Натурные испытания фасадных покрытий

На рис. 17 (гл. 3) приведены области применения покрытий на основе двух типов дисперсий и при различных ОКП красок. При производстве и применении фасадных красок постоянно сравнивают чисто акриловые и стиролакриловые дисперсии. Ответы на вопросы по выбору дисперсий, сходство и различие двух типов акриловых дисперсий обсуждаются ниже.

Проведено сравнительное изучение красок на основе акриловой и стиро — лакрилоюй дисперсий [82], характеристики которых приведены в табл. 17.

На юге Германии были проведены натурные испытания покрытий, полученных из ненаполненных дисперсий и различных фасадных кра­сок. Оценивали меление и изменение цвета покрытий после экспози­ции в течение определенного времени в условиях открытой атмосферы. В составе JIKM изменяли тип дисперсии (АК, АК/С), пигмент (диоксид титана, оксиды железа), ОКП и тип наполнителя. Одна испытываемая

Таблица 17

Дисперсия

Мономеры

МТГІ,

•с

Водопоглощеие через 24 ч, %

Акриловая

Метилметакрилат, н-бутилакрилат

13

12

Стиролакрияовая

Стирол, н-бутилакрилат

20

8

Краска содержала смесь диоксида титана и желтого железооксидного пигмента, другая — смесь красного и желтого железооксидных пигмен­тов, характеристики которых приведены в табл. 18. В качестве наполни­теля использовали смесь кальцита (карбонат кальция) и талька в соот­ношении 83:17. Краски наносили в 2 слоя с расходом 300 г/м2 на асбо­цементные подложки, предварительно загрунтованные водно-диспер­сионной грунтовкой.

Панели размещали на стенде, ориентированном на юг под углом 45°, так как экспериментально установлено, что такое положение эквива­лентно выдержке на вертикальной поверхности, но испытание прохо­дит в 2—2,5 раза быстрее. Через установленные интервалы времени по­крытия фотографировали и определяли степень меления (DIN 53159) и изменение цвета (DIN 6174).

Пигмент

Г Плотность, г/см3

Маслоемкость, г/100 г —

Диоксид титана (рутил)

4,1

18

Желтый железооксидный

4,1

65

Красный железооксидный

5,0

26

Влияние типа дисперсии и ОКП

Старение покрытий под воздействием атмосферы — это процесс, при котором УФ-излучение и влага вызывают деструкцию пленкообра­зователя на поверхности покрытия, в результате чего частицы пигмента и наполнителя остаются незащищенными. Внешне это проявляется в так называемом эффекте меления покрытий, таким образом степень ме — ления является мерой атмосферостойкости. В соответствии с междуна­родными методиками меление оценивают по шкале от 1 (сильное меле — ние) до 10 баллов (отсутствие меления), причем в интервале 10—6 баллов отсутствует изменение цвета. Российским ГОСТ 9.401 предусмотрена оценка декоративного вида покрытий после испытаний на стойкость к воздействию климатических факторов от 1 (без изменения) до 5 баллов.

Натурные испытания покрытия на основе чисто акриловых и сшро — лакриловых дисперсий с ОКП в красках 35,45 и 55% продолжались в те­чение 9 лет. Данные о мелении фасадных покрытий кремового цвета при испытании их атмосферостойкости представлены в табл. 19.

При ОКП 45% влияние типа дисперсии очень незначительно: после 2 лет выдержки степень меления составляла всего 8 баллов. Величина ОКП больше влияет на атмосферостойкость покрытий, чем тип диспер­сии. При сравнении степени меления покрытий с различными ОКП видно, что после 2 лет экспозиции изменения почти одинаковы для обе­их дисперсий, однако при ОКП 35% степень меления составляет 9 бал­лов, а при 55% — только 7. Меление и вместе с ним выцветание стано-

Таблица 19

ОКП, %

" -‘І "г J

Г Чисто акриловая , ;

Стиролакриловая к-

V:v— ;. …. Степень меления, балл, через

‘^••1 год

2 года

-1 1 . — ", ">’ V

■ ; . ‘ — ‘ "

Г 9 лет

1 год

2 года

:.. ‘ 9 лет у:

35

9

9

6

9

9

6

45

9

Со

5

9

9

6

55

9

7

5

9

7

5

Вятся более заметными после 9 лет экспозиции: меление для всех по­крытий достигает 5—6 баллов, при этом содержание пигмента не имеет большого значения.

Покрытия на основе красок с высокой ОКП на вертикальной по­верхности (стене) проявляют тенденцию к мелению и выцветанию раньше, чем на поверхностях, расположенных на южной стороне под углом, так как грязь из воздуха адсорбируется на таких поверхностях бы — стрее, а она защищает полимер от воздействия УФ-иалучения. Однако этот эффект исчезает при многолетней выдержке.

Влияние соотношения пигментов и наполнителей

Цветные пигменты с хорошей укрьшистостью (оксид железа) для снижения себестоимости красок часто используют в смеси с большим количеством наполнителя. Следует отметить, что наполнитель, распо­лагаясь на поверхности покрытия и рассеивая свет, также может повы­шать укрывистость, так как разница в коэффициентах преломления воз­духа и наполнителя (» 0,6) больше, чем воздуха и дисперсии (~ 0,5).

Были испытаны покрытия кремового цвета на основе красок, изго­товленных на дисперсии одного типа с ОКП 45 и 55% и различным со­отношением пигмента и наполнителя.

Фасадные покрытия, содержащие большое количество наполнителя, подвержены преждевременному выцветанию. Это не обязательно озна­чает, что на начальной стадии фотохимической деструкции полимера происходит сильное меление, так как частицы пигмента и наполнителя моїуг быть еще сильно связаны пленкообразователем. Поэтому после 5 лет экспозиции фотометрически определяли изменение цвета покры­тий, оценивая общее различие цвета д£*. Полученные данные, приве­денные в табл. 20, свидетельствуют, что краски с большим содержанием наполнителя (90%) выцветают быстрее.

Влияние типа наполнителя

Большинство фасадных красок содержат наполнитель, так как они ‘ не только делают рецептуру более экономичной, но и придают покры­тию определенные свойства, в частности, улучшают реологические ха­рактеристики, оптимизируют распределение частиц диоксида титана, обеспечивают укрывистость сухой пленки, позволяют получать необхо­димую текстуру и повышают устойчивость покрытия к истиранию. Большинство наполнителей — неорганические соединения различного химического состава. В табл. 21 приведены минералы, наиболее часто используемые в качестве наполнителей.

При изучении влияния наполнителя на атмосферостойкость фасад­ных покрытий в рецептуре красок меняли только тип наполнителя, ос­тавляя без изменения тип дисперсии, ОКП, цвет и соотношение пиг-

•у— —

Соотношение V Ы

‘ ^ пигменту ^ : f

Наполнитель

Й г штШш — Ж: ‘ • • :’ ■■■

■ *■■ :- : • ■ • .• .•>•? 1|…>.. .. … Акриловая дисперсия;

-■". Я-. v —5- -.у — » .■ -.гу — • ку. і ■

0 ^Стиролакриловая дисперсия

‘ ОКП 45%

Окр 55%

С ОКП 45%

ОКП 55%

10:90

1 6,6

5,7

7,0

6,0

30:70

3,0

2,7

2,5

1,9

50:50

1,6

2,8

2,1

2,0

Мент:наполнитель = 30:70. Результаты определения степени меления после 3,5 лет экспозиции приведены в табл. 22.

Из всех наполнителей лишь кальцит, доломит и барит вызывают не­значительное меление покрытий (8—9). Наполнители, содержащие большое количество оксида кремния (см. табл. 21), вызывают значи­тельное меление. Есть некоторое различие в мелении покрытий разного цвета: красно-коричневые покрытия, не содержащие диоксида титана, имеют меньшую степень меления при применении в качестве наполни-

Таблица 21

Минерал

Додерж ание

SiOz%

Удельная поверхность

М2/г

Масло^ емкость, г/100г

;VPH.::,

У ; * *

Коэффициент преломления

Кальцит

<0,1

3,3

18

9,0

1,59

Доломит

<0,6

2,3

15

10,0

1,62

Барит

6,0

11

8,0

1,64

Слюда

44,7

8,4

51

8,4

1,58

Кварц

>99,0

3,5

7—8

1,55

Тальк/доломит

38,9

6,6

40

9,5

1,57

Тальк

61,0

16,0

43

9,5

1,57

Китайская глина

55,0

8,0

50

7,0

1,56

Геля слюды, кварца или талька. В ходе испытаний было установлено, что атмосферное старение покрытий в течение 4,5 лет на стойке под уг­лом 45° эквивалентно старению в течение 10 лет на вертикальной стене.

Проведенные атмосферные испытания показали, что в случае исполь — ювания для наружных работ различие между чисто акриловыми и стиро — лакриловыми красками с ОКП 35—55% отсутствует. В рецептурах таких

:

Уг ‘f КШК,> & ҐЇІ* ‘4

?■". Наполнитель:./

І-.-.Jy "/.■’■/•.V.-.i — Y-‘i-Y*.-. І.’.

‘".у£ vsVi i ‘.s ‘ • } ■ ‘ v/v, : .’V " v — ."’-і’ г.’ї." — Ч ^ Л-"

Степень меления фасадной краски, балл*

Кремовой Г ‘Ш^Щ,

; % красно-коричневой

Акрило-

Стиролакрило — і вой Щ

Акриловой

Стиролакрило — вой

Кальцит

8

9

CD

8

Доломит

9

9

8

8

Барит

9

CD

8

8

Слюда

4

4

7

5

Кварц

3

4

6

6

Тальк/доломит

4

4

4

6

Тальк

5

5

5

7

Китайская глина

3

4

3

3

*1 — сильное меление, 10 — отсутствие меления.

Материалов важно применять оптимальную ОКП и соотношение пигмент : наполнитель (30:70). При выборе наполнителя следует помнить, что не вызывают выцветания кальцит, доломит и барит. Значение КОКП для чи­сто акриловых сополимеров несколько ниже, чем для стиролакриловых.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *