Конструкционные пластмассы
Воднодисперсионные системы
жүктеу/скачать 12,88 Mb.
|
Кн Архипова Полимеры с комплексом особых свойств (копия)
| 7.2.2. Воднодисперсионные системы
Водными дисперсиями полимеров (эмульсиями) называют такие полимерные дисперсии, в которых обязательным компонентом дисперсионной среды является вода. Их использование в качестве пленкообразующих систем позволяет в значительной мере решить проблемы экологии и улучшения условий труда, т.к. в этом случае в технологии исключается или сводиться до минимума использование ядовитых и пожароопасных органических растворителей. Водные полимерные дисперсии в зависимости от способа получения подразделяются на синтетические и искусственные. Синтетические дисперсии образуются в процессе эмульсионной полимеризации непредельных мономеров, т.е. в этом случае в качестве покрытия используется непосредственно реакционная смесь (полимеризат), которую совмещают с пигментами и другими компонентами покрытия. Одним из первых пленкообразователей этого типа являлись дисперсии гомополимера винилацетата (СН2=СНОСОСН3),полученного радикальной полимеризацией в эмульсии в присутствии поливинилового спирта ( качестве эмульгатора) и пластифицированного дибутилфталатом. Эмульсии ПВА широко используются для красок строительного назначения : фасадных, для внутренних работ, изготовления различных грунтовок. Основной недостаток этих красок –высокая гидрофильность, а также выпотевание пластификатора на поверхности, вследствие чего покрытие приобретает хрупкость. Этот недостаток удается устранить путем использования внутренней пластификации. С этой целью в настоящее время созданы покрытия на основе сополимеров винилацетата с этиленом, виниловыми эфирами малеиновой (I), акриловой кислот(II) и высших разветвленных карбоновых кислот(III): Звенья сомономеров вклиниваются при сополимеризации в основную цепь винилацетата, оказывая при этом эффект внутримолекулярной пластификации. Строительные краски на основе дисперсий сополимеров винилацетата отличаются улучшенными прочностными показателями, стойкостью к растрескиванию, к истиранию, термостойкостью и другими ценными свойствами. Наравне с поливинилацетатными широкое применение находят синтетические дисперсии акрилатных сополимеров – алкиловых эфиров акриловой (СН2=СHСООR) и метакриловой (СН2=С(СН3)-СООR) кислот. Введение в их состав третьего сомономера полярной природы приводит к повышению морозостойкости латексов, стойкости к механическим воздействиям и введению электролитов. Например, акрилатные сополимеры с акриловой и метакриловой кислотами, содержащие в цепи карбоксильные группы, приобретают способность к образованию пространственной сшивки при введении солей поливалентных металлов. В результате этого увеличивается прочность и атмосферостойкость покрытия. Строительные краски на основе акрилатных сополимеров со стиролом, винилхлоридом и другим мономерами отличаются высокой адгезией и стабильностью, а покрытия на их основе -хорошей эластичностью и пониженной гидрофильностью. Акрилатные воднодисперсионные краски находят широкое применение в качестве атмосферостойких защитных покрытий по древесине, бетону, кирпичу и штукатурке. Для получения воднодисперсионных покрытий, обладающих высокой водо-, масло- и химстойкостью используют латексы галогенсодержащих полимеров и сополимеров – ПВХ, полихлорпрена, поливинилиденхлорида. Эмульсионная полимеризация тетрафторэтилена в присутствии перекисных водорастворимых инициаторов и фторсодержащих поверхностно-активных веществ приводит к образованию стойких эмульсий, сухой остаток в которых может достигать 70%. На основе этих дисперсий, спекаемых при 360-400º, получают термо- и химическистойкие покрытия с высокими диэлектрическими показателями и низким коэффициентом трения, обладающие также антиадгезионными (антипригарными) свойствами. Несмотря на многие уникальные физические и химические свойства этих покрытий , они получили пока меньшее распространение в лакокрасочной технологии, чем сополимеры винилацетата и акрилатов. Тем не менее они считаются перспективными пленкообразующими для воднодисперсных красок. Большое распространение получили в качестве синтетических воднодисперсионных пленкообразователей бутадиен-стирольные и бутадиенакрилатные латексы, которые обладают хорошей адгезией, высокими физико-механическими характеристиками и водостойкостью. Искусственные дисперсии получают не эмульсионной полимеризацией, а другими способами. Универсальным является следующий способ: сначала полимер (или олигомер)растворяют в гидрофобном растворителе; затем этот раствор диспергируют механически (при интенсивном перемешивании) в воде, содержащей поверхностно-активные вещества, защитные коллоиды и другие добавки, обеспечивающие стабильность дисперсии; после этого органический растворитель удаляют отгонкой под вакуумом или высушиванием в аэрозольном состоянии. Если искусственную дисперсию получают на основе полимера, содержащего гидрофильные группы, способные гидратироваться и создавать защитный слой на поверхности частиц, то эмульгирование в воде может протекать без механического диспергирования при наличии поверхностно-активных добавок. Этот метод используют для получения водных эмульсий масляных красок, алкидов, эпоксиамидов и других пленкообразователей, содержащих карбоксильные или иные гидрофильные группировки в цепи. Известны водостойкие покрытия на основе дисперсий эпоксидных олигомеров, которые получают путем эмульгирования расплавов или растворов полимеров в воде при повышенных температурах в присутствии эмульгаторов и водорастворимых отвердителей. Водные дисперсии полиуретанов нашли широкое применение для окраски кож. Их применяют также как строительные краски при необходимости получения глянцевых покрытий. жүктеу/скачать 12,88 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|