Применение краски водно дисперсионная: Водно-дисперсионная краска для наружных и внутренних работ

Содержание

Водно-дисперсионная краска для наружных и внутренних работ

Приступая к ремонтным работам, большинство сталкивается с такой проблемой, как выбор краски, которая бы идеально подходила всему дизайнерскому замыслу, была долговечной, качественной и  безопасной для здоровья. Всем этим требованиям отвечает водно-дисперсионный лакокрасочный материал.

Водно-дисперсионная краска является наиболее распространенной в строительной области, она обрела большую популярность благодаря своему уникальному составу, который сочетает в себе экологическую чистоту, пожароустойчивость и эстетичный внешний вид.

Содержание

  1. Водно-дисперсионная краска – назначение и основные компоненты
  2. Характеристики водно-дисперсионных красок
  3. Спектр использования водно-дисперсионных красок
  4. Типы водно-дисперсионных красок
  5. Как выбрать водно-дисперсионную краску
  6. Подготовка поверхности помещения к окрашиванию
  7. Технология нанесения водно-дисперсионной краски
  8. Требования безопасности и хранение

Водно-дисперсионная краска – назначение и основные компоненты

Водно-дисперсионная краска – это лакокрасочный материал, который произведен на основе  связующих  синтетических полимеров, например нефти или смолы.

  Краска является экологически чистым и негорючим продуктом благодаря тому, что в качестве разбавителя служит не органический растворитель, а вода.

Само слово «дисперсионная» означает механическую суспензию твердых ингредиентов в жидком, служащих для придания клейкости, вязкости и густоты строительному материалу.

После нанесения краски на поверхность вода, которая была добавлена в красочный материал, начинает испаряться, после чего водно-дисперсионное покрытие начинает отвердевать и приобретать свойства  высокой водостойкости и эффективной огнезащиты.

Этот лакокрасочный материал производят в виде жидкой пасты, а уже перед покрасочными работами его разводят до необходимой консистенции.

Основные компоненты водно-дисперсионной краски:

  • Пигменты;
  • Пленкообразователи;
  • Наполнители;
  • Добавки специального назначения.

Пигменты – это вещества, благодаря которым краска приобретает требуемый оттенок.

Пленкообразователи  – это связующие вещества, предназначенные для создания полимерной пленки, которая крепко пристает к основанию и способна удерживать все остальные ингредиенты.   Долговечность и свойства покрытия в первую очередь зависят от качества пленкообразователя.

Наполнители –  это природные или синтетические компоненты. В водно-дисперсионных красках в основном в качестве наполнителя служит мраморная крошка, тальк и мед, предназначенные для улучшения эксплуатационных и технологичных характеристик красочного материала.

Добавки специального назначения — это вещества, добавляемые в состав краски с целью достижения характеристик таких как: ускорение смачивания положки, облегчение процесса диспергирования пигментов и много других. Например, такие добавки как коалисценты способствуют снижению температуры пленкообразования.

Характеристики водно-дисперсионных красок

Водно-дисперсионная краска — это абсолютно экологически чистый, пожаробезопасный и удобный в использовании материал, который не имеет никакого запаха.

Она очень популярна из-за своих неоспоримых преимуществ, а именно:

  • Отсутствие органических растворителей, поэтому краска является полностью экологично безопасной.
  • Отсутствие специфического запаха.
  • Простота в применении.
  • Огнеустойчивость.
  • Паропроницаемость, вследствие чего исключается возможность возникновения грибка и плесени.
  • Адгезия – способность краски долго держатся на покрытии без возникновения шелушения, пузырей и отслаивания.
  • Долговечность. При соблюдении всех технологических требований, краска может прослужить 10-15 лет.
  • Быстрое высыхание, около 1-2 часов.
  • Во время высыхания выделяются только пары воды.
  • Высокая устойчивость к механическим повреждениям.
  • Эти краски относительно дешевые.

Стоит отметить еще и тот факт, что водорастворимые краски не боятся воздействия высокой влажности, поэтому их можно наносить и на поверхности в ванной комнате или кухне.

Очень важным свойством водно-дисперсионной краски является водостойкость. Краски, у которых водостойкость мала, лучше не использовать в помещениях с повышенной влажностью. Проверить это свойство лакокрасочного материала очень легко.

Для этого потребуется нанести краску на карточку или какой-то другой образец, после чего положить в воду на 24 часа. Если водно-дисперсионная краска достаточно влагостойкая, то после отведенного времени на ней не появляться ни пузыри, ни вздутия и т.д. Процесс проверки можно ускорить – положить карточку под струю воды примерно на 15 минут. Если краска смылась, то в ее составе нет или же совсем мало связующего, или краска не влагоустойчива.

Самым главным недостатком водно-дисперсионной краски является  то, что она может потерять свои свойства при воздействии низких температур, поэтому хранить ее нужно только в помещениях с комнатной температурой.

Спектр использования водно-дисперсионных красок

Область применения водно-дисперсионных красок очень широка и  зависит от того, какой именно вид краски используется.

В основном они предназначены  для окрашивания как внутренних, так и внешних элементов здания. Ими можно красить почти любые  покрытия – кирпичные, бетонные, деревянные и металлические, предварительно загрунтованные. Очень часто таким видом лакокрасочного материала покрывают стволы деревьев, обеспечивая при этом им надежную защиту от грызунов, холодов и жары.

Типы водно-дисперсионных красок

Водно-дисперсионная краска, цена которой зависит от множества факторов, в зависимости от связующего компонента делится на три основных вида, отличающиеся свойствами и областью применения. А именно:

  1. на основе поливинилацетатной дисперсии
  2. на основе бутадиенстирольной дисперсии
  3. на основе акриловой дисперсии

Каждый из этих связующих обладает как плюсами, так и минусами. Выбор зависит от того, какие именно свойства лакокрасочного материала важны в конкретных случаях.

Водно-дисперсионные краски на основе поливинилацетатной дисперсии (ПВА)

Этот вид краски является самым дешевым.  Они обладают низкой сопротивляемостью к влаге, поэтому их область применения довольно узкая. Краска водно-дисперсионная поливинилацетатная используется в основном для окраски стен и потолков сухих помещений.

Водно-дисперсионные краски на основе бутадиенстирольной дисперсии

Преимуществом такого вида краска является то, что они обладают высокой водостойкостью, но бутадиенстирольные дисперсии имеют ограниченную светостойкость. Это ограничивает их область использования.  Ими окрашивают поверхности внутренних помещений, но крайне не рекомендуется  применять эти краски для наружных работ, так как при воздействии света они со временем начнут желтеть.

Водно-дисперсионные краски на основе акриловых дисперсий

Они являются более дорогими, в отличие от предыдущих видов красок, но более универсальными и часто используемыми.

Акриловые дисперсии или, как часто их называют – акрилатные,  способны сохранить цвет краски при любом воздействии на них, даже при интенсивном ультрафиолетовом облучении. Акриловая краска водно дисперсионная достаточно быстро высыхает, стойка к мытью,  обладает долговечностью, водостойкость, паропроницаемостью и  делает поверхность эластичной.

 Краски водно дисперсионные акрилатные  прекрасно наносятся,  имеют очень хорошую адгезию, и образуют идеально ровное покрытие. Она способна закрасить на поверхности небольшие трещины размером до 0,5 миллиметров.

Как выбрать водно-дисперсионную краску

Выбор водно-дисперсионного лакокрасочного материала зависит от большого количества факторов:

  • Страна – производитель
  • Торговая марка (лучше, если компания уже зарекомендовала себя на мировом рынке, так как молодые торговые марки  — это не гарантия надежности, качества и долговечности)
  • Степень освещенности помещения
  • Необходимое декоративное свойство
  • Уровень влажности помещения
  • Температурный режим
  • Тип обрабатываемой поверхности (дерево, бетон, железо и т.д.)
  • Наличие специфических требований (влагостойкость, паронипроницаемость и т. д.)

Также при выборе водно-дисперсионной краски следует обратить внимание на сертификат качества выбранной продукции. После этого проверить у продавца соблюдение условий хранения краски, так как неправильное сбережение лакокрасочного материала может привести к нарушению густоты краски, вследствие чего ухудшаются ее эксплуатационные характеристики и в дальнейшем она может расслаиваться.

Подготовка поверхности помещения к окрашиванию

Перед нанесением краски покрытие следует тщательно очистить от пыли, грязи, жира, так как они могут негативно повлиять на свежий слой краски.  Дефекты и рыхлые участки следует выровнять цементным составом. Если же на обрабатываемой поверхности присутствует плесень, то ее обязательно необходимо удалить механическим путем.  Специалисты советуют после очистки нанести слой фунгицида и оставить помещение на 12 часов, он способствует удалению всех нежелательных микроорганизмов.

Так вот, перед нанесением краски поверхность должна быть полностью сухой и чистой.

Технология нанесения водно-дисперсионной краски

Как и все краски, водно-дисперсионную перед использованием следует тщательно перемещать. В зависимости от состояния поверхности может понадобиться нанесение от одного до трех слоев водно-дисперсионной краски. Если стена или потолок впервые красится, то их нужно обработать грунтовкой. Процесс грунтования производится с помощью валика или кисти с дальнейшим его высыханием, на которое может понадобиться от 1 до 2 часов.

Расход водно-дисперсионной краски примерно  составляет 140-180 г/м2.

Для получения необходимого оттенка краски в ее состав добавляют специальные красители.

Первый слой краски наносится со стороны окна, параллельно по отношению к нему.

Для получения требуемого оттенка красящего средства в белую основу добавляют красящий пигмент, который перед смешиванием смачивают в воде и перемешивают.

Для покрытия стен или потолков краской можно использовать валик, кисть или же распылитель.   Валиком в большинстве случае необходимо наносить около двух слоев краски с интервалом четыре часа между слоями, все зависит от конкретного случая.  Первый слой можно наносить с помощью кисти, только при этом следует использовать разведенный водой состав краски ( 0,5 л. воды на 5 кг. краски), а уже второй слой для достижения более гладкой поверхности лучше красить валиком.  С помощью распылителя окрашивают стену или потолок на расстоянии около одного метра.

Требования безопасности и хранение

Для собственной безопасности перед использованием краски на лицо и руки следует нанести защитный крем и надеть очки.

Окрашиваемые помещения должны быть оснащены приточно-вытяжной вентиляцией для обеспечения безопасности раб очей зоны.

Краски водно-дисперсионные ГОСТ 9880.5 следует хранить при температуре 0-30 °С тепла. Допускается хранение при температуре до 40°С ниже нуля, но на протяжении не болеем одного месяца.

 

 

 

Водно-дисперсионная краска для наружных и внутренних работ

Приступая к ремонтным работам, большинство сталкивается с такой проблемой, как выбор краски, которая бы идеально подходила всему дизайнерскому замыслу, была долговечной, качественной и  безопасной для здоровья. Всем этим требованиям отвечает водно-дисперсионный лакокрасочный материал.

Водно-дисперсионная краска является наиболее распространенной в строительной области, она обрела большую популярность благодаря своему уникальному составу, который сочетает в себе экологическую чистоту, пожароустойчивость и эстетичный внешний вид.

Содержание

  1. Водно-дисперсионная краска – назначение и основные компоненты
  2. Характеристики водно-дисперсионных красок
  3. Спектр использования водно-дисперсионных красок
  4. Типы водно-дисперсионных красок
  5. Как выбрать водно-дисперсионную краску
  6. Подготовка поверхности помещения к окрашиванию
  7. Технология нанесения водно-дисперсионной краски
  8. Требования безопасности и хранение

Водно-дисперсионная краска – назначение и основные компоненты

Водно-дисперсионная краска – это лакокрасочный материал, который произведен на основе  связующих  синтетических полимеров, например нефти или смолы.   Краска является экологически чистым и негорючим продуктом благодаря тому, что в качестве разбавителя служит не органический растворитель, а вода.

Само слово «дисперсионная» означает механическую суспензию твердых ингредиентов в жидком, служащих для придания клейкости, вязкости и густоты строительному материалу.

После нанесения краски на поверхность вода, которая была добавлена в красочный материал, начинает испаряться, после чего водно-дисперсионное покрытие начинает отвердевать и приобретать свойства  высокой водостойкости и эффективной огнезащиты.

Этот лакокрасочный материал производят в виде жидкой пасты, а уже перед покрасочными работами его разводят до необходимой консистенции.

Основные компоненты водно-дисперсионной краски:

  • Пигменты;
  • Пленкообразователи;
  • Наполнители;
  • Добавки специального назначения.

Пигменты – это вещества, благодаря которым краска приобретает требуемый оттенок.

Пленкообразователи  – это связующие вещества, предназначенные для создания полимерной пленки, которая крепко пристает к основанию и способна удерживать все остальные ингредиенты.   Долговечность и свойства покрытия в первую очередь зависят от качества пленкообразователя.

Наполнители –  это природные или синтетические компоненты. В водно-дисперсионных красках в основном в качестве наполнителя служит мраморная крошка, тальк и мед, предназначенные для улучшения эксплуатационных и технологичных характеристик красочного материала.

Добавки специального назначения — это вещества, добавляемые в состав краски с целью достижения характеристик таких как: ускорение смачивания положки, облегчение процесса диспергирования пигментов и много других. Например, такие добавки как коалисценты способствуют снижению температуры пленкообразования.

Характеристики водно-дисперсионных красок

Водно-дисперсионная краска — это абсолютно экологически чистый, пожаробезопасный и удобный в использовании материал, который не имеет никакого запаха.

Она очень популярна из-за своих неоспоримых преимуществ, а именно:

  • Отсутствие органических растворителей, поэтому краска является полностью экологично безопасной.
  • Отсутствие специфического запаха.
  • Простота в применении.
  • Огнеустойчивость.
  • Паропроницаемость, вследствие чего исключается возможность возникновения грибка и плесени.
  • Адгезия – способность краски долго держатся на покрытии без возникновения шелушения, пузырей и отслаивания.
  • Долговечность. При соблюдении всех технологических требований, краска может прослужить 10-15 лет.
  • Быстрое высыхание, около 1-2 часов.
  • Во время высыхания выделяются только пары воды.
  • Высокая устойчивость к механическим повреждениям.
  • Эти краски относительно дешевые.

Стоит отметить еще и тот факт, что водорастворимые краски не боятся воздействия высокой влажности, поэтому их можно наносить и на поверхности в ванной комнате или кухне.

Очень важным свойством водно-дисперсионной краски является водостойкость. Краски, у которых водостойкость мала, лучше не использовать в помещениях с повышенной влажностью. Проверить это свойство лакокрасочного материала очень легко. Для этого потребуется нанести краску на карточку или какой-то другой образец, после чего положить в воду на 24 часа. Если водно-дисперсионная краска достаточно влагостойкая, то после отведенного времени на ней не появляться ни пузыри, ни вздутия и т.д. Процесс проверки можно ускорить – положить карточку под струю воды примерно на 15 минут. Если краска смылась, то в ее составе нет или же совсем мало связующего, или краска не влагоустойчива.

Самым главным недостатком водно-дисперсионной краски является  то, что она может потерять свои свойства при воздействии низких температур, поэтому хранить ее нужно только в помещениях с комнатной температурой.

Спектр использования водно-дисперсионных красок

Область применения водно-дисперсионных красок очень широка и  зависит от того, какой именно вид краски используется.

В основном они предназначены  для окрашивания как внутренних, так и внешних элементов здания. Ими можно красить почти любые  покрытия – кирпичные, бетонные, деревянные и металлические, предварительно загрунтованные. Очень часто таким видом лакокрасочного материала покрывают стволы деревьев, обеспечивая при этом им надежную защиту от грызунов, холодов и жары.

Типы водно-дисперсионных красок

Водно-дисперсионная краска, цена которой зависит от множества факторов, в зависимости от связующего компонента делится на три основных вида, отличающиеся свойствами и областью применения. А именно:

  1. на основе поливинилацетатной дисперсии
  2. на основе бутадиенстирольной дисперсии
  3. на основе акриловой дисперсии

Каждый из этих связующих обладает как плюсами, так и минусами. Выбор зависит от того, какие именно свойства лакокрасочного материала важны в конкретных случаях.

Водно-дисперсионные краски на основе поливинилацетатной дисперсии (ПВА)

Этот вид краски является самым дешевым.  Они обладают низкой сопротивляемостью к влаге, поэтому их область применения довольно узкая. Краска водно-дисперсионная поливинилацетатная используется в основном для окраски стен и потолков сухих помещений.

Водно-дисперсионные краски на основе бутадиенстирольной дисперсии

Преимуществом такого вида краска является то, что они обладают высокой водостойкостью, но бутадиенстирольные дисперсии имеют ограниченную светостойкость. Это ограничивает их область использования.  Ими окрашивают поверхности внутренних помещений, но крайне не рекомендуется  применять эти краски для наружных работ, так как при воздействии света они со временем начнут желтеть.

Водно-дисперсионные краски на основе акриловых дисперсий

Они являются более дорогими, в отличие от предыдущих видов красок, но более универсальными и часто используемыми.

Акриловые дисперсии или, как часто их называют – акрилатные,  способны сохранить цвет краски при любом воздействии на них, даже при интенсивном ультрафиолетовом облучении. Акриловая краска водно дисперсионная достаточно быстро высыхает, стойка к мытью,  обладает долговечностью, водостойкость, паропроницаемостью и  делает поверхность эластичной.  Краски водно дисперсионные акрилатные  прекрасно наносятся,  имеют очень хорошую адгезию, и образуют идеально ровное покрытие. Она способна закрасить на поверхности небольшие трещины размером до 0,5 миллиметров.

Как выбрать водно-дисперсионную краску

Выбор водно-дисперсионного лакокрасочного материала зависит от большого количества факторов:

  • Страна – производитель
  • Торговая марка (лучше, если компания уже зарекомендовала себя на мировом рынке, так как молодые торговые марки  — это не гарантия надежности, качества и долговечности)
  • Степень освещенности помещения
  • Необходимое декоративное свойство
  • Уровень влажности помещения
  • Температурный режим
  • Тип обрабатываемой поверхности (дерево, бетон, железо и т.д.)
  • Наличие специфических требований (влагостойкость, паронипроницаемость и т. д.)

Также при выборе водно-дисперсионной краски следует обратить внимание на сертификат качества выбранной продукции. После этого проверить у продавца соблюдение условий хранения краски, так как неправильное сбережение лакокрасочного материала может привести к нарушению густоты краски, вследствие чего ухудшаются ее эксплуатационные характеристики и в дальнейшем она может расслаиваться.

Подготовка поверхности помещения к окрашиванию

Перед нанесением краски покрытие следует тщательно очистить от пыли, грязи, жира, так как они могут негативно повлиять на свежий слой краски.  Дефекты и рыхлые участки следует выровнять цементным составом. Если же на обрабатываемой поверхности присутствует плесень, то ее обязательно необходимо удалить механическим путем.  Специалисты советуют после очистки нанести слой фунгицида и оставить помещение на 12 часов, он способствует удалению всех нежелательных микроорганизмов.

Так вот, перед нанесением краски поверхность должна быть полностью сухой и чистой.

Технология нанесения водно-дисперсионной краски

Как и все краски, водно-дисперсионную перед использованием следует тщательно перемещать. В зависимости от состояния поверхности может понадобиться нанесение от одного до трех слоев водно-дисперсионной краски. Если стена или потолок впервые красится, то их нужно обработать грунтовкой. Процесс грунтования производится с помощью валика или кисти с дальнейшим его высыханием, на которое может понадобиться от 1 до 2 часов.

Расход водно-дисперсионной краски примерно  составляет 140-180 г/м2.

Для получения необходимого оттенка краски в ее состав добавляют специальные красители.

Первый слой краски наносится со стороны окна, параллельно по отношению к нему.

Для получения требуемого оттенка красящего средства в белую основу добавляют красящий пигмент, который перед смешиванием смачивают в воде и перемешивают.

Для покрытия стен или потолков краской можно использовать валик, кисть или же распылитель.   Валиком в большинстве случае необходимо наносить около двух слоев краски с интервалом четыре часа между слоями, все зависит от конкретного случая.  Первый слой можно наносить с помощью кисти, только при этом следует использовать разведенный водой состав краски ( 0,5 л. воды на 5 кг. краски), а уже второй слой для достижения более гладкой поверхности лучше красить валиком.  С помощью распылителя окрашивают стену или потолок на расстоянии около одного метра.

Требования безопасности и хранение

Для собственной безопасности перед использованием краски на лицо и руки следует нанести защитный крем и надеть очки.

Окрашиваемые помещения должны быть оснащены приточно-вытяжной вентиляцией для обеспечения безопасности раб очей зоны.

Краски водно-дисперсионные ГОСТ 9880.5 следует хранить при температуре 0-30 °С тепла. Допускается хранение при температуре до 40°С ниже нуля, но на протяжении не болеем одного месяца.

 

 

 

Водно-дисперсионная краска для наружных и внутренних работ

Приступая к ремонтным работам, большинство сталкивается с такой проблемой, как выбор краски, которая бы идеально подходила всему дизайнерскому замыслу, была долговечной, качественной и  безопасной для здоровья. Всем этим требованиям отвечает водно-дисперсионный лакокрасочный материал.

Водно-дисперсионная краска является наиболее распространенной в строительной области, она обрела большую популярность благодаря своему уникальному составу, который сочетает в себе экологическую чистоту, пожароустойчивость и эстетичный внешний вид.

Содержание

  1. Водно-дисперсионная краска – назначение и основные компоненты
  2. Характеристики водно-дисперсионных красок
  3. Спектр использования водно-дисперсионных красок
  4. Типы водно-дисперсионных красок
  5. Как выбрать водно-дисперсионную краску
  6. Подготовка поверхности помещения к окрашиванию
  7. Технология нанесения водно-дисперсионной краски
  8. Требования безопасности и хранение

Водно-дисперсионная краска – назначение и основные компоненты

Водно-дисперсионная краска – это лакокрасочный материал, который произведен на основе  связующих  синтетических полимеров, например нефти или смолы.   Краска является экологически чистым и негорючим продуктом благодаря тому, что в качестве разбавителя служит не органический растворитель, а вода.

Само слово «дисперсионная» означает механическую суспензию твердых ингредиентов в жидком, служащих для придания клейкости, вязкости и густоты строительному материалу.

После нанесения краски на поверхность вода, которая была добавлена в красочный материал, начинает испаряться, после чего водно-дисперсионное покрытие начинает отвердевать и приобретать свойства  высокой водостойкости и эффективной огнезащиты.

Этот лакокрасочный материал производят в виде жидкой пасты, а уже перед покрасочными работами его разводят до необходимой консистенции.

Основные компоненты водно-дисперсионной краски:

  • Пигменты;
  • Пленкообразователи;
  • Наполнители;
  • Добавки специального назначения.

Пигменты – это вещества, благодаря которым краска приобретает требуемый оттенок.

Пленкообразователи  – это связующие вещества, предназначенные для создания полимерной пленки, которая крепко пристает к основанию и способна удерживать все остальные ингредиенты.   Долговечность и свойства покрытия в первую очередь зависят от качества пленкообразователя.

Наполнители –  это природные или синтетические компоненты. В водно-дисперсионных красках в основном в качестве наполнителя служит мраморная крошка, тальк и мед, предназначенные для улучшения эксплуатационных и технологичных характеристик красочного материала.

Добавки специального назначения — это вещества, добавляемые в состав краски с целью достижения характеристик таких как: ускорение смачивания положки, облегчение процесса диспергирования пигментов и много других. Например, такие добавки как коалисценты способствуют снижению температуры пленкообразования.

Характеристики водно-дисперсионных красок

Водно-дисперсионная краска — это абсолютно экологически чистый, пожаробезопасный и удобный в использовании материал, который не имеет никакого запаха.

Она очень популярна из-за своих неоспоримых преимуществ, а именно:

  • Отсутствие органических растворителей, поэтому краска является полностью экологично безопасной.
  • Отсутствие специфического запаха.
  • Простота в применении.
  • Огнеустойчивость.
  • Паропроницаемость, вследствие чего исключается возможность возникновения грибка и плесени.
  • Адгезия – способность краски долго держатся на покрытии без возникновения шелушения, пузырей и отслаивания.
  • Долговечность. При соблюдении всех технологических требований, краска может прослужить 10-15 лет.
  • Быстрое высыхание, около 1-2 часов.
  • Во время высыхания выделяются только пары воды.
  • Высокая устойчивость к механическим повреждениям.
  • Эти краски относительно дешевые.

Стоит отметить еще и тот факт, что водорастворимые краски не боятся воздействия высокой влажности, поэтому их можно наносить и на поверхности в ванной комнате или кухне.

Очень важным свойством водно-дисперсионной краски является водостойкость. Краски, у которых водостойкость мала, лучше не использовать в помещениях с повышенной влажностью. Проверить это свойство лакокрасочного материала очень легко. Для этого потребуется нанести краску на карточку или какой-то другой образец, после чего положить в воду на 24 часа. Если водно-дисперсионная краска достаточно влагостойкая, то после отведенного времени на ней не появляться ни пузыри, ни вздутия и т.д. Процесс проверки можно ускорить – положить карточку под струю воды примерно на 15 минут. Если краска смылась, то в ее составе нет или же совсем мало связующего, или краска не влагоустойчива.

Самым главным недостатком водно-дисперсионной краски является  то, что она может потерять свои свойства при воздействии низких температур, поэтому хранить ее нужно только в помещениях с комнатной температурой.

Спектр использования водно-дисперсионных красок

Область применения водно-дисперсионных красок очень широка и  зависит от того, какой именно вид краски используется.

В основном они предназначены  для окрашивания как внутренних, так и внешних элементов здания. Ими можно красить почти любые  покрытия – кирпичные, бетонные, деревянные и металлические, предварительно загрунтованные. Очень часто таким видом лакокрасочного материала покрывают стволы деревьев, обеспечивая при этом им надежную защиту от грызунов, холодов и жары.

Типы водно-дисперсионных красок

Водно-дисперсионная краска, цена которой зависит от множества факторов, в зависимости от связующего компонента делится на три основных вида, отличающиеся свойствами и областью применения. А именно:

  1. на основе поливинилацетатной дисперсии
  2. на основе бутадиенстирольной дисперсии
  3. на основе акриловой дисперсии

Каждый из этих связующих обладает как плюсами, так и минусами. Выбор зависит от того, какие именно свойства лакокрасочного материала важны в конкретных случаях.

Водно-дисперсионные краски на основе поливинилацетатной дисперсии (ПВА)

Этот вид краски является самым дешевым.  Они обладают низкой сопротивляемостью к влаге, поэтому их область применения довольно узкая. Краска водно-дисперсионная поливинилацетатная используется в основном для окраски стен и потолков сухих помещений.

Водно-дисперсионные краски на основе бутадиенстирольной дисперсии

Преимуществом такого вида краска является то, что они обладают высокой водостойкостью, но бутадиенстирольные дисперсии имеют ограниченную светостойкость. Это ограничивает их область использования.  Ими окрашивают поверхности внутренних помещений, но крайне не рекомендуется  применять эти краски для наружных работ, так как при воздействии света они со временем начнут желтеть.

Водно-дисперсионные краски на основе акриловых дисперсий

Они являются более дорогими, в отличие от предыдущих видов красок, но более универсальными и часто используемыми.

Акриловые дисперсии или, как часто их называют – акрилатные,  способны сохранить цвет краски при любом воздействии на них, даже при интенсивном ультрафиолетовом облучении. Акриловая краска водно дисперсионная достаточно быстро высыхает, стойка к мытью,  обладает долговечностью, водостойкость, паропроницаемостью и  делает поверхность эластичной.  Краски водно дисперсионные акрилатные  прекрасно наносятся,  имеют очень хорошую адгезию, и образуют идеально ровное покрытие. Она способна закрасить на поверхности небольшие трещины размером до 0,5 миллиметров.

Как выбрать водно-дисперсионную краску

Выбор водно-дисперсионного лакокрасочного материала зависит от большого количества факторов:

  • Страна – производитель
  • Торговая марка (лучше, если компания уже зарекомендовала себя на мировом рынке, так как молодые торговые марки  — это не гарантия надежности, качества и долговечности)
  • Степень освещенности помещения
  • Необходимое декоративное свойство
  • Уровень влажности помещения
  • Температурный режим
  • Тип обрабатываемой поверхности (дерево, бетон, железо и т.д.)
  • Наличие специфических требований (влагостойкость, паронипроницаемость и т. д.)

Также при выборе водно-дисперсионной краски следует обратить внимание на сертификат качества выбранной продукции. После этого проверить у продавца соблюдение условий хранения краски, так как неправильное сбережение лакокрасочного материала может привести к нарушению густоты краски, вследствие чего ухудшаются ее эксплуатационные характеристики и в дальнейшем она может расслаиваться.

Подготовка поверхности помещения к окрашиванию

Перед нанесением краски покрытие следует тщательно очистить от пыли, грязи, жира, так как они могут негативно повлиять на свежий слой краски.  Дефекты и рыхлые участки следует выровнять цементным составом. Если же на обрабатываемой поверхности присутствует плесень, то ее обязательно необходимо удалить механическим путем.  Специалисты советуют после очистки нанести слой фунгицида и оставить помещение на 12 часов, он способствует удалению всех нежелательных микроорганизмов.

Так вот, перед нанесением краски поверхность должна быть полностью сухой и чистой.

Технология нанесения водно-дисперсионной краски

Как и все краски, водно-дисперсионную перед использованием следует тщательно перемещать. В зависимости от состояния поверхности может понадобиться нанесение от одного до трех слоев водно-дисперсионной краски. Если стена или потолок впервые красится, то их нужно обработать грунтовкой. Процесс грунтования производится с помощью валика или кисти с дальнейшим его высыханием, на которое может понадобиться от 1 до 2 часов.

Расход водно-дисперсионной краски примерно  составляет 140-180 г/м2.

Для получения необходимого оттенка краски в ее состав добавляют специальные красители.

Первый слой краски наносится со стороны окна, параллельно по отношению к нему.

Для получения требуемого оттенка красящего средства в белую основу добавляют красящий пигмент, который перед смешиванием смачивают в воде и перемешивают.

Для покрытия стен или потолков краской можно использовать валик, кисть или же распылитель.   Валиком в большинстве случае необходимо наносить около двух слоев краски с интервалом четыре часа между слоями, все зависит от конкретного случая.  Первый слой можно наносить с помощью кисти, только при этом следует использовать разведенный водой состав краски ( 0,5 л. воды на 5 кг. краски), а уже второй слой для достижения более гладкой поверхности лучше красить валиком.  С помощью распылителя окрашивают стену или потолок на расстоянии около одного метра.

Требования безопасности и хранение

Для собственной безопасности перед использованием краски на лицо и руки следует нанести защитный крем и надеть очки.

Окрашиваемые помещения должны быть оснащены приточно-вытяжной вентиляцией для обеспечения безопасности раб очей зоны.

Краски водно-дисперсионные ГОСТ 9880.5 следует хранить при температуре 0-30 °С тепла. Допускается хранение при температуре до 40°С ниже нуля, но на протяжении не болеем одного месяца.

 

 

 

Водно-дисперсионная краска для наружных и внутренних работ

Приступая к ремонтным работам, большинство сталкивается с такой проблемой, как выбор краски, которая бы идеально подходила всему дизайнерскому замыслу, была долговечной, качественной и  безопасной для здоровья. Всем этим требованиям отвечает водно-дисперсионный лакокрасочный материал.

Водно-дисперсионная краска является наиболее распространенной в строительной области, она обрела большую популярность благодаря своему уникальному составу, который сочетает в себе экологическую чистоту, пожароустойчивость и эстетичный внешний вид.

Содержание

  1. Водно-дисперсионная краска – назначение и основные компоненты
  2. Характеристики водно-дисперсионных красок
  3. Спектр использования водно-дисперсионных красок
  4. Типы водно-дисперсионных красок
  5. Как выбрать водно-дисперсионную краску
  6. Подготовка поверхности помещения к окрашиванию
  7. Технология нанесения водно-дисперсионной краски
  8. Требования безопасности и хранение

Водно-дисперсионная краска – назначение и основные компоненты

Водно-дисперсионная краска – это лакокрасочный материал, который произведен на основе  связующих  синтетических полимеров, например нефти или смолы.   Краска является экологически чистым и негорючим продуктом благодаря тому, что в качестве разбавителя служит не органический растворитель, а вода.

Само слово «дисперсионная» означает механическую суспензию твердых ингредиентов в жидком, служащих для придания клейкости, вязкости и густоты строительному материалу.

После нанесения краски на поверхность вода, которая была добавлена в красочный материал, начинает испаряться, после чего водно-дисперсионное покрытие начинает отвердевать и приобретать свойства  высокой водостойкости и эффективной огнезащиты.

Этот лакокрасочный материал производят в виде жидкой пасты, а уже перед покрасочными работами его разводят до необходимой консистенции.

Основные компоненты водно-дисперсионной краски:

  • Пигменты;
  • Пленкообразователи;
  • Наполнители;
  • Добавки специального назначения.

Пигменты – это вещества, благодаря которым краска приобретает требуемый оттенок.

Пленкообразователи  – это связующие вещества, предназначенные для создания полимерной пленки, которая крепко пристает к основанию и способна удерживать все остальные ингредиенты.   Долговечность и свойства покрытия в первую очередь зависят от качества пленкообразователя.

Наполнители –  это природные или синтетические компоненты. В водно-дисперсионных красках в основном в качестве наполнителя служит мраморная крошка, тальк и мед, предназначенные для улучшения эксплуатационных и технологичных характеристик красочного материала.

Добавки специального назначения — это вещества, добавляемые в состав краски с целью достижения характеристик таких как: ускорение смачивания положки, облегчение процесса диспергирования пигментов и много других. Например, такие добавки как коалисценты способствуют снижению температуры пленкообразования.

Характеристики водно-дисперсионных красок

Водно-дисперсионная краска — это абсолютно экологически чистый, пожаробезопасный и удобный в использовании материал, который не имеет никакого запаха.

Она очень популярна из-за своих неоспоримых преимуществ, а именно:

  • Отсутствие органических растворителей, поэтому краска является полностью экологично безопасной.
  • Отсутствие специфического запаха.
  • Простота в применении.
  • Огнеустойчивость.
  • Паропроницаемость, вследствие чего исключается возможность возникновения грибка и плесени.
  • Адгезия – способность краски долго держатся на покрытии без возникновения шелушения, пузырей и отслаивания.
  • Долговечность. При соблюдении всех технологических требований, краска может прослужить 10-15 лет.
  • Быстрое высыхание, около 1-2 часов.
  • Во время высыхания выделяются только пары воды.
  • Высокая устойчивость к механическим повреждениям.
  • Эти краски относительно дешевые.

Стоит отметить еще и тот факт, что водорастворимые краски не боятся воздействия высокой влажности, поэтому их можно наносить и на поверхности в ванной комнате или кухне.

Очень важным свойством водно-дисперсионной краски является водостойкость. Краски, у которых водостойкость мала, лучше не использовать в помещениях с повышенной влажностью. Проверить это свойство лакокрасочного материала очень легко. Для этого потребуется нанести краску на карточку или какой-то другой образец, после чего положить в воду на 24 часа. Если водно-дисперсионная краска достаточно влагостойкая, то после отведенного времени на ней не появляться ни пузыри, ни вздутия и т.д. Процесс проверки можно ускорить – положить карточку под струю воды примерно на 15 минут. Если краска смылась, то в ее составе нет или же совсем мало связующего, или краска не влагоустойчива.

Самым главным недостатком водно-дисперсионной краски является  то, что она может потерять свои свойства при воздействии низких температур, поэтому хранить ее нужно только в помещениях с комнатной температурой.

Спектр использования водно-дисперсионных красок

Область применения водно-дисперсионных красок очень широка и  зависит от того, какой именно вид краски используется.

В основном они предназначены  для окрашивания как внутренних, так и внешних элементов здания. Ими можно красить почти любые  покрытия – кирпичные, бетонные, деревянные и металлические, предварительно загрунтованные. Очень часто таким видом лакокрасочного материала покрывают стволы деревьев, обеспечивая при этом им надежную защиту от грызунов, холодов и жары.

Типы водно-дисперсионных красок

Водно-дисперсионная краска, цена которой зависит от множества факторов, в зависимости от связующего компонента делится на три основных вида, отличающиеся свойствами и областью применения. А именно:

  1. на основе поливинилацетатной дисперсии
  2. на основе бутадиенстирольной дисперсии
  3. на основе акриловой дисперсии

Каждый из этих связующих обладает как плюсами, так и минусами. Выбор зависит от того, какие именно свойства лакокрасочного материала важны в конкретных случаях.

Водно-дисперсионные краски на основе поливинилацетатной дисперсии (ПВА)

Этот вид краски является самым дешевым.  Они обладают низкой сопротивляемостью к влаге, поэтому их область применения довольно узкая. Краска водно-дисперсионная поливинилацетатная используется в основном для окраски стен и потолков сухих помещений.

Водно-дисперсионные краски на основе бутадиенстирольной дисперсии

Преимуществом такого вида краска является то, что они обладают высокой водостойкостью, но бутадиенстирольные дисперсии имеют ограниченную светостойкость. Это ограничивает их область использования.  Ими окрашивают поверхности внутренних помещений, но крайне не рекомендуется  применять эти краски для наружных работ, так как при воздействии света они со временем начнут желтеть.

Водно-дисперсионные краски на основе акриловых дисперсий

Они являются более дорогими, в отличие от предыдущих видов красок, но более универсальными и часто используемыми.

Акриловые дисперсии или, как часто их называют – акрилатные,  способны сохранить цвет краски при любом воздействии на них, даже при интенсивном ультрафиолетовом облучении. Акриловая краска водно дисперсионная достаточно быстро высыхает, стойка к мытью,  обладает долговечностью, водостойкость, паропроницаемостью и  делает поверхность эластичной.  Краски водно дисперсионные акрилатные  прекрасно наносятся,  имеют очень хорошую адгезию, и образуют идеально ровное покрытие. Она способна закрасить на поверхности небольшие трещины размером до 0,5 миллиметров.

Как выбрать водно-дисперсионную краску

Выбор водно-дисперсионного лакокрасочного материала зависит от большого количества факторов:

  • Страна – производитель
  • Торговая марка (лучше, если компания уже зарекомендовала себя на мировом рынке, так как молодые торговые марки  — это не гарантия надежности, качества и долговечности)
  • Степень освещенности помещения
  • Необходимое декоративное свойство
  • Уровень влажности помещения
  • Температурный режим
  • Тип обрабатываемой поверхности (дерево, бетон, железо и т.д.)
  • Наличие специфических требований (влагостойкость, паронипроницаемость и т. д.)

Также при выборе водно-дисперсионной краски следует обратить внимание на сертификат качества выбранной продукции. После этого проверить у продавца соблюдение условий хранения краски, так как неправильное сбережение лакокрасочного материала может привести к нарушению густоты краски, вследствие чего ухудшаются ее эксплуатационные характеристики и в дальнейшем она может расслаиваться.

Подготовка поверхности помещения к окрашиванию

Перед нанесением краски покрытие следует тщательно очистить от пыли, грязи, жира, так как они могут негативно повлиять на свежий слой краски.  Дефекты и рыхлые участки следует выровнять цементным составом. Если же на обрабатываемой поверхности присутствует плесень, то ее обязательно необходимо удалить механическим путем.  Специалисты советуют после очистки нанести слой фунгицида и оставить помещение на 12 часов, он способствует удалению всех нежелательных микроорганизмов.

Так вот, перед нанесением краски поверхность должна быть полностью сухой и чистой.

Технология нанесения водно-дисперсионной краски

Как и все краски, водно-дисперсионную перед использованием следует тщательно перемещать. В зависимости от состояния поверхности может понадобиться нанесение от одного до трех слоев водно-дисперсионной краски. Если стена или потолок впервые красится, то их нужно обработать грунтовкой. Процесс грунтования производится с помощью валика или кисти с дальнейшим его высыханием, на которое может понадобиться от 1 до 2 часов.

Расход водно-дисперсионной краски примерно  составляет 140-180 г/м2.

Для получения необходимого оттенка краски в ее состав добавляют специальные красители.

Первый слой краски наносится со стороны окна, параллельно по отношению к нему.

Для получения требуемого оттенка красящего средства в белую основу добавляют красящий пигмент, который перед смешиванием смачивают в воде и перемешивают.

Для покрытия стен или потолков краской можно использовать валик, кисть или же распылитель.   Валиком в большинстве случае необходимо наносить около двух слоев краски с интервалом четыре часа между слоями, все зависит от конкретного случая.  Первый слой можно наносить с помощью кисти, только при этом следует использовать разведенный водой состав краски ( 0,5 л. воды на 5 кг. краски), а уже второй слой для достижения более гладкой поверхности лучше красить валиком.  С помощью распылителя окрашивают стену или потолок на расстоянии около одного метра.

Требования безопасности и хранение

Для собственной безопасности перед использованием краски на лицо и руки следует нанести защитный крем и надеть очки.

Окрашиваемые помещения должны быть оснащены приточно-вытяжной вентиляцией для обеспечения безопасности раб очей зоны.

Краски водно-дисперсионные ГОСТ 9880.5 следует хранить при температуре 0-30 °С тепла. Допускается хранение при температуре до 40°С ниже нуля, но на протяжении не болеем одного месяца.

 

 

 

Как красить стены водно-дисперсионной краской

Если вы задаетесь вопросом — как правильно красить стены водно-дисперсионной краской, то не стоит пренебрегать этапом подготовки и самой краски. Если требуется, то после перемешивания и пробного нанесения краску можно развести водой (в заводской упаковке она всегда гуще, чем нужно для нанесения на стены) и тщательно перемешать до получения однородной массы нужной консистенции.

ВАЖНО! Если нужно заколеровать краску, то желательно колеровать сразу весь необходимый объем краски (для всей комнаты) непосредственно в магазине. Обязательно попросите, чтобы вам сообщили номер цвета и название колеровочного веера.

Высохшая краска имеет несколько другой оттенок, чем краска в емкости при колеровке и разведении или еще не засохшая на стенах.

Далее вы просто отливаете необходимое для работы на данный момент количество краски, а остальную храните в емкости с закрывающейся крышкой. Точно также, если вам нужно сделать перерыв в работе, краску на время отдыха лучше закрыть.

Если вы хотите колеровать краску вручную, то необходимо размешивать колер в краске или разведенную водой массу можно любым удобным инструментом. Это может быть как длинная деревянная палка или кисточка, так и строительный миксер или даже специальная насадка на обычную дрель (она называется «малярный венчик»).

Если вы заметили в краске крупинки, то желательно ее процедить, используя сложенную в 2-3 слоя марлю.

Правильная подготовка краски предусматривает, что густой состав переливается в большую емкость (например, ведро 10 литров), а затем небольшими порциями вмешивается в краску вода. Не нужно сразу лить много воды, так можно испортить краску, сильно разведя, а небольшие порции позволяют контролировать густоту и при необходимости разбавлять понемногу, добиваясь нужной консистенции.

После подготовки краски закрашивается небольшой участок стены. Примерно через 2 часа, когда краска слегка просохнет, можно определить получившийся цвет, а также в процессе нанесения оценить консистенцию краски, удобство работы с ней. При необходимости – внести изменения (добавить воду или колер) и можно приступать к окрашиванию стен.

Что такое водно-дисперсионная краска? | Dulux

 

Дисперсионная система — это образование из двух или нескольких составляющих, которые практически не смешиваются между собой. Водная дисперсия, соответственно, это смесь воды и нерастворимых в ней веществ, химически не взаимодействующих друг с другом. В состав ВДК входят синтетические полимеры разных типов, вода, пигменты и специальные добавки. После нанесения такой краски на поверхность жидкость испаряется и покрытие затвердевает.

 

Основные свойства и достоинства ВДК

 

Безопасность

 

Водно-дисперсионные краски не содержат органического растворителя, поэтому они нетоксичны, безопасны, гипоаллергенны. Отсутствие их вреда для здоровья подтверждается тем фактом, что такие краски рекомендуют к использованию в детских учреждениях – больницах, детских садах, санаториях.

 

Отсутствие запаха

 

В отличие от алкидной (содержащей уайт-спирит), водно-дисперсионная краска практически не имеет запаха. Это делает ее оптимальным вариантом для проведения внутренних работ – окрашивания потолка, окон и подоконников, межкомнатных дверей и, конечно, стен.

 

Удобство нанесения

 

Качественные водно-дисперсионные составы легко наносятся, не растекаются и не разбрызгиваются.

 

Быстрое высыхание

 

Водно-дисперсионная краска быстро сохнет. Первый слой высыхает за два часа, а полностью покрытие становится сухим примерно за четыре часа.

 

Воздухопроницаемость

 

Покрытие, образуемое такими красками, «дышит», то есть пленка не блокирует движение воздуха внутри и снаружи. Это очень важно при окрашивании стен — не нарушается микроклимат в помещении, на поверхностях не появляется плесень.

 

Долговечность

 

Качественные водно-дисперсионные краски отличаются долговечностью. Производители премиальных брендов заявляют о сохранности покрытия до 15–20 лет.

 

Пожаробезопасность

 

С точки зрения пожарной безопасности ВДК тоже отличный вариант: не горючи, не воспламеняются, устойчивы к высоким температурам.

 

Специальные добавки

 

Некоторые виды красок содержат воск, а также различные добавки, которые защищают поверхность от образования на ней грибка, пятен жира, всевозможных загрязнений.

 

 

Типы образуемых покрытий

 

Водно-дисперсионные краски отличаются по типу покрытия, которое они образуют. В продаже имеются варианты для разных интерьеров и различных задач:

  • глубокоматовые;
  • матовые;
  • полуматовые;
  • полуглянцевые;
  • глянцевые;

 

Матовые и глубокоматовые краски, широко востребованные в современных интерьерах, полностью лишены блеска. Они отлично скрывают мелкие дефекты – например, неровность стен в старых домах. Полуматовые водно-дисперсионные краски придают окрашенной поверхности мягкий бархатистый блеск. Глянцевая делает его максимальным, полуглянцевая снижает его интенсивность.

 

 

Технология работы

 

Подготовка поверхности

 

Прежде чем наносить водно-дисперсионную краску, поверхность нужно как следует подготовить. Очистите ее от пыли, грязи, плесени, ржавчины, старой краски. Если обнаружили сколы, трещины и прочие неровности, зашпатлюйте их, а потом зашлифуйте всю поверхность, в том числе и высохшие зашпатлеванные участки. Для улучшения адгезии покройте грунтовкой. Когда она высохнет, можно наносить краску.

 

Окрашивание

 

Краску перед применением нужно тщательно перемешать. Затем, если необходимо, надо разбавить содержимое банки водой — такое предупреждение обычно печатают на упаковке.

 

Работать рекомендуется при температуре от +5 до +30°С.

 

Наносите водно-дисперсионную краску на сухую и чистую поверхность. Используйте кисть с синтетической щетиной, валик или распылитель. После работы очистите инструмент от краски и промойте водой.

Акриловая водно-дисперсионная краска: свойства и преимущества, разновидности и нормы расходы на 1 м2

Акриловая водно-дисперсионная краска качественная и прочная, легко наносится на поверхность. Она применяется мастерами на промышленных объектах. Краска производится на водной основе, включает в себя мелкие частицы акрилатной смолы.

Слева – акриловая универсальная водно-дисперсионная краска от Ceresit, справа – акриловая влагостойкая водно-дисперсионная краска для стен и потолка от Ярославские краски.

Преимущества акриловых полимерных дисперсий

Краска акриловая водно дисперсионная выполняет декоративную функцию, защищает стены и потолки.

Преимущества краски:

  1. Хорошая адгезия. Материал наносится на кирпичные, бетонные и деревянные поверхности.
  2. Водонепроницаемость. После высыхания создается прочное покрытие, которое можно мыть с мылом.
  3. Правильное нанесение покрытия гарантирует срок службы 10-20 лет.
  4. Солнечные лучи не разрушают верхний слой, оттенок не тускнеет.
  5. В процессе производства не добавляют токсические вещества.
  6. Отсутствие резкого запаха. Раствор безопасен для здоровья.
  7. Материал эластичный, устойчив к ударам и внешним факторам.
  8. Пленка может «дышать», поэтому на стенах не появляется грибок, плесень.

Дополнительное преимущество – использование краски в различных сферах производства и промышленности. Она отлично окрашивает текстильные изделия. Художники оформляют декоративные предметы, изображения и портреты на холсте.

Акриловые водно-дисперсионные краски быстро наносятся и сохнут в течение 60-120 минут.

Основные эксплуатационные параметры

К основным эксплуатационным параметрам относят цвет, внешний вид поверхности после нанесения, долю содержания смолы, дополнительных компонентов.

Главные свойства краски и технические характеристики:

  • после нанесения и затвердения образуется однородная пленка с гладкой поверхностью;
  • выбранный оттенок будет аналогичен образцу в каталоге;
  • состав слабощелочной;
  • в состав добавляется двуокись титана;
  • скорость высыхания в теплую погоду – 60 минут;
  • после полного высыхания поверхность стен и потолков можно мыть.

К свойствам краски относят ее устойчивость к морозам. Она подразумевает под собой количество циклов заморозки, которое покрытие может выдержать в стандартных условиях. Дополнительные параметры – скорость высыхания, устойчивость к воздействию света и механическим повреждениям.

Разновидности водно-дисперсионных красок

Белая матовая версататная акриловая водно-дисперсионная краска под торговой маркой FacadePaint.

На строительном рынке представлены 5 вариантов водно-дисперсионной краски. Они отличаются между собой связующими компонентами.

Виды ВДК:

  1. С добавлением в состав поливинилацетата. Краска может разрушаться от влаги. В процессе эксплуатации поверхность приобретает желтый оттенок. В составе присутствует клей ПВА, поэтому образовывается эластичная и прочная пленка. Краску можно использовать для внутренних работ.
  2. Бутадиен-стирольная дисперсия. Это водоустойчивый материал. После нанесения и высыхания образовывается воздухонепроницаемая пленка. Краска портится при воздействии солнечных лучей. Поверхность разрешается мыть водой. Она прослужит долго при правильном уходе и эксплуатации, потому что защитный слой деформируется во время удара.
  3. Стирол. Такая краска стоит дороже, но она отличается повышенной атмосферостойкостью. Материал пористый, паропроницаемый, имеет свойство сцепляться с разными поверхностями. После нанесения на стены образуется прочная пленка.
  4. Версататная дисперсия. Это универсальный и дорогой материал. Он не деформируется при механических нагрузках, устойчив к воздействию ультрафиолетовых лучей. На такой основе изготавливается качественный материал, который можно наносить на дерево, бетонную и другую поверхность. Даже при неблагоприятных условиях покрытие прослужит до 25 лет, если была соблюдена технология производства и нанесения.

Каждая из этих видов красок способна прослужить до 20 лет при нормальных условиях.

Расход на 1 м2

При расчетах показателя расхода учитывают укрывистость. Это способность покрытия скрывать оттенок стены. Изготовители указывают информацию о приблизительном расходе на упаковке. Этот параметр соответствует реальности.

При затратах материала в 150 г/м² создается шершавая поверхность. Один слой не всегда покрывает первоначальный оттенок стены. Для получения яркого цвета расход повышают до до 200 г/м².

Акриловые ДВК применяется в различных малярных работах – отделка и ремонт зданий, сооружений и помещений. Материал помогает художникам выполнить фигурную покраску ткани или холста.

Мне нравитсяНе нравится

Владимир Лебедев

Специалист по ЛКМ

Задать вопрос

Я эксперт в области производства лакокрасочной продукции
Знаю все о красках и полимерных защитных покрытиях
Могу помочь при выборе подходящего красящего материала и готов ответить на интересующие Вас вопросы

Дисперсные краски — они лучшие?

Какие ингредиенты входят в состав краски?

Краска — это смесь, которая образует цветное покрытие на любой поверхности, на которую она нанесена. Он состоит из растворителей , пигментов и наполнителей , полимерных связующих и таких добавок, как диспергаторы , загустители , пеногасители и другие функциональные добавки.

Каждый ингредиент краски влияет на свойства готового продукта. Поэтому стоит знать, какую функцию выполняет каждый из них, чтобы иметь возможность оценить качество состава и выбрать краску, имеющую наилучшие параметры по отношению к цене. Наиболее важные ингредиенты, которые мы можем найти в красках:

  • пигментов — они отвечают за цвет краски и ее насыщенность . В зависимости от химической структуры можно выделить неорганические или органические пигменты.
  • наполнителей, , как следует из названия, заполняют «пустое пространство» в краске, обеспечивая достаточное количество сухого вещества в продукте. Их неоспоримым преимуществом является невысокая цена, но они также могут улучшить другие параметры, такие как непрозрачность и устойчивость к истиранию.
  • Полимерные связующие они образуют однородную пленку, гарантирующую, что краска прилипнет к данной основе. Кроме того, они повышают устойчивость к механическим и химическим факторам.
  • функциональных веществ — они позволяют модифицировать и улучшать свойства готовой продукции. Обычно это диспергаторы и загустители, позволяющие получить однородный и стабильный продукт.

Растворители также используются в производстве красок. Это могут быть органические жидкости или вода, которая составляет основу водоразбавляемых красок . Такие краски также называются дисперсионными красками , в которых твердые частицы диспергированы в воде.Это означает, что дисперсная фаза (пигменты, наполнители, пленкообразующий полимер) находится во взвешенном состоянии в воде в виде отдельных частиц, которые отделены друг от друга молекулами растворителя. Стабилизация этой системы обеспечивается поверхностно-активными веществами.

Также стоит упомянуть, что одним из наиболее важных компонентов краски, т.е. пленкообразующим связующим, является дисперсия определенного полимера в воде . Его получают в процессе эмульсионной полимеризации , в которой поверхностно-активные вещества играют важную роль.Эти агенты обеспечивают эффективное эмульгирование мономера в воде, создавая области, в которых протекает реакция полимеризации . Кроме того, они стабилизируют образующиеся полимерные молекулы, придавая стабильность всей дисперсии. Системы анионных и неионных поверхностно-активных веществ чаще всего используются в эмульсионной полимеризации. Наиболее часто используемые связующие включают b. Эти связующие выбираются в зависимости от требований к конечному составу краски, т. Е. Цены, блеска, устойчивости к истиранию, атмосферных условий и УФ-излучения и т. Д.

В чем особенности дисперсионных красок?

Преимущества препаратов на водной основе перед красками, содержащими органические растворители:

  • более простое приложение,
  • более короткое время сушки,
  • без неприятного запаха,
  • не оказывает негативного воздействия на окружающую среду.

Дополнительным преимуществом красок на водной основе является их совместимость с гипсом, бетоном, штукатуркой, кирпичом, деревом и пластиком.Однако они не подходят для покрытия известняковых объектов и штукатурок, содержащих много извести. Дисперсионные краски подходят для окраски как внутренних, так и наружных поверхностей . Они отличаются высокой прочностью и устойчивостью к истиранию, но в то же время очень эффективны.

Дисперсные краски по сравнению с эмульсионными красками и латексными красками

Водоразбавляемые дисперсионные краски также известны как эмульсионные краски и латексные краски. Каждый из них представляет собой систему рассеивания , и на самом деле все они могут быть отнесены к этой категории, но они появляются под разными именами.Почему это так?

Эмульсия представляет собой вариант дисперсии , в которой и дисперсная фаза, и дисперсионная среда являются жидкостями — жидкой смолой и водой. Эмульсионные краски, среди других типов покрытий, воспринимаются как продукты для использования в менее требовательных помещениях, обычно внутри зданий. Поэтому в обиходе эмульсионная краска означает продукт более низкого качества.

Аналогичен латексным краскам. Их часто рассматривают как высококачественные продукты, устойчивые к различным факторам.В действительности, однако, слово латекс является синонимом слова дисперсия. Эти термины обычно используются в Америке как синонимы. Это связано с различиями в переводе и происхождении слов. Это подтверждается положением, включенным в термины и определения лаковых изделий с символом PN-EN 971-1. В нем есть фраза «дисперсионная краска (эмульсионная краска, латексная краска)».

А как насчет качества?

Качество краски подтверждается содержанием в продукте связующего и пигментов .Чем выше содержание этих ингредиентов, тем лучше продукт. Более низкую марку краски можно определить по высокому содержанию наполнителя и низкой пигментации. Такой препарат отличается плохой укрывистостью, а значит, необходимостью нанесения на поверхность нескольких слоев краски. В результате может оказаться, что более дешевая краска более низкого качества окажется более дорогим решением из-за низкой эффективности.

Четыре шага к эффективному диспергированию пигмента


Пигменты разработаны и произведены в виде нерастворимых частиц, используемых для придания цвета множеству материалов.Их можно разделить на органические, неорганические, действенные и функциональные. Разнообразный химический состав пигментов, требования к конечному использованию и широкий диапазон доступных цветов создают проблему для химиков при выборе оптимального пигмента или добавки для конкретного применения. Правильный выбор пигментов и добавок имеет решающее значение для определения характеристик готового покрытия, а также эффективности производства. Понимание различных типов пигментов, свойств и химических семейств поможет разработчику рецептур определить наиболее эффективный химический состав пигмента и производственную обработку, что позволит избежать потенциальных проблем с окончательным покрытием и нанесением.Эта статья посвящена семействам пигментов и их применению в дисперсиях на водной основе, на основе растворителей и универсальных дисперсиях. Обсуждается теория обработки, выбор смачивающих и диспергирующих агентов, а также различия между совместным измельчением и дисперсией одного пигмента.

Пигменты — это неорганические или органические красители, которые практически нерастворимы в среде нанесения, в то время как красители представляют собой красители, растворимые в среде нанесения. Понимание этой разницы — самая важная концепция, которая поможет выбрать правильный краситель.Красители представляют собой органические молекулы с более ярким оттенком, более высокой прозрачностью и, как правило, демонстрируют более низкую стойкость к воздействию ультрафиолета по сравнению с пигментами. Органические пигменты различаются по химической структуре и обработке поверхности; некоторые могут вести себя как красители, теряя свою кристаллическую структуру в условиях солюбилизации. Это структурное изменение отрицательно повлияет на стойкость пигментов. Хорошим примером этого является желтый пигмент 74, широко используемый в архитектурных красках. Этот пигмент будет иметь лучшие свойства стойкости при использовании в указанном применении, чем в большинстве промышленных красок.Разница в характеристиках связана с используемыми в этих системах растворителями. Архитектурные краски на основе растворителей, основаны на акриловых и / или алкидных смолах средней / длинной жирности, и предпочтительным растворителем, используемым в этой области применения, является уайт-спирит. В водных растворах используются акриловые эмульсии или водорастворимые акрилы. Желтый пигмент 74 слабо растворяется в уайт-спирите, но не растворяется в воде (рис. 1), поэтому он сохранит свою кристаллическую структуру. Однако в промышленных покрытиях, где наиболее часто используемыми растворителями являются ароматические соединения, сложные эфиры и кетоны, Yellow 74 будет иметь более высокую растворимость, что будет иметь отрицательное влияние на его свойства стойкости, такие как термостойкость, атмосферостойкость, миграция при распылении и непрозрачность.Выбор правильного пигмента для желаемого применения должен быть первым шагом в процессе составления покрытий для создания стабильной системы. Разработчикам рецептур рекомендуется проконсультироваться со своими поставщиками пигментов, чтобы получить соответствующую информацию о растворимости пигмента.

В дополнение к растворимости, стойкость к кислотам и щелочам, термостабильность и атмосферостойкость / светостойкость, необходимо учитывать, чтобы сформулировать стабильную систему, отвечающую требованиям конечного использования.

На рис. 2 показаны некоторые важные моменты, которые следует учитывать на начальном этапе разработки. Разработчику рецептур следует всегда помнить, что один и тот же химический состав пигмента может не работать одинаково во всех системах покрытий.

Органические пигменты — это синтетические материалы на основе углерода, обычно получаемые из нефтехимии. Обычно они нестабильны при повышенных температурах и частично растворимы в сильных растворителях, но не растворяются в воде. Неорганические пигменты представляют собой соли и оксиды металлов, некоторые из них натуральные, а некоторые синтетические, которые обычно стабильны при повышенных температурах и не растворяются в растворителях.Из-за своей стабильной химической структуры большинство неорганических пигментов имеют лучшую атмосферостойкость, диспергируемость и непрозрачность, чем органические пигменты, однако они обычно имеют более низкую цветность и красильную силу.

Пигменты с одинаковым идентификатором цветового индекса, произведенные разными производителями или разными производственными процессами, потенциально могут иметь разные характеристики, несмотря на то, что они схожи по цвету. Это происходит из-за примесей, которые могут быть результатом непрореагировавшего сырья, побочных продуктов, неорганических солей и загрязняющих веществ в воде.Эти примеси могут оказывать неблагоприятное воздействие на атмосферостойкость, стабильность дисперсии и стойкость к растворителям.

Чтобы гарантировать, что пигменты не содержат чрезмерных примесей, производитель пигментов должен проверить pH, проводимость, абсорбцию масла и вязкость в специальных системах тестирования. Они могут даже рассмотреть возможность проведения дополнительных испытаний стабильности вязкости и диспергируемости для определенных пигментов, если это необходимо. Помимо утверждения пигмента для окрашивания, составители рецептур покрытий должны всегда проверять стабильность конечного покрытия при определении подходящего пигмента или пигментов для данной системы или применения.

Развитие цвета пигмента зависит от пяти переменных: диспергируемости, энергозатрат, времени выдержки процесса, компонентов системы и взаимодействия пигментов. Уделение должного внимания этим переменным обеспечит наивысшую вероятность разработки стабильной формулы.

Пигменты должны быть должным образом увлажнены, деагломерированы / диспергированы, равномерно распределены и стабилизированы (рис. 3) для достижения максимальной интенсивности цвета, блеска и укрывистости. Стабилизация дисперсии пигмента требует времени и энергии.Диспергированные пигменты имеют сильную тенденцию возвращаться в свое первоначальное агломерированное состояние. Из-за этой сильной тенденции правильный выбор смачивающих и диспергирующих агентов имеет решающее значение для получения стабильной формулы. Поверхностно-активные вещества или смачивающие добавки обычно определяют как амфифильные химические вещества с низким молекулярным весом, в то время как диспергирующие добавки представляют собой олигомеры, способные стабилизировать пигменты и избежать повторной агломерации. Различные типы смачивающих и диспергирующих агентов описаны в таблице 1.

Чтобы правильно смачивать пигмент, поверхность раздела воздух / твердое вещество необходимо заменить на поверхность раздела жидкость / твердое вещество.Следовательно, чем меньше воздуха будет захвачено в системе, тем более эффективным будет увлажнение. Все дело в поверхностном натяжении! Чтобы жидкость смачивала твердое тело, ее поверхностное натяжение должно быть ниже свободной поверхностной энергии твердого тела. Следовательно, жидкости с низким поверхностным натяжением более эффективны при смачивании, и именно поэтому смачивающие добавки так ценны для разработчиков рецептур. Они уменьшают поверхностное натяжение, прилипают к поверхности и покрывают пигмент, создавая границу раздела добавка / жидкость. Как правило, системы на основе растворителей легче смачивают пигмент из-за более низкого поверхностного натяжения растворителей по сравнению с более высоким поверхностным натяжением воды (Таблица 2).

На этом этапе процесса диспергирования агломераты пигмента разделяются на более мелкие агрегаты и первичные частицы. Чем ниже поверхностное натяжение носителя, в который вводится пигмент, тем меньше энергии потребуется для диспергирования пигмента. Деагломерация достигается за счет использования механической энергии, развиваемой за счет использования высокоскоростных диспергаторов и различных типов измельчающего оборудования. Лезвие Cowles, установленное на валу высокоскоростного смесителя, может быть эффективным средством диспергирования пигмента.Лезвия с высоким усилием сдвига — это очень рекомендуемый тип лезвий Cowles (рис. 4), который хорошо подходит для диспергирования пигментов. Другие типы лезвий включают лезвие с высокой лопастью или комбинированное лезвие, которые также могут использоваться в зависимости от вязкости дисперсии и необходимости перемещать / смешивать сырье во время обработки.

Для обеспечения хорошего ламинарного потока и повышения эффективности диспергирования рекомендуется, чтобы диаметр лезвия составлял примерно 1/3 диаметра резервуара, а также чтобы лезвие было примерно 0.От 5 до 1,0 диаметра от дна резервуара. Рекомендуемая скорость наконечника для системы с вязкостью от 70 до 100 единиц Кребса составляет от 4000 до 6000 футов в минуту. Следующее уравнение можно использовать для определения скорости наконечника: Число оборотов вала x 0,262 x диаметр лезвия (дюймы). Пигменты с более твердой текстурой могут быть более тонко диспергированы с помощью мельницы со средой, которая производит значительно больший сдвиг, например, горизонтальной, вертикальной и корзиночной мельниц. Чтобы диспергировать пигмент до наноуровня, необходимо использовать 0.Рекомендуются мелющие тела 3-0,5 нм.

Из-за увеличения площади поверхности твердых частиц на стадии деагломерации / измельчения пигменты, которые деагломерируются, необходимо стабилизировать, чтобы избежать таких проблем, как флокуляция, изменение цвета, осаждение и потеря стабильности. Процесс стабилизации происходит за счет введения добавок к дисперсии, которые обеспечивают стабилизацию с помощью следующих механизмов.

Используется в системах на водной основе и в основном с неорганическими пигментами, молекулы добавки прилипают к поверхности пигмента за счет ионной связи, водородных связей и / или дипольного взаимодействия и заставляют частицы отталкиваться друг от друга за счет электростатических сил.Пигменты с высокой проводимостью нельзя стабилизировать электростатической стабилизацией. Дзета-потенциал (разность потенциалов, существующая между поверхностью твердой частицы, погруженной в проводящую жидкость, например воду, и основной объем жидкости), служит ориентиром того, насколько стабильной будет формула. Дисперсии пигмента с потенциалом от +30 мВ до -30 мВ имеют высокую вероятность нестабильности. После включения пигмента в формулу pH может быть хорошим показателем стабильности; дисперсии со значением pH от 4 до 7.5 более склонны к проблемам с диспергируемостью / стабильностью, на что указывает значение дзета-потенциала, поскольку оно, скорее всего, будет между +30 и -30 мВ. В некоторых случаях может потребоваться добавление модификатора pH.

Формулы, в которых дисперсия должна быть кислой из-за того, что при конечном применении рекомендуется иметь pH ниже 4, а для щелочных дисперсий рекомендуется pH выше 7,5. Чем ближе к нулю дзета-потенциал, тем более склонна к повторной агломерации дисперсии WB. Электростатическая стабилизация достигается с помощью диспергирующих агентов с катионными или анионными молекулярными группами, например.g., четвертичные аммиачные соли и алкилполиамины (катионные) или поликарбоновые кислоты и сульфированные органические вещества (анионные).

Используемые как в системах на водной основе, так и в системах на основе растворителей, аддитивные анкерные группы будут прилипать к поверхности пигмента. Совместимость системы зависит от функциональных сегментов полимера, составляющих гидрофобную часть. Что касается стерической стабилизации, добавка будет физически уменьшать подвижность частиц пигмента и, следовательно, предотвращать / сводить к минимуму флокуляцию или повторную агломерацию.Этот тип стабилизации достигается в основном с помощью неионных диспергирующих агентов.

Слишком много или слишком мало поверхностно-активного вещества может нанести ущерб стабильности дисперсии пигмента. Определение оптимального уровня основано на норме 2-2,5 мг полимерного диспергатора на квадратный метр поверхности пигмента (рис. 5). Это правило должно применяться вначале, после чего разработчику рекомендуется провести лестничное исследование, чтобы определить оптимальный уровень на основе изменений вязкости, возникновения затопления и всплытия, стабильности печи и оценки стабильности при замораживании-оттаивании, когда это необходимо.

Рекомендуемый тип адгезионной группы диспергатора зависит от поверхности пигмента. Следующие предложения могут помочь разработчикам рецептур выбрать наиболее эффективный химический состав диспергатора для оцениваемого пигмента.

• Органические пигменты (ароматическая обработка поверхности) — рекомендуются диспергаторы, содержащие фенильные или нафтильные группы.

• Неорганические пигменты (оксиды, сульфиды, силикаты и т. Д.) — Рекомендуются диспергаторы, содержащие кислотные группы, например, фосфат, карбокси или сульфат.

• Технический углерод (обработка поверхности диазонием) — Диспергаторы, содержащие азот.

Химический состав пигментов различается по текстуре, и количество энергии, необходимое для достижения полного развития цвета, будет отличаться от одного к другому. Хороший способ определить оптимальное время диспергирования пигмента — провести исследование диспергируемости, в котором разработчик определит время и энергию, необходимые для развития пигмента до его полной прочности, оценивая его колористические свойства. На рис. 6 показана диспергируемость выбранных пигментов PB 15: 2, PG 7, PY 74 и PY 65.Эти пигменты оценивали на прочность и цвет с 30-минутными интервалами, при этом в качестве стандарта использовали дисперсию, полученную за 15 минут измельчения. Пигменты были измельчены до уровня, превышающего их оптимальный уровень, что может быть подтверждено, если наблюдается потеря силы цвета. Этот тип оценки важен для определения оптимального времени обработки пигмента в выбранном составе. Как видно на рисунке 6, некоторые пигменты развивают свою прочность и цвет быстрее, чем другие. Это ключевой фактор, который следует учитывать при совместном измельчении пигментов, поскольку таким способом может быть невозможно достичь оптимального развития цвета и консистенции.По этой причине однократные дисперсии пигмента рекомендуются в качестве наилучшего средства для получения полного значения проявления цвета данного пигмента.

Кроме того, не все пигменты имеют одинаковое поведение в определенной формуле покрытий из-за различий в их физических (например, площади поверхности, абсорбции масла, размере частиц) и химических свойствах (например, химической структуре, обработке поверхности), как показано в таблице. 3. Следует отметить, что нет прямой корреляции между физическими свойствами различных показателей цвета, и это дает дополнительные аргументы в пользу того, почему совместное диспергирование пигментов не рекомендуется.

Пигменты являются ключевым компонентом в составе покрытия, и правильный выбор и дисперсия имеют решающее значение для определения характеристик покрытия. В недавнем исследовании запросов на техническую помощь, полученных за последние 2 года, было отмечено, что почти 80% проблем с рецептурой были решены путем модификации или изменения пигментов, используемых в формуле. Ошибочно полагать, что все пигменты будут работать одинаково от одной формулы к другой. Это предположение может также оказаться дорогостоящим в отношении процесса разработки и производства покрытия.Ключом к достижению стабильного покрытия с оптимальными характеристиками и стоимостью являются: правильный выбор пигмента, правильный выбор добавок и соответствующие средства для достижения полной дисперсии. Именно по этой причине мы настоятельно рекомендуем разработчикам рецептур проконсультироваться со своими поставщиками сырья и оборудования, чтобы лучше понять их возможности и возможные проблемы при составлении рецептуры покрытия.

1. BASF, маленькие помощники любят большие достижения — Практическое руководство по диспергаторам, 2016
2.Хунгер, Клаус, Томас Хебер, Мартин У. Шмидт, Фридрих Райзингер и Стефан Ваннемахер. Промышленное производство органических пигментов, свойства, применение. Weinheim, Bergstr; Wiley-VHC, 2013. Печать.
3. Покрытия поверхностей. Лондон: Chapman & Hall, 1993. Печать.
4. «Значения поверхностного натяжения некоторых обычных тестовых жидкостей для анализа поверхностной энергии». Н.п., н.д. Web 29 июня 2017 г.

Автор благодарит Фрэнка Лавьери, Марка Фрешуотера, Ральфа Свеннингсена и Белинду ДеСоуза из LANSCO COLORS за их вклад.

Покрытия на водной основе — обзор

2.17 Смолы для электроосаждения

Электроосаждаемые смолы — это особый класс смол на водной основе [153, 154]. Полимер переносится в водной среде, и при подаче тока через подходящие электроды полимер вблизи одного из электродов дестабилизируется и осаждается на электроде. Осажденный полимер образует изолирующий слой, который в конечном итоге ограничивает дальнейшее отложение. Процесс электроосаждения был назван электрофоретическим осаждением, хотя сейчас признано, что электрофорорез играет в этом процессе небольшую роль.

При анодном электроосаждении отрицательно заряженный полимер осаждается на аноде, а при катодном электроосаждении положительно заряженный полимер осаждается на катоде. По сравнению с обычной окраской может быть получено очень равномерное покрытие внешних поверхностей и может быть достигнуто осаждение краски внутри частично закрытых участков («разбрызгивание»). Утилизация краски высокая, возможна практически полная автоматизация процесса. Эти преимущества не достигаются с помощью более простых способов окунания.Поскольку пленки могут наноситься только на металлические поверхности и имеют ограниченную толщину, электрокрасочные материалы являются либо грунтовками, либо для некоторых промышленных применений однослойными покрытиями. Непигментированные прозрачные системы используются для покрытия блестящих металлических поверхностей. Существуют как анодные, так и катодные промышленные процессы [155, 156]. Катодные системы в настоящее время вытеснили анодные, особенно в автомобильной промышленности. Гальваническое покрытие важно при нанесении лаков для банок.

Почти все типы полимеров, описанные в предыдущем разделе для покрытий на водной основе, могут быть адаптированы для электроосаждения.В большинстве случаев, чтобы быть подходящей для процесса электроосаждения, смола будет удерживаться в стабильной дисперсии частиц или мицеллярной, но не в полном растворе, за счет действия гидрофильных ионных групп, которые обеспечат необходимую коллоидную стабилизацию. Однако неионно стерически стабилизированные дисперсии также могут быть электроосаждены [157, 158].

Система должна быть спроектирована таким образом, чтобы осажденная пленка имела высокое электрическое сопротивление, чтобы экранированные области могли получить адекватное покрытие.Система может содержать органический растворитель для содействия процессу диспергирования и стабильности дисперсии, а также действовать как усилитель текучести во время нанесения покрытия и отверждения. Роль нейтрализующей кислоты или основания является фундаментальной как для стабильности дисперсии, так и для процесса электроосаждения. На практике для анионных систем можно использовать либо щелочь, либо амины, а для катодных систем обычно выбирают в качестве нейтрализующего агента молочную и уксусную кислоты.

Самые ранние носители для анодного электроосаждения были основаны на малеинизированных маслах и производных масел, и их химический состав был разработан с помощью конденсатов винилированного и алкидного типа с использованием эпоксидных сложных эфиров на основе малеинизированных жирных кислот.Поскольку системы на основе эпоксидной смолы демонстрируют такие хорошие характеристики, как грунтовки для металлов, солюбилизированные эпоксидные транспортные средства играют важную роль как в анодных, так и в катодных системах, особенно в автомобильной промышленности.

Алкидные и акриловые системы были разработаны для электроосаждения и нашли применение в промышленных системах. Анодно-алкидные системы основаны на смолах с высоким кислотным числом, особенно на тех, которые получены на основе тримеллитового ангидрида, и могут быть модифицированы олифой. Следовательно, они могут быть автоокислительными / термически обработанными, или, если они не содержат высыхающих масел или не содержат масел, отверждены совместно эмульгированной или растворимой меламино-формальдегидной смолой.Акриловые системы были предложены как для анодных, так и для катодных составов, в первом случае за счет включения более высоких, чем обычно, концентраций, например, акриловой кислоты [104, 159]. В последнем случае они были образованы путем включения сополимеризованного аминомономера, такого как диметиламиноэтилметакрилат [160], или путем включения глицидилового мономера, который впоследствии может реагировать с амином [161].

Катодные эпоксидные системы могут быть как первичными, так и вторичными аминофункциональными, реагирующие эпоксидные смолы с аминами или солями четвертичных аминов могут использоваться для получения аддуктов с концевыми вторичными, третичными или четвертичными аминами или их солями.Относительно слабая природа этих аминов может привести к плохой диспергируемости этих систем, и более желательно включать группы первичных аминов. Этого бывает сложно добиться. Однако были разработаны полезные методы; они включают реакцию избытка ди-первичного амина с эпоксидной смолой [162] или блокирование первичных аминогрупп на молекулах кетонами перед реакцией с эпоксидами через другие функциональные группы [163]. Они показаны на рис. 2.34 и 2.35.

Фиг.2.34. Реакция эпоксидной смолы с избытком диамина.

Рис. 2.35. Образование и гидролиз кетимина.

Из-за чрезвычайно высокой щелочности пленки эти системы медленно сшиваются с меламином и фенольными сшивающими агентами. Они могут быть эффективно сшиты блокированными изоцианатами, которые должны быть стабильными при температурах ванны, но не блокироваться при разумных температурах сушки [164]. Акриловые катионные системы также могут быть отверждены этими отвердителями для однослойных систем, где требования к цвету более важны, чем устойчивость к коррозии.

ЧТО ТАКОЕ ВОДНЫЕ ПОКРЫТИЯ? — Смеситель Direct

Цель этого сообщения в блоге — дать исчерпывающий ответ на этот основной вопрос: «Что такое покрытия на водной основе?».

Покрытие на водной основе — это общий термин, используемый для описания любого поверхностного покрытия или отделки, использующего воду в качестве растворителя для диспергирования смолы, добавленной к нему для создания покрытия. Состав варьируется и может включать до 80% воды с небольшими количествами других растворителей, таких как простые эфиры гликоля.Высокое содержание воды делает покрытия на водной основе экологически чистыми и простыми в нанесении.

Лаки на водной основе очень похожи на свои аналоги на основе растворителей с точки зрения механизма отверждения, состава полимера и целостности пленки. Химический состав также аналогичен, поскольку вода играет ту же роль в производстве отделочных материалов на водной основе, что и разбавители, такие как уайт-спирит или толуол, в отделках на основе растворителей.

Покрытия на водной основе

подходят для широкого спектра применений, включая автомобили, бетон, мебель, пластик, дерево и даже печатные краски, и совместимы как с обычным, так и с электростатическим оборудованием.

Типы смол

с отделкой на водной основе охватывают широкий диапазон, включая акриловые, алкидные, эпоксидные, фторполимерные, полиэфирные, уретановые и порошковые на водной основе. Точно так же они работают с различными химическими процессами отверждения, включая термопласт с воздушной сушкой, аминопласт, эпоксидно-полиамидное, окислительное, уретановое и УФ-отверждение.

Существует три основных категории покрытий, обозначаемых как водорастворимые: водорастворимые или водорастворимые, вододиспергируемые или коллоидные, а также эмульсионные или латексные.

Водорастворимые — это покрытия, в которых отдельные молекулы смол полностью растворяются в воде.Создание водорастворимых покрытий происходит в органической среде в процессе поликонденсации или реакции полимеризации; соответственно, они обычно содержат органические сорастворители, такие как спирт или простые эфиры гликоля. Эти типы покрытий на водной основе содержат только 30-40% твердого вещества по весу, и большинство покрытий, подвергнутых запеканию, подпадают под эту товарную позицию.

«Вододиспергируемые» относится к смолам, сначала полученным в растворителе, а затем восстановленным в воде, что приводит к диспергированию мелких частиц нерастворимой смолы в воде.Этот тип покрытия на водной основе также предполагает использование органических растворителей в качестве коалесцирующих агентов, но они в небольших количествах, которые испаряются при сушке. Коллоидные дисперсии используются в основном для нанесения на пористые материалы, такие как кожа или бумага.

Эмульсии (чаще называемые латексами) аналогичны вододиспергируемым покрытиям. Частицы смолы в эмульсиях имеют тенденцию группироваться в более крупные группы и требуют присутствия эмульгатора, чтобы оставаться во взвешенном состоянии на водной основе.Эмульсии более проницаемы, чем другие покрытия на водной основе, что позволяет им «дышать» и снижает риск образования пузырей или шелушения. Архитектурные покрытия, такие как краски для внутренних и наружных работ, подпадают под эту категорию.

Некоторые особенности покрытий на водной основе способствуют их экологическим преимуществам. Эти покрытия соответствуют нормам США и Европы, регулирующим выбросы ЛОС (летучих органических соединений), обеспечивая содержание ЛОС менее 3,5 фунтов на галлон.

В дополнение к их низкой токсичности, их высокое содержание воды также делает покрытия на водной основе менее горючими и приводит к сокращению или исключению удаления опасных отходов.Контейнеры и краскораспылители, используемые при нанесении покрытий на водной основе, можно легко очистить водой или моющими средствами на водной основе, избавившись от необходимости в таких чистящих средствах, как ацетон, метилацетат или разбавитель для краски.

Еще одним преимуществом покрытий на водной основе перед аналогами на основе растворителей является относительно низкая стоимость производства, поскольку они не требуют добавок, отвердителей или разбавителей. Покрытия на водной основе меньше покрывают большую площадь поверхности по сравнению с покрытиями на основе растворителей, и они являются лучшим выбором, чем отделочные материалы на основе растворителей для применений, в которых существует риск реакции с существующими основами и / или отделками.

Покрытия на водной основе обеспечивают превосходные поверхностные свойства, такие как противозадирные свойства и нежелтеющая пленка, высокий блеск и устойчивость к истиранию. Благодаря устойчивости к нагреванию и истиранию покрытия на водной основе являются отличными грунтовками. Они создают прочную адгезию, могут наноситься толстыми или тонкими слоями и позволяют легко смешивать и изменять цвета.

Покрытия на водной основе представляют собой крупнейшую категорию технологий нанесения покрытий или отделки, используемых сегодня во всем мире. По оценкам, к 2022 году их доля на мировом рынке вырастет до более чем 146 миллиардов долларов.Движущей силой этого прогнозируемого роста является рост как на строительном, так и на автомобильном рынках, где используется акриловая отделка. Акриловые покрытия составляют более 80% рынка покрытий на водной основе.

Еще одним фактором роста рынка является государственная нормативная поддержка этих экологически чистых продуктов. Правительственные постановления в отношении выбросов ЛОС и других веществ могут быть ключевым фактором в Азиатско-Тихоокеанском регионе, где спрос на отделочные материалы на водной основе продолжает неуклонно расти.

Некоторые исследования рынка позволяют предположить разделение аналитики между архитектурным и промышленным секторами.Технологии нанесения покрытий на водной основе в обоих секторах рынка стремительно развиваются вместе с тенденцией к созданию экологически чистых строительных материалов и методов. На протяжении многих лет водные технологии доминировали на архитектурном рынке. Промышленный рынок, напротив, продолжает требовать и разрабатывать альтернативные технологии на основе растворителей, чтобы соответствовать более широкому спектру стандартов производительности

Покрытия

на водной основе представляют собой универсальный, высококачественный и экологически чистый выбор для различных отделочных работ.

Как диспергировать и стабилизировать пигменты

Высококачественные покрытия с высоким блеском и стойкостью цвета характеризуются идеальной дисперсией пигмента, оптимальным размером частиц пигмента и длительная стабилизация дисперсной частицы в рецептуре.

Дисперсия пигмента в жидких покрытиях, красках или чернилах для получения стабильной суспензии, можно разделить на следующие три процесса:

Механизмы процесса диспергирования

  • Смачивание пигмента : Весь воздух и влага перемещается с поверхности и между частицами агрегатов пигмента и агломераты (кластеры) и заменяются раствором смолы.Граница раздела твердое / газообразное вещество (пигмент / воздух) превращается в границу раздела твердое / жидкое (раствор пигмента / смолы).
  • Стадия измельчения : За счет механической энергии (силы удара и сдвига) агломераты пигмента разрушаются и распадаются на более мелкие и рассредоточенные (равномерно распределенные).
  • Стабилизация пигментной суспензии : Дисперсия пигмента стабилизируется диспергирующими агентами для предотвращения образования неконтролируемых флокулятов.Полученная суспензия стабилизируется за счет адсорбции. связующих веществ или молекул на поверхности пигмента.

Выбор более эффективных диспергирующих агентов сильно зависит от на химическую природу пигмента и раствора смолы (для производителя краски, важно различать органические и неорганические типы). Эта тема обсуждается далее в Формулировке оптимальной дисперсии.

Смачивание пигмента

Этап смачивания заключается в замене адсорбированных материалов. на поверхности пигментов и внутри агломератов (вода, кислород, воздух и / или среды обработки) раствором смолы.

Полное смачивание первичной частицы пигмента помогает улучшить технические характеристики. производительность жидкого покрытия, которая во многом зависит от взаимодействия пигмента частицы и связующая система.Диспергирующие добавки, адсорбирующиеся на поверхности пигмента, облегчают межфазное взаимодействие жидкость / твердое тело и помогают заменить поверхность раздела воздух / твердое тело граница раздела жидкая среда / твердое тело.

Замена воздуха и воды смолой

Эффективность смачивания зависит в первую очередь от сравниваемой поверхности растягивающие свойства пигмента и носителя, а также вязкость полученного смешивание.Механизм адсорбции зависит от химической природы пигмента и его типов. используемых диспергаторов. (посещение семей диспергаторов)

Термодинамические соображения:

Процесс самопроизвольного смачивания (при смачивании твердых поверхностей) обусловлен минимизацией свободной поверхностной энергии. Процессы принудительного смачивания (в условиях отсутствия смачивания) требуют приложение внешней силы, и самопроизвольное осушение произойдет, когда сила снимается.

Термодинамическое условие смачивания требует работы адгезии жидкость / твердое тело (Wa) к быть как можно выше и при неограниченном смачивании не менее половины работы сплоченности (Wk) требуется: Wa> Wk .

Скорость проникновения жидкости в порошок можно объяснить в терминах Уошберна. уравнение (1921 г.):

Уравнение Уошберна

где h — глубина (или высота) проникновения во время время т , — поверхностное натяжение смачивающей жидкости, — ее вязкость, — угол смачивания, r — средний радиус капилляров, C — структурный коэффициент, связанный с параметрами пористой структуры, W — энергия (тепло) смачивания.

Стадия смачивания процессов диспергирования может быть усилена за счет использования смачивателей и / или связующих с более низкой вязкостью и поверхностным натяжением. С другой рука, отдых премиксов пигмент / связующее перед их растворением или измельчением помогает для завершения стадии смачивания и всегда облегчает и ускоряет процессы диспергирования.

Ступень помола

После стадии смачивания необходимо деагрегировать и деагломерируют частицы пигмента.Обычно это достигается за счет механического воздействия. обеспечивается оборудованием ударной мельницы.

На стадии измельчения необходимо преодолеть силы сцепления внутри агломератов. В систему добавляется энергия, и поэтому более мелкие частицы (с большей границей раздела) к раствору смолы). Это приводит к снижению прочности контакта между частицами, что облегчает разрушение кластеров пигмента под действием касательных напряжений, нанесенных в диссольверах, мельницах и т. д.

Пигмент диспергирующий

Поскольку порошок пигмента механически разбивается на отдельные частицы сдвиг, более высокие площади поверхности становятся доступными для транспортного средства и большего количества добавок необходимы для смачивания вновь образованных поверхностей.

После диспергирования первичные частицы имеют тенденцию к повторной агломерации.Этот процесс называется флокуляцией. Со структурной точки зрения флокуляты очень похожи на агломераты; тем не менее, промежутки между пигментами теперь заполнены раствором смолы, а не воздухом.

Процесс измельчения можно рассматривать как процесс удаления флокуляции. При отсутствии стабилизирующего агенты, эффекты, такие как снижение силы цвета, уменьшение блеска и изменение реологии тогда может произойти.

Стабилизация пигментной суспензии — Обзор

Целью стабилизации является удержание частиц пигмента разделены, как это было достигнуто на последнем этапе, и для контроля степени содержания пигментных частиц размер на этапах разгрузки и наполнения, хранения, а затем и в пленках покрытия во время пленкообразование.

Флокулированные суспензии пигментов характеризуются неравномерным пространственным распределением. частиц, которые допускаются для непосредственного контакта между частицами. Это приводит к худшая реология (структурная вязкость, каплевидность), низкая стабильность при хранении (в красках) и плохие оптические и цветовые свойства (в покрытиях).

Хорошо известно, что даже хорошо размолотые, но не стабилизированные мелкие частицы суспензия пигмента размера может быть легко разрушена сливом в неподходящий основа краски: флокуляция обычно разрушается при приложении сдвига и образуется снова, когда снят сдвиг.
Поэтому сразу после измельчения суспензии пигментов необходимо стабилизировать добавлением добавок, независимо от того, предназначены ли они для немедленного использования в качестве разбавителя или в качестве пигмента препараты (красители).

Диспергаторы, предотвращающие флокуляцию

Стабилизация достигается за счет абсорбции стабилизирующих молекул на поверхность пигмента, так что силы отталкивания препятствуют приближению других частиц достаточно близко, чтобы привлекательные силы Ван-дер-Ваальса могли вызвать агломерацию.Знать больше о факторах, влияющих на стабильность, взгляните на коллоидный стабилизация.

Существует два основных механизма стабилизации пигментных дисперсий:

  • Электростатическая стабилизация : электростатическая стабилизация происходит, когда одинаково заряженные локальные участки на поверхности пигмента входят в контактировать друг с другом. Две частицы с одинаковым зарядом дают отталкивающий эффект.Возникающее в результате кулоновское отталкивание заряженных частиц позволяет системе оставаться стабильный.
  • Стерическая стабилизация Пигмент считается стерически стабилизируется, когда поверхность твердых частиц полностью покрыта полимерами, делая невозможным контакт частиц с частицами. Сильное взаимодействие между полимерами и растворители (органический растворитель или вода) предотвращают слишком тесное соприкосновение полимеров контактируют друг с другом (флокуляция).

Стабилизация пигментной суспензии — Коллоидная стабилизация

Устойчивость дисперсии является результатом промежуточного проникновения тепла (кинетическая) энергия частиц, силы притяжения между частицами и силы отталкивания, все действуют настойчиво между любыми соседними частицами.

Обладает кинетической (тепловой) энергией и подвергается броуновскому движению, коллоид Частицы упорно приближаются друг к другу и сталкиваются.Без ограничивающих факторов их сближение может произойти настолько близко, что даже относительно малодействующие силы Ван-дер-Ваальса будут способны необратимо соединять частицы, тем самым разрушая дисперсию. В качестве альтернативы, имеющий определенный источник межчастичного отталкивания, способный препятствовать проникновению частиц непосредственные контакты, дисперсия может сохраняться бесконечно без значительных изменений в размер и свойства частиц.

Притяжение / отталкивание между двумя частицами

Наличие достаточных сил отталкивания между соседними размерами коллоидов Следовательно, частицы — это вопрос жизни или смерти для любого рассеяния. Эти отталкивающие силы возникают, когда лиофилизированные слои, близкие к частицам, мешают: постоянный обмен молекулы воды между приповерхностным слоем и неизмененной водой вне слой создает силу отталкивания, подобную осмотическому давлению (рис. 1).Отталкивающий силы могут быть разной природы:

  • Сжатие двойных электрических слоев , которые окружают частицы,
  • Осмотическое давление в неионно стабилизированной системе (Дерягин, Фишер),
  • Эластичность цепи в дисперсиях, стабилизированных полимерными ПАВ, энтропийная отталкивание (Mackor),
  • Стабилизация барьерного типа с полимерными диспергаторами.

Практически в водной среде можно использовать три системы стабилизации покрытий:

  1. Использование ионных поверхностно-активных веществ или химических лиофилизаторов, которые производят карбокси, аммоний ионы др., см. электростатическая стабилизация
  2. неионная стабилизация, связанная с адсорбцией неионных поверхностно-активных веществ или соответствующих химическая модификация полимерной фазы (или только поверхности) неионным липофильным фрагменты, см. стерическая стабилизация
  3. комбинированная ионная неионная стабилизация, широко применяемая в технологиях латексов, эмульсии и краски, позволяющие добиться заметно высокой дисперсионной устойчивости к действие различных дестабилизирующих факторов.

Поскольку мы умеем вычислять межчастичные силы, мы можем охарактеризовать устойчивость дисперсии через «потенциальные кривые» (рисунок), где потенциальные энергии притягивающих силы отталкивания и полное взаимодействие выражаются как функция расстояния между частицы «Потенциальный барьер» — это энергия, которую частицы не должны преодолевать на за счет их тепловой энергии, чтобы поддерживать устойчивое рассеяние.

Кривые потенциальной энергии между двумя частицами

Стабилизация пигментной суспензии — Электростатическая стабилизация

Частицы пигмента в жидкой краске несут электрический ток. заряды на их поверхности.За счет использования добавок можно увеличить заряжает и, кроме того, делает все частицы пигмента одинаково заряженными.

Классическая коллоидная наука объясняет электростатическую стабилизацию с точки зрения электрического двойной слой. На поверхности пигмента образуется заряд, и более рассеянное облако Вокруг него образуются противоположно заряженные ионы. Когда две частицы приближаются друг к другу, заряд эффективно создает барьер для более тесного взаимодействия частиц.Стабилизация увеличивается вместе с толщиной этого слоя.

Электростатическая стабилизация

С химической точки зрения добавки, используемые для диспергирования в таких системах полиэлектролиты — высокомолекулярные продукты, содержащие множество электрических заряды в боковых цепях.

Помимо полифосфатов, многие производные поликарбоновых кислот являются используется в качестве полиэлектролитов в лакокрасочной промышленности. Полиэлектролиты адсорбируются на поверхность пигмента и, следовательно, переносят свой заряд на частицу пигмента. Через электростатическое отталкивание между одинаково заряженными пигментами, склонность к флокуляции резко снижается, так что дефлокулированное состояние стабилизируется.

Электростатическая стабилизация эффективна в средах с достаточно высокой диэлектрической проницаемостью. постоянный, в основном вода; хотя даже в системах покрытий на водной основе стерическая стабилизация, или комбинация стерической стабилизации и стабилизации заряда часто обеспечивает лучший общий представление.

Стабилизация пигментной суспензии — стерическая стабилизация

Стабилизация заряда неэффективна в средах с низким диэлектрическая проницаемость (подавляющее большинство органических растворителей и пластификаторов) и стерическая стабилизация необходима для поддержания диспергированных частиц в стабильном нефлокулированном государственный.

Стерическая стабилизация основана на адсорбции слоя смолы или полимерных цепей на поверхность пигмента. По мере приближения частиц пигмента эти адсорбированные полимерные цепи переплетаются, и при этом они теряют степень свободы, которую в противном случае владеть. Эта потеря свободы выражается в термодинамических терминах как уменьшение энтропия, что неблагоприятно и создает необходимый барьер для предотвращения дальнейшего притяжения.В качестве альтернативы можно считать, что по мере перемешивания цепей растворитель вытесняется. от между частицами. Это приводит к дисбалансу концентрации растворителя, которому противодействуют. за счет осмотического давления, стремящегося вернуть растворитель между частицами, таким образом поддерживая их разделение.

Стерическая стабилизация
Одним из фундаментальных требований стерической стабилизации является то, что цепи полностью сольватированы. средой.Это важно, потому что это означает, что цепи могут свободно распространяться в медиум и обладают вышеупомянутой свободой. Это требование обычно выражается говоря, что среда должна быть растворителем лучше, чем тета (т.е. относительно хорошим растворитель) для полимерной цепи. В системах, где цепи не так хорошо сольватированы, они предпочтут лежать рядом друг с другом на поверхности пигмента, обеспечивая очень большую меньший барьер для притяжения между частицами.

Более сильное стерическое отталкивание, создаваемое добавлением полимерных диспергаторов перемещает минимум на кривой потенциальной энергии и, таким образом, снижает общую вязкость.

Этот механизм стабилизации имеет место в системах на основе растворителей и в водовосстанавливаемых системах. системы, содержащие сольватированные смолы. Через определенные структурные элементы, состоящие из пигментные аффинные группы (полярные) и совместимые со смолой цепи (неполярные), эти диспергирующие агенты проявляют определенные поверхностно-активные свойства.Другими словами, они не только стабилизируют дисперсия пигмента, но они также действуют как смачивающие добавки.

Составление оптимальной дисперсии

Диспергаторы — это не просто добавки к обычным мельницы. Выбор наиболее подходящих диспергирующих агентов иногда затруднен и их использование требует иногда особых указаний.

В этой части Дисперсного центра мы обсудим основные предметы, которые необходимо взять учитывать при составлении пигментного раствора. Чтобы узнать больше о том, как сформулировать оптимальная дисперсия, перейдите по ссылкам ниже:

Выбор диспергатора

С любым эффективным полимерным диспергатором двухкомпонентный структура состоит из полимерной цепи и аффинной якорной группы пигмента.Природа полимерной цепи имеет решающее значение для работы диспергатора. Если цепи недостаточно сольватированы, то они оседают на поверхность пигмента, позволяя частицы для агрегирования или флокуляции. Это необходимость совместимости со средой распространяется на заключительные этапы высыхания любого нанесенного покрытия. Если это перестанет быть совместимо, может произойти флокуляция, что приведет к снижению блеска и тинкториальной прочности.

Чтобы удовлетворить потребность в хорошей совместимости, несколько разных полимеров цепи можно использовать, эффективно покрывая множество встречающихся растворителей. Структура некоторых диспергирующих добавок можно описать как одну или несколько пространственно близких якорных групп с рядом полимерных цепей. Другие диспергирующие добавки предназначены для улучшения стойкость к флокуляции пигментов (особенно неполярных, органических пигментов) и более высокие молекулярные массы за счет получения более сложных полимероподобных структур.

Молекулярная масса диспергатора достаточна для получения полимера. цепочки оптимальной длины для преодоления сил Ван-дер-Ваальса притяжения между пигментами частицы. Если цепи слишком короткие, они не обеспечат достаточной толщины. барьер для предотвращения флокуляции. Это приведет к увеличению вязкости и потере красильных свойств.

Выбор диспергатора зависит от ряда критериев, а также от природы пигмента и смолы. и растворитель могут влиять на характеристики полимерной добавки.

Шлифовальная среда

Крепление полимерного диспергатора к поверхности пигмента может пострадать конкуренция между смолой и диспергатором за поверхность частица.Как только якорная группа диспергатора прикреплена к поверхности пигмента, она останется прочно прикрепленным. Однако молекулы смолы временно адсорбируются на поверхность пигмента, и даже если они не закреплены прочно, они могут препятствовать диспергированию процесс закрепления.

В дисперсии можно использовать твердые частицы с минимальным содержанием смолы (или системы без смол), при условии, что имеется достаточно хорошая стабильность при спуске.Диспергентная технология — это теперь более продвинутый, и в некоторых системах возможно диспергирование без смолы.

В качестве примера для диспергирования рекомендуется полимерный диспергатор Avecia SOLSPERSE 43000. различные пигменты в дисперсиях без смол для общепромышленного и декоративного применения на водной основе краски. Ключевым преимуществом использования такого продукта является широкая совместимость со смолами. предлагает различные системы смол, включая полиэфирные, акриловые, полиуретановые, алкидные и эпоксидная смола.

Пигменты / наполнители

Выбор диспергатора также связан с природой поверхности пигмента. Полярность поверхности пигмента отличается от органической (неполярной). на неорганические (более полярные), и это означает, что природа якорной группы диспергатора имеет решающее значение для оптимальной адсорбции.Выбор анионной якорной группы должен учитывать лучшая производительность с неорганическими пигментами и катионная якорная группа должна быть больше подходит для органических пигментов.

Площадь поверхности пигмента также влияет на уровень используемого диспергатора, и в целом если используется слишком мало, то не будут реализованы все преимущества. Если используется слишком много, можно показать, что толщина защитного барьера фактически уменьшается как результат перенаселенности пигментной поверхности.Поэтому использование избыточного уровня диспергатор фактически приводит к конечным свойствам покрытия, которые хуже получаемых с оптимизированной дозировкой. Кроме того, свойства пленки, такие как адгезия или твердость, могут на него негативно повлияет использование избытка диспергатора из-за наличия свободных молекул в сушильной пленке.

В таблице ниже показан ряд типичных исходных составов для неорганических и декоративные универсальные красители на основе технического углерода с использованием полимерного диспергатора (Avecia Solsperse).

Пигмент

C.I. №

Пигмент%

Тальк

Солсперс 6100

Солсперс 6200

Солсперс 6300

Пеногаситель

Вода

Оксид железа — желтый

PB7

30.0

16,5

5,5

0,3

35,7

Черный карбон

PB7

30.0

16,5

5,5

0,3

35,7

Ванидат висмута

PY184

50.0

10,0

8,0

8,0

24,0

Диоксид титана

PW6

58.0

5,0

4,0

4,0

29,0

Порядок дополнения

Обычный способ добавления диспергента в состав покрытия будет состоять из трех этапов:

1. Смешайте диспергатор с растворителем на основе мельницы или смесь смолы и растворителя,
2. Добавьте любые другие добавки,
3. Добавьте пигмент поэтапно и диспергируйте обычным способом.

Если вы хотите оптимизировать базовую станцию ​​для производства полимерных диспергентов, 4 этапа вовлечены. В следующем примере объясняется использование продуктов Avecia Solsperse (см. как лестничный ряд).

Этап 1 Расчет% AOWP полимерного гипердисперсанта

Теоретическое количество полимерных диспергаторов (например, Avecia Solsperse), необходимое для мельница составляет 2 мг полимерного агента на квадратный метр площади поверхности пигмента.

Пример
:
Площадь поверхности пигмента — 70м2 / г
Следовательно, требуется 140 мг полимерного агента / 1 г пигмента = 14 г агента / 100 г пигмента i.е. 14% AOWP
Синергисты (при необходимости) используются с полимером в соотношении от 4: 1 до 9: 1 [полимер: синергист].

Этап 2 — Определяет необходимое более высокое содержание пигмента
(Может выполняться на лабораторном шейкере, например, Red Devil)


Используя% AOWP полимерного агента (рассчитанный выше) + синергист (если требуется), приготовьте серия мельниц с увеличивающимся содержанием пигментов в ШЛИФОВАЛЬНОЙ СРЕДЕ, содержащей ПРИМЕРНО 10% Твердой смолы.Примечание: соотношение [гипердисперсант: пигмент] должно поддерживаться.

Теперь следует использовать концентрацию пигмента, дающую ту же вязкость, что и в контроле. на Этапе 3.

Этап 3 — Определяет оптимальное количество Solsperse Hyperdispersant
(Может быть выполнено на лабораторном шейкере, например Red Devil)


Используя более высокое содержание пигмента, установленное на Этапе 2: Выполните серию Полимерных дозировки агента около теоретического% AOWP (+ любой требуемый синергист) для оптимизации необходимая дозировка средства.Определите наилучшую дозировку гипердисперсанта, измерив желаемую дозу. имущество.

Этап 4 — Оптимизация конечной концентрации пигмента
(Должен выполняться на оборудовании, характерном для массового производства)


Использование% агента по весу пигмента, установленного на этапе 3: подготовка финальной лестничной серии содержания пигмента — поддержание соотношения [агент: пигмент], определенного на этапе 3 для определения оптимальное количество, которое дает лучший конечный продукт.

Площадь

Как правило, 2-2,5 мг полимерного диспергатора на квадрат метр площади поверхности пигмента будет близок к необходимому оптимальному количеству.


Лестничный ряд уровней дозировки полимера следует оценивать на основе этого 2–2.5 мг / м2 уровень. Измерение вязкости дисперсии покажет минимум при оптимальной дозировке; хотя также можно измерить блеск или силу цвета покрытия, которое покажет максимум при той же оптимальной дозировке.

Обычно площадь поверхности пигмента фталоцианинового синего составляет 50 м 2 2 / г:

Таким образом, типичная дозировка будет:

  • Фталоцианиновый синий пигмент
  • 30.0 (т.е .: 10% активного диспергатора от веса пигмента)
  • Полимерные диспергаторы
  • 3,0

    Семейства диспергентов — Введение

    Выбор диспергирующих агентов является ключевым вопросом в лакокрасочная и красочная промышленность.Разработчики рецептур должны найти наиболее подходящие продукты для своих рецептура с учетом конечного нанесения их покрытия, система покрытия (на водной основе, на основе растворителей и т. д.) и другие добавки.

    Диспергирующие агенты предназначены для улучшения процесса диспергирования и размер частиц для стабилизации пигментов в растворе смолы. Как объяснялось ранее, эффективный диспергатор должен выполнять три основные функции: смачивание пигмента, диспергирование, и стабилизирующий.Диспергирующие агенты обычно различаются для покрытий на водной основе и на основе растворителей.

    По химической структуре диспергирующие агенты можно разделить на два следующих классов:

    Основное различие между этими двумя типами диспергаторов заключается в молекулярном вес, механизм стабилизации и результирующая устойчивость.

    Полимерные дисперсии — Описание

    Полимерные диспергаторы стабилизируют краски, покрытия и чернила системы через описанный ранее механизм стерической стабилизации.Они имеют двухкомпонентный структура, которая сочетает в себе следующие два очень разных требования:

    1. Он должен быть способен сильно адсорбироваться на поверхности частиц и, таким образом, обладают специфическими якорными группами
    2. Молекула должна содержать полимерных цепей , обеспечивающие стерическую стабилизацию в необходимом растворе растворителя или смолы система.

    Существует множество конфигураций сополимера / функционального полимера, которые могут быть ожидается получение эффективных полимерных диспергаторов. Проиллюстрированы шесть возможных вариантов расположения. на Рисунке 1:

    Рисунок 1: Они прикрепляются к поверхности частицы либо посредством функционального группы (b и c) или через полимерные блоки (a и d-f).Стерическая стабилизация полимерная цепь либо прикреплена к поверхности частицы одним концом (b, d и f). или на обоих концах (a, c и e).

    Полимерные диспергаторы отличаются от других типов диспергирующие агенты со значительно более высокой молекулярной массой. Из-за своей структурной свойств, полимерный диспергатор связывается одновременно с множеством участков, образуя прочный адсорбционный слой на многих частицах пигмента.Оптимальная стерическая стабилизация достигается, когда полимерные цепи хорошо сольватированы и должным образом развернуты, поэтому они должен быть хорошо совместим с окружающим раствором смолы. Если эта совместимость при засорении полимерные цепи разрушаются, вызывая стерические затруднения и, как следствие, стабилизация будет потеряна.

    Чтобы добавки были эффективными, адсорбция пигментом поверхность должна быть прочной и долговечной.Поверхностные свойства частиц пигмента поэтому имеют решающее значение для эффективности добавки:

    • С пигментами, обладающими высокой поверхностной полярностью, такими как неорганические пигменты, которые имеют ионную структуру, адсорбция любой диспергирующей добавки относительно проста.
    • Однако для пигментов с неполярной поверхностью, таких как органические пигменты, кристаллы которых состоят из отдельных неполярных молекул, надлежащая адсорбция затруднена получить с обычными добавками.Широкий ассортимент анкерных групп, полимерных диспергенты обеспечивают очень эффективное закрепление на пигментах с неполярными поверхностями.

    В традиционном методе стабилизации пигментов в воде стабилизирующий используемые заряды часто нарушаются примесями, такими как другие ионы, или присутствием другие пигменты с другими дзета-потенциалами. Это приводит к дестабилизирующему эффекту, вызванному уменьшением сил отталкивания.Стерическая стабилизация позволяет избежать этой проблемы, делая полимерные диспергаторы, очень полезные для диспергирования всех типов пигментов, даже органических те, которые очень трудно дефлокулировать традиционным смачиванием и диспергированием добавки.

    Уровень используемого полимерного диспергатора очень важен, так как производительность зависит от от оптимальной степени насыщения диспергатором поверхности пигмента.

    Полимерные диспергаторы — анкерные группы

    Не имеет значения, будет ли рассмотренный ранее полимер цепи представлены полимерными диспергаторами, содержащими либо одиночные цепи, либо до многие сотни цепочек. Существенное требование — чтобы цепи были успешно прикреплены к поверхности пигмента, и что поверхность частиц покрыта достаточная плотность цепочек для обеспечения минимального взаимодействия частица-частица.

    Как показано на рисунке ниже, закрепляющая функция полимерного диспергатора может быть единственная функциональная группа, олигомерная или полимерная цепь:


    Схематическая молекулярная структура диспергаторов

    Исследования показали, что цепи стерической стабилизации закреплены только на одном конец наиболее эффективны.Учитывая, что стерическая стабилизация вызвана энтропией в не в водных средах такой вывод не вызывает удивления. Закрепление обоих концов полимерной цепи будет явно препятствовать его свободе передвижения, даже до того, как он начнет смешиваться с цепочки стерической стабилизации соседней частицы.

    Анкерные механизмы

    Поскольку характер поверхности пигментов различается в зависимости от к их химическому типу, многие различные химические группы могут быть найдены в качестве якорных групп для полимерные диспергаторы.Этот широкий диапазон возможностей анкеровки позволяет полимерным диспергаторам для диспергирования неорганических пигментов, а также пигментов с полярными поверхностями. Фактическое закрепление затем может происходить с помощью различных механизмов:

    Якорение через ионные или кислотные / основные группы.
    Когда частица пигмента имеет относительно реактивную поверхность (например, неорганические пигменты), она возможно образование ионно-парной связи между заряженным участком на поверхности частицы и противоположно заряженный атом или функциональная группа диспергатора.Эта ситуация проиллюстрирована на рисунке 1a и эффективен, потому что органические растворители обычно имеют относительно низкую диэлектрическая проницаемость, поэтому разделение зарядов не приветствуется.

    Рисунок 1: Анкеровка через ионные или кислотные / основные группы

    Фактически, многие поверхности частиц неорганических пигментов довольно неоднородны, причем как положительные, так и отрицательные. и отрицательные сайты.Поэтому довольно часто обнаруживается, что пигмент может диспергироваться. за счет использования полимерных диспергаторов с отрицательно или положительно заряженными якорными группами, как показано на рисунках 1b и 1c.

    Примеры функциональных групп которые можно использовать для прикрепления полимерных цепей к заряженным или кислотным / основным поверхностям, включая амины; аммониевые и четвертичные аммониевые группы; карбоновые, сульфоновые и фосфорные, кислотные группы и их соли; и группы кислого сульфата и сложного эфира фосфорной кислоты.

    Анкеровка с помощью водородно-связывающих групп.
    Хотя большинство частиц органических пигментов и некоторые относительно инертные неорганические частицы такие как кварц, не имеют заряженных участков на своей поверхности, они могут иметь водородную связь. донорные или акцепторные группы, такие как сложные эфиры, кетоны и простые эфиры. Следовательно, возможно для водородной связи между частицей и якорной группой на полимерном диспергаторе формировать.Даже отдельные водородные связи будут слабыми. Может развиться сильное взаимодействие между частицей пигмента и полимерным диспергатором, содержащим много водородных связей доноры и акцепторы в его якорной цепи, см. рисунок 2

    Рис. 2: Закрепление за счет водородной связи с полимерной группой.

    Полиамины и полиолы используются для закрепления посредством водородных связей, либо донор или акцептор.Полиэфиры можно использовать для закрепления через акцепцию водородной связи.

    Анкеровка с помощью поляризационных групп.

    Взаимодействие также может иметь место между поляризованными или поляризуемыми группами на органическом поверхность частицы пигмента и аналогично поляризованные или поляризуемые группы на закреплении функция полимерного диспергатора. Опять же, эти взаимодействия часто будут относительно слабое, но сильное взаимодействие может развиваться с полимерным диспергатором, обладающим Якорная цепь состоит из нескольких таких групп.

    Рисунок 3: Крепление через поляризационные группы

    Полиуретаны обычно используются в качестве поляризуемых анкерных групп.

    Анкеровка через блоки из нерастворимого в растворителе полимера.

    Можно просто закрепить полимерный диспергатор на поверхности частицы пигмента. через ван-дер-ваальсовы взаимодействия и без использования ионных, водородных связей или поляризации эффекты.Полимерный блок внутри диспергатора должен просто быть нерастворимым в среде, см. рисунок 4.
    Например, можно диспергировать пигмент в алифатическом углеводороде, используя полимерный диспергатор на основе цепей поли (трет-бутилстирола), растворимых в растворителях, и цепочки полистирола, которые не растворяются в растворителях.

    Рис. 4. Анкеровка через нерастворимые в растворителе полимерные блоки.

    Полиуретановые анкерные группы, как говорят, работают через этот механизм. По факту, на практике очень сложно отличить эту адсорбцию от двух предыдущих. механизмы. Большинство полимерных якорных цепей, вероятно, закрепляются за счет смеси электростатических силы (водородная связь и / или поляризация) и силы Ван-дер-Ваальса. Один из механизмов может быть доминирующим, но наиболее эффективные полимерные диспергаторы, вероятно, максимизируют эффект от всех трех механизмов.

    Производные дисперсной частицы.

    Некоторые органические пигменты (фталоцианиновый синий и диоксазиновый фиолетовый являются хорошими примерами): не очень реагирует ни на один из только что описанных механизмов привязки. В таких системах может быть очень трудно получить что-либо, кроме дисперсий с относительно низким содержанием пигмента. концентрации, и эти дисперсии склонны к флокуляции при разжижении. Тогда единственный способ решить проблему — изменить химическую структуру самой частицы в чтобы заставить его действовать как якорная группа.Эта система наиболее эффективно работает на более высоких пигменты с молекулярной массой с крупными плоскими структурами, поскольку якорная группа может упаковывать очень плотно прилегает к поверхности частиц пигмента и максимально увеличивает ван-дер-ваальсовую привлекательность силы между частицами и якорными группами.

    Молекула фталоцианина меди была модифицирована добавлением полимерные цепи для получения особенно эффективного диспергирующего агента для фталоцианина меди пигменты.В качестве альтернативы для активации можно использовать производные с замещенными ионными группами. поверхность пигмента и сделать ее восприимчивой к заряженной якорной группе полимерного диспергатор. Этот механизм показан на рисунке 5 ниже.

    Рисунок 5: синергисты

    Полимерные диспергенты — Полимерные цепи

    Природа полимерной цепи имеет решающее значение для рабочих характеристик полимерных диспергаторов.Если цепи недостаточно сольватированы, они будут оседает на поверхности пигмента, позволяя частицам агрегировать или флокулировать. Необходимость совместимости со средой распространяется на заключительные стадии сушки. любого нанесенного покрытия. Если он перестает быть совместимым, может произойти флокуляция, ведущая к к снижению свойств поверхности, таких как потеря блеска и тинктора и т. д.

    Молекулярная масса полимерных диспергаторов должна быть достаточной для обеспечивают полимерные цепи оптимальной длины для преодоления сил притяжения Ван-дер-Ваальса между частицами пигмента:

    • Если цепи слишком короткие, они не будут обеспечивать достаточно толстый барьер для предотвращения флокуляции.Это означает, что слишком низкая молекулярная масса вызовет нестабильность дисперсии и приведет к увеличению вязкости и потере красильных свойств.
    • Когда цепи слишком длинные, они имеют тенденцию «сворачиваться» на себя. Слишком высокая молекулярная масса также снижает производительность.

    В идеале цепи должны свободно перемещаться в диспергирующей среде.Как было сказано ранее: цепи с анкерными группами только на одном конце оказались наиболее эффективными в обеспечении стерическая стабилизация.

    Наконец, для хороших свойств поверхностного покрытия и рабочих характеристик полимер должен быть полностью совместим со смолой покрытия после того, как растворитель испарится и смола были сшиты.

    Химия цепи стерической стабилизации

    Чтобы удовлетворить потребность в хорошей совместимости, несколько разных полимеров типы цепей используются в ассортименте полимерных диспергаторов, эффективно покрывая все разнообразие растворителей.

    Примеры, охватывающие диапазон растворителей из неполярных алифатических углеводородов к спирту / воде включает:

    • Полиизобутилен
    • полиэфиры
    • Полиметилметакрилат
    • Полиэтиленоксиды

    Количество используемого полимерного диспергатора также является важным параметром рассматривать.Многие системы покрытия поверхностей допускают использование полимерного диспергатора при низких уровни добавления, но проблемы возникнут при более высокой загрузке. Некоторые системы особенно устойчив к присутствию полимерных диспергаторов. Долговечные алкидные смолы для воздушной сушки краски и смолы, используемые в чернилах для глубокой печати и офсетной литографии, являются хорошо в этом отношении. Точно так же бумажные или деревянные основания не дают сильной адгезии. проблемы.Высококачественные сушильные или двухкомпонентные системы окраски и многие системы красок для упаковки предъявляют гораздо более строгие требования.

    Поэтому жизненно важно, чтобы после первоначального отбора полимерных диспергаторов на реологические и изменения цвета / блеска, необходимо проверить их влияние на характеристики поверхностного покрытия. соответствующими тестами.

    ПАВ

    Поверхностно-активные вещества представляют собой обычные низкомолекулярные диспергаторы. агенты.Молекулы ПАВ способны изменять свойства и, в частности, они снизить межфазное натяжение между пигментом и раствором смолы.

    Эта поверхностная активность возникает из-за того, что структура поверхностно-активных веществ состоит из двух групп контрастной растворимости или полярности. В водных системах полярная группа известна как гидрофильная группа и неполярная группа как гидрофобная или липофильная. В неводной В системах полярная группа известна как олеофобная группа, а неполярная группа — как олеофильная.Поверхностно-активные вещества классифицируются в соответствии с их химической структурой и, более конкретно, их полярные группы: анионные, катионные, электронейтральные и неионные (см. рисунок 1).


    Как и в случае с полимерными диспергирующими агентами, определяется их эффективность. от:

    • Поглощение полярной группы на поверхности пигмента.Группы привязки могут быть амино, карбоновыми, сульфоновыми, фосфорными кислотами или их солями.
    • Поведение неполярной цепочки в среде, окружающей частицу. Эта часть молекулы (алифатические или алифатико-ароматические сегменты) должны быть хорошо совместимы со связующей системой.

    Механизм стабилизации диспергаторов, подобных поверхностно-активным веществам, является электростатическим: полярные группы образуют двойной электрический слой вокруг частиц пигмента.Должное броуновскому движению частицы пигмента часто встречаются в жидкая среда, таким образом, имеет сильную тенденцию к повторному флокуляции на стадии выпуска.

    Из-за их химической структуры (например, низкой молекулярной массы) и электростатического метода стабилизации, ПАВ могут вызвать следующие дефекты:

    _ Чувствительность к воде: Поверхностно-активные вещества обычно имеют тенденцию чувствительность к воде конечного покрытия, что делает их непригодными для использования на открытом воздухе Приложения.
    _ Пенообразование : Многие поверхностно-активные вещества образуют пену, которая поднимается на поверхность. дефекты (например, «рыбий глаз», кратеры) на окончательном покрытии. Если при помоле возникает пенообразование Этап также может вызвать потерю производственных мощностей.
    _ Нарушение межслойной адгезии.

    За последние годы были разработаны специальные поверхностно-активные вещества для минимизации эти дефекты, а также некоторые другие преимущества конечных красок, такие как пеногашение / деаэрация или затрудненное смачивание основания.

    Наиболее широко используемые поверхностно-активные вещества для диспергирования пигментов в составах покрытий являются:

    Для получения дополнительной информации щелкните по ссылкам выше.

    Производные жирных кислот

    Производные неионных жирных кислот, такие как алкил этоксилаты фенола (APEs) и этоксилаты жирных спиртов (FAEs) являются одними из основные типы поверхностно-активных веществ, используемых в покрытиях, такие как смачивание и диспергирование агенты для частиц пигмента, особенно в декоративных эмульсионных красках и воде чернила на основе.


    Типичные структуры этоксилатов жирных спиртов (FAE) и атоксилатов алкилфенола

    Этот тип поверхностно-активных веществ помогает стабилизировать водные дисперсии. частиц органического пигмента по механизму стерической стабилизации. Большинство из время, они используются в сочетании с анионным поверхностно-активным веществом, которое обеспечивает стабилизацию дисперсии механизмом электростатической стабилизации, но озабоченность по поводу неионогенные поверхностно-активные вещества APE привели к недавнему появлению нового продукта смеси, рекламируемые как не содержащие обезьян.

    Покрытия, в состав которых входят эти типы неионных диспергирующих агентов, иногда подвержены вспениванию, чувствительности к воде, межслойной адгезии и образованию пузырей

    Фосфатные эфиры


    Благодаря анионной структуре фосфатной группы, диспергирующие агенты на основе эфиров фосфорной кислоты обеспечивают стерическую стабилизацию пигмента решение.Он предлагает следующие преимущества:

    • Эффективные диспергаторы в покрытиях на водной основе
    • Хорошие смачивающие свойства на сложных поверхностях
    • Антикоррозийные свойства
    • Эффективен с полимерными модификаторами реологии

    Химическая структура различных эфиров фосфорной кислоты показана на рисунок ниже.



    Структуры различных сложных эфиров фосфорной кислоты

    ПАВ на основе эфиров фосфорной кислоты используются в покрытиях на водной основе для их смачивающие и диспергирующие свойства и экономичная альтернатива другим система диспергирования, которую он обеспечивает. Иногда используются комбинации эфиров фосфорной кислоты. с неионными поверхностно-активными веществами для повышения стабильности дисперсии, особенно для уменьшения проблемы рефлокуляции.

    Полиакриловая кислота / полиакрилат натрия


    Полиакриловая кислота (ПАК) и соли полиакрилатов представляют собой анионные поверхностно-активные вещества, используемые в качестве диспергаторов в составах покрытий и красок на водной основе. Обычно они состоят из низкомолекулярных полимеров, способных удерживать частицы пигмента, взвешенные в растворе смолы, придавая отрицательный заряжать частицы (электростатическая стабилизация).



    Структура полиакриловой кислоты и преобразование в полиакрилат натрия

    Ацетилендиолы


    Для уменьшения побочных эффектов стандартного поверхностно-активного вещества типы диспергирующих агентов, такие как пенообразователь, олигомерные ацетиленовые этоксилатгликоли были разработаны с многофункциональными свойствами и особенно пеногасителем свойство, которое выгодно для покрытий на водной основе:

    • пеногаситель / с низким пенообразованием
    • отличное смачивание
    • пониженная вязкость измельченной основы / позволяет увеличить содержание пигмента
    • улучшенное развитие силы цвета
    • улучшенный поток и выравнивание
    • пониженная чувствительность к воде

    Многофункциональные свойства поверхностно-активного вещества Gemini связаны своей уникальной химической структуре (тройная связь углерод-углерод, два симметричных кислородных атомов, этоксилатных разветвленных цепей), содержащий два гидрофобных группы и две гидрофильные группы, присоединенные короткоцепочечным соединителем.


    Типичная структура этоксилированных ацетилендиолов

    Дисперсия пигмента I, The Basics

    Клиффорд К. Шофф, Schoff Associates

    Мой друг недавно хотел узнать о измельчении пигментов, что заставило меня понять, что мне лучше начать эту статью, сказав, что мы не измельчаем пигменты, а диспергируем их.Мешок с пигментом содержит комки, которые необходимо разделить на более мелкие комки или отдельные частицы. Это необходимо для получения краски, которая обеспечивает хороший внешний вид при нанесении и отверждении, а также делает это экономично. Пигмент стоит дорого. В зависимости от цвета это может быть самый дорогой компонент краски.

    Процесс диспергирования пигмента включает замену границ раздела воздух-твердое тело в сухом порошке на поверхность раздела жидкость-твердое вещество и разделение сгустков частиц пигмента так, чтобы они диспергировались в жидкости.Диспергированные частицы необходимо отделить, иначе они флокулируют с образованием новых комков. Диспергатор может представлять собой раствор полимера (возможно, полимера, подобного поверхностно-активному веществу), раствор или дисперсию поверхностно-активного вещества, растворитель или их комбинацию. Смачивающие агенты часто добавляют для уменьшения межфазного натяжения и улучшения начального образования границ раздела жидкость-твердое тело. Полученную дисперсию обычно называют пигментной пастой.

    Дисперсию пигмента можно разделить на три перекрывающихся этапа:

    1. Смачивание — для хорошего смачивания диспергатор должен иметь более низкое поверхностное натяжение, чем у пигмента.Это позволяет диспергатору вытеснять воздух и воду с поверхностей пигмента, проникать в поры, зазоры и каналы между частицами и адсорбироваться на них. Для облегчения этого процесса часто используются смачивающие агенты. Другая стратегия — модифицировать поверхность пигмента, чтобы сделать ее более смачиваемой и, следовательно, более легко диспергируемой. Обычно это делает производитель пигмента путем адсорбции поверхностно-активного вещества на пигменте для получения «легкодисперсного» сорта.
    2. Деагломерация — смоченные комки разрезаются лезвием, валиком, песком или шариками, которые разбивают пигмент на более мелкие агломераты или первичные частицы.Дополнительное смачивание происходит, когда частицы были недавно отделены. Смачивание поверхности пигмента позволяет лучше переносить напряжение, что улучшает сдвиг и обеспечивает более эффективное разрушение комков.
    3. Стабилизация — диспергаторы помогают смачиванию и деагломерации, но их основная цель — стабилизировать частицы пигмента. Диспергенты адсорбируются на частицах и либо передают заряд поверхности, так что частицы отталкиваются друг от друга (стабилизация заряда
      — пасты и краски на водной основе), либо создают адсорбированный слой для отталкивания других частиц (стерическая стабилизация — пасты и краски на основе растворителей
      ).Самое важное требование — диспергатор должен оставаться на пигменте! Это не так просто, как может показаться. Пасту необходимо смешать с частью формулы, называемой разбавлением; растворители которых могут отделить диспергатор от пигмента. Разница в температуре разжижения пасты или вязкости также может дестабилизировать дисперсию.

    Диспергаторы содержат закрепляющие группы, которые сильно адсорбируются на поверхности пигмента. Анкеры нерастворимы в упаковке растворителя краски или обладают низкой растворимостью в ней.Якоря имеют прикрепленные к ним цепочки (также называемые хвостами), которые растворимы в растворителе (или водной фазе водной системы) и имеют небольшое сродство к поверхности пигмента или не имеют его вообще. Раньше диспергаторы получали путем случайной полимеризации, которая давала нерегулярные структуры, которые иногда адсорбировались на нескольких частицах пигмента, что приводило к образованию мостиковой флокуляции. Большинство диспергаторов теперь содержат блок-сополимеры или привитые сополимеры со специальными закрепляющими группами и контролируемыми структурами. См. Рисунок 1 .Якоря обычно представляют собой сильные полярные группы (которые могут быть заряжены в системах на водной основе), такие как амины, карбоновые кислоты, сульфонаты, фосфаты и мочевины. Цепи (хвосты) в системах растворителей могут быть жирными группами C18h47 или более длинными, жирными сложными полиэфирами или поли (изобутиленом). В водных системах они могут быть полиэтиленоксидом, блок-сополимерами этиленоксида / пропиленоксида, поливинилового спирта или поливинилпирролидона.

    Требования к дисперсности пигмента в лаборатории включают хорошее проявление цвета, однородную пасту, достаточную непрозрачность или прозрачность и отличную стабильность как пасты, так и в краске.Затем лабораторная дисперсия должна быть увеличена для изготовления партий пасты на заводе по окраске. Часто это сложно. Увеличение объема изменяет характер сдвига и потока и влияет на перемешивание. Скорости, напряжения сдвига и скорости сдвига в установке часто меньше, а иногда и намного меньше, что может повлиять на размер частиц и их гранулометрический состав. Производственные требования включают стабильный продукт, определенную конечную точку (завершение диспергирования), разумную стоимость, простоту производства, включая время, необходимое для производства партии, требования к мощности, износ оборудования, легкость фильтрации, легкость очистки и т. Д. .Процесс диспергирования редко оптимизируется ни в лаборатории, ни на заводе, но это не должно останавливать техника или инженера в попытках достичь этой цели.

    Я расскажу о тестировании дисперсий пигментов во второй части этой статьи.

    CoatingsTech | Vol. 17, № 5 | Мая 2020

    Проверка дефектов краски, измерение толщины и дисперсия пигмента | Химическая промышленность и промышленность материалов | Цифровой микроскоп 4K — примеры применения и решения

    Качество, необходимое для красок и лакокрасочных покрытий, со временем изменилось — от эстетики и долговечности до экологичного и экономичного дизайна.

    Краски и лакокрасочные покрытия разнообразны для различных областей, таких как строительство, автомобилестроение и другие промышленные применения. Например, лакокрасочное покрытие кузова автомобиля требует высочайшего уровня качества в отношении множества характеристик, включая эстетику, устойчивость к атмосферным воздействиям и защиту от выцветания.

    В этом разделе используются примеры и изображения, чтобы представить наблюдение и измерение краски с помощью нашего новейшего цифрового микроскопа 4K.

    Краска — это химический продукт, состоящий из многих видов сырья.Свойства краски определяются связующим, а пигмент предотвращает ржавчину и придает краске ее цвет.

    Связующее придает краске ее пленкообразующие характеристики (характеристика высыхания), физические функции (такие как упругость и адгезия пленки) и химические функции (такие как долговечность и химическая стойкость пленки). Основное вещество связующего — синтетическая смола. Краска со связующим, сделанным водорастворимым на основе смолы или диспергированным в воде, называется краской на водной основе.Краска, которая находится в виде порошка и становится жидкой с помощью воздуха, называется порошковой краской.

    Пигменты — это мелкие светостойкие красящие частицы, не растворяющиеся в воде или других растворителях. Пигменты можно разделить на три класса: цветные пигменты, пигменты, ингибирующие ржавчину, и пигменты-наполнители. Цветные пигменты придают краске ее цвет, например, титановый белый, технический углерод, желтая охра, углеродный синий, цианиновый зеленый и хинакридоновый красный. Пигменты, препятствующие образованию ржавчины, включают фосфат алюминия, молибдат цинка и цинковую пыль.Пигменты-наполнители определяют свойства пленки. Примеры включают матирующие пигменты, которые контролируют блеск высохшей краски, функциональные пигменты, такие как алюминиевый порошок и флуоресцентные или фосфоресцентные пигменты, и специальные пигменты, такие как агенты, отражающие инфракрасное излучение, и ферритовые поглотители радиоволн.

    Лакокрасочное покрытие образует пленку с краской. Толщина краски, создаваемой лакокрасочным покрытием, обычно составляет от нескольких до нескольких сотен микрометров. Поскольку лакокрасочное покрытие может обладать функциональностью, лакокрасочное покрытие — это процесс, который может значительно повлиять на рентабельность.
    Лакокрасочное покрытие — это трехэтапный процесс: предварительная обработка, нанесение и сушка. Для многослойной окраски этот процесс повторяется. *
    Поверхность материала очищается в качестве предварительной обработки. Используются широко классифицированные, мокрый и сухой методы: обычно используются влажное покрытие и пескоструйная обработка соответственно.
    Краска может наноситься в жидком или газообразном виде путем распыления. Чтобы нанести жидкую краску, вы можете использовать кисть, устройство для нанесения покрытий, где краска наносится, пропуская деталь под водопадом краски, выходящей из верхних прорезей, или устройство для нанесения покрытий, которое использует резиновый валик для нанесения краски на поверхность. заготовка.Окрашивание распылением может быть выполнено с использованием распылителя сжатого воздуха, электростатической окраски распылением, когда на краску подается отрицательный заряд, в то время как заготовка заряжена положительно, или с помощью порошкового покрытия, когда порошковая краска электростатически заряжается для нанесения.

    Предварительная обработка может быть исключена для среднего покрытия и верхнего покрытия.

    Покрытие краски может выдержать дефект, если есть проблемы с состоянием поверхности предварительной обработки, окружающей средой во время покраски, самой краской или методом нанесения.Изучение дефекта для определения причины важно для выбора подходящей краски, улучшения метода нанесения и принятия других мер предосторожности для предотвращения повторения того же дефекта.
    Здесь мы выявили некоторые типичные дефекты окраски, с которыми вы можете столкнуться, и объяснили возможные причины и способы их предотвращения.

    Прыщи обычно возникают из-за прилипания посторонних частиц к затвердевающей краске. Посторонние частицы могут быть вызваны людьми или машинами, которые поднимают грязь или частицы в воздухе, которые затем прилипают к заготовке во время процесса маскировки или полировки.Изделия из смолы могут накапливать электростатический заряд при извлечении из форм после формования. Затем переносимые по воздуху инородные частицы магнитно притягиваются к этим формам и прилипают к продукту.
    Очистка окрасочного оборудования и установка крышек на конвейеры — эффективные меры для предотвращения прилипания переносимых по воздуху посторонних частиц. Статические сепараторы также могут быть полезны для устранения электростатической адгезии посторонних частиц. Если краска затвердевает, это требует смены разбавляющего растворителя и / или пересмотра цикла перемешивания.Фильтрация краски — еще один способ эффективно предотвратить затвердевание.

    Явление:
    На окрашенной поверхности есть прыщики.
    Возможные причины:
    К окрашенной поверхности прилипли посторонние частицы.
    В краске присутствуют частицы затвердевшей краски или посторонние частицы.
    Перенесенные по воздуху инородные частицы прилипли к окрашенной поверхности до ее высыхания.
    Действие:
    Очистите поверхность материала во время предварительной обработки.
    Отфильтруйте краску, чтобы удалить инородные частицы.
    Принять меры по защите от пыли.

    У растрескивания есть несколько различных потенциальных причин в зависимости от состава краски и способа окрашивания заготовки.
    Например, трещины могут возникать в многослойном покрытии, если соответствие между нижним и верхним слоями плохое или если нижний слой не был достаточно высушен. В таких случаях может потребоваться замена краски или увеличение времени высыхания грунтовочного слоя.
    Поскольку растрескивание может происходить по ряду причин, включая старение, важно тщательно изучить состояние лакокрасочного покрытия при выявлении причины.

    Явление:
    На лакокрасочном покрытии трещина.
    Возможные причины:
    Поверхность потрескалась.
    Покрытие было слишком толстым.
    Неподходящая смесь отвердителя (в случае бинарных красок).
    Выбор разбавителя был неправильным (если использовался разбавитель).
    Действие:
    Устранение трещин на поверхности заготовки во время предварительной обработки.
    Избегайте толстых покрытий, которые могут вызвать высыхание поверхности. *
    Достаточно перемешайте краску перед использованием.
    Используйте указанное количество отвердителя.

    * Высыхание поверхности: состояние, при котором высохла только поверхность покрытия, а пленка краски еще не затвердела.

    Отслоение обычно происходит, когда обработка поверхности была недостаточной, когда краска не соответствует основанию или когда нижний слой не соответствует верхнему слою.
    Удалите всю ржавчину и старую краску с поверхности заготовки с помощью дисковой шлифовальной машины (шлифовальной машины), а затем удалите все инородные частицы и жир с поверхности перед нанесением краски. Отслоение, вызванное несоответствием между краской и основой или грунтовкой и перекрытием, называется «межслойным отслаиванием», которое требует изменения комбинаций красок и / или другого метода нанесения.
    Эти задачи представляют собой предварительную обработку для предотвращения шелушения. Требования этих задач показывают, насколько важна предварительная обработка для безупречного лакокрасочного покрытия.

    Явление:
    Покрытие теряет адгезию и отслаивается.
    Возможные причины:
    Предварительная обработка поверхности, например удаление ржавчины, была недостаточной.
    Неправильная шлифовка или очистка поверхности.
    Межслойная адгезия между нижним и верхним слоями недостаточна.
    Действие:
    Удалите с поверхности всю ржавчину, жир, грязь и пыль.
    Предварительно обработать поверхность в соответствии с материалом.
    При окрашивании поверхности со старым покрытием полностью удалите старое покрытие перед нанесением.
    Отрегулируйте формулу краски соответствующим образом.
    Используйте для нанесения покрытие указанной толщины.

    Измерение толщины краски — это один из способов убедиться, что покрытие сформировано в соответствии с дизайном. Покрытие
    предназначено для предотвращения проникновения влаги и кислорода и предотвращения коррозии основания. По этой причине толщина покрытия существенно влияет на его функциональность.Это не означает, что чем толще, тем лучше толщина краски должна быть достаточной, чтобы покрытие могло полностью выполнять свои функции.
    Толщина краски измеряется с помощью системы измерения толщины покрытия. Существуют неразрушающие типы систем измерения толщины покрытия, которые используют для измерения магнитную адгезию и изменение потока, а также другие типы, в которых используются инфракрасные и ультразвуковые методы.

    Толщиномер электромагнитного покрытия:
    Толщину покрытия можно измерить, прикоснувшись к поверхности зондом с постоянным магнитом.Плотность генерируемого магнитного потока изменяется в зависимости от силы притяжения магнита. Этот датчик использует изменения тока, проходящего через электромагнит, для измерения толщины краски. Он может измерять толщину покрытия или футеровки (немагнитный металлический слой, неорганический слой или органический слой) на магнитной металлической подложке. Принцип измерения основан на пропорциональности тягового усилия магнита, встроенного в наконечник зонда, расстоянию до основания.Однако измеритель толщины электромагнитного покрытия не может точно измерить толщину слоя краски, которая заряжена магнитным полем.
    Вихретоковый измеритель толщины покрытия:
    Толщина покрытия может быть измерена с помощью контуров электрического тока (вихревого тока), генерируемого электрическим током, проходящим через катушку с железным сердечником (зонд). Принцип измерения предполагает пропорциональность величины вихревого тока, генерируемого на металлической поверхности, расстоянию.Существует два типа вихретоковых измерителей толщины покрытия: контактный, который измеряет толщину покрытия по амплитуде вихревых токов, и бесконтактный тип, который измеряет толщину покрытия по разности фаз в вихревых токах. Этот датчик может использоваться для проводящих немагнитных металлических подложек (таких как алюминий, медь и аустенитная нержавеющая сталь) с покрытием из пластика, смолы, резины или другого изоляционного материала.
    Инфракрасный измеритель толщины покрытия:
    Толщина краски может быть измерена с помощью спектра, полученного при освещении покрытия инфракрасным светом и рассеивании проходящего или отраженного света.Когда на покрытие попадает инфракрасный свет, происходит поглощение определенной длины волны света в зависимости от материала и толщины покрытия. Толщина краски объекта измерения может быть рассчитана на основе соотношения между скоростью поглощения и толщиной материала, используемого для покрытия.
    Ультразвуковой толщиномер покрытия:
    Когда зонд касается поверхности покрытия, датчик передает ультразвуковую волну к основанию, где эта волна отражается обратно к поверхности.Время, необходимое для отражения ультразвуковой волны обратно, используется для измерения толщины покрытия. Толщина покрытия, измеренная ультразвуковым измерителем толщины покрытия, рассчитывается следующим образом:

    D: Толщина краски
    C: Скорость звука в покрытии * (м / с)
    t: Измеренное время прохождения туда и обратно (с)

    * Скорость звука в покрытии: приблизительное значение скорости, определенное для каждого материала. Даже если материал один и тот же, разные типы имеют разную скорость звука.По этой причине перед использованием ультразвукового измерителя толщины покрытия необходима регулировка (калибровка) на основе фактического покрытия.

    Последний цифровой микроскоп значительно изменил методы измерения и наблюдения за лакокрасочными покрытиями с использованием обычных систем измерения. Цифровой 4K-микроскоп сверхвысокой четкости серии VHX
    позволяет радикально повысить эффективность различных задач, а также предлагает сложные наблюдения и оценку окраски и покрытия с использованием изображений высокой четкости.

    Обычные традиционные системы измерения, такие как электромагнитные датчики толщины покрытия и вихретоковые датчики толщины покрытия, измеряют толщину покрытия на основе значений магнетизма и электрического тока. Оба эти метода являются косвенными методами наблюдения, которые оценивают состояние покрытия по измеренным значениям, что делает их непригодными для измерений в случае многослойных покрытий. Внутренняя погрешность измерительной системы также является проблемой.
    Новейший цифровой микроскоп KEYENCE 4K измеряет толщину краски по оптическим изображениям.На этот микроскоп не влияют прозрачные слои, которые требуют резкой фокусировки. Изображения четкие и предлагают больший объем информации о покрытии.
    Толщина покрытия, которую раньше нельзя было измерить из-за ошибки фокусировки, теперь можно точно определить, зафиксировав фактическое состояние покрытия.

    Измерение поперечного сечения покрытия с помощью цифрового микроскопа 4K серии VHX Измерение поперечного сечения покрытия бампера

    Благодаря значительному увеличению частоты кадров камеры, как только предметная площадка перемещается в точку наблюдения, VHX может автоматически сканировать фокусный диапазон образца и мгновенно создавать полностью сфокусированное изображение.
    В обычных микроскопах невозможно определить способ освещения, если изображение не в фокусе. В цифровом микроскопе комбинация глубинной композиции и нескольких источников освещения позволяет пользователям получать полностью сфокусированное изображение и выбирать желаемый образец освещения для этого изображения.
    Кроме того, режим оптического эффекта тени, в котором используются объектив с высоким разрешением, 4K CMOS и соответствующее освещение, может накладывать информацию о цвете на изображение, чтобы одновременно отображать информацию о неровной поверхности и информацию о цвете.Это позволяет количественно измерить профиль прыщиков и других дефектов краски.
    Наблюдение с помощью цифрового микроскопа 4K, который может выполнять как 2D-, так и 3D-измерения с помощью одного прибора, предлагает новый подход, отвечающий универсальным потребностям в увеличенном наблюдении.

    Анализ прыщиков и дефектов краски с помощью цифрового микроскопа 4K серии VHX Дефекты краски можно измерить в 3D. Высокие прыщики (инородные частицы в краске) ​​
    можно четко отобразить с помощью мультисветовой и глубинной композиции.Анализ дефекта прозрачного покрытия с помощью цифрового микроскопа 4K серии VHX Обычный Наблюдение за прозрачной покрытой поверхностью
    с использованием изображения в режиме оптического эффекта тени

    Пигмент — один из важных элементов, определяющих функциональность краски. Дисперсию пигмента можно наблюдать и количественно определять с помощью серии VHX. Пигменты — это мелкие светостойкие красящие частицы, не растворяющиеся в воде или других растворителях. Покрытию можно придать определенные функции путем добавления подходящего пигмента к покрывающему агенту и смешивания этих элементов вместе.
    Серия VHX может легко подсчитывать и измерять количество частиц и их размеры. Ненужные частицы можно исключить, а перекрывающиеся частицы можно подсчитать отдельно. Результаты измерений могут быть автоматически выведены в виде гистограммы или отчета. Серия VHX выполняет ранее сложную задачу и позволяет даже начинающим пользователям создавать полные отчеты за считанные минуты.

    Анализ частиц с помощью цифрового микроскопа 4K серии VHX Анализ частиц пигмента в краске (400x)

    Цифровой 4K-микроскоп высокого разрешения серии VHX предлагает выдающуюся эффективность по сравнению с обычными измерительными системами и микроскопами, а также позволяет исключить человеческие ошибки и обеспечить точные измерения и анализ.
    Изображения высокой четкости 4K, созданные с помощью передовых методов обработки и автоматизации оптических изображений, позволяют четко наблюдать детали покрытия, прыщиков и дисперсии. Без необходимости в сложных операциях, даже люди, не знакомые с работой цифрового микроскопа, могут быстро получить расширенные результаты анализа.
    Полученные или измеренные данные можно легко вывести в виде отчета с фиксированным форматом с помощью функции отчета. Обмен этими данными через интранет-сервер может быть полезен не только для обеспечения качества и соответствия промышленным стандартам, но также для выявления причин дефектов окраски и улучшения процесса.
    Оснащенный множеством других передовых функций, серия VHX может стать надежным партнером в обеспечении качества и надежности лакокрасочных покрытий и покрытий.
    Для получения дополнительной информации о продукте или запросов нажмите кнопки ниже.

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *