Стирол_акриловая_дисперсия_состав

Стирол_акриловая_дисперсия_состав

Акриловая дисперсия – что это такое

Акриловая дисперсия – что это за вещество?

Акриловые дисперсии получаются за счёт трудоемкого процесса полимеризации сложных эфиров акриловой кислоты при помощи подмешивания в химический состав стабилизаторов.

Подобное вещество добавляется в лакокрасочные покрытия, они, благодаря акрилового связующего, наделены отличной паропроницаемостью, атмосферной устойчивостью, очень пластичные, эластичные.

Все эти качества делают покрытия на основе акриловой дисперсии незаменимыми в различных красках, эмалях и лаках по дереву.

Хорошее сцепление с любой поверхностью, делает акриловые дисперсии универсальными в ремонте и отделке. Существует один недостаток – высокая цена на состав, если сравнивать с похожими веществами, но эта цена оправдана, так как сырьё стоит дорого

Назначение состава

Как уже говорилось, рассматриваемое вещество получаются благодаря полимеризации сложных эфиров акриловой кислоты при помощи добавления стабилизаторов.

Они выступают основой для красок, лаков и других покрытий, образующих тоненькую, но достаточно прочную пленку, высокой эластичности, с водоотталкивающими свойствами, также такие покрытия обладают паропроницаемостью или по-другому «дышащей» поверхностью.

Благодаря этим качествам, подобные краски используют для покраски фасадов здания, производства специальных пропиток, глянцевых или полуглянцевых покрытий.

Это связующее обеспечивает поверхности красивый и ровный глянцевый блеск, так как обладает высоким процентом однородности состава и преломления в краске.

Применение и советы по использованию

Связующие на основе акрила наделены жёсткостью и отличной устойчивостью к ультрафиолету, поэтому акриловые водно-дисперсионные краски в разы лучшие других аналогов.

Применяются они как для наружных, так и внутренних отделочных работ, на них нанесена маркировка ВД и АК.

Подобное покрытие образуют на поверхности пористые слои с высокой атмосфероустойчивостью и светоустойчивостью, наделены идеальным сцеплением, благодаря дисперсионным частицам очень маленьких размеров, проникающие в пористые слои и прочно их закрепляют.

Характеристика дисперсий на основе акрила

  • содержатся нелетучие вещества;
  • имеются мелкие гелевые крупинки;
  • маленький размер частичек в составе;
  • вязкая структура;
  • легкое поверхностное натяжение связующего;
  • характерный запах;
  • молекулярная масса полимера.

Свойства:

  • антикоррозионное покрытие;
  • краска при использовании удобна, так как не растекается и не капает с кисти и валика;
  • отличная проникаемость в материал (высокая адгезия);
  • после полного высыхания остаётся ровное и блестящее покрытие, устойчивое к стиранию;
  • устойчива к климатическим изменениям и ультрафиолетовому излучению.

Именно эти характеристики отличают акриловые дисперсии от аналогов. В результате получаются однородные жидкости, в составе которых присутствуют нелетучие вещества в 48-65% от массы, а pH около 2-7,5, вязкость связующего можно регулировать.

Их используют как в концентрированном, так и в разбавленном состоянии, акриловые дисперсии отлично смешиваются с другими полимерами, сополимерами и неорганическими наполнителями, а также пигментами.

Стены и фасады здания, покрашенные краской в основе которой лежит акриловая дисперсия, сохраняют глянцевый блеск и яркий цвет надолго. Подобное покрытие оставляет тонкий и воздушный, но прочный слой, который обеспечивает защиту от разных климатических условий воздействий: влажности, ультрафиолета, резкого перепада температуры и устойчивость от кислой и щелочной среды.

Все лакокрасочные изделия на основе акрила подходят для покраски любых деревянных или минеральных поверхностей.

Также существуют стирол-акриловые дисперсии, они очень востребованы практически по всех отраслях промышленности. Подобные дисперсии наделены высокой способностью глубоко проникать в материал, на который наносится, укрепляя его, а также они устойчивы к солнечному свету (ультрафиолету), паропроницамы и эластичны.

Читайте также:  Творог_из_сливок_в_домашних_условиях

Способ нанесения красок на основе акриловой дисперсии

Красить фасад надо в сухую погоду при температуре не меньше +17 градусов. Влажность воздуха от 30 до 60%. Перед нанесением краску желательно тщательно размешать и разбавить питьевой водой, но не более 5-7% от массы краски.

Наносить можно распылителем, кистью или валиком на поверхность в два слоя, краска высыхает в течение 20 минут, но максимум 3 часа при высокой влажности воздуха.

Обязательно новый слой наносить на высохший предыдущий. Для того, чтобы покрытие дольше эксплуатировалась необходимо оставить его при естественной сушке на трое суток, если сушка температурная – на сутки.

1.3. Полиакрилаты, акриловые и стиролакриловые сополимеры

Полимерные акриловые дисперсии делятся на акриловые и стирола-криловые. Акриловые — дисперсии полимеров, полученных из акриловых или метакриловых мономеров, стиролакриловые — при сополимеризации производных акриловой (метакриловой) кислоты со стиролом. В табл. 3 приведены характеристики мономеров, используемых для получения дисперсий обоих типов [13]. Так как акриловую кислоту и ее производные получают из пропана, метакриловую и ее эфиры — из 2-гидрокси-2-метилпропилонитрила, изобутана или изо-бутиральдегида в результате многостадийных процессов, эти мономеры более дороги, чем стирол и винилацетат. Поэтому акриловые сополимеры дороже стиролакриловых и сополимеров ви-нилацетата.

В то же время поли(мет)акрилаты обладают высокой атмосферо-стойкостью, стойкостью к действию УФ-излучения, хорошей водостойкостью и устойчивостью к пожелтению покрытий на их основе, возможностью легко получать сополимеры с заданной жесткостью, гибкостью и твердостью. Высокий блеск покрытий и его сохранение при длительном атмосферном воздействии в сочетании со стойкостью покрытий к действию щелочей, кислот и воды делает этот класс сополимеров незаменимым в рецептурах ЛКМ для наружного применения.

Структура и свойства акриловых сополимеров

Основные свойства полимеров, такие, как температура стеклования (Тст), минимальная температура пленкообразования (МТП) и физико-механические свойства покрытий на их основе, зависят от структуры основной и боковых цепей полимерной макромолекулы.

Аннотационный отчет по теме «Исследование свойств стирол-акриловой дисперсии Aкрилан-101 и разработка рекомендаций по ее применению в составе лакокрасочных материалов»

АННОТАЦИОННЫЙ ОТЧЕТ

по теме «Исследование свойств стирол-акриловой дисперсии Aкрилан-101

и разработка рекомендаций по ее применению в составе лакокрасочных материалов»

Целью настоящей работы являлось исследование пленкообразования дисперсии Aкрилан 101, комплексное изучение свойств свободных пленок и покрытий на ее основе, в сравнении с показателями дисперсий Acronal 290 D и Finndisp A10, а также разработка базовых рецептур красок для внутренней и наружной отделки и их определение свойств.

В соответствии с календарным планом на первом этапе работы были выбраны оптимальные количества коалесцентов, обеспечивающие формирование качественных полимерных пленок на основе дисперсии Aкрилан-101.

Лакокрасочные материалы, в частности, предназначенные для наружной отделки, должны использоваться при достаточно низких температурах (5 – 100 С), в то время как большинство стирол-акриловых дисперсий характеризуются минимальной температурой пленкообразования (МТП) 18-20 0С. Снизить значение МТП и обеспечить пленкообразование водно-дисперсионных сополимеров при температурах ниже температуры стеклования можно при использовании вспомогательных веществ – коалесцентов. Для получения полимерных пленок и покрытий на основе дисперсии Акрилан-101 при температурах ниже Тg в качестве вспомогательных пленкообразователей были исследованы следующие продукты:

Читайте также:  Сухари_для_цезаря_в_микроволновке

    бутилдигликольацетат (БДГА); бутилдигликоль (БДГ), Тексанол (2,2,4-триметил-1,3-пентандиолмоноизобутират), Chemsol IBE P (смесь диизобутиловых эфиров адипиновой, глутаровой и янтарной кислот); Chemsol ME P(смесь диметиловых эфиров адипиновой, глутаровой и янтарной кислот); Dowanol DPnB (монобутиловый эфир дипропиленгликоля); дибутилфталат; уайт-спирит.

Эффективность воздействия коалесцентов (способность к сольватации) оценивали по зависимости МТП композиций от количества коалесцента, а также по изменению относительной твердости покрытий на основе композиций, содержащих оптимальное количество коалесцента. Зависимости МТП, 0С от количества коалесцента (%, на 100 % дисперсии) представлены на рис.1.

Рис. 1. Зависимость МТП композиций на основе дисперсии Акрилан-101

и различных коалесцентов от их содержания.

Для дальнейшей работы были выбраны количества коалесцентов, обеспечивающие получение ровных сплошных полимерных пленок при температуре около 5 0С. Оптимальные количества исследуемых коалесцентов, приведены ниже:

Продукт % от массы дисперсии Акрилан-101

Chemsol IBE P 1,9

Chemsol ME P 1,6

Dowanol DPnB 2,0

Различная эффективность коалесцентов также подтверждается при изучении твердости покрытий. В табл.1 и на рис.2 приведены данные об изменении в течение 20 суток твердости покрытий (по маятниковому прибору М-3) на основе дисперсии Акрилан-101 с различными коалесцентами.

Относительная твердость покрытий на основе Акрилан-101

и оптимального количества различных коалесцентов

Относительная твердость покрытий, ул. ед. через, сут.

Акрилан-101 без коалесцента

Рис.2. Изменение твердости покрытий на основе композиций,

содержащих различные коалесценты.

Для сравнения в табл.1 и на рис. 2 приведена твердость покрытий на основе дисперсий Акрилан-101 и Acronal 290D, полученных в отсутствии коалесцентов при отверждении при температуре 60°C в течение 40 мин.

Из приведенных данных следует, что введение продукта Chemsol ME P в композицию способствует быстрому нарастанию твердости и получению покрытий с твердостью, близкой по значению к твердости пленок, не содержащих коалесцента. Менее эффективен продукт Chemsol IBE P.

Применение БДГА также достаточно эффективно для дисперсии Акрилан-101: нарастание твердости покрытий происходит несколько медленнее, но окончательное значение не существенно ниже твердости покрытий без коалесцента.

Бутилдигликоль (БДГ) по эффективности действия близок к БДГА; он растворяется в воде и легко вводится в композицию, способствует достаточно быстрому пленкообразованию и нарастанию твердости покрытия до 0,43.

Тексанол, Dowanol DPnB и уайт-спирит менее эффективно влияют на пленкообразование дисперсии Акрилан-101: твердость образующихся покрытий не превышает 0,4 через 20 суток отверждения при комнатной температуре. Следует отметить, что уайт-спирит придает композиции характерный запах и образует мутные покрытия. Однако дешевизна и доступность этого продукта не исключают возможность его применение в ряде рецептур материалов неответственного назначения.

Дибутилфталат мало эффективен для пленкообразования и, скорее всего, может выполнять в композиции роль пластификатора.

По данным, приведенным на рис.1 и 2 можно выбрать коалесцент для конкретной рецептуры ЛКМ, принимая во внимание ряд факторов:

    обеспечение нужной МТП композиции с учетом температуры применения материала; получение покрытия с определенными свойствами; стоимость сырьевых компонентов с учетом их цены и необходимого количества; доступность применяемого продукта.
Читайте также:  Что_такое_гибкое_стекло

Лакокрасочные покрытия должны обладать комплексом хороших физико-механических и защитных свойств. Поэтому для разработки оптимальных рецептур лакокрасочных материалов важно исследовать деформационно-прочностные свойства свободных пленок, такие как относительное удлинение, прочность при разрыве, модуль эластичности (модуль Юнга), а также их водо-, влагопоглощение и паропроницаемоть свободных полимерных пленок, обусловливающие защитные свойства будущих покрытий.

Водопоглощение полимерных пленок на основе дисперсий Акрилан 101, Acronal 290 D и Finndisp A10 определяли при погружении свободных пленок в воду, а влагопоглощение − в эксикаторе при относительной влажности (95±2) %. Определение влагопоглощения свободных пленок толщиной (100±10) мкм проводили по следующей методике1.

На дно эксикатора помещали Na2SO4 · 10 H2O (избыток не растворившейся соли 20-25 %); при этом в замкнутом пространстве эксикатора поддерживали относительную влажность воздуха (95±2) %.

В предварительно взвешенный на аналитических весах бюкс помещали 0,5 – 0,8 г пленки,

бюкс устанавливали в эксикатор, который закрывали крышкой. Испытание проводили 24 часа при температуре (20±2) °C. Затем бюкс вынимали из эксикатора, закрывали крышкой и взвешивали на аналитических весах.

Влагопоглощение a (%) рассчитывали по формуле:

a = (m2 – m1)/(m1 – m0) · 100,

где m2 – масса бюкса с пленкой после выдержки в парах воды; m1 – масса бюкса с пленкой до испытания; m0 – масса пустого бюкса.

За величину влагопоглощения принимали средний результат трех измерений, каждый из которых отличался от среднего арифметического значения не более чем на 10 %.

Испытывали полимерные пленки, содержащие оптимальные количества различных коалесцентов, отвержденные в течение 7 суток при комнатной температуре, а также пленки, полученные из композиций без коалесцентов, отвержденные при температуре 400С в течение 1 ч и выдержанные в течение 7 суток при комнатной температуре.

Паропроницаемость свободных пленок толщиной 100 мкм, отвержденных в аналогичных условиях, оценивали методом2, основанным на определении количества водяных паров, прошедших в сутки через 1 см2 поверхности свободной пленки с опреде-ленной толщиной при температуре (20±2) 0С. Испытываемую свободную пленку, помещенную в специальное устройство, выдерживали в течение 24 ч в эксикаторе, в котором постоянно поддерживали влажность воздуха (95±2) % и температуру (20±2) 0С. Паропроницаемость свободных пленок определяли как среднеарифметическое значение из трех параллельных определений коэффициента диффузной проницаемости. Расчет паропроницаемости проводили по формулам:

;

где Pi – коэффициент диффузной проницаемости;

Q – общее количество паров воды, прошедшее через пленку, соответствующее суммарному увеличению массы цеолита за время испытания;

х – толщина пленки;

S – эффективная площадь пленки;

t – продолжительность испытания;

Деформационно-прочностные свойства свободных пленок определяли на приборе типа Поляни. Исследовали свободные пленки, полученные на основе дисперсий Акрилан 101, Acronal 290 D и Finndisp A10, не содержащие коалесцентов и отвержденные при температуре 40 0С в течение 1 ч, затем выдержанные в течение 7 суток при комнатной температуре, а также пленки на основе дисперсии Акрилан 101, содержащие оптимальные количества наиболее эффективных коалесцентов − Chemsol ME P и бутилдигликольацетата.

Полученные данные приведены в табл. 2, а также на рис. 3 и 4.

Свойства свободных пленок на основе исследуемых дисперсий

Ссылка на основную публикацию
Стеклянные_навесы_над_входом
Стеклянные козырьки Навесные. Главной особенностью таких стеклянных навесов является то, что монтируют их непосредственно к стене здания. Делают это с...
Стандартный_код_домофона_визит
Как взломать домофон Vizit с помощью специальных кодов? Домофоны Визит являются самыми распространенными электронными переговорными устройствами в России. Они открываются...
Статком_статический_компенсатор_реактивной_мощности
Статком статический компенсатор реактивной мощности Статические синхронные компенсаторы (СТАТКОМы/Статические генераторы реактивной мощности) - это представители новейшей технологии в области компенсации...
Стиральные_машины_с_разборным_барабаном_список_2018
Стиральные машины с разборным баком: список брендов Одна из наиболее распространенных поломок в стиральных машинках — износ подшипников. Многие пользователи...
Adblock detector