Лакокрасочные материалы и покрытия. Принципы составления рецептур

Силикатные двухупаковочные краски

Силикатные краски, как правило, готовят на месте применения смешением водного раствора жидкого стекла (фиксатив) и порошкообразных пигментов и наполнителей (или других добавок). Перед нанесением смесь выдерживают в течение нескольких часов.

Эти лакокрасочные материалы были впервые разработаны в конце Х1Х века и со­хранили свое значение до сих пор.

Жидкое стекло (алкалисиликаты) получают обжигом смеси кварцевого песка (ЭЮ2) и карбонатов щелочных металлов (Ме2С03) при 1400 - 1500°С с последующим раство­рением силикат-глыбы в воде:

Ме2С03 + х Э02 -> [Ме20 • х 8Ю2] + С02

Значение pH таких растворов в зависимости от типа жидкого стекла составляет

10,5-13,5.

Алкалисиликаты характеризуются следующими показателями:

• соотношение 8Ю2: Ме20 (силикатный модуль) обычно 2,0 - 3,5;

• тип щелочного металла (Ы, №, К);

• вязкость водного раствора (чем больше 8Ю2, тем больше молекулярная масса и выше вязкость раствора).

Оъ он

®0—81—О—81—0—81—0®

I I I

ОН ОН ОН

подпись: оъ он
®0—81—о—81—0—81—0®
i i i
он он он
Для получения силикатных красок чаще всего используют водные растворы силиката калия, в которых трисиликат калия упрощенно можно представить формулой [К20 • ЗЭЮг» ЗН20] (рис. 3.4). Однако следует иметь в виду, что в водных растворах возни­кает динамическое равновесие между ионами си­ликатов и коллоидальной кремниевой кислотой [8].

2 К

подпись: 2 кГотовые (жидкие) силикатные краски неста­бильны при хранении. Поэтому их выпускают в двух упаковках или в сухом виде (в форме порошка).

Рис. 3.4. Упрощенная структура трисиликата калия

подпись: рис. 3.4. упрощенная структура трисиликата калиякраски"/>Покрытия отверждаются в результате испаре­ния воды (физический процесс) и последующего взаимодействия силиката калия с оксидами ме­таллов - компонентами красок или с содержащей их подложкой (химический процесс).

Химическая реакция с минеральными подложками (силиконизация) обеспечивает высокую адгезию покрытий.

Возможен комплекс нескольких реакций отверждения жидкого стекла:

А) с углекислым газом (воздух) - поликонденсация

П[К20 • ЗЗЮ2 • ЗН20] + пС02 -> [К2СОэ • ЗвЮ2]п + ЗпН20;

Б) со свежим бетоном (силиконизация)

Са(ОН)2 + [К20 • ЗвЮ2 • ЗН20] + С02 -> [СаО + К2С03 • за02] + 4Н20;

В) с минеральными строительными материалами или неорганическими пигментами и наполнителями (силиконизация), например с кварцем

Ао2 + [К20 • ЗвЮ2 • ЗН20] + С02 -> [К2С03 • 4вЮ2] + зн2о.

Реакции поликонденсации жидкого стекла ускоряются под влиянием кислот (напри­мер, фосфорной).

Жидкое стекло - неорганическое связующее и не является в полной мере пленкооб - разователем. Покрытия, полученные на его основе, достаточно пористые и склонны к ка­пиллярному водопоглощению. Для снижения водопоглощения часто проводят гидрофо - бизацию силикатных покрытий, обрабатывая их гидрофобизирующими средствами.

Достоинства силикатных красок и покрытий:

• высокая адгезия;

• атмосферо - и светостойкость;

• химическая стойкость;

• относительно высокая воздухо- и паропроницаемость;

• негорючесть;

• отсутствие растворителей в составах.

Недостатки:

• сложность равномерного нанесения (возможно образование полос и пятен);

• для двухупаковочных композиций необходимо учитывать их жизнеспособность;

• высокое водопоглощение покрытий (требуется дополнительная операция по гид - ророфобизации);

• низкая эластичность.

Двухупаковочные силикатные краски нашли применение при окрашивании фаса­дов зданий и защите памятников архитектуры.

Обеспечение стабильности красок на основе силикатов возможно путем введения в них полимерной дисперсии (например, стирол-акриловой) в сочетании с соединениями четвертичного аммония. Такие водно-дисперсионные краски принято называть поли - мерсиликатными. Они представляют собой одноупаковочные составы и формируют покрытия по смешанному механизму водно-дисперсионных и растворных силикатных красок. Не исключается и протекание химических реакций отверждения, характерных для силикатов, но с меньшей скоростью.

Для гидрофобизации покрытий в состав полимерсиликатных красок нередко вводят гид - рофобизирующие агенты, например эмульсии силиконовых смол или парафиновые воски.

В табл. 3.9 представлена рецептура водно-дисперсионной полимерсиликатной крас­ки [3]. Сырьевые компоненты вводят в указанном порядке.

Таблица 3.9

Примерная рецептура полимерсиликатной краски

Вещество

Массовое

Массовая доля

Плотность,

Содержание, %

Сухого вещества, %

Г/см3

1

Вода

15,8

2

Диспергатор

0,2

Таблица 3.9 (продолжение)

Вещество

Массовое содержание, %

Массовая доля сухого вещества, %

Плотность,

Г/см3

3

Загуститель силикатного типа

0,15

0,15

4

Ксантан

0,15

0,15

5

Силикат калия (29%-ный раствор)

0,5

0,15

«2*

6

Диоксид титана (рутил)

10,0

10,0

4,1

7

Кальцит (0,7 мкм)**

7,5

7,5

2,7

8

Доломит (5 мкм)**

22,5

22,5

2,7

9

Пеногаситель

0,4

10

Бензин

1,5

11

Дисперсия (50%-ная)

6,5

3,25

1,2*

12

Стабилизатор

0,5

13

Силикат калия (29%-ный раствор)

27,5

8,0

* 2*

14

Вода

6,8

Итого:

100,0

51,7

Ориентировочные значения плотности сухой пленки.

Средние размеры частиц наполнителей (кальцит, доломит) указаны в скобках.

Компоненты добавляют в указанной последовательности.

Примечание. 2 - сочетание тетракалийдифосфата (например, Calgon ТК) и аммонийполиакрилата (на­пример, Lopon 886); 3 - реологическая добавка, например Bentone LT; 4 - полисахарид, полимерная реологи­ческая добавка, например Rhodopol 50 MD; 5 и 13 - стабилизированный 29%-ный водный раствор силиката калия, например Betolin Р 35; 11 - например Acronal 290 D, Mowilith DM 765 или Acronal DS 6105; 13 - 17,5%-ный водный раствор, например Betolin Quart 15.

Расчет степени пигментирования и ОКП приведен ниже. Пленкообразователь со­стоит из неорганического силиката и органической стирол-акриловой дисперсии.

Степень пигментирования = (10 + 7,5 + 22,5) : (0,15 + 3,25 + 8) = 40 :11,4 = 3,5 :1;

Соотношение диоксид титана : наполнитель = 10:30 = 25:754

10/4,1+7,5/2,7 + 22,5/2,7

ОКП = -------------------------------------------------------------------------------------- • 100% = 67%

10 / 4,1 + 7,5 / 2,7 + 22,5 /2,7 + 8,15 / 2 + 3,25 /1,2

Полимерсиликатные краски применяют для наружных работ, главным образом для окрашивания фасадов зданий. Более подробная информация об этих и других фасад­ных красках приведена в [8].

Лакокрасочные материалы и покрытия. Принципы составления рецептур

Эпоксидно-акриловый лак для окрашивания автомобилей [16]

Лак содержит эпоксидно-акриловую смолу (эп. экв. = 660), полиангидрид додецил - дикарбоновой кислоты (карбоксиэквивалент = 106) и триметилолпропан в качестве со - реагента (эквивалентная масса 44,7). В качестве добавки используют …

Полиакриловые краски

Полиакриловые краски получают на основе полимеров и сополимеров алкилакри - латов. Для обеспечения необходимой температуры стеклования сокомпонентами в со­полимерах могут быть акрилаты, метакрилаты (например, метилметакрилат) или сти­рол. Смолы должны содержать …

Белая полиэфируретановая краска для наружного применения [15]

Пленкообразующая часть краски состоит из ароматического полиэфира с гидрок­сильным числом 45 - 55 мг КОН/г, к. ч. = 8 мг КОН/г и Тд = 51 °С и 2-полиуретдиона, по­лученного на …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.