Акриловые материалы

Водно-дисперсионные грунты на основе акриловых дисперсий

Раньше грунты изготавливали из растворов полимеров (олигомеров), так как они хорошо проникают внутрь пористых подложек и повышают их прочность на достаточную глубину.

В настоящее время в связи с ужесточением требований к охране ок­ружающей среды расширяется использование водно-дисперсионных грунтов на основе полимерных дисперсий [71].

Общее потребление ірунтов в 1996 г. в Европе составило около 130 тыс. т, из них 2/3 — на основе органических растворителей, 1/3 — водно-дисперси­онные [72].

Из-за необходимости устойчивости к гидролизу водно-дисперсионные грунты изготавливают на основе дисперсий стиролакриловых или чисто ак­риловых сополимеров. Предпочтение, как правило, отдается мягким диспер­сиям с хорошими пленкообразующими свойствами без добавления коалес - цента (ТС1< 10°С). Покрытия на основе таких дисперсий обладают незначи­тельной липкостью и обеспечивают хорошую адгезию к верхнему покрытию.

Эксперименты показали, что дисперсные системы хуже, чем растворы, проникают внутрь пористых строительных материалов. Тем не менее глубина проникновения в минеральные материалы современных ультратонких акри­ловых дисперсий с размером частиц 30—60 нм и содержанием нелетучих ве­ществ 30^2% сравнима с данными для растворов полимеров. Чтобы обеспе­чить хорошую проницаемость, размер частиц полимера должен быть пример­но в 10 раз меньше диаметра пор подложки [73,74]. Глубину проникновения дисперсий и фунтов на их основе внутрь различных субстратов можно на­блюдать в УФ-свете с помощью маркировки материала флуоресцентными красителями. В этом случае сами красители, должны быть химически связа­ны с частицами полимера при помощи активных ірупп, чтобы не принимать во внимание их проницаемость (рис. 29).

В большинстве случаев размер частиц дисперсии 100—200 нм вполне до­статочен для хорошего укрепления поверхности строительных подложек с крупными порами. Стандартные акриловые дисперсии, например Acronal 290 D, используют в качестве основы для пигментированных грунтов. Про­стейшим способом получения грунта является разбавление водно-дисперси­онной краски, используемой для нанесения верхнего покрытия.

Грунты, к которым предъявляются повышенные требования, произ­водят по специальным рецептурам без пигментов с применением ульт­ратонких акриловых д исперсий, например Acronal А 508.

M о-------------------------- 1---------- 1---------- 1---------- 1---------- r~

20 40 60 80 100 120

Размер частиц, нм —

Рис. 29. Зависимость глубины проникновения грунта от размера частиц дисперсии (по высоте подъема акриловых дисперсий в гипсовый образец)

Для получения дисперсий с размером частиц менее 100 нм, устойчивых к воздействию электролитов, необходимо оптимизировать стабилизацию дис­персии, используя в процессе эмульсионной полимеризации 2—10% (от мас­сы) мономеров сильных поверхностно-активных анионных эмульгаторов. При увеличении количества эмульгатора размер частиц уменьшается, как это показано на примере полистирольной дисперсии, содержащей в качестве эмульгатора сульфированный этоксилированный жирный спирт (рис. 30). Размер частиц снижается до минимального значения, определяемого содер­жанием полимера, полярностью мономеров и типом эмульгатора. Путем оп­тимизации процесса эмульсионной полимеризации, т. е. системы инциирова - ния и эмульгирования, можно получать акриловые дисперсии с размерами частиц 20—50 нм и требуемым содержанием нелетучих веществ. Следует по­мнить, что низкая концентрация дисперсии в грунтах позволяет предотвра­тить коагуляцию в результате воздействия растворимых солей из субстрата.