Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Аналитический обзор 10
1.1. Органорастворимые алкиды 10
1.2. Водоразбавляемые алкиды 16
1.3 Самоэмульгирующися алкиды 19
1.4. Водоразбавляемые пленкообразующие системы на основе алкидов 24
1.5. Лакокрасочные материалы на основе водоэмульсионных алкидных пленкообразующих систем 32
1.6. Модифицированные алкидные смолы 35
1.6.1. Алкидные смолы, модифицированные стиролом и акриловыми смолами 35
1.6.2. Тиксотропные алкидные смолы 38
1.6.3. Алкидные смолы, модифицированные уретаном 41
1.6.4. Прочие модифицированные алкидные смолы 43
ГЛАВА 2. Объекты и методы исследования 47
2.1. Объекты исследования 47
2.2. Методы исследования 50
2.2.1. Лабораторное оборудование 50
ГЛАВА 3. Синтез винилированных алкидных олигомеров и изучение их свойств 54
3.1.Разработка технологии синтеза ВАО 54
3.2. Изучение состава и структуры ВАО 64
3.2.1. Изучение ИК-спектров различных алкидных олигомеров 64
3.2.2 Изучение молекулярно-массового распределения ВАО 71
3.3 Изучение свойств ВАО 78
3.3.1 Изучение температуры стеклования основы ВАО 78
3.3.2 Изучение свойств пленок, полученых из ВАО 79
3.3.4 Выводы 82
ГЛАВА 4 Изучение процесса эмульгирования ВАО 85
4.1 Изучениние процесса эмульгирования ВАО в воде 85
4.1.1 Выбор оптимальных параметров эмульгирования ВАО 91
4.1.2 Выбор нейтрализатора карбоксильных групп ВАО 97
4.1.3 Выбор ПАВ и воды 98
4.1.4. Эмульгирование на промышленной установке 99
4.2. Изучение кинетики процесса эмульгирования ВАО 105
4.3 Изучение устойчивости водных эмульсий ВАО 108
4.3.1 Хранение водных дисперсий ВАО 108
4.3.2 Изучение дзета-потенциала дисперсий ВАО 108
4.3.3.Изучение энергии активации водных дисперсий ВАО 114
4.4 Изучение свойства пленок и ЛКМ, полученных из ВАО 118
4.4.1 Пленкообразование из дисперсии ВАО 118
4.4.2 Исследование пленок дисперсий ВАО с помощью сканирующего атомно-силового микроскопа 120
4.4.3 Выбор сиккатива для водных дисперсий ВАО 122
4.4.4Практическое применение водных дисперсий ВАО 123
4.5 Выводы 125
ГЛАВА 5 Области практического применения ВАО 127
5.1 Разработка органорастворимых ЛКМ на основе ВАО 127
5.1.1 Полуфабрикатный лак ПЭ-064 129
5.1.2 Грунт-эмаль ПЭ-041 130
5.1.3 Эмаль ПЭ-141 132
5.1.4 Ремонтный состав для полимерного покрытия 135
5.1.5 Сравнительные испытания 136
5.1.6 Выводы 139
5.2 Разработка воднодисперсионных ЛКМ на основе ВАО 140
5.2.1 Воднодисперсионный лак ВД-ПЭ-064 141
5.2.2 Воднодисперсионная краска ВД-ПЭ-141 143
5.2.3 Перспективы применения воднодисперсионной краски ВД-ПЭ-141 для внутренних помещений судов и кораблей 146
5.2.4 Воднодисперсионная фасадная краска ВД-ПЭ-151 148
5.2.5 Выводы 150
5.3 Изучение возможности использования ВАО для модификации различных олигомеров и полимеров 150
5.3.1 Модификация сополимеров поливинилхлорида и винилацетата 151
5.3.2 Модификация полистирола 154
5.3.3 Модификация эпоксидных смол 160
5.3.4 Выводы 167
5.4 Разработка биоцидных составов на основе водных дисперсий ВАО 168
5.4.1 Первоначальная оценка образцов 170
5.4.2 Внутритарные испытания 171
5.4.3 Внутрипленочные испытания 172
5.4.4 Определение противогрибковой активности 173
5.4.5 Определение противоводорослевой активности 176
5.4.6 Выводы 179
5.5 Разработка теплоизолирующих покрытий на основе ВАО 180
5.5.1 Актуальность создания теплоизолирующих покрытий 180
5.5.2 Применение вакуумированных микросфер для создания теплоизолирующих покрытий на основе ВАО 181
5.6 Использование ультрадисперсной окиси железа для создания антикоррозионных покрытий на основе ВАО 184
5.6.1 Введение 184
5.6.2 Описание ультрадисперсной синтетической железной слюдки и технологии 187
5.6.3 Пигментирование УЖС 189
5.6.4 Качество пигментов на УЖС 190
5.6.5 Выводы 192
5.7 Разработка технологии гранулирования ВАО 193
5.7.1 Методы диспергирования ЛКМ 193
5.7.2 Гранулирование ВАО 195
5.7.3 Применение явления дислокационно-динамической диффузии в
диспергировании материалов на основе ВА 200
Заключение 201
Список литературы 204
- Водоразбавляемые пленкообразующие системы на основе алкидов
- Изучение ИК-спектров различных алкидных олигомеров
- Изучение устойчивости водных эмульсий ВАО
- Перспективы применения воднодисперсионной краски ВД-ПЭ-141 для внутренних помещений судов и кораблей
Водоразбавляемые пленкообразующие системы на основе алкидов
Разработана серия ПЭГ-содержащих алкидных полимеров, получаемых путем этерификации 70–85% алкидной смолы, модифицированной низкомолекулярным ПЭГ, и 15–30% сополимера с карбоксильными группами до кислотного числа 10–25мгКОН/г, содержащей 3,4–6% звеньев ПЭГ. После нейтрализации карбоксильных групп с помощью аммиака или органического амина добавляется менее 20% органических растворителей, улучшающих растворимость смол, и эмульгируют в воде [193].
В последнее время широкое распространение получили ПЭГ-содержащие алкидные олигомеры в сочетании с различными модифицирующими фрагментами, вводимыми на стадии синтеза акриловыми, эпоксидными, фенолформальдегидными смолами, изоцианатами, меламиновыми смолами, винильными смолами или мономерами. В частности, самоэмульгирующиеся алкидные олигомеры получают: этерификацией продуктов содержащих 15–45% жирных кислот высыхающих масел, многоатомного спирта, многоосновной кислоты и продукта на основе ПЭГ, полученного сополимеризацией с 10–25% метакриловой кислоты [194]; взаимодействием жирных кислот высыхающих масел, многоатомного спирта, многоосновной кислоты, поликарбоновой кислоты и ПЭГ и эпоксидного соединения [195]; взаимодействием масла или жирной кислоты, многоатомного спирта, многоосновной кислоты, монокарбоновой кислоты или ангидрида, ПЭГ и эпоксида при соотношении 3–50 частей эпоксида на 100 частей остальных компонентов, взаимодействием ПЭГ-содержащего эпоксидного аддукта с алкидной смолой при температуре 150–280С [196]. Для улучшения физико-механических свойств в данные алигомеры вводят фенолформальдегидные смолы.
Самоэмульгирующуюся алкидную смолу получают взаимодействием высыхающего масла, многоатомного спирта, многоосновной кислоты или ангидрида, одноосновной ароматической кислоты, ПЭГ, эпоксидной смолы и фенолформальдегидной смолы в количестве 5–50 частей от суммы остальных компонентов [197]. Хорошие пленкообразующие свойства имеют САО, модифицированные изоцианатами. Их получают взаимодействием масла или жирной кислоты, три (2-окси этил) изоциамураты, полиола, одноосновной кислоты, фталевой кислоты и ПЭГ [198] взаимодействием ненасыщенного масла (растительного), малеинового
ангидрида, ПЭГ и изоцианата при 175-300 С, полученный продукт используется в качестве эмульгатора [199, 200]; взаимодействием жирных кислот, ПЭГ и диизоцианата [201, 236].
Легкоэмульгируемые алкиды получают на основе продуктов конденсации с меламиновыми смолами, содержащими этоксильные группы. Конденсат эмульгируется в присутствии 1% триэтаноламинов с образованием 70% морозостойкой эмульсии с размером частиц 1-1,5 мкм [18]. Аналогичными свойствами обладают эмульсии, полученные на основе продуктов взаимодействия алкидов (подсолнечное масло, пентадиол, фталевый ангидрид с конденсатом гексаметоксиметил-меламина и монометилового эфира ПЭГ. Продукт эмульгируется с образованием 60% эмульсии, имеющей частицы размером 1-2 мкм и морозостойкостью в течение 5 циклов испытаний [202].
Весьма перспективным в плане создания высококачественных покрытий, является САО, полученные в результате сополимеризации с виниловыми и другими мономерами. Они обеспечивают повышение адгезии и атмосферостойкости покрытий [203, 204].
Такие диспергируемые в воде полимеры получают взаимодействием льняного масла, пентаэритрита, п-трет-бутилбензойной кислоты. Смесь выдерживают при 230 С до КН-15 мгКОН/г, охлаждают и добавляют пентаэритрит, фталевый ангидрид и полиэтиленгликоль, далее смесь выдерживают при 230 С до КH –10 мгКОН/г смесь охлаждают и проводят сополимеризацию данного продукта с винильным полимером [204].
Двухступенчатым синтезом получают ПЭГ-содержащие алкиды: реакцией 25-30% сополимера на основе 30-55% ненасыщенной жирной кислоты, 10-25% метакриловой кислоты, 30-60% виниловых или винилдиеновых мономеров с 5-15% ПЭГ с молекулярной массой 1000-3000, на второй стадии проводят частичную этерификацию 30-50% малеинизированной алкидной смолы с помощью 50-60% алкидной смолы содержащей 15-50% высыхающих жирных кислот и имеющую кислотное число (КЧ) 65 мгКОН/г, в присутствии азеатропного растворителя, КЧ и вязкость смолы достигает значений 10-25% мгКОН/г и 1-1,6 у.е. соответственно. Полученный продукт эмульгируют в воде в присутствии аммиака или органического аммиака, в присутствии не более 20% органических растворителей [135].
Аналогичный сополимер получают взаимодействием 15-20% метакриловой кислоты 30-55% ненасыщенной жирной кислоты, 30-60% виниловых или винилдиеновых мономеров. Сополимер можно применять в смеси с продуктами, содержащими свободные жирные кислоты [193].
Известны водные дисперсии алкидных смол, которые получают эмульгированием в воде САО на основе продуктов взаимодействия алкидной смолы и ПЭГ, где такой продукт выступает в качестве эмульгатора [219].
С целью более равномерного распределения ПЭГ в алкидной цепи, что как оказалось, способствует уменьшению степени гидролиза, ПЭГ вводится в 2 стадии [235]. На первой стадии происходит взаимодействие растительного масла, многоатомного спирта, ПЭГ, монокарбоновой кислоты до КЧ 5 мгКОН/г. На второй стадии происходит введение остатков ПЭГ, а также дикарбоновой или монокарбоновой кислоты и проводят полиэтерификацию до КЧ 10-25 мгКОН/г [20].
Изучение ИК-спектров различных алкидных олигомеров
Как рассматривалось в главе 1, винилтолуол (ВТ) раньше использовался для модификации алкидных олигомеров, но широкого распространения в лакокрасочной отрасли этот процесс не получил. Это, скорее всего, связано с тем, что для модификации алкидных смол использовался один вид ВТ. В данной работе были использованы различные модификации ВТ.
В промышленности ВТ получают 2 методами: алкилированием толуола этиленом с последующим дегидратированием или взаимодействием толуола и ацетилена с последующим крекингом дитолилэтанов [28].
По своим технологическим показателям ВТ больше всего похож на стирол, но отличается большей молекулярной массой, более высокой температурой кипения, имеет значительно лучшую стабильность при хранении (в 12 раз больше) – см. таблицу 3.1.
Так же ВТ может реагировать, как с сопряженными, так и несопряженными двойными связями жирных кислот масел. Стирол реагирует только с сопряженными двойными связями. Наличие метильной группы –СН3 в молекуле ВТ дает возможность ВАО растворяться в алифатических и ароматических растворителях. Алкиды, модифицированные стиролом для растворения, требуют ароматических растворителей.
Данное свойство ВАО можно объяснить следующим образом (см. рисунок 3.1). В случае применения стирола в качестве модификатора алкидных олигомеров, наблюдается мезомерный эффект, происходит смещение электронной плотности 6 облака бензольного кольца в сторону винильной связи стирола, в этом случае двойные связи стирола получаются сопряженными. В случае применения ВТ в качестве модификатора алкидного олигомера, мезомерный эффект смещает плотность электронного 6 облака бензольного кольца в сторону метильной группы -СН3. Поэтому у ВТ двойные винильные связи не являются сопряженными, что в свою очередь позволяет проводить в большей степени привитую сополимеризацию при синтезе и структура ВАО получается более упорядоченной, что влияет на параметры растворимости. Такие ВАО, обладают лучшей растворимостью в алифатических растворителях и совмещаются с большим числом различных олигомеров и полимеров, и пленки на их основе имеют лучшие физико-механические и защитные свойства.
Модификация алкидных смол ВТ обеспечивает совместимость, как с алифатическими, так и с ароматическими растворителями, так же это дает возможность модифицировать алкиды с широким ассортиментом различных пленкообразователей. В отличие от обычных алкидов – пентафталей, винилированные алкидные олигомеры (ВАО) обладают более высокой твердостью, ускоренным временем сушки, отличным блеском, атмосферостойкостью. По сравнению с алкид-уретановыми смолами, ВАО обладают большей атмосферостойкостью и значительно лучшей стойкостью к ультрафиолету [146].
Первоначально, для синтеза ВАО был испробован ВТ, состоящий из одного изомера: пара-винил толуола. В результате было выяснено, что в процессе винилирования алкидного олигомера такой изомер дает более жесткий полимер, т.к. полимеризуется быстрее (на грани образования трехмера в реакторе), и к тому же ВАО, полученный на основе такого изомера, имеет плохую растворимость в алифатических растворителях
Поэтому в данной работе, нами был использован специальный ВТ, который представляет собой смесь двух изомеров: метаметилстирол – 55% и параметистирол – 45% (см. рисунок 3.2). Рисунок 3.2 – Строение ВТ
Было установлено, что винилированые алкиды можно получать двумя способами: предвинилированием и поствинилированием [145].
Синтез ВАО предвинилированием осуществляли в три стадии: на первой стадии проводили винилирование масла с ВТ в присутствии катализатора – дитретичного бутил пероксида, с получением винилированного масла, на второй стадии проводили алкоголиз винилированного масла глицерином и на третьей стадии проводили поликонденсацию с фталевым ангидридом в присутствии гидроксида лития с получением конечного продукта. Этот метод называется предварительным винилированием или предвинилированием (см. рисунок 3.3). Рисунок 3.3 – Химизм процесса предвинилирования
Второй способ – поствинилирование заключается в следующем: на первой стадии проводили алкоголиз масла глицерином в присутствии гидроксида лития с получением моноглицерида масла, на второй стадии проводили этерификацию моноглицерида масла фталевым ангидридом с получением моноглицерофталата, Рисунок 3.4 – Химизм процесса поствинилирования и на третей стадии проводили винилирование в присутствии дитретичного бутил пероксида с последующей полиэтерификацией и получением ВАО. Лучшие технологические показатели (меньшее время синтеза и хорошая воспроизводимость результатов) выявил метод поствинилирования, поэтому в дальнейшей работе использовали только этот метод. Этот метод называется поствинилирование (см рисунок 3.4).
Процесс винилирования должен проходить с участием катализатора. Было установлено, что наиболее предпочтительным катализатором для этого процесса является дитретичный бутил пероксид. Его количество должно составлять 0,5-0,7 % от общей реакционной массы. Традиционно для синтеза алкидных олигомеров в качестве катализаторов процесса переэтерификации используют КОН, NaОН, Na2CO3 или PbO [148]. В данной работе был применен новый катализатор для реакции переэтерификации – LiOH (гидроксид лития) в количестве 0,08-0,01% от общей реакционной массы. Исследования показали, что применение данного катализатора позволяет сократить время синтеза ВАО на 2-3 часа.
С целью более детальной отработки технологии и методики синтеза ВАО, была собрана установка (см. рисунок 2.1.).
Установка представляет собой трехгорлую колбу объемом 1,5 л с мешалкой и обратным холодильником и термометром, снабженную электрическим нагревателем. Это стандартная установка для синтеза алкидов [153]. В качестве сырьевых компонентов были использованы: подсолнечное масло, соевое масло, дистиллированное таловое масло (ДТМ), глицерин, пентаэритрит, фталевый ангидрид, винилтолуол, вспомогательные вещества: различные катализаторы и растворители.
Были проведены многочисленные синтезы ВАО с применением пентаэритрита вместо глицерина, но как показала практика, применение глицерина в таких олигомерах предпочтительнее, т.к. конечный продукт получается более стабильным. Так же в качестве масла наилучшие показатели (цвет олигомера, время сушки пленки) имеет подсолнечное масло. Поэтому в дальнейшей работе использовалось оно.
Контроль над процессом вели по изменению температуры и кислотного числа [30]. Контроль стадии алкоголиза проводили тестом на растворимость в этиловом спирте, посредством алкогольного теста [31].
Изучение устойчивости водных эмульсий ВАО
Дисперсии ВАО чувствительны к бактериальному загрязнению. Для предотвращения этого нежелательного явления необходимо обязательно добавлять в водные композиции – биоциды.
Полученные в лабораторных условиях дисперсии ВАО три года назад практически не изменили своих технологических показателей. В процессе хранения измерялся размер частиц и рН дисперсии. Результаты испытаний показали, что ВАО дисперсии пространственно стабильны, дисперсионное распределения частиц в система практически не изменяется. Показатель pH оставался ближе к щелочному, поскольку сдвиг pH к кислотным значениям свидетельствует о начале гидролиза. Это может привести к потере стойкости дисперсии.
Однако при замораживании, водные дисперсии ВАО теряют свои показатели такие как, вязкость, время сушки и твердость. Для предотвращения этого можно в лакокрасочные композиции на основе ВАО добавлять антифризы. Но это снижает экологическую полноценность таких систем присутствием органических растворителей. Поэтому водные дисперсии ВАО лучше не замораживать.
Изучение дзета-потенциала дисперсий ВАО Устойчивость водных дисперсий полимеров и олигомеров определяется классической теорией устойчивости гидрофобных электролитов ДЛФО (Дерягина-Ландау-Фервея-Овербека). Суть ее состоит в том, что между любыми частицами при их сближении возникает расклинивающее давление разделяющей жидкой прослойки в результате действия сил притяжения и отталкивания. Расклинивающее давление является суммарным параметром, учитывающим действие, как сил притяжения, так U RE = 1п\\ + вхр(-Щ-Н0НЛ\ (4-1) Е „ где UR - энергия электростатического отталкивания, е - диэлектрическая проницаемость, г - радиус частиц, - электрический потенциал двойного электрического слоя, окружающего дисперсионные частицы, но вследствие трудности его измерения за него принимается дзета-потетциал С (см. далее), X -толщина ионной атмосферы, Но - расстояние между частицами.
В соответствии с этим соотношением основными факторами, определяющими устойчивость ионно-стабилизированных дисперсионных систем, являются величина электрического потенциала двойного электрического слоя на поверхности частиц и протяженность ионной атмосферы. Поэтому, чем больше показатель и больше протяженность ионной атмосферы, тем больше энергия электростатического отталкивания частиц и лучше устойчивость водной дисперсии [56].
Так же величина дисперсности водной системы влияет на пленкообразующую способность. Чем меньше размер частиц дисперсии, тем выше его пленкообразующая способность.
К сожалению, прямых методов измерения нет [57]. Но можно измерить другую, близкую к нему величину дзета-потенциал - С, ее называют дзета-потенциалом. Эта величина является менее определенной, но зато измеримой экспериментально, что очень важно при технологическом процессе.
К тому же, в последнее время появилось множество замечательных приборов измеряющих дзета-потенциал за несколько минут.
Теория ДЛФО позволяет утверждать, что все факторы, которые определяют высоту энергетического барьера, зависящую от электрического потенциала, и толщину ДЭС (поверхностная диссоциация, количество адсорбированных потенциалообразующих ионов и прочность их закрепления, а также взаимодействия противоионов с поверхностью, определяющие толщину ДЭС), играют основную роль в агрегативной устойчивости реальных коллоидных систем.
В дисперсных системах на поверхности частиц (на границе раздела частица-дисперсионная среда) возникает двойной электрический слой (ДЭС). Двойной электрический слой представляет собой слой ионов, образующийся на поверхности частицы в результате адсорбции ионов из раствора или диссоциации поверхностных соединений. Поверхность частицы приобретает слой ионов определенного знака, равномерно распределенный по поверхности и создающий на ней поверхностный заряд. Эти ионы называют потенциалопределяющими (ПОИ). К поверхности частицы из жидкой среды притягиваются ионы противоположного знака, их называют противоионами (ПИ).
Таким образом, двойной электрический слой состоит из потенциалопределяющих ионов и слоя противоионов, расположенных в дисперсионной среде. Слой противоионов состоит из двух слоев (см. рисунок 3.11): - Адсорбционный слой (слой Гельмгольца) – плотный слой, примыкающий непосредственно к межфазной поверхности. Данный слой формируется в результате электростатического взаимодействия с потенциалопределяющими ионами и специфической адсорбции. - Диффузный слой (слой Гуи), в котором находятся противоионы. Эти противоионы притягиваются к частице за счет электростатических сил. Толщина диффузного слоя зависит от свойств системы и может достигать больших значений. Диффузный слой имеет толщину , которая зависит от свойств системы и может достигать больших значений. Толщина диффузного слоя рассчитывается по формуле 4.2: (4.2) Электрической характеристикой ДЭС является потенциал . Существует несколько характеристических потенциалов: 110 Потенциал диффузного слоя , соответствующий границе адсорбционного и диффузного слоёв. Внутри диффузного слоя потенциал можно рассчитать по уравнению Гуи-Чепмена (4.3): (р = іряє (4.3) Потенциал x=, меньший, чем в е раз и характеризует толщину диффузного слоя [58].
При движении частицы двойной электрический слой разрывается. Место разрыва при перемещении твердой и жидкой фаз друг относительно друга называется плоскостью скольжения. Плоскость скольжения лежит на границе между диффузными и адсорбционными слоями, либо в диффузном слое вблизи этой границы. Потенциал на плоскости скольжения называют электрокинетическим или дзета-потенциалом ( -потенциал) [4] (см. рисунок 4.19).
Другими словами, -потенциал - это разность потенциалов дисперсионной среды и неподвижного слоя жидкости, окружающего частицу.
Теории двойного электрического слоя широко используются для интерпретации поверхностных явлений. Однако, не существует прямых методов измерения потенциалов на границе адсорбционного слоя. Для количественного определения величины электрического заряда в двойном электрическом слое широко используется -потенциал. -потенциал не равен адсорбционному потенциалу или поверхностному потенциалу в двойном электрическом слое. Тем не менее, -потенциал часто является единственным доступным способом для оценки свойств двойного электрического слоя.
Перспективы применения воднодисперсионной краски ВД-ПЭ-141 для внутренних помещений судов и кораблей
Древесина наряду с металлами и силикатными материалами (бетон, кирпич) составляет группу самых распространенных материалов, применяемых человеком. Ежегодно в нашей стране заготавливается около 200 млн. м3 деловой древесины. Расход древесины в строительстве в 2 раза превышает по объему расход сборного железобетона [172]. Однако в отличие от металлов и силикатных материалов, являющихся неорганическими веществами, древесина, будучи органическим материалом природного происхождения, служит источником углеродного питания для многих живых организмов.
Основными агентами биоповреждений древесины являются развивающиеся на древесине грибы (деревонаселяющие грибы), насекомые и некоторые гидробионты. В умеренных широтах на долю поражений грибами приходится около 90% всех биоповреждений древесины. Биоповреждение древесины происходит в основном, в результате использования грибами и насекомыми в качестве источника питания целлюлозы, лигнина и других компонентов. Бактерии, по сравнению с грибами и насекомыми, непосредственно разрушающими волокна древесины, причиняют меньший ущерб и оказывают косвенное повреждающее действие [103].
Защита от биоповреждений древесины, деревянных конструкций, сооружений и изделий осуществляется комплексно, включая мероприятия по профилактике биоповреждений путем предотвращения увлажнения древесины (обеспечение вентиляции, эффективной гидроизоляции), рационального использования ее природных защитных свойств путем подбора соответствующих пород и разработки оптимальных конструктивных решений и самым распространенным в наше время способом применения химических средств защиты – биоцидов (в практике защиты древесины их называют антисептиками) [104].
В последнее время появилось много новых интересных материалов для защиты древесины: морилка-лак, в одной упаковке, полиуретановые водные лаки для наружных работ, различные впитываемые масла, воски, материалы, сочетающие в себе био- и огнезащиту. Но воднодисперсионных материалов естественной сушки, которые образуют трехмерную сшивку на древесине, на рынке нет [173].
Питательный раствор и солодовый агар были покрыты лаком ВД-ПЭ-064, методом налива. Зараженные микроорганизмами образцы были разбавлены стерильным физиологическим раствором и включены в питательный раствор и агар, для того, чтобы можно было посчитать заражение микроорганизмами.
Так же было необходимо оценить изменение в образцах рН, поскольку это один из основных показателей устойчивости водных дисперсий.
Образцы с питательным раствором были инкубированы при 30oС в течение 2 дней, а образцы с солодовым агаром были инкубированы при 25oС в течение 5 дней. После инкубации пластины визуально оценивались на рост микроорганизмов. Результаты микробиологического статуса и pH приведены в таблице 5.17.
Условные обозначения: - нет роста, + минимальный рост, ++ умеренный, +++ усиленный рост Из таблицы 5.17 видно, что сами по себе водные дисперсии ВАО обладают хорошими защитными и фунгицидными свойствами и не подвержены действию микроорганизмов. На основе лака ВД-ПЭ-064, были составлены композиции для дальнейшей разработки биоцинных составы для защиты древесины.
В процессе хранения воднодисперсионных ЛКМ очень важен выбор биостабилизатора, предотвращающего поражение материала в процессе хранения [175].
Для проведения оценки лака ВД-ПЭ-064 в таре на устойчивость к различным бактериям взяли 40 г образца лака и добавили в него 0,15 % внутритарного биоцида Proxel TN по рекомендации производителя. Для более полного понимания результата, в тестировании участвовал контрольный образец лака без биоцида.
Каждый образец был заражен суспензией, содержащей 106 КОЕ/мл (колонообразующих единиц/мл) [105] смесь бактерий следующих видов: Из таблицы 5.18 видно, что введение в образцы внитритарного биоцида Proxel TN в количестве 0,15% обеспечивает хорошую защиту ЛКМ от различных бактерий. Исследования так же показали, что данное количество биоцида является оптимальным. Внутрипленочные испытания Внутрипленочные Биоциды Zinc Omadine ZOE Dispersion и Omacide IPBC30 были добавлены в отдельности в 50 г незащищенного лака ВД-ПЭ-064, также в лак был добавлен сиккатив для дисперсионных систем в количестве 0,15 % от общего веса. В испытания был также включен контрольный образец.
Было взято 4 образца сосновой панели, размером 6х3,5х0,5 см и на них нанесли по два слоя лака ВД-ПЭ-064 с четырех часовой сушкой между слоями.
Климатические испытания проводили в климатической камере Atlas Ci4000 Weather-Оmeter ASTM G155, которая осуществляла непрерывное воздействие ультрафиолетового излучения [106] на образцы c интенсивностью 0,35 Вт/м2 и периодическое воздействие воды (по 18 мин через каждые 102 мин). Все эти испытания проводили в течение 200 часов.
