45°, так как экспериментально установлено, что такое положение эквива­лентно выдержке на вертикальной поверхности, но испытание прохо­дит в 2—2,5 раза быстрее. Через установленные интервалы времени по­крытия фотографировали и определяли степень меления (DIN 53159) и изменение цвета (DIN 6174).

Влияние типа дисперсии и ОКП

Старение покрытий под воздействием атмосферы — это процесс, при котором УФ-излучение и влага вызывают деструкцию пленкообра­зователя на поверхности покрытия, в результате чего частицы пигмента и наполнителя остаются незащищенными. Внешне это проявляется в так называемом эффекте меления покрытий, таким образом степень ме - ления является мерой атмосферостойкости. В соответствии с междуна­родными методиками меление оценивают по шкале от 1 (сильное меле - ние) до 10 баллов (отсутствие меления), причем в интервале 10—6 баллов отсутствует изменение цвета. Российским ГОСТ 9.401 предусмотрена оценка декоративного вида покрытий после испытаний на стойкость к воздействию климатических факторов от 1 (без изменения) до 5 баллов.

Натурные испытания покрытия на основе чисто акриловых и стиро - лакриловых дисперсий с ОКП в красках 35,45 и 55% продолжались в те­чение 9 лет. Данные о мелении фасадных покрытий кремового цвета при испытании их атмосферостойкости представлены в табл. 19.

При ОКП 45% влияние типа дисперсии очень незначительно: после 2 лет выдержки степень меления составляла всего 8 баллов. Величина ОКП больше влияет на атмосферостойкость покрытий, чем тип диспер­сии. При сравнении степени меления покрытий с различными ОКП видно, что после 2 лет экспозиции изменения почти одинаковы для обе­их дисперсий, однако при ОКП 35% степень меления составляет 9 бал­лов, а при 55% — только 7. Меление и вместе с hpїм выцветание стано-

Вятся более заметными после 9 лет экспозиции: меление для всех по­крытий достигает 5—6 баллов, при этом содержание пигмента не имеет большого значения.

Покрытия на основе красок с высокой ОКП на вертикальной по­верхности (стене) проявляют тенденцию к мелению и выцветанию раньше, чем на поверхностях, расположенных на южной стороне под углом, так как грязь из воздуха адсорбируется на таких поверхностях бы - стрее, а она защищает полимер от воздействия УФ-излучения. Однако этот эффект исчезает при многолетней выдержке.

Влияние соотношения пигментов и наполнителей

Цветные пигменты с хорошей укрьшистостью (оксид железа) для снижения себестоимости красок часто используют в смеси с большим количеством наполнителя. Следует отметить, что наполнитель, распо­лагаясь на поверхности покрытия и рассеивая свет, также может повы­шать укрывистость, так как разница в коэффициентах преломления воз­духа и наполнителя (» 0,6) больше, чем воздуха и дисперсии (~ 0,5).

Были испытаны покрытия кремового цвета на основе красок, изго­товленных на дисперсии одного типа с ОКП 45 и 55% и различным со­отношением пигмента и наполнителя.

Фасадные покрытия, содержащие большое количество наполнителя, подвержены преждевременному выцветанию. Это не обязательно озна­чает, что на начальной стадии фотохимической деструкции полимера происходит сильное меление, так как частицы пигмента и наполнителя моїуг быть еще сильно связаны пленкообразователем. Поэтому после 5 лет экспозиции фотометрически определяли изменение цвета покры­тий, оценивая общее различие цвета д£*. Полученные данные, приве­денные в табл. 20, свидетельствуют, что краски с большим содержанием наполнителя (90%) выцветают быстрее.

Влияние типа наполнителя

Большинство фасадных красок содержат наполнитель, так как они ' не только делают рецептуру более экономичной, но и придают покры­тию определенные свойства, в частности, улучшают реологические ха­рактеристики, оптимизируют распределение частиц диоксида титана, обеспечивают укрывистость сухой пленки, позволяют получать необхо­димую текстуру и повышают устойчивость покрытия к истиранию. Большинство наполнителей — неорганические соединения различного химического состава. В табл. 21 приведены минералы, наиболее часто используемые в качестве наполнителей.

При изучении влияния наполнителя на атмосферостойкость фасад­ных покрытий в рецептуре красок меняли только тип наполнителя, ос­тавляя без изменения тип дисперсии, ОКП, цвет и соотношение пиг-

Мент:наполнитель = 30:70. Результаты определения степени меления после 3,5 лет экспозиции приведены в табл. 22.

Из всех наполнителей лишь кальцит, доломит и барит вызывают не­значительное меление покрытий (8—9). Наполнители, содержащие большое количество оксида кремния (см. табл. 21), вызывают значи­тельное меление. Есть некоторое различие в мелении покрытий разного цвета: красно-коричневые покрытия, не содержащие диоксида титана, имеют меньшую степень меления при применении в качестве наполни-

Геля слюды, кварца или талька. В ходе испытаний было установлено, что атмосферное старение покрытий в течение 4,5 лет на стойке под уг­лом 45° эквивалентно старению в течение 10 лет на вертикальной стене.

Проведенные атмосферные испытания показали, что в случае исполь - ювания для наружных работ различие между чисто акриловыми и стиро - лакриловыми красками с ОКП 35—55% отсутствует. В рецептурах таких

Материалов важно применять оптимальную ОКП и соотношение пигмент : наполнитель (30:70). При выборе наполнителя следует помнить, что не вызывают выцветания кальцит, доломит и барит. Значение КОКП для чи­сто акриловых сополимеров несколько ниже, чем для сгиролакриловых.