Тиксотропность красок

Тиксотропные смеси

С развитием строительной отрасли, развивается и лакокрасочная промышленность. Ученые-химики постоянно работают над изобретением новых лакокрасочных материалов с улучшенными свойствами. На рынке ЛКМ постоянно появляются новинки, благодаря которым открываются новые возможности в строительном и ремонтном деле. Так, относительно до недавнего времени все строительные и ремонтные работы велись только в определенных условиях влажности и в очень небольших температурных пределах. Однако, уже сегодня существует множество технологий и веществ, которые позволяют вести разного рода работы даже в условиях лютого холода или знойной жары. Это касается как лакокрасочных материалов, так и строительных. Например, бетон для заливки фундамента или плитки нельзя использовать, если температура воздуха снижается ниже определенного предела, так как это чревато тем, что вода, которую добавляют для приготовления раствора, может замерзнуть и бетон застынет не правильно, что в дальнейшем будет влиять на его качество, а также прочность конструкции. Однако, при добавлении некоторых химических материалов и использовании правильной технологии становится возможным применять бетон во время строительства при более низких температурах. Поэтому, современные дома могут возводиться круглый год, тем самым значительно сокращая сроки строительства и внутренней отделки.

Ниже представлено видео с наглядным примером как применяется тиксотропная смесь.

Характеристики лакокрасочных и строительных материалов

Каждый материал, применяемый во время ремонта или строительства, обладает своими специфическими свойствами, которые определяют область его применения. Например, раствором, предназначенным для горизонтальных поверхностей, будет сложно покрыть вертикальную стену, и виной тому свойства. Таким образом, при выборе материалов для ремонта и строительства, необходимо обращать внимание на следующие характеристики:

  • вязкость;
  • тиксотропность;
  • жизнеспособность;
  • срок годности;
  • параметры сушки;
  • вес жидкого слоя;
  • сухой остаток;
  • укрывистость;
  • растекаемость;
  • прозрачность;
  • блеск
  • и многое другое, в зависимости, какой материал необходим: краска, лак, или же грунтовка и шпатлевка.

При работе с вертикальными, наклонными и потолочными поверхностями очень важную роль играет такое свойство материала, как тиксотропность. Если термин тиксотропия перевести дословно, то получится, что это изменение во время прикосновения (от греч. thixis – прикосновение и trope – поворот, изменение). Грубо говоря, это способность дисперсных смесей (ждкость + измельченная плотная фаза) восстанавливать предел своей текучести во врем покоя, т.е. когда на смесь нет никаких механических воздействий. Стоит обратить внимание, что тиксотропность – это способность пластичных тел становится жидкими, а не наоборот – способность жидких тел застывать или затвердевать. Как видим, тиксотропность напрямую связана с вязкостью.

Таким образом, тиксотропные смеси отлично подходят для нанесения вертикальных, наклонных и потолочных поверхностей. Благодаря своим свойствам, они не растекаются, не образовывают подтеков, в связи с чем, их можно наносить без опалубки. Учитывая все вышеперечисленное, можно сказать, что работа со смесями тиксотропного типа простая и удобная.

Есть несколько способов нанесения тиксотропных смесей. Как и любые другие материалы, их можно наносить как вручную, так и механизированным методом. Если тиксотропные смеси наносятся на поверхности вручную, то применяются следующие материалы:

При нанесении механизированным способом используются штукатурные станции, а также методы сухого или мокрого торкретирования.

Тиксотропные свойства

Как уже было выяснено, любые материалы с тиксотропными свойствами под механическим воздействием из гелеобразного или густого состояния превращаются в жидкие. После прекращения на них механического воздействия есть некоторый промежуток времени, когда тиксотропные материалы остаются в жидком состоянии. Это обусловлено предельным значением сдвига, которое вызывает переход тиксотропных материалов из густого состояния во временно текучее. Чтобы сохранить какое-то время текучее состояние данных материалов, необходимо постоянно поддерживать это максимальное значение сдвига. В это время их необходимо успеть нанести на поверхность, иначе по окончанию механического воздействия и истечению времени, когда материалы жидкие, они приобретает свое первоначальное состояние.

Тиксотропные свойства напрямую зависят от качественного и количественного состава дисперсной фазы вещества. Таким образом, на тиксотропность материала влияют следующие параметры:

  • максимальная эффективная вязкость;
  • минимальная эффективная вязкость;
  • предельное напряжение сдвига, о котором уже шла речь.

Тиксотропные материалы

Тиксотропные свойства, как правило, присущи консистентным смазкам, лакам, краскам, различным растворам и смесям, а также некоторым пищевым продуктам (например, желатин или крахмал).

Если говорить о лакокрасочных материалах, то, по мнению специалистов, краски и лаки с тиксотропными свойствами всегда высококачественные, с ними достаточно легко работать, а кроме того, такие ЛКМ не нуждаются в пробном окрашивании достаточно обратить внимание на то, как краска льется из банки. По мнению специалистов, тиксотропная краска из банки в другую емкость должна переливаться как только что скаченный свежий мед густой и плавной струей.

Также в отличие от просто густых лакокрасочных материалов, тиксотропные лаки и краски не дают осадок в банке. Благодаря своим тиксотропным свойствам, такие лаки и краски отлично держатся на инструментах для окрашивания поверхностей (кисточках и валиках), а также не оставляют подтеков, о чем уже шла речь ранее.

Учитывая все вышесказанное, тиксотропные лакокрасочные материалы имеют преимущество перед теми ЛКМ, у которых данные свойства отсутствуют.

Ниже представлена таблица с с войства основных тиксотропных добавок, применяемых в лакокрасочных материалах.

Химический составНаименованиеМарка фирмаСвойства и основные области применения
Гидрогенизированное касторовое масло, модифицированное полиамидным олигомеромТиксотролТиксотрол ST “Nl Chemicals”В ЛКМ на основе алкидных, эпоксидных, хлор- и циклокаучуковых, полиуретановых олигомеров. В толстослойных покрытиях из дорожных, строительных, порошковых красок
Тиксцин Е
“Nl Chemicals”
То же
Неорганическая модификация касторового маслаТиксотрол G-ST “Nl Chemicals”То же, за исключением алкидных ЛКМ
Минерал монтмориллонит, модифицированный различными органическими добавкамиБентонитыБентон SD-1 “Nl Chemicals”Плотность 1470 кг/м 3 , насыпная масса 0,24 г/см 3 . От неполярных до слабополярных сред, содержащих преимущественно алифатические растворители. В ЛКМ на основе алкидных олигомеров, печатных красках на основе минерального масла
“Nl Chemicals”Плотность 1620 кг/м 3 , насыпная сред. ВЛКМ на основе акрилатных, нитроцеллюлозных, эпоксидных, полиуретановых, поливинилбутиральных, виниловых ПО
Бентон SD-3 “Nl Chemicals”Плотность 1600кг/м , насыпная масса 0,305г/см 3 . Активны в широком диапазоне полярностей. В ЛКМ на основе алкидных, акриловых, хлор- и циклокаучуковых ПО. В красках с цинковым порошком, дорожных покрытиях
Бентон 27 “Nl Chemicals”В эпоксидных ЛКМ (с растворителем) в полиэфирных, полиуретановых, алкидных и виниловых ПО
Бентон 34 “Nl Chemicals”В битумных, хлор- и циклокаучуковых ПО, печатных, дорожных и маркировочных ЛКМ
Бентон 37 “Nl Chemicals”В кремнийорганических ЛКМ и других
Коллоидный синтетический диоксид кремния с содержанием SiO 2 99,8%АэросилыАМС
(ТУ 6-18-12-80, Украина)
Гидрофобность 99,3%, рН=5/7
(ГОСТ 14922-77):
А-175

А-380

рН=3,6 / 4,3,
удельная поверхность
175+/-25м 2 /г
Удельная поверхность
300 30 м 2/ г
Удельная поверхность
380+/-40 м 2/ г
R805pH = 3,5/5,5, содержание SiO 2 более 99,8 % удельная поверхность 150 +/- 25м 2/ г средний размер частиц 12 мкм
R974pH = 3,5/5,5, содержание SiO 2 более 99,8% удельная поверхность 170+/-20м 2/ г средний размер частиц 12мкм
R972pH = 3,5+/-5,5, содержание SiO 2 более 99,8 % удельная поверхность 180 +/- 25м 2 / г средний размер частиц 16 мкм

Нередко тиксотропные свойства путают с псевдопластичностью. Несмотря на то, что свойства вроде похожи, на самом деле они принципиально разные. Так, псевдопластичность обусловлена потерей вязкости веществом при временном напряжении сдвига, в то время как тиксотропность позволяет веществу потерять вязкость через некоторый временной промежуток при постоянном воздействии на него.

Тиксотропность красок

Тиксотропия (от греч. thíxis — прикосновение и tropé — поворот, изменение) – это способность некоторых структурированных дисперсных систем самопроизвольно восстанавливать разрушенную механическим воздействием исходную структуру.
Тиксотропия проявляется в разжижении при достаточно интенсивном встряхивании или перемешивании гелей, паст, суспензий и др. систем с коагуляционной дисперсной структурой и их загущении (отвердевании) после прекращения механического воздействия. Тиксотропное восстановление структуры — механически обратимый изотермический процесс, который может быть воспроизведён многократно.
В более широком смысле тиксотропия — временное понижение эффективной вязкости вязко-текучей или пластичной системы в результате её деформирования независимо от физической природы происходящих в ней изменений.

Понятие «тиксотропия» нельзя назвать повседневным. Это, скорее, что-то из области науки. Но, тем не менее, тиксотропия, как и многие другие сложнозвучащие явления, окружает нас повсюду. Первое (а иногда и последнее), что придёт на память – это краска, которая должна обладать достаточной тиксотропией, чтобы не стекать по стенам после нанесения. Ну и всё… пока.

Итак, тиксотропия, как мы уже знаем – это увеличение вязкости жидкости, не испытывающей механического воздействия. Строго говоря, это способность дисперсной системы (жидкость + измельчённая твердая фаза) восстанавливать предел текучести после прекращения механического воздействия. За сухим определением скрывается много интересного. Из определения видно, что тиксотропия – это не способность жидкости затвердевать, а скорее способность пластичных тел становиться жидкими.
Самые распространённые тиксотропные системы, встречающиеся в природе – это вода + глина.
Вы и сами можете провести несложный опыт – размешайте глину с водой 1:1 и вы получите массу, которая будет загустевать со временем, однако, после интенсивного перемешивания, снова станет такой же, как жидкая сметана. Дело в том, что частички глины в воде при превышении определённой концентрации начинают взаимодействовать между собой и образовывать связи. Связи эти непрочные и рвутся легко (перемешиванием или встряхиванием), но именно они и определяют возросшую вязкость системы.
Итак, чтобы сделать жидкость тиксотропной, в неё надо добавить так называемые «реологические добавки» – обычно это каолин или глина. Добавки вносят в те жидкости, которые должны быть густыми, но перегонять их по трубам или наносить на поверхность удобнее в жидком виде. Например, раствор бетона – это тоже тиксотропная система. Если бетономешалка не будет вращаться, то через пару часов начнётся «схватывание» бетона и чтобы её очистить надо будет поработать ломом. А вот когда мы этот бетон заливаем в фундамент – тут уж лучше, чтобы он был густым. Так же явление тиксотропии используется в типографиях и многих производствах.

Тиксотропия в природе

В природе смеси воды и глины встречаются повсюду. Например – грязевые болота. Они засасывают животных, и их ожидает страшная смерть – от голода или от хищников. Чем сильнее животное дёргается, тем сильнее оно «встряхивает» участки грязи около себя, грязь становится жидкой, животное проваливается глубже, но, когда оно замирает – грязевое болото застывает и пошевелиться становится всё сложнее…
Другой печальный пример тиксотропии – оползень. Стоит себе глинистая гора несколько лет, а может быть, даже десятков или сотен лет, и вдруг, казалось бы, ни с того ни с сего, поползла, разрушая и обволакивая всё на своём пути. Но мы-то теперь знаем, в чём дело – этот большой ком глины от подземной вибрации, которую мы и не почувствовали, стал чуть менее вязким и «пополз».

Есть определённые «оползнеопасные» пропорции воды, песка, земли и глины. При них получается наиболее опасная смесь – твёрдая поверхность, которая при вибрации наиболее сильно теряет вязкость. Геологи и мелиораторы знают толк в этом деле и могут спрогнозировать сейсмическую опасность того или иного участка земли, взяв несколько проб с разной глубины. И всё это с помощью измерения тиксотропии полученных проб.

Наверняка каждый читатель сам может вспомнить множество явлений, происходящих по такому же принципу, когда при вибрации что-то твёрдое вдруг течёт или густая паста при перемешивании становится жидкостью, просто не все знали имя этого явления…

Тиксотропия печатной краски – это свойство печатной краски загустевать в состоянии покоя (при хранении, остановке печатной машины), с образованием определенной структуры, и обратимо разжижаться в результате перемешивания. Тиксотропия нарушает стабильность технологического режима печатания, однако, позволяет создать четкие контуры растровых элементов. Тиксотропия печатных красок связана с их вязкостью, текучестью, эластичностью, пластичностью.

Ответ на вопрос “А как же кетчуп?”.
В повседневной жизни мы даже не задумываясь учитываем тиксотропные свойства кетчупа, встряхивая перед употреблением бутылочку с томатным соусом.

Бугорки на краске

Мастера, подскажите! Красил двери, коробки и наличники белой полуматовой краской для мебели Tikkurila Empire. Наличники и коробки к покраске были подготовлены очень тщательно – несколько раз прогрунтованы, зашпаклеваны и пошкурены. Красил кистью. В итоге изделия получились такими гладкими, что по качеству поверхности похожи на пластмассовые. Но на этой гладкой поверхности местами есть маленькие бугорки, как будто в краску попали песчинки. На дверях ничего не заметно, т. к. они из МДФ с грубой фактурой под дуб, а на абсолютно гладкой, практически идеальной поверхности, да ещё и белой, видны и такие мельчайшие дефекты. Что это такое и как с этим бороться? Не думаю, что это из-за пыли – перед покраской помещение было убрано, воздух увлажнялся брызгалкой, чтобы пыль осела. Сквозняков тоже не было, да и вряд ли такие песчинки может поднять сквозняк. Больше всего похоже, что это мельчайшие комки в краске. В разных пособиях написано, что краску надо процедить. Неужели это надо делать и с дорогой импортной краской? Если да, то как это сделать?

Для таких операций процеживание обязательно. Есть специальные фильтровальные воронки для краски, на на практике цедим через капроновый чулок или колготки. А для получения идеальной поверхности окраску производят все-таки распылителем.

Но ничего страшного. Если результат не устраивает – прошлифуйте мелкой шкуркой и красьте еще раз. А вообще удобнее красить велюровым валиком

Спасибо за ответ. Вы подтверждаете мои догадки о процеживании.
Теперь насчет валика. Я имею небольшой опыт по покраске фанерованной двери алкидной эмалью (ПФ-115) при помощи велюрового валика. Действительно, красить намного удобнее и проще, чем кистью, но после валика остается заметная, если смотреть в отраженном под углом свете, бугристая фактура. И хоть в этом нет ничего страшного, т. к. эта фактура однородна по всей поверхности, но все же зеркально гладкой поверхности не получается. Разбавлять эмаль ПФ свыше нормы тоже не хочется, т. к. она глянцевая да и защитные свойства пострадают. А вот при покраске кистью тиксотропной краской Tikkurila у меня получилась абсолютно гладкая поверхность. В связи с этим вопрос, получается ли зеркально гладкая поверхность при покраске тиксотропной краской с помощью валика?

mickey написал :
Больше всего похоже, что это мельчайшие комки в краске.

Да, похоже на то. Другими крупными образованиями в краске могут быть “лоскутки” с поверхности, всякие более крупные частицы засохшей краски, которые могут попадать во внутрь банки с внешней поверхности банки. У Вас банка открывалась новая?

mickey написал :
Если да, то как это сделать?

Процеживание только через синтетическую сеточку, т.е. всякие марли дадут волокна в краске. Размеры ячейки должны быть меньше,чем размеры этих частиц поэтому смотрите сами какую сеточку брать.

mickey написал :
В связи с этим вопрос, получается ли зеркально гладкая поверхность при покраске тиксотропной краской с помощью валика?

Можно, но однородность покрытия зависит от шубки валика. Я думаю Вам нужна из мелкопористого поролона, Anza и другие такие шубки делают. Любые “меховые” типа Anza “Elon” (“гладкая фактура”) будут хуже. Поэтому попробуйте сначала поролоновую шубку, она дешевле, но с ней работать нужно несколько по другому, т.е. обязательно потренируйтесь на образце. На сайте Tikkurila какой нибудь учебник есть по этому ЛКМ?

mickey написал :
В связи с этим вопрос, получается ли зеркально гладкая поверхность при покраске тиксотропной краской с помощью валика?

Нет, эмпиром можно красить либо кистью, либо распылением.

datchnik написал :
Поэтому попробуйте сначала поролоновую шубку

А поролон вообще годится для алкидных эмалей?

mickey написал :
А поролон вообще годится для алкидных эмалей?

Какое- то время покатать можно, потом он как бы “плавится”- начинает растягиваться, слезает с оси. Он дает неплохую фактуру, но приходится бороться с пузырьками.

Мужики! Стойте – стойте! Успел – не успел? Тиксотропные краски перед употреблением перемешиваются и потом. отстаиваются не менее 40мин. Для выхода пузырьков воздуха!
По всей видимости Вам не сообщили об этой “ЗАГОГУЛИНЕ” бравые продавцы! Кстати, во
время работы нельзя перемешивать краску.Её берут как “сливочное масло ножом” и разма-
зывают равномерно.

SGore написал :
Тиксотропные краски перед употреблением перемешиваются и потом. отстаиваются не менее 40мин. Для выхода пузырьков воздуха!

Отстаиваются они для восстановления тиксотропности. Это написано на банке Tikkurila Empire, и всего минут десять.

В новой спецификации по Эмпиру время вообще не указано! Но! Вот Вам улучшенный вариант алкид-
ной краски для мебели. Читайте внимательно! Откуда у Вас информация на счет 10 минут – не знаю!
Кстати, по-мимо тиксотропности выходит и воздух подхваченный краской во время перемешивания –

КАРАТ
Тип Тиксотропная (желеобразная) алкидная краска с низким содержанием растворителя и слабым запахом. Обладает высокой укрывистостью и наполняемостью.
Область применения Применяется для окраски деревянных, древесностружечных и древесноволокнистых поверхностей внутри помещений. Тиксотропная краска Карат легко наносится кистью, она не образует подтеков и хорошо выравнивается по поверхности.Применяется для окраски дверей, оконных переплетов внутри здания.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Расход 15-20 кв.м/л.
Сухой остаток примерно 70 %.
Удельный вес 1,4-1,5 кг/л.
Разбавитель Уайт-спирит 1050 (при распылении Растворитель 1032).
Способ нанесения Наносится кистью, валиком или распылением.
Время высыхания До отлипа – 7 ч. Следующий слой можно наносить через сутки. Окончательное отверждение через 2 – 4 суток.
Блеск Полуглянцевый
Базис AM.
Цвет Белый. Большинство из цветов по каталогу “Мониколор Нова” на базисе А. При колеровке по базе AM необходимо добавлять паст 1,5 раза больше чем указано в рецептуре на базу А.
Атмосферостойкость Выдерживает больше 5000 проходов щеткой со всеми обыкновенными моющими средствами. Устойчива к скипидару, уайт-спириту и денатурату, а неустойчива, например, к нитрорастворителям.
Хранение Выдерживает хранение и транспортировку при низких температурах
Тара 0,225л, 0,9л, 2,7л, 9л.

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ
Предварительная обработка Неокрашенная поверхность:Обезжирить и очистить поверхность от грязи и пыли. Загрунтовать грунтовкой Отеке или Еху.Ранее окрашенная поверхность:Вымыть поверхность раствором Маалипесу, затем тщательно промыть водой, дать просохнуть. Отслаивающуюся краску удалить скребком, всю поверхность отшлифовать. Пыль от шлифовки удалить. Неровности выправить алкидной шпаклевкой Спаккели отшлифовать зашпаклеванные места и удалить пыль от шлифовки. При необходимости загрунтовать алкидной грунтовкой Отеке или Еху.
Условия при окраске Окрашиваемая поверхность должна быть сухой. Температура должна быть выше +5°С, а относительная влажность воздуха менее 80 %.
Окраска Если краска требует перемешивания перед применением (например, при разбавлении), дать простоять прим. на час перед нанесением для восстановления тиксотропности. При необходимости для нанесения кистью разводить уайт-спиритом, а для распыления – Растворителем 1032. Наносить кистью, валиком или распылением.
Очистка инструментов Рабочие инструменты промыть уайт-спиритом 1050.Грязные поверхности можно очистить нейтральным или слабо щелочным (рН 7-10) моющим составом, при помощи губки или ткани.

Добавки в краску и для чего они вообще нужны?

Назначение добавок в краску

Добавки в краски используются для того, чтобы привнести в лакокрасочный материал дополнительное свойство или несколько изменить его основные свойства, не меняя параметров в главном.

Антисиликоновая добавка в краску или лак

Для чего нужна антисиликоновая добавка в краску

Антисиликоновая (антикратерная) добавка или антисиликон используется для предохранения глянцевых покрытий от кратеров, вызванных мелкими загрязнениями силиконом или маслами поверхности детали.

Встретили такое интересное пояснение о антисиликоновых добавках, на которое стоит обратить внимание. Данное пояснение из инструкции по применению антисиликона объясняет нам суть химических реакций проходящих при его применении, а также, как ни странно, стоит ли вообще применять антисиликоновую добавку.

На что обратить внимание при применении антисиликоновой добавки

При добавлении антисиликоновой добавки покрытие становится совершенно не пригодным для последующего ремонта, поэтому её применение должно быть осмотрительно и оправдано. Не добавлять антисиликон в грунты и базовые покрытия.

Антисиликон содержит эмульгированные жиры, поэтому при его добавлении в краску происходит химическая реакция, в ходе которой антисиликоновый состав эмульгируется в краску в виде технического жира.

Краска сама становится жирной, и при нанесении на плохо обезжиренную поверхность, дефектов не проявляется.

Концентрированность добавки настолько велика, что изнутри вымыть из краскопульта ее просто не представляется возможным. В каналах пистолета так много царапин и различных рисок, куда забивается присадка, что абсолютно полностью удалить её никогда не получится.

Используйте отдельный пистолет для нанесения материалов с антисиликоновой добавкой. После шлифования даже не до конца стертые абразивы повторно не использовать.

Рис. 1. Антисиликоновая добавка APP в лак или краску

Смотрите видео о назначении и применении антисиликона

Видео.1. Антисиликон – назначение и применение

Текстурная добавка в краску и лак

Для чего нужна текстурная добавка в краску

Текстурные добавки – в порядке увеличения диаметра частиц придают поверхности покрытия равномерную шероховатость на глаз и на ощупь. Эта добавка называется «текстурный эффект», она представляет собой порошок из микрошариков.

Матирующие добавки используют для снижения степени блеска лаков и красок. Следует учитывать, что матирующие добавки, как правило, снижают устойчивость покрытия к царапинам, повышают вязкость.

Структурные добавки при покраске автомобилей

Структурные добавки позволяют имитировать всем знакомую не окрашиваемую пупырчатую текстуру бамперов и обвеса применяемую на многих автомобилях.

Структурные добавки смешиваются 1:1 с двухкомпонентным акриловым лаком или двухкомпонентной акриловой краской, а потом на общее количество добавляется отвердитель. Разбавитель, как правило, не требуется. При нанесении материал воздействует с воздухом, вскипает, образуя характерный текстурный рисунок.

Рис. 2. Матирующая добавка Vika

Тиксотропная добавка в краску и лак

Тиксотропная добавка при добавлении в краски и лак позволяет существенно увеличить толщину жидкого слоя до появления подтёков.

Принцип действия тиксотропных добавок для любознательных

Действие тиксотропных добавок основано на том факте, что их активные компоненты нерастворимы в растворителях, обычно применяемых в лакокрасочных композициях. Поэтому при введении в лакокрасочный состав эти добавки медленно выделяются из композиции, образуя очень мелкие, игольчатые микрокристаллы, которые затем формируют трехмерную решетчатую структуру.

Первоначальное формирование этой структуры может потребовать нескольких часов. При нанесении таких покрытий достаточно очень небольших сдвиговых усилий, чтобы разрушить решетчатую структуру и, таким образом, придать материалу желаемую текучесть.

После нанесения покрытия структура материала восстанавливается очень быстро, повышая вязкость в нанесенных пленках.

Что такое тиксотропная краска?

Тиксотропная краска — это краска не дающая потеков при окрашивании.

Жидкие и густые лакокрасочные материалы имеют как преимущества, так и недостатки.

Тиксотропные краски обладают лучшими свойствами обоих классов: они не дают осадка в банке, они не стекают с кисти и удобны в нанесении, имеют хороший розлив и не образуют потеков на вертикальных поверхностях.

Все эти свойства достигаются тем, что эти материалы имеют высокую вязкость в покое и низкую вязкость при механических воздействиях (перемешивание, нанесение).

Вот это свойство материалов — уменьшать свою вязкость при механическом воздействии называется тиксотропностью.

Тиксотропность достигается введением в краски веществ, называемых ассоциативными загустителями или использованием тиксотропных лаков при производстве алкидных эмалей.

В любом случае в краске образуются временные связи между частицами связующего, которые существуют в покое и обратимо разрушаются при механических воздействиях.

Тиксотропная лакокрасочная композиция

Изобретение может быть использовано для строительных и отделочных внутренних и наружных работ. Представляет собой эмаль на основе алкидного связующего – ПФ-115, растворители, пигменты и наполнители, которая дополнительно содержит 15 – 25 мас.% водного раствора поливинилового спирта при содержании его в растворе не более 0,02%. Композиция обладает высокой тиксотропностью, не течет при нанесении, не расслаивается при хранении, сохраняет все свойства, присущие алкидным эмалям. 1 табл.

Изобретение относится к получению методом диспергирования лакокрасочных материалов на основе алкидных связующих, предназначенных преимущественно для строительных отделочных, внутренних и наружных работ.

Известна лакокрасочная композиция на основе алкидного связующего, представляющая собой дисперсионную систему, содержащую пентафталевый лак, растворители, пигменты и наполнители (Эмаль ПФ-115 ГОСТ 6465-76).

Эта композиция имеет существенный недостаток – низкую тиксотропность системы.

Этот недостаток приводит к тому, что в процессе хранения через непродолжительное время система теряет стабильность. Наблюдается расслоение лакокрасочного материала, а именно осаждение пигментов и наполнителей на дно, что ведет к образованию уплотненных осадков, а на поверхности появлению жидкостного слоя из связующих этих материалов.

С течением времени этот процесс прогрессирует и может заканчиваться образованием твердой пленки связующего. В таких случаях перед использованием эмали необходимо удалить с поверхности твердые пленки, а оставшуюся композицию тщательно перемешать. При этом исходное качество эмали ухудшается.

Задача настоящего изобретения – создание лакокрасочной композиции, обладающей повышенной тиксотропностью при сохранении всех свойств, присущих эмали ПФ-115.

Для решения поставленной задачи тиксотропная лакокрасочная композиция, включающая эмаль ПФ-115, содержащая алкидное связующее, растворители, пигменты и наполнители, дополнительно содержит водный раствор поливинилового спирта при содержании его в растворе не более 0,02% при следующем соотношении компонентов, мас.%: Указанный водный раствор поливинилового спирта – 15-25 Эмаль ПФ-115 – Остальное Сущность изобретения заключается в следующем.

При получении известной лакокрасочной композиции методом диспергирования твердые частицы – пигменты и наполнители – в процессе преодоления межмолекулярных сил накапливают свободную энергию.

При введении в дисперсионную среду лакокрасочной композиции водного раствора поливинилового спирта в заявленной концентрации в процессе дальнейшего диспергирования, по-видимому, происходит связывание этой энергии и образование структуры, состоящей в том числе из переплетенных молекул поливинилового спирта. Эта структура обладает высокой тиксотропностью – полным самопроизвольным восстановлением после механического разрушения.

Таким образом, новый технический результат заключается в получении композицией в целом тиксотропных свойств.

ПРИМЕР. Лакокрасочную композицию готовили следующим способом.

В шаровую мельницу загружали алкидное связующее – пентафталевый лак ПФ-283, состоящий из пентафталевой смолы, ксилола и уайт-спирита, пигменты и наполнители (титановые белила, мел природный) диспергировали в течение 80 часов. Затем добавляли предварительно растворенный в горячей воде и охлажденный до комнатной температуры 0,02%-ный раствор поливинилового спирта. После его введения диспергирование продолжали в течение 30-60 минут.

Составы известной и заявляемой эмалей приведен в таблице.

Полученная композиция по внешнему виду пленки, цвету, блеску, укрывистости, времени высыхания однослойного покрытия, эластичности, прочности пленки при ударе, твердости пленки, адгезии, вязкости находится на уровне известной эмали и соответствует стандартам.

Что касается тиксотропности, то известная эмаль начинает терять стабильность после 2 суток хранения. Заявляемая композиция проявляет стабильность уже в течение 2-х месяцев.

Тиксотропная лакокрасочная композиция, включающая эмаль ПФ-115, содержащая алкидное связующее, растворители, пигменты и наполнители, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит водный раствор поливинилового спирта при содержании его в растворе не более 0,02% при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Указанный водный раствор поливинилового спирта 15-25

Что такое тиксотропия?

Понятие «тиксотропия» нельзя назвать повседневным. Это, скорее, что-то из области науки. Но, тем не менее, тиксотропия, как и многие другие сложнозвучащие явления, окружает нас повсюду. Первое (а иногда и последнее), что придёт на память — это краска, которая должна обладать достаточной тиксотропией, чтобы не стекать по стенам после нанесения. Ну и всё… пока.

Итак, тиксотропия, как мы знаем — это увеличение вязкости жидкости, не испытывающей механического воздействия. Строго говоря, это способность дисперсной системы (жидкость + измельчённая твердая фаза) восстанавливать предел текучести после прекращения механического воздействия. За сухим определением скрывается много интересного. Из определения видно, что тиксотропия — это не способность жидкости затвердевать, а скорее способность пластичных тел становиться жидкими. Самые распространённые тиксотропные системы, встречающиеся в природе — это вода+глина. Вы и сами можете провести несложный опыт — размешайте глину с водой 1:1 и вы получите массу, которая будет загустевать со временем, однако, после интенсивного перемешивания, снова станет такой же, как жидкая сметана. Дело в том, что частички глины в воде при превышении определённой концентрации начинают взаимодействовать между собой и образовывать связи. Связи эти непрочные и рвутся легко (перемешиванием или встряхиванием), но именно они и определяют возросшую вязкость системы.

Итак, чтобы сделать жидкость тиксотропной, в неё надо добавить так называемые «реологические добавки» — обычно это каолин или глина. Добавки вносят в те жидкости, которые должны быть густыми, но перегонять их по трубам или наносить на поверхность удобнее в жидком виде. Например, раствор бетона — это тоже тиксотропная система. Если бетономешалка не будет вращаться, то через пару часов начнётся «схватывание» бетона и чтобы её очистить надо будет поработать ломом. А вот когда мы этот бетон заливаем в фундамент — тут уж лучше, чтобы он был густым. Так же явление тиксотропии используется в типографиях и многих производствах.

В природе смеси воды и глины встречаются повсюду. Например — грязевые болота. Они засасывают животных, и их ожидает страшная смерть — от голода или от хищников. Чем сильнее животное дёргается, тем сильнее оно «встряхивает» участки грязи около себя, грязь становится жидкой, животное проваливается глубже, но, когда оно замирает — грязевое болото застывает и пошевелиться становится всё сложнее…

Другой печальный пример тиксотропии — оползень. Стоит себе глинистая гора несколько лет, а может быть, даже десятков или сотен лет, и вдруг, казалось бы, ни с того ни с сего, поползла, разрушая и обволакивая всё на своём пути. Но мы-то теперь знаем, в чём дело — этот большой ком глины от подземной вибрации, которую мы и не почувствовали, стал чуть менее вязким и «пополз».

Причём этот относительно медленный процесс может повлечь за собой и более скоротечные — если поплывший участок теряет свою прочность, то могут разрушиться дома, которые на нём стоят, посыпаться камни. Если по этому месту проходит асфальтированный участок, то он проваливается — ему уже не на что опираться.

Есть определённые «оползнеопасные» пропорции воды, песка, земли и глины. При них получается наиболее опасная смесь — твёрдая поверхность, которая при вибрации наиболее сильно теряет вязкость. Геологи и мелиораторы знают толк в этом деле и могут спрогнозировать сейсмическую опасность того или иного участка земли, взяв несколько проб с разной глубины. И всё это с помощью измерения тиксотропии полученных проб.

Наверняка каждый читатель сам может вспомнить множество явлений, происходящих по такому же принципу, когда при вибрации что-то твёрдое вдруг течёт или густая паста при перемешивании становится жидкостью, просто не все знали имя этого явления…

Читайте также:  Выбираем потолок для зала
Ссылка на основную публикацию