Стабилизация эмульсий модифицированного силикона  ICQ:600452697 | рус eng | (4852) 66-02-01, 66-02-12
 
Мир ЛКМ > Справочная информация > Публикации > Стабилизация эмульсий модифицированного силикона
Карта сайта


Пользовательское соглашение
 

Стабилизация эмульсий модифицированного силикона в воде неионогенным ПАВ на основе оксида этилена

В настоящее время в связи с развитием инновационных процессов и совершенных технологий для окраски поверхностей внутри помещения, а также фасадов зданий широко используются водно-дисперсионные краски. Данный вид красок не токсичен, обладает красивым матовым цветом, и благодаря тому, что в их составе имеется огромное количество красящих пигментов, они имеют широкий ассортимент цветов и оттенков. Водно-дисперсные краски представляют собой водный состав, в котором в качестве связующего используются водные дисперсии полимеров. Акриловые дисперсии наиболее универсальны. Краски на основе акриловых связующих составляют основную часть всех водно-дисперсионных красок. Именно они намного чаще других используются для внутренней отделки интерьеров и только их можно рекомендовать для защиты фасадов зданий.

При покраске фасадов и внешних частей зданий большое значение имеет создание гидрофобизирующего (влагоустойчивого) слоя. В этих целях часто используются силиконовые краски. Их связующим элементом служат эмульгированные силиконовые смолы. Силиконовые смолы иногда даже добавляют в акриловые краски. Силиконовые краски при высыхании образуют водоотталкивающую поверхность, однако они прекрасно пропускают воздух и водяной пар. Они имеют высокую эластичность и способны перекрывать волосяные трещины до 2 мм. Силиконовые краски можно наносить на свежую штукатурку уже через 48 ч (а не через 30 суток как акриловые), а также их можно применять для всех видов минеральных поверхностей. Они совместимы с акриловыми латексными и минеральными красками, их даже можно наносить на старую силикатную краску. Силиконовые покрытия устойчивы к загрязнениям, а также они предупреждают развитие микроорганизмов. Их единственный недостаток — высокая стоимость.

В процессе производства изделий из силиконовых резин и вторичного силикона (отработанных трубок, мембран, прокладок, кабелей) различных марок остается много отходов. Их утилизация и переработка является сложной задачей. В связи с этим использование таких отходов в дальнейшем производстве очень актуально. Интересным было бы использовать их для улучшения водоотталкивающих свойств акриловых красок, а также в качестве гидрофобизатора для различных покрытий.

Целью данной работы было получение жидкой олигомерной смеси модифицированного силикона путем переработки отходов силиконовых резин и изделий из них, а также получение стабильной эмульсии модифицированного силикона в воде.

Результаты исследования и их обсуждение

Полученный в результате переработки продукт назван модифицированный силикон «МС-1». Он представляет вязкую жидкость серо-белого цвета, хорошо растворимую в углеводородах. Плотность при 20 °С составляет 1,05–1,10 г/мл, вязкость на вискозиметре ВЗ-4 превышает 20 с, что составляет около 70 мПа. Продукт имеет щелочную реакцию (рН=10–12), с водой не смешивается. Как правило, «МС-1» применяют в качестве гидрофобизатора, гидрофобизирующей и пластифицирующей добавки к краскам, битумам и цементам. Он хорошо совмещается со штукатурками и цементными растворами. Для смешения с битумами необходимо либо добавить к нему углеводородные растворители, либо нагреть его. Введение «МС-1» в состав красок придает поверхности гидрофобные свойства.

Для выявления состава полученного продукта «МС-1» было проведено его хромато-масс-спектрометрическое исследование на приборе DFS Th ermo Electron Corporation (США). Метод ионизации — электронный удар. Энергия ионизирующих электронов составляла 70 эВ, температура источника ионов — 280 ºС. Использовалась капиллярная колонка DB-5MS длиной 30 м и диаметром 0,254 мм. Газ-носитель — гелий. Обработка масс-спектральных данных проводилась с использованием программы «Xcalibur». Проба вводилась в виде смеси с бензолом в соотношении 1:100. Чистота бензола контролировалась методом хромато-масс-спектрометрии. Были исследованы результаты хромато-масс-спектрограммы проб «гидросил «МС-1» н/конц.» и «гидросил «МС-1» конц.», соответственно, полученные при регистрации полного ионного тока. Идентификация веществ, относящихся к хроматографическим пикам хроматограмм, проводилась путем сравнения экспериментальных снятых в этих пиках масс-спектров с масс-спектрами компьютерного каталога прибора. Для компонентов, у которых отсутствовали данные в каталоге, идентификация проводилась на основании анализа экспериментального масс-спектра с учетом рассмотрения схемы распада при электронном ударе.

Выбор идентифицированных компонентов осуществлялся по большему их содержанию в продукте (по площадям хроматографических пиков и времени выхода). Практически весь объем полученной эмульсии содержал образования, размеры которых порядка 320–900 нм. Средний размер частиц, определяемый статистическими методами при анализе области, с максимально возможными размерами для данного образца, составил 400 нм. Наблюдались и более крупные частицы с размерами до 2000 нм (исследование на атомном зондовом микроскопе MultiMode V фирмы Veeco).

Полученный модифицированный силикон «МС-1» в воде не растворяется, поэтому важной задачей было получить стабильную 20–30%-ную эмульсию «МС-1» в воде. Устойчивости эмульсии добивались введением в систем стабилизатора (эмульгатора), в качестве которого использовали неионные поверхностно-активные вещества (ПАВ). Эти ПАВ были выбраны, так как они находят применение в широком спектре научных исследований и технологических процессов и являются эффективными эмульгаторами. Они имеют ряд преимуществ, в частности высокую термостойкость, жидкое агрегатное состояние при малых степенях оксиэтилирования, что облегчает их растворение и распределение в полимерсодержащих системах, регулируемое варьирование поверхностной активности, нетоксичность, совместимость с компонентами рецептур полимерных материалов.

В качестве неионных ПАВ использовали оксиэтилированные изононилфенолы марки АФ (Неонолы АФ) с варьируемой степенью оксиэтилирования n от 4 до 12. Они были очищены по специальной методике.

Ранее были изучены коллоидно-химические свойства этих ПАВ: смачивание, адсорбцию, модифицирующее действие, а также поверхностную активность. Показано, что поверхностная активность этих соединений зависит от

степени оксиэтилирования и проходит через максимум при степени оксиэтилирования, равной 8. В связи с этим в качестве эмульгатора был выбран оксиэтилированный изононилфенол со средней степенью оксиэтилирования (n=8).

На основе полученной эмульсии было успешно освоено производство силикон-акрилового гидрофобизирующего состава на водной основе. Его применение позволяет получить прочное прозрачное покрытие, препятствующее проникновению влаги к обрабатываемой поверхности. Получаемое защитное покрытие обладает хорошей паропроницаемостью и стойкостью к ультрафиолетовым лучам. Была разработана и внедрена в производство рецептура силикон-акриловой водно-дисперсионной краски для наружных и внутренних работ. Введение в состав краски силиконовой эмульсии позволило улучшить ряд прочностных свойств, в частности заметно улучшился показатель адгезии: ЛКМ, пленка, образуемая силикон-акриловой краской, стойка к воздействию озона, атмосферных осадков и ультрафиолетовых лучей. Поверхность, окрашенная силикон-акриловой краской, стойка к воздействию влаги, практически не загрязняется, хорошо моется, обладает хорошей паропроницаемостью. Вместе с тем использование для производства силиконовой эмульсии продуктов вторичной переработки сырья сделало ее доступной для широкого круга покупателей, так как она значительно дешевле, чем силиконовые краски, а также зарубежные аналоги силикон-акриловых красок.

Полученная краска отлично показала себя в натурных испытаниях. Ею были окрашены частные и промышленные объекты. По прошествии 2-х лет покрытие не потеряло свой первоначальный вид, а также оно продолжает отвечать заявленным характеристикам стойкости. В настоящее время налажено производство данной силикон-акриловой водно-дисперсионной краски.

Н. В. Саутина

«Лакокрасочные материалы и их применение»

См. также:

Мировой рынок ЛКМ

12.04.2013 - Мировой рынок ЛКМ (итоги и перспективы)

19-21 марта 2013 г. в Нюрнберге проходила международная лакокрасочная выставка «European Coatings Show», собравшая более 26 000 посетителей со всего мира. Помимо новых лакокрасочных материалов и технологий на выставке обсуждались итоги развития основных рынков ЛКМ и прогнозировали будущее данной химической отрасли.

Защита бревенчатого дома и других деревянных постр

25.01.2013 - Защита бревенчатого дома и других деревянных построек

Мало построить красивый бревенчатый дом, его необходимо сохранить. Необработанной древесине угрожают несколько нежелательных факторов. Некоторых избежать не получится (дождь, снег, солнце, насекомые), а одного из факторов — пожара можно не знать вовсе, но если это случается, то остальные факторы не идут ни в какие сравнения...

Как защитить кирпич, камень и бетон от разрушения

25.01.2013 - Как защитить кирпич, камень и бетон от разрушения

С древнейших времен камень, бетон и кирпич были известны подавляющему большинству людей. Сегодня кирпич и бетон — это наиболее востребованные строительные материалы прежде всего благодаря своей невысокой стоимости и надежности. Но эта надежность относительна и требует, как правило, дополнительной защиты.

Страницы: следующая
№ 1 2 3 4
 

Лакокрасочные материалы

Эмали (86), Краски (9), Лаки (26), Шпатлевки (11), Грунтовки (21), Прочие ЛКМ (16)

Огнезащитные материалы

Краски (16), Лаки (7), Покрытия (5), Составы (22), Антипирены (10), Компауды (0), Прочие ОГМ (8)
 
ЛКМ и огнезащита
от производителя!


Специальные цены на следующую продукцию:
Рейтинг@Mail.ru

Партнеры