В ряде случаев, особенно исходя из соображений экономичности, выпу­скают высоконаполненные фасадные краски со значением ОКП > 50 % вплоть до КОКП.

Такие фасадные краски обычно применяют при реставрации зданий для окрашивания оштукатуренных поверхностей, поэтому покрытия на их основе должны обладать отличной паропроницаемостью.

Для изучения свойств фасадных покрытий на основе красок с высо­кой ОКП были использованы типичные коммерческие продукты типа Ак и Ак/С. В качестве «жестких» мономеров применяли метилметакри­лат и стирол, в качестве «мягкого» мономера — бутилакрилат. В табл. 26 приведены состав и характеристики используемых дисперсий.

Сополимеры Ак/С 2а и Ак/С 26 имеют одинаковый мономерный со­став, но для их получения применяли различные эмульгирующие систе­мы, а для нейтрализации после полимеризации — различные нейтрали­заторы. Дисперсия Ак/С 2а была нейтрализована аммиаком, а Ак/С 26 — гидроксидом натрия. На основе указанных сополимеров получали фа­садные краски с ОКП 40—60%, т. е. интервал значений включал ОКП как выше, так и ниже критической.

Рецептуры исследованных красок приведены в табл. 27 в соответст­вии с последовательностью загрузки. Независимо от МТП пленкообра­зователя все краски содержали растворитель для предотвращения раз-

Дисперсия 4- " "" - і* . 'V ' , ■ « ' Л* ""-г" * .■		- ТСТ> ^ ; ( - " ЛІ С - г. ' Д ' 'Л V"* * Л -' w:	МТП, °С ; . Г ч Т' ~ • ' t : -.Л,- і 'U-^-. Д-----Г - ■■ ' . - А Ж-.Ъ'-^С - Ia1 .» -
> • л-Бутилакрилат	Стирол
Ак/С 1	55	45	12	7
Ак/С 2а	50	50	25	18
Ак/С 26	50	50	25	20
	Л-Бутил-акрилат	Метилметакрилат
Ак 1	55	45	12	7
Ак 2	50	50	20	13

Личий во времени высыхания и имели массовую долю нелетучих ве­ществ 58,8%. Были проведены лабораторные и натурные испытания и определены изменение цвета (значения Д£*, а*, /?*), меление и іря - зеудержание покрытий.

Таблица 27 Компонент Количество, КГ, ПРИ РКП 40% 50% 60% Вода 103 116 127 Колеровочная паста 2 2 2 Аммиак концентрированный 2 2 2 Тарный консервант Acticide 3 3 4 Полифосфат натрия, Calgon N, 25%-й раствор 4 5 5 Загуститель целлюлозный Natrosol 250HHR, 2%-й раствор 50 56 62 Загуститель полиуретановый Collacral PU 85 4 5 5 Пеногаситель Agitan 280 1 1 1 Уайт-спирит 12 14 15 Бутилдигликоль 12 14 15 Пропиленгликоль 16 18 20 Диоксид титана Kronos 2043 155 175 192 Омиакарб 5GU 175 198 216 Тальк AT-1 55 62 68 Пеногаситель Agitan 280 2 2 2 Дисперсия 50%-ная 404 304 221 Вода 23 42 Итого 1000 1000 1000

-piПоказатель	Знач*	»ние ДЛЯ Пк на ОСНОВО дисперсий. V' j
	Aicl	, .АИ®	Ак С1	К/С 2а	Ак/С 26
Водопоглощение после 24 ч, %	14,3	12,0	11,0	11,9	9,7
1 цикл
2 цикла	10,5	9,5	8,8	6,3	3,9
Прочность при разрыве, Н/мм2	4,8	5.7	4,3	5,2	5,4
Удлинение при разрыве, %	30	20	150	80	50
Паропроницаемость, г/мг сут, при расходе 300 г/м2	41,5	36,4	41,7	24,1	29,0
500 г/м2	28,8	27,3	35,9	18,8	18,2
Капиллярное водопоглощение,	0,02	0,03	0,03	0,02	0,01
Кг/(м2 ч1/2)

В табл. 28—30 приведены результаты лабораторных испытаний по­крытий на основе фасадных красок, полученных по рецептурам табл. 27 с ОКП 40, 50 и 60% соответственно.

Таблица 29 Показатель.•; 11 ' -•»••- v.;:'• ї-'чч-ї>•• a-•',••« .. / ■ Значение для Пк на основе дисперсий •• - лj Ак 1 АК2 Ак/С 1 Ак/С 2а Ак/С 26 Водопоглощение после 24 ч, % 1 цикл 12,0 9,6 8,1 9,2 8,2 2 цикла 8,1 7,3 6,0 5,0 3,7 Прочность при разрыве, Н/мм2 6,6 7,8 5,7 6,8 6,6 Удлинение при разрыве, % 20 8 30 20 10 Паропроницаемость, г/(мг сут), при расходе 300 г/мг 40,5 37,7 47,2 28,9 27,7 500 г/м2 27,0 29,8 33,2 17,9 19,4 Капиллярное водопоглощение, кг/К ч1/г) 0,04 0,05 0,01 0,03 0,01

Из приведенных в таблицах данных следует, что водопоглощение свободных пленок уменьшается с увеличением МТП пленкообразовате - ля независимо от типа сополимера. Как и предполагалось, водопогло­щение покрытий на основе Ак-сополимеров выше, чем на основе Ак/С. Удивительно, но Пк на основе дисперсии Ак/С 26, нейтрализованные гидроксидом натрия, имеют более низкие водопоглощение и паропро-

	Г Значение для Тік на основе дисперсий М
Ак 1	, А к 2 ' ; • .. ,•.-.	У ■■ і	Ак/С 2а	І Ак/С 26 "
2 Паропроницаемость, г/(м сут), при расходе 300 г/м*	164,3	144,8	190,4	119,4	111,4
500 г/м'	117,3	103,6	134,9	77,1	82,3
Капиллярное водопоглощение, 2 1/2 кг/(м ч )	0,4	0,32	0,31	0,06	0,05

Ницаемость по сравнению с Пк на основе Ак/С 2а. Это соблюдается во всем интервале значений ОКП. Паропроницаемость покрытий на осно­ве сополимера Ак/С 26 лучше, чем Ак/С 2а.

Показано, что паропроницаемость и капиллярная адсорбция по­крытий на основе «мягких» акриловых сополимеров лучше, чем «твер­дых». Так, покрытия на основе краски, содержащей «мягкий» сополи­мер Ак/С 1, с ОКП ниже критического значения (40 и 50%) характери­зуются более низкими значениями водопоглощения и более высокой паропроницаемостью, чем покрытия на основе «твердого» сополимера Ак/С. Эти результаты нельзя распространять на все «мягкие» стиро­лакриловые пленкообразователи без проведения соответствующих ис­пытаний. В случае использования чисто акриловых сополимеров сни­жение их МТП приводит к повышению водопоглощения свободных пленок, а при повышении МТП сополимеров водопоглощение снижа­ется. Следует отметить, что свободные пленки применяют для опреде­ления «нормального», отчасти теоретического водопоглощения, так как они никогда не используются в практике. Для покрытий это пра­вило не соблюдается, так как применяется другой метод определения водопоглощения. Для оценки капиллярной абсорбции и паропрони - цаемости покрытий краску наносили на минеральную подложку или на Natronkraft-Paper. Пленкообразование на песчанике в лаборатор­ных условиях хорошо моделирует процесс пленкообразования на ре­альных фасадах зданий.

Водонепроницаемость покрытий, содержащих чисто акриловые пленкообразователи, снижается при повышении ОКП с 40 до 50%. Из­мерения капиллярной абсорбции и водопоглощения показали, что для покрытий на основе стиролакриловых сополимеров не наблюдается по­нижения водонепроницаемости при увеличении ОКП до 50%.

.. ............... ..... п I III III inimiiiuftfiinri г їм ими UlfflfH

Свободные пленки на основе красок с ОКП 60% для обоих типов со­полимеров оказались слишком хрупкими для проведения физико-меха­нических испытаний и определения водопоглощения.

Покрытия на основе Ак-сополимеров независимо от ОКП имеют бо­лее высокую паропроницаемость, чем соответствующие покрытия на основе Ак/С-пленкообразователей. Интересно отметить, что для по­крытий на основе красок, содержащих Ак/С-сополимеры, при увеличе­нии ОКП с 40 до 60% капиллярное водопоглощение повышается очень незначительно, тогда как для покрытий на основе Ак-сополимеров оно возрастает очень сильно. В покрытиях с низким содержанием пленко­образователя (ОКП=60%) капиллярная абсорбция понижается при по­вышении МТП сополимера. Это особенно проявляется в случае фасад­ных красок на основе «твердых» Ак/С-сополимеров с ОКП выше кри­тического значения. Отличие в значениях прочности при разрыве для пленок, содержащих сополимеры разного типа, очень незначительно при одинаковой МТП дисперсий. Эластичность свободных пленок, ха­рактеризующаяся удлинением при разрыве, выше для пленок на основе Ак/С-сополимеров, чем на АК.

НІМІ

Натурные климатические испытания покрытий были проведены в Лимбургерхоффе на юге Германии. Для определения атмосферостойко-

Через 1 год через 2 года через 3 года

ДР

Ak2 Ak/Sl Ak/S2a

Ак1

Ak/S2b

Дисперсия

Рис. 39. Изменение цвета фасадных покрытий на основе красок с ОКП=50% при натурных испытаниях

Сти покрытий в качестве щелочного субстрата была выбрана цеменгно - волокнистая панель, предварительно загрунтованная водно-дисперси­онной грунтовкой. Испытывали двухслойные покрытия, нанесенные с расходом краски 300 г/м2- Панели помещали на южную поверхность ис­пытательного стенда под углом 45°. Через каждые 12 мес. экспозиции делали фотографии, по которым определяли меление покрытий по DIN 53159 и грязеудержание по DIN 6174.

Изменение цвета (АЕ*) покрытий в зависимости от времени экспо­зиции для красок с ОКП 50% приведено на рис. 39. Так как вид кри­вых для покрытий на основе красок с различными значениями ОКП одинаков, далее рассмотрим только покрытия на основе красок с ОКП 50%.

Akl Ak2 Ak/S1 Ak/S2a Ak/S2b Дисперсия

Рис. 40. Значения L* для фасадных покрытий на основе красок с <ЖП=50% при на­турных испытаниях

При увеличении МТП пленкообразователей значение АЕ* уменьша­ется, что также подтверждается исследованиями непигментированных сополимеров [85]. Изменение цвета покрытий на основе чисто акрило­вых сополимеров значительнее, чем для покрытий, содержащих стиро - лакриловые пленкообразователи. При использовании чисто акриловых сополимеров слабое изменение цвета покрытий наблюдается непрерыв­но. Для стиролакриловых пленкообразователей зависимость имеет U - образную форму при экспозиции в течение одного и двух лет, после третьего года испытаний цвет покрытий на основе Ак/С 26 изменяется меньше, чем для покрытий, содержащих Ак/С 2а. На рис. 40 показано

■I перед испытанием $ через 2 года | через 1 год ^Л через 3 года

Изменение значения L* в зависимости от времени экспозиции и типа дисперсии. После одного года испытаний значение Z* для покрытий на основе чисто акриловых пленкообразователей выше, чем стиролакри- ловых, что подтверждается данными грязеудержания для чисто акрило­вых сополимеров, представленных в табл. 31.

Значения L* для покрытий на основе Ак-сополимеров увеличивают­ся из-за их меления, тогда как тот же показатель для покрытий на осно­ве Ак/С-дисперсий достигает предельного значения после двух натур-

Таблица 31 Показатель, балл Ак1 Ак2 Ак/С1 Ак/С2а Ак/С2б 1 год ОКП 40% Грязеуде ржание 2 1,5 1,5 1,5 1,5 Деструкция полимера 0 0 0 0 0 2 года Грязеудержание 3 2 2 2 2 Деструкция полимера 1 1 2 1 2 3 года Грязеудержан ие 3 25 2 2 2 Деструкция полимера 1,5 2 3 3 3 1 год ОКП50% Грязеудержание 25 2 2,5 2 1,5 Деструкция полимера 0 0 0 0 0 2 года Грязеудержание 2,5 2 2 2 2 Деструкция полимера 3 1 3 3 3 3 года Грязеудержание 3,5 3 3,5 3,5 3,5 Деструкция полимера 3,5 2 4 4 4 1 ГОД ОКП 60% Грязеудержание 2,5 2,5 2 2 2 Деструкция полимера 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 2 года Грязеудержание 3 25 2,5 2,5 2,5 Деструкция полимера 3 3 4 4 4 3 года Грязеудержание 4 3,5 3,5 3,5 3,5 Деструкция полимера 4 3 5 4,5 5 Примечание. Гоязеудержание испытывали по DIN 53 230, деструкцию полимера (меление) - по DIN 52 230.

Ных испытаний и более не меняется. Грязеудержание и ^-составляю­щая изменяют внешний вид Пк и на основе Ак/С пленкообразователей. Интересно сравнение сополимеров Ак/С2а и Ак/С2б, имеющих одина­ковый мономерный состав: Л£* и изменений значения L* для сополи­мера Ак/С 26 не столь значительны, как для Ак/С 2а. результаты опре­деления грязеудержания также показали, что этот показатель для Ак/С 2 б ниже, чем для Ак/С 2а.

Изменение второго компонента Дії*-значения /^-характеризующего степень пожелтения покрытий, приведено нарис. 41. Полученные дан­ные свидетельствуют, что несмотря на различие состава Ак/С-сополи - меров, при повышении их МТП (увеличении содержания стирола в со­полимере) не наблюдается тенденции к пожелтению покрытий.

Против предполагаемого, покрытия на основе пленкообразователей Ак/С 2а и Ак/С 26 имеют более низкую тенденцию к пожелтению, чем покрытия, содержащие Ак/С 1. Изменение третьего компонента А— значения я* — приведены на рис. 42. Цвет всех покрытий с увеличени­ем времени экспозиции все больше сдвигается в зеленую область спек­тра, что иллюстрируется снижением значения а*. Это можно объяснить

Через 2 года через 3 года

Перед испытанием через 1 год

7 6 5

Ь*4

З

2 1 О

Ak1 Ak2 Ak/S1 Ak/S2a Ak/S2b

Дисперсия

Рис. 41. Значения b* для фасадных покрытий на основе красок с <ЖП=50% при на­турных испытаниях

Компонент і I І * - «	Содержание ч, (по массе)
Вода	137
Диспергирующий агент	2
Аммиак 30%-ный раствор	2
Консервант (Acticide® Flb)	3
Полифосфат натрия (25%-ный раствор)	4
Загуститель (Natrosoi® 250 HHRd),
2%-ный раствор	50
Ассоциативный загуститель
(Collacral® PU 85а)	4
Пеногаситель (Agitan® 280е)	1
Коалесцент
Уайт спирит	12
Бутилдигликоль	12
Пропиленгликоль	16
Диоксид титана (рутил)	155
Наполнитель (Omyacarb 5GU)	175
Наполнитель (Тальк 5 мкм)	55
Пеногаситель (Agitan® 280)	2
Дисперсия (Acronal® 18 Da)	370
Итого	1000

Красок на основе стиролакриловой дисперсии с массовой долей нелету­чих веществ 66% и ОКП 50% (ниже КОКП), и чисто акриловой диспер­сии, с массовой долей нелетучих веществ 58% и ОКП 41% (ниже КОКП), представленные, соответственно в табл. 32 и 33. В качестве примеров пленкообразователей выбраны дисперсии Acronal. Рецептуры приводятся в порядке рекомендуемой загрузки.