Фасадные краски на основе наполненных стирол-акриловых дисперсий

Обоснована актуальность разработки отечественных конкурентоспособных лакокрасочных материалов строительного назначения на водно-дисперсионной основе. Такие разработки сдерживаются недостатком информации по наполнению, пигментированию и модификации современных водно-дисперсионных связующих. В исследованиях использовались стирол-акриловые дисперсии, пигментный диоксид титана, пеногасители и другие модифицирующие добавки отечественного и импортного производства, а также минеральные наполнители – микрокальцит и каолин. Показано, что стирол-акриловую дисперсию турецкого производства Orgal Pst 65 с повышенным содержанием акриловых звеньев в сополимере целесообразно использовать в малопигментированных составах, а для фасадных красок с объемной концентрацией пигментной части более 30% рационально применять отечественную дисперсию Акрилан 101. Повышенное пенообразование данной дисперсии в процессе переработки эффективно устраняется применением пеногасителя на основе минеральных масел. Оптимизировано количество пигментного диоксида титана в рецептуре фасадной краски – его дозировка снижена с 9 до 5% по массе путем замены на каолин. Укрывистость при этом сохранилась на прежнем уровне, реологические показатели улучшились, снизился расход загустителя, снизилась степень белизны покрытий, что некритично для фасадных и базисных красок. Предложены информативные критерии выбора пигмента по параметрам дисперсности, определяемым лазерными анализаторами: качественный пигмент должен иметь достаточное количество частиц с размерами в диапазоне 0,2–0,25 мкм и вероятнейший размер частиц, близкий к 0,25 мкм. Отечественный пигмент TiOx 230 удовлетворяет этим требованиям. В результате разработана эффективная рецептура фасадной краски, включающая связующее, пигмент и наполнители отечественного производства, а также необходимый и достаточный комплекс модифицирующих добавок. В апреле 2021 г. выпущена опытная партия разработанной краски и произведены отделочные работы фасада жилого дома.

Н.Н. ФОМИНА, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.Р. ИСМАГИЛОВ, инженер (аспирант)

Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А. (410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77)

1. Стратегия развития химического и нефтехимического комплекса на период до 2030 г. Утверждена приказом Минпромторга России и Минэнерго России от 8 апреля 2014 года № 651/172. URL: https://docs.cntd.ru/document/420245722
2. Аверьянов Г.В. Намерено ли государство развивать национальную лакокрасочную отрасль? // Вестник химической промышленности. 2019. № 4 (109). C. 8–11.
3. Аверьянов Г.В. Почему важна национальная глобализация российской лакокрасочной отрасли? // Вестник химической промышленности. 2019. № 6 (111). С. 8–10.
4. Ламбурн Р. Лакокрасочные материалы и покрытия: теория и практика. СПб.: Химия, 1991. 481 с.
5. Мюллер Б., Пот У. Лакокрасочные материалы и покрытия. Принципы составления рецептур. М.: Пэйнт-Медиа, 2007. 237 с.
6. Фрейтаг В., Стойе Д. Краски, покрытия и растворители: состав, производство, свойства и анализ. СПб.: Профессия, 2007. 526 с.
7. Яковлев А.Д. Химия и технология лакокрасочных покрытий. СПб.: Химиздат, 2008. 448 с.
8. Polymer Dispersions and Their Industrial Applications. Еdited by Dieter Urban and Koichi Takamura. Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH, 2002. 417 р.
9. Казакова Е.Е., Скороходова О.Н. Водно-дисперсионные акриловые лакокрасочные материалы строительного назначения. М.: Пэйнт-Медиа, 2003. 136 с.
10. Строганов В.Ф., Амельченко М.О. Влияние наполнителей силикатной природы на свойства стирол-акриловых покрытий // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2018. № 3 (45). С. 196–202.
11. Иващенко Ю.Г., Фомина Н.Н., Исмагилов А.Р. Анализ стирол-акриловых дисперсий как связующих для красок строительного назначения // Вестник БГТУ имени В.Г. Шухова. 2018. № 1. С. 6–11. DOI: https://doi.org/10.12737/article_5a5dbd2d492241.03354026.
12. Хайлен В. Добавки для водорастворимых лакокрасочных материалов / Пер. с англ. А.А. Корда. М.: Пэйнт-Медиа, 2011. 176 с.
13. Исмагилов А.Р., Фомина Н.Н. Исследование эффективности пеногасителей в водно-дисперсионных красках // Техническое регулирование в транспортном строительстве. 2016. № 1 (15). URL: trts.esrae.ru/28-143
14. Diebold M.P. A Monte carlo determination of the effectiveness of nanoparticles as spacers for optimizing TiO₂ opacity. Journal of Coatings Technology and Research. 2011. Vol. 8 (5), pp. 541–552. DOI: https://doi.org/10.1007/s11998-011-9342-1.
15. Diebold M.P. Optimizing the benefits of TiO₂ in paints // Journal of Coatings Technology and Research. 2020. Vol. 17, pp. 1–17. DOI: https://doi.org/10.1007/s11998-019-00295-2.
16. Diebold M.P., Kwoka R.A., Mehr S.R., Vargas R.W. Rapid assessment of TiO₂ pigment durability via the acid solubility test // Journal of Coatings Technology and Research. 2004. Vol. 3. No. 1, рр. 239–241. DOI: https://doi.org/10.1007 / s11998-004-0018-у.
17. Исмагилов А.Р., Фомина Н.Н. Параметры дисперсности минеральных компонентов лакокрасочных материалов. Долговечность, прочность и механика разрушения строительных материалов и конструкций: Материалы XI Академических чтений РААСН. Международная научно-техническая конференция. Саранск, 2020. С. 337–342.
18. Ермилов П.И., Индейкин Е.А., Толмачев И.А. Пигменты и пигментированные лакокрасочные материалы. Л.: Химия, 1987. 200 с.
19. Фомина Н.Н., Исмагилов А.Р., Фомин В.Г. Дисперсность пигментного диоксида титана // Строительство и реконструкция. 2020. № 2. С. 136–142.