Огляд водних дисперсій полімерів. Технологічна схема одержання воднодисперсійних фарб із застосуванням краскотерних машин і кульових млинів, страница 9

Коалесценти: уайт-спирит, бутилгліколь, бутилдигліколь, бутилдигліколь-2,2,4-триметил-1,3-пентадиолмоноізобутират (Texanol), діізобутилові ефіри довголанцюгових дикарбонових кислот (Lusovan FBH), метиловий ефір дипропиленгліколя (Dowanol DРМ), пропиловый ефір дипропиленгліколя (Dowanol DPn), н-бутиловый ефір дипропиленгліколя (Dowanol DPn), н-бутиловый ефір трипропиленгліколя. (Dowanol Трnв), феніловий ефір пропиленгліколя (Shellsol А), бутилглікольацетат, бутилдигліколъацетат (Butasol V), пропиленгліколь, етиленгліколь, 2-етилгексилбензоaт (Velate 368).

Важливу роль у процесі плівкоутворення грає сумісність коалесцентів із частками дисперсії і їхня розчинна здатність. Гідрофобні коалесценти, наприклад уайт-спирит й Texanol®, добре сполучаються з полімерами, тому розм'якшують і пластифікують їх більшою мірою, ніж гідрофільні розчинники, споконвічно присутні у водній фазі. Гідрофільні розчинники, такі як етилен- або пропиленгліколь, не роблять пластифікуючої дії, але сповільнюють процес випару води, що приводить до зниження швидкості плівкоутворення. Тому їх також іноді використовують для поліпшення плівкоутворювальних властивостей. Крім того, вони надають фарбам морозостійкість, тому що знижують температуру їхнього замерзання.

Розчинники з високою температурою кипіння залишаються в плівці протягом декількох тижнів або місяців. Недоліком їхнього застосування є занадто тривале повне тужавлення Пк: кінцеві властивості Пк, такі як твердість й ударопрочність, досягаються через 15-20 діб після нанесення.

Щирі, пластифікатори на відміну від коалесцентів залишаються в плівці й постійно впливають на її властивості. Через міграцію пластифікаторів на поверхню плівка, що утворюється, має досить високу липкість, що приводить до підвищеного брудоутримання Пк. Тому пластифікатори можна застосовувати в рецептурах певних ЛФМ, наприклад у шпаклівках.

Процес плівкоутворення полімерних дисперсій або вододисперсійних ЛФМ протікає протягом тривалого часу при температурах вище МТП, тому що тільки в таких умовах формується суцільне прозоре Пк, здатне витримувати механічні навантаження. Якщо процес випару води протікає при температурах нижче МТП, то утвориться мутна, плівка, що розтріскується, або навіть, що обсипається. [3]

1.8 Принципи наповнення ВДФ

Вододисперсійні фарби пігментують тими ж мінеральними й органічними пігментами й наповнювачами, які входять до складу неводних фарб. Однак у зв'язку з особливими вимогами до пігментних компонентів вододисперсійних фарб, їхній асортимент порівняно не великий. Як наповнювачі у ВДФ застосовують крейду й барит.

Оскільки водні дисперсії високополімерів мало стійкі до механічних впливів і присутності сторонньої твердої мікрофази, то пігменти не можна диспергувати у цих фарбах безпосередньо, як це робиться для масляних й алкідних композицій. Процес готування латексної фарби зводиться до отримання пасти, що складається з пігментів, наповнювача диспергатора й захисного колоїду, і наступному змішуванні цієї пасти з латексом.

Пігмент, застосовуваний у водних системах, повинен мати підвищену інертність. Непридатними виявляються високоосновні, що викликають желатинізування фарби, пігменти (необроблені цинкові білила, свинцеві білила).

Особливу увагу доводиться звертати на розчинність пігменту у воді й на зміст домішок (водорозчинних солей). Здатність пігменту генерувати іони не тільки знижує захисні властивості покриття, але й призводить до коагуляції водних дисперсій плівкоутворювачів. Іони полівалентних металів, до того ж, інтенсивно руйнують стабілізуючу систему дисперсійних фарб.

Серед різних характеристик пігментів слід зазначити такий показник, як вологоємність пігментів. Величина вологоємності важлива при складанні рецептур ВДФ, оскільки від неї значною мірою залежать реологічні властивості системи. Величина вологоємності залежить не тільки від кількості, але й від природи ПАР. Це пов'язане з різним ступенем руйнування агрегатів пігментних часток у процесі змочування.