ВЛАСТИВОСТІ ВОДНО-ДИСПЕРСІЙНИХ ФАРБ НА ОСНОВІ МОДИФІКОВАНИХ КАОЛІНІВ УКРАЇНСЬКИХ РОДОВИЩ (частина 1)

автор **Admin** Пн Бер 23, 2015 1:07 pm

Мережко Н. В., д.т.н., проф.

Шульга О. С.

Київський національний торговельно-економічний університет, м. Київ

ВЛАСТИВОСТІ ВОДНО-ДИСПЕРСІЙНИХ ФАРБ НА ОСНОВІ МОДИФІКОВАНИХ КАОЛІНІВ УКРАЇНСЬКИХ РОДОВИЩ

До пріоритетних напрямків розвитку лакофарбової промисловості України належить забезпечення внутрішнього ринку екологічно чистими та безпечними лакофарбовими матеріалами (далі – ЛФМ) з високими експлуатаційними властивостями. Тому впродовж останніх років активізувався процес переходу від виробництва органорозчинних фарб до водно-дисперсійних. Збільшення частки виробництва водно-дисперсійних фарб та їх використання у будівництві зумовлено рядом переваг на відміну від систем на основі органічних розчинників. Їх застосування і виробництво не пов'язане з використанням токсичних та пожежонебезпечних органічних речовин [1].

В Україні проводяться дослідження з метою розширення сировинної бази для водно-дисперсійних фарб. Значну увагу приділяють білим каоліновим наповнювачам, використання яких у рецептурах фарб значно знижують собівартість продукції [2]. Крім того, використання модифікованих каолінів в наповнених водно-дисперсійних фарбах дозволяє отримати лакофарбові покриття з підвищеними експлуатаційними властивостями [3, 4].

Об’єктами дослідження є водно-дисперсійні фарби та їх покриття, для виготовлення яких було обрано наступні матеріали: водна дисперсія стирол-акрилового співполімеру, каоліни українських родовищ марки КС-1, модифіковані 3-метакрилоксіпропілтриметоксісиланом, двоокис титану і функціональні добавки (диспергатор, коалесцент, піногасник, загусник та біоцид). Зразки водно-дисперсійних лакофарбових композицій отримували за традиційною технологією, за винятком попередньої модифікації наповнювача, для чого в бісерний млин вводили каолін та поверхнево-активну речовину в розрахунку 0,3-1,5% від маси наповнювача та перемішували протягом 20-30 хв. Дослідження властивостей розроблених водно-дисперсійних фарб та їх покриттів проводили за стандартними методиками.

Одними із найважливіших показників водно-дисперсійних фарб для зовнішніх робіт є паропроникність і водопоглинання. При зниженні температури оточуючого середовища мінеральним поверхням фасадів будинків властиво набирати вологу, а при підвищенні – віддавати її у вигляді пари. Проникення і накопичення в них молекул води провокує руйнування лакофарбового покриття і самої мінерального основи (розтріскуванню, відшаруванню, набряканню і т. д.). Тому фасадні фарби для захисту поверхонь будівель повинні мати структуру, що не пропускає воду в конденсованій фазі, але випускає її в пароподібній (газовій) фазі, дозволяючи «дихати», інакше відбудеться відшаровування покриття від підложки [5, 6]. Таким чином, при розробці водно-дисперсійних фарб було враховано вимоги водопоглинання і паропроникності покриття. Саме тому розроблені водно-дисперсійні композиції містять в своїх рецептурах не менше 15% полімерної дисперсії (табл. 1).

Таблиця 1 – Склад водно-дисперсійних лакофарбових композицій

Компонент	1	2	3	4	5	6
Водна полімерна дисперсія	15,5	15,5	19,5	19,5	23,5	23,5
Наповнювач: каолін модифікований 3-метакрило ксіпропілтриме-токсісиланом	32,5	42,5	32,5	42,5	42,5	32,5
Двоокис титану	8,5	6,5	6,5	8,5	6,5	8,5
Коалесцент	1,6	1,6	2,0	2,0	2,4	2,4
Диспергатор	0,41	0,49	0,39	0,51	0,49	0,41
Піногасник	0,15	0,15	0,17	0,17	0,19	0,19
Загусник	1,5	1,3	2	1,2	1,3	1,5
Біоцид	0,17	0,17	0,19	0,19	0,21	0,21
Вода	реш-та	реш-та	решта	решта	решта	решта

Результати досліджень технологічних та експлуатаційних властивостей водно-дисперсійних фарб та їх покриттів вказують на перевагу композицій, наповнених модифікованими каолінами. Це пов'язано з утворенням активних центрів адсорбції на поверхні частинок наповнювача і збільшенням його гідрофільності [7, 8].