ранию имеют широкий спрос в Австралии и Южной Африке, несмотря на то, что они дороже материалов с традиционными наполнителями. Для снижения стоимости материала при условии сохранения укрывистости используется вспененная крошка.
Вспененная крошка изготавливается методом двойного эмульгирования в воде при использовании в качестве исходного сырья ненасыщенного полиэфира, отвержденного стиролом. Для ускорения свободнорадиального отверждения применяется окислительно-восстановительная система. При проведении процесса необходимо соблюдать предосторожности. Образующиеся крупинки имеют размеры от 25 до 0,7 мкм, хотя более типичными являются размеры И-14 мкм. При этом может быть получена крошка, содержащая включения TiOg. На практике применение крошки с включениями ТЮг эффективно в тех случаях, когда требуется обеспечить хорошую плотность пленки и при этом используется латекс, обеспечивающий высокое значение ОКП (крошка рассматривается как пигмент).
В современных исследованиях рассматривается возможность применения более глубокой степени сшивки, что может привести к расширению области применения красок. Так как рецептуры красок имейт некоторую специфику, их техническая пригодность зависит от относительной стоимости и особых требований потребителя. Крошка, которая пригодна для одних потребителей, может быть непригодной для других. Трудности, возникающие при выборе между оптимальной рецептурой, содержащей крошку, и традиционными материалами, хорошо проанализированы в работах [24, 25]. Опубликовано руководство по использованию вспененной крошки [26].
«Микроблоки» обычно представляют собой агрегаты мелких частиц, образующихся при проведении реакции полимеризации в водной среде. Они испо./1Ьзуются в разных системах по аналогии с применением полимерной крошки. Предполагают, что их неправильная геометрическая форма обеспечивает получение более прочных пленок, чем в случае сферической формы крошки. В отличие от пористой крошки, где включения ТЮг обеспечивают значительный цветовой эффект, применение «Микроблоков» требует довольно высокого наполнения ТЮг, в результате чего получаются глубоко матовые покрытия с высоким ОКП.
8.5.3. Полимерные наполнители
(Glidden Coatings & Resings Division)
Ремиг и др. [27, 28] выдвинули предположение, что очень тонкая крошка полистирола или полистирольный латекс с раз-
мером ячейки примерно 0,1-0,6 мкм вызывает образование микропор в красочной пленке и, тем самым, повышает укрывистость. Размеры этой так называемой крошки имеют тот же порядок, что и частицы латекса в эмульсионных красках, и поэтому крошка обычно смешивается с латексом в соотношении 1:1. Такие композиции могут быть использованы в шелковистых и матовых красках для повышения ОКП выше критической, при этом обеспечивается высокая укрывистость при естественной сушке покрытия и очень незначительное уменьшение сплошности пленки.
Использование полистирольных пигментов является наглядным примером тех трудностей, которые встречаются при применении традиционных методов расчета ОКП. С одной стороны, твердые частицы латекса с высокой Тс будут вести себя как очень тонкие частицы наполнителя (т. е. должны входить в уравнение для ОКП), а с другой стороны, их можно рассматривать как латекс с нулевой или низкой связующей активностью. Правильное решение, очевидно, находится между этими двумя экстремальными положениями. Соответствующим подбором коалесци-рующих добавок можно добиться более равномерного слияния полимерных частиц по сравнению с неорганическими наполнителями, но полной коалесценции частиц добиться невозможно.
Для получения оптимальных свойств покрытия необходим тщательный выбор коалесцирующих добавок и других компонентов краски, что не исключает возможность создания материалов с помощью других рецептурных решений [29].
8.5.4. «Ropague»
Фирма Rohm & Haas [31] разработала добавки для повышения укрывистости, представляющие собой крошку вспененного сополимера стирола с акрилатами, суспендированную в воде (обычно 37% по весу или 52% по объему).
В процессе высыхания покрытий, содержащих такой «укрывающий полимер», вода, испаряющаяся с поверхности частиц, должна быть замещена воздухом. Образовавшиеся воздушные пустоты выполняют роль источника рассеяния и непосредственно влияют на повышение укрывистости. Установлено, что четыре части (по объему) «укрывающего полимера» дают примерно такой же эффект, как одна часть ТЮг [30]. Коммерчески доступный материал [«Ropaque» ОР-62] содержит однородные мелкие частицы размером примерно 0,4-0,5 мкм. Он может быть использован для повышения кроющей способности; кроме того, равномерным распределением между частицами ТЮг этот продукт предотвращает образование крупных агрегатов. Поскольку частицы продукта имеют меньшую поверхность, чем соответствующий объем диоксида титана, то для их связывания
требуется меньшее количество пленкообразователя. Другими словами, может быть увеличена КОКП, что открывает возможности для разработки композиций с более высокой ОКП. Из сказанного следует, что «укрывающий полимер» правильнее рассматривать как пигмент, нежели как составную часть связующего.
При введении в рецептуры уже существующих красок новых добавок, повышающих укрывистость, следует производить корректировку рецептур исходя из объемных, а не весовых соотношений компонентов. Изготовители красок должны вносить соответствующие коррективы в техническую документацию.
8.6. ПРИРОДА КРАСОЧНОГО СВЯЗУЮЩЕГО
8.6.1. Общие положения
---В предыду.щих разделах основное внимание уделялось влиянию изменения соотношений пигментов и связующих на свойства рецептур красок. Не менее важную роль для лакокрасочника играет правильное понимание химической и физической природы пиг.ментов и* связующих. Эта весьма сложная проблема более или менее детально рассматривается в настоящей книге. Предпринимается попытка связать некоторые общие положения теории с их влиянием на свойства декоративных красок строительного назначения, а также наметить пути разработки красок специального назначения.
Ассортимент строительных красок имеет специальные подразделы: краски для пола, для защиты бетона, для плавательных бассейнов и т. д. Эти краски изготавливаются на основе различных связующих, однако основу ассортимента крупното-нажных декоративных красок строительного назначения составляют две группы красок: «водные» и «краски на растворителях» (более точно: «водные» и «неводные»). В состав первой гругшы входит небольшое количество полярных растворителей, например спиртов или производных этиленгликоля, тогда как неводные группы красок обычно содержат алифатические растворители и иногда также некоторое количество ароматических углеводородов.
Уместно задать вопрос: почему соотношения между водными красками и красками на растворителях различны в различных областях применения и разных странах?
В целом существует общая тенденция перехода от красок на растворителях к водным краскам во всех областях применения. Объем применения водных красок зависит от условий эксплуатации (например от климата), специальных требований, от экологических и экономических требований и иногда от исторических традиций. В Англии приблизительно 60% декоратнв-
