ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Водные дисперсии полимеров из "Химия и технология плёнкообразующих веществ" Под водными дисперсиями полимеров подразумевают полимерные дисперсии, в которых обязательным компонентом дисперсионной среды является вода. Использование водных полимерных дисперсий в качестве пленкообразующих систем позволяет в значительной мере рещить проблемы защиты окружающей среды, санитарно-гигиенических условий труда, а также существенно снизить стоимость лакокрасочных материалов. В то же время ассортимент пленкообразующих, которые могут быть использованы в виде водных дисперсий, значительно шире, чем для водных растворов. [c.82] Различают водные дисперсии лиофобные, лиофильные и переходного типа (водные лиофобные дисперсии часто называют гидрофобными, а лиофильные — гидрофильными). Для отнесения водных дисперсий к тому или иному типу используется тот же критерий— величина межфазного поверхностного натяжения, — что и в случае органодисперсий. В качестве пленкообразующих систем в основном используются водные дисперсии лиофобного и лио-фильного типов. Дисперсии переходного типа применяются довольно редко. [c.82] Лиофобные водные дисперсии представляют дисперсию полимера или его раствора в несмешивающемся с водой растворителе в водной среде. Для их приготовления используют полимеры, не имеющие сродства к воде. [c.82] Агрегативная устойчивость таких дисперсий обеспечивается введением эмульгаторов (ионогенные ПАВ) или защитных коллоидов, в качестве которых обычно используют водорастворимые полимеры (поливиниловый спирт, карбоксиметилцеллюлоза). [c.82] В виде водных дисперсий лиофобного типа в настоящее время применяют полимеры и олигомеры например, полимеры и сополимеры винилацетата и винилхлорида полиакрилаты модифицированные маслами алкиды эпоксидные олигомеры и некоторые другие. [c.82] В зависимости от типа полимера лиофобные водные дисперсии на их основе получают различными способами. [c.82] водные дисперсии высокомолекулярных полимеров получают эмульсионной или дисперсионной радикальной полимеризацией или сополимеризацией ненасыщенных мономеров. Эмульсионная полимеризация, проводимая в присутствии ионогенных ПАВ, приводит к образованию дисперсий с размером частиц 0,05—0,3 мкм (латексов). При дисперсионной полимеризации получаются дисперсии с размером частиц 0,5—2 мкм. Дисперсионная полимеризация используется почти исключительно при получении дисперсий полимеров и сополимеров винилацетата. [c.82] При введении в структуру основной цепи полимера звеньев с объемистыми алкильными боковыми заместителями заметно понижается температура стеклования. Такой способ модификации обычно называют внутренней пластификацией. Например, водные дисперсии поливинилацетата имеют МТП 25—30 °С. Сополимеры винилацетата с 2-этилгексилакрилатом или дибутилмалеинатом (при содержании последних 20—25%) образуют водные дисперсии с МТП 5°С. [c.83] Введение в систему пластификатора, например дибутилфтала-та в количестве 7—10%, также позволяет резко понизить МТП. [c.83] Для понижения МТП водных дисперсий используют и коалес-цирующие добавки. К ним относятся малолетучие органические жидкости, ограниченно растворимые в воде и полимере, обеспечивающие временную пластификацию полимера в период пленкообразования и испаряющиеся из пленки в основном в процессе ее формирования. К таким веществам относятся гликолевые эфиры (метилцеллозольв, этилцеллозольв, бутилцеллозольвацетат, моно-этиловый эфир диэтиленгликоля), способные совмещаться с виниловыми, акриловыми и другими полимерами. [c.83] Более перспективными путями понижения МТП является внутренняя пластификация и введение коалесцирующих добавок. Покрытия, полученные из водных дисперсий с введенными пластификаторами, имеют невысокую твердость, низкий глянец и недостаточную стойкость к загрязнениям. Это обусловлено тем, что термопластичный пленкообразователь в сформировавшемся покрытии находится в высокоэластическом состоянии. [c.83] Другим интересным методом понижения МТП является смешение водных дисперсий с различными величинами МТП. [c.83] Лиофильные водные дисперсии. Для получения лиофильиых водных дисперсий обычно используют пленкообразующие, имеющие большое сродство к воде. Лиофильные водные дисперсии представляют собой термодинамически устойчивые мицеллярные растворы полимеров. [c.84] Неионогенные полярные группы характеризуются значительными величинами дипольного момента и полярности, обусловливающими сильное диполь-дипольное взаимодействие с дисперсионной средой и специфическую сольватацию этих групп водой за счет водородных связей. В случае ионогенных групп к этим меж-молекулярным взаимодействиям прибавляется ион-дипольное взаимодействие. [c.84] Лиофильные водно-спиртовые дисперсии получают, например, на основе олигомеров поликонденсационного типа (эпоксидные, карбамидо-, меламино- и фенолоформальдегидные, алкидные и некоторые другие). Для получения таких дисперсий олигомер растворяют в спиртах, проводят ионизацию полярных групп (—СООН, —ОН), переводя их в форму соответствующих солей, а затем разбавляют водой. [c.85] Такие пленкообразующие системы принято называть водоразбавляемыми. Олигомеры, предназначенные для их приготовления, также обычно называют водоразбавляемыми. [c.85] Выбор органических растворителей для водоразбавляемых систем проводится таким образом, чтобы в процессе формирования покрытия происходило образование азоеотропной смеси этих растворителей с водой, облегчающее удаление воды из пленки. Наиболее часто в качестве растворителей используются смеси таких спиртов, как изопропанол, изобутанол, бутанол и целлозольвы (метил-, этил- и бутил-) в различных сочетаниях. [c.85] Одно из самых перспективных направлений развития лакокрасочной промышленности — создание 100%-ных пленкообразующих систем. Их применение дает возможность полностью исключить вредные выбросы в атмосферу, что является, по существу, решением важной экологической проблемы — охраны окружающей среды. В то же время они весьма экономичны из-за отсутствия в их составе органических растворителей, безвозвратно теряющихся в процессе пленкообразования. [c.85] При применении таких систем становится возможным получать однослойные покрытия толщиной до 200 мкм с высокими защитными и декоративными свойствами. [c.85] Вернуться к основной статье