Словарь научных терминов
Водоэмульсионные краски

ВОДОЭМУЛЬСИОННЫЕ КРАСКИ (воднодисперсионные краски, латексные краски, эмульсионные краски), суспензии пигментов и наполнителей в водных дисперсиях (латексах) пленкообразователей. Водные эмульсии последних получают гл. обр. эмульсионной полимеризацией соответствующих мономеров (синтетич. латексы), а также диспергированием пленкообразователей в воде (т. наз. искусств. латексы). В состав В. к. входят обычно 10-15 компонентов, в т.ч. (% по массе): 40-60%-ная водная дисперсия пленкообразователя 35-40; пигменты и наполнители 30-37; пластификатор 0-7; функциональные добавки 2-6. Содержание в В. к. сухого остатка 50-60%.

Наиб. распространенные пленкообразователи В.к.: сополимеры акрилатов (акрилатные В. к.); поливинилацетат или сополимеры винилацетата с небольшими кол-вами акрилатов, алкилмалеинатов, этилена и др. (поливинилацетатные В. к.); сополимеры стирола с бутадиеном, метакриловой к-той и др. (стирол-бутадиеновые В.к.). Ограниченно применяют также искусств. латексы нитратов целлюлозы, эпоксидных, алкидных, полиэфирных смол, полиуретанов и др.

Ассортимент пигментов и наполнителей для В. к. ограничен специфич. требованиями (миним. содержание водорастворимых примесей, достаточная гидрофильность и др.). Чаще всего изготовляют белые В.к.; цветные краски получают добавлением в белые подцветочных (колеровочных) паст. Предельное кол-во пигментов и наполнителей составляет обычно 75-85% от критич. объемного содержания пигмента, или пигментоемкости (табл. 1), - безразмерной величины, характеризующей макс. плотность "упаковки" пигмента в монолитной пленке (см. Пигменты неорганические).

Табл. 1.-ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВОДНЫХ ДИСПЕРСИЙ ПЛЕНКООБРАЗОВАТЕЛЕЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВОДОЭМУЛЬСИОННЫХ КРАСОК

Показатель
Дисперсии акриловых сополимеров
Дисперсии гомо- и сополимеров винил ацетата
Стирол -бутадиеновые латексы
Содержал ие, % полимера
40-50
50-60
45-50
остаточного мономера, менее
0,1
0,1
0,05
Размер частиц полимера, мкм
0,1-0,3
0,1-2,0
0,12-0,2
Критич. объемное содержание пигмента
0,45-0,48
0,35-0,45
0,3-0,35
Миним. т-ра пленкообразо-вания (без пластификато-ра),oС
3-10
5-30
10

Функциональные добавки в В.к.: эмульгаторы (дифильные ПАВ и др.); диспергаторы пигментов и наполнителей (напр., гексаметафосфат натрия); загустители (эфиры целлюлозы, сополимеры метакриловой к-ты); в-ва, придающие структурную вязкость и тиксотропность (бентонит, аэросил); консерванты, предохраняющие покрытие от образования плесени и бактериального разложения (пентахлорфенолят натрия); пеногасители (напр., кремнийорг. жидкости); в-ва, придающие дисперсии устойчивость к коагуляции при повторных циклах замораживание - оттаивание (напр., высшие спирты, водорастворимые олигомеры); ингибиторы коррозии защищаемой пов-сти (NaNO2, C6H5COONa).

Один из важных показателей дисперсий, характеризующий область применения, в частности их пригодность для В. к. естеств. сушки, - миним. т-ра пленкообразования (МТП; табл. 1). Ниже этой т-ры, лежащей вблизи т-ры стеклования полимера, дисперсия не образует монолитных пленок, а В. к. - покрытий с высокими твердостью, адгезией и износостойкостью. Хотя миним. т-ра, рекомендуемая для нанесения В. к. на пов-сть, составляет ~ 5 oС, для получения красок часто используют дисперсии с более высокой МТП; снижение последней достигается введением в состав В. к. низкомол. пластификаторов (напр., дибутилфталата) или модификаторов (синтетич. олигомеров), а также т. наз. коалесцирующих добавок - летучих пластификаторов (напр., моноэтиловых эфиров этилен- или диэтиленгликоля), высших спиртов. Осн. достоинство В. к. - отсутствие в них орг. р-рителей. Это обусловливает нетоксичность В. к., взрыво-и пожаробезопасность процессов их приготовления и нанесения, относительно невысокую стоимость. Недостаток нек-рых В. к.-неприятный запах, связанный с присутствием в них остаточного мономера. При длит. хранении В. к., особенно выше 30°С или ниже 0°С, возможны образование плотных осадков пигментов или коагуляция дисперсной фазы (т.е. необратимая порча В.к.).

Технология получения В.к. включает: 1) приготовление водного р-ра диспергатора и др. добавок; 2) диспергирование в этом р-ре пигментов и наполнителей (операция может вызвать затруднения из-за плохой смачиваемости большинства пигментов водой); 3) смешение пигментной пасты с водной дисперсией пленкообразователя. Операции 2 и 3 осуществляют на таком же оборудовании, что и при получении эмалей (см. Краски). В случае приготовления нек-рых эпоксидных В. к. суспензию пигмента в олигомере эмульгируют в водном р-ре отвердителя непосредственно перед использованием краски.

В. к. для окраски строит. объектов наносят гл. обр. при помощи валика, а также распылением или кистью. Сушат покрытия чаще всего на воздухе; продолжительность выдержки перед нанесением след. слоя не более 2 ч, время полного высыхания не более 24 ч. Покрытие формируется в результате испарения воды и слипания частиц полимера с образованием сплошной фазы.

На основе акриловых латексов, а также дисперсий эпоксидных и алкидных смол, сополимеров, синтезированных с применением небольших кол-в (3-10%) метакриловой к-ты, акриламида, винилйиридина и др., изготовляют В. к. пром. назначения, образующие термоотверждаемые покрытия с хорошей адгезией к металлу. Такие В. к. наносят, напр., валковым методом или электроосаждением и сушат при 80-180°С; на основе стирол-бутадиеновых латексов получают грунтовочные противокоррозионные композиции, наносимые хемоосаждением (о методах нанесения красок см. Лакокрасочные покрытия).

Покрытия естеств. сушки с наилучшими св-вами образуют акрилатные В. к. (табл. 2). Поливинилацетатные покрытия недостаточно водостойки, стирол-бутадиеновые склонны к загрязнению и потемнению под действием солнечного излучения. По комплексу защитных и мех. св-в покрытия, образуемые В. к., уступают эмалевым, В.к. применяют гл. обр. в стр-ве, на транспорте, в пром-сти и в быту для получения защитно-декоративных и противокоррозионных покрытий. Акрилатными В. к. окрашивают фасады зданий, деревянные надстройки судов и др., поливинилацетатными и стирол-бутадиеновыми -преим. интерьеры. Термоотверждаемые В. к. используют также как противокоррозионные грунтовки по металлу. Нек-рыми В. к. окрашивают натур. и искусств. кожу, деревянную мебель. Доля В. к. в лакокрасочной продукции промышленно развитых стран составляет ок. 30%.

Табл. 2.-ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОКРЫТИЙ, ОБРАЗУЕМЫХ ВОДОЭМУЛЬСИОННЫМИ КРАСКАМИ

Показатель
Акрилатные краски
Поливинил-ацетатные краски
Стирол-бутадиеновые краски
Стирол-бутадиеновая грунтовка
Твердость (по прибору М-3)
0,25-0,40
0,2-0,3
0,20-0,25
0,35-0,50
Водопоглощение за 24 ч, %
0,5-1,0
1-3
1-3
0,5
Смываем ость, г/м
1-3
3-7
2-5
0
Ориентировочный предельный срок службы покрытия, гг.
8
5
3

Осн. пути улучшения св-в и расширения ассортимента В.к.: применение новых сополимеров, преим. акрилового ряда, в т.ч. содержащих реакционноспособные звенья; создание эффективных функциональных добавок; модифицирование синтетич. латексов водоразбавляемыми олигомерами, окислителями и др.; создание новых искусств. латексов.

Лит.: Толмачев И. А., Верхоланцев В. В., Новые воднодисперсионные краски, Л.; 1979. В. В. Верхоланцев.


1-винил-2-пирролидон В массе Вагнера реакция Вагнера-меервейна перегруппировки Вазелины Вазопрессин Вакуум Вакуумметры Вакуумформование полимеров Валентность Валентные углы Валентных связей метод Валериановые кислоты Валин Валлаха перегруппировка Вальденовское обращение Вальтерилацетат Вальцевание полимеров Ван слайка метод Ван-дер-ваальса уравнение Ван-дер-ваальсово взаимодействие Ван-дер-ваальсовы кристаллы Ван-дер-ваальсовы радиусы Ванадатометрия Ванадаты Ванадий Ванадийорганические соединения Ванадия галогениды Ванадия оксиды Ванилаль Ванилин Вариантность системы Вариационный метод Велера реакция Верапамил Вербенол и вербеной Вердазильные радикалы Вестерберга реакция Весы Ветиверилацетат Ветиверкетон Ветинон Вещества Вещество Взвешивание Взрыв Взрывоопасность Взрывчатые вещества Вибрационная техника Викасол Вильгеродта реакция Вильсмайера реакция Вильямсона синтез Винилазолы Винилацетат Винилацетилен Винилиденфторид Винилиденхлорид Винилиденхлорида сополимеры Виниловые мономеры Виниловые эфиры Виниловый спирт Винилогия Винилпиридиновые каучуки Винилпиридины Винилсульфоновые красители Винилфторид Винилхлорид Винилхлорида сополимеры Винипласт Винные кислоты Вириальное уравнение Вирирование фотографического изображения Висбрекинг Вискоза Вискозиметрия Вискозные волокна Висмут Висмута галогениды Висмута оксиды Висмута сульфиды Висмутолы Висмуторганические соединения Витамин Витамин d Витамин u Витамин в12 Витамин в2 Витамин в3 Витамин в6 Витамин вс Витамин е Витамин к Витамин н Витамин рр Витамин с Витамины Виттига реакция Виц.. Влагомеры и гигрометры Влагопроницаемость Влажность Внедрения реакция Внутреннее вращение молекул Внутренняя энергия Внутрирезонаторная лазерная спектроскопия Вода Водно-угольные суспензии Воднодисперсионные краски Водоподготовка Водоразбавляемые лакокрасочные материалы Водород Водорода пероксид Водородная энергетика Водородный показатель Водородоподобные атомы Водостойкость Водоэмульсионные краски Возбужденные состояния Возгораемость Воздух Воздуха разделение Возмущений теория Волновая функция Волокна природные Волокна химические Волокниты Вольта-потенциал Вольтамперометрия Вольфа перегруппировка Вольфрам Вольфрама галогениды Вольфрама гексафторид Вольфрама карбиды Вольфрама оксиды Вольфрама сплавы Вольфрама сульфиды Вольфраматы Вольфрамовые кислоты Вольфраморганйческие соединения Воля-циглера реакция Воски Воспламенение Воспламенение в пожарном деле Воспламенительные составы Восстановители Восстановительное аминйрование Восстановление Вращательные спектры Вревского законы Всесоюзное химическое общество Вспышки температура Втор.. Второе начало термодинамики Вуда сплав Вудворда реактив Вудворда реакция Вудворда-хофмана правила Вулканизация Вымораживание Выпаривание Вырождение энергетических уровней Высаливание Высокомодульные волокна Высокомолекулярные соединения Высокочастотное титрование Высокоэластическое состояние Высшие жирные кислоты Высшие жирные спирты Выщелачивание Вюрца реакция Вяжущие лекарственные средства Вяжущие материалы Вязкость Вязкотекучее состояние