автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Разработка состава полистирольной краски с пониженным содержанием летучих соединений

На правах рукописи

Петухова Надежда Алексеевна

РАЗРАБОТКА СОСТАВА ПОЛИСТИРОЛЬНОЙ КРАСКИ С ПОНИЖЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ЛЕТУЧИХ СОЕДИНЕНИЙ

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

О 5 ДЕК гт

Пенза 2008

003455002

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства».

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Логанина Валентина Ивановна

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Королев Евгений Валерьевич

кандидат технических наук, доцент Богатов Андрей Дмитриевич

Ведущая организация:

ООО «Строительная компания «РОСТ», г. Пенза

Защита диссертации состоится «17» декабря 2008 г. в 1300 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.184.01 в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства» по адресу: 440028, г. Пенза, ул. Титова, 28, корп.1, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пензенского государственного университета архитектуры и строительства.

Автореферат размещен на официальном сайте университета WEB: vAvvv.pguas.iu.

Автореферат разослан «17» ноября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета ДМ 212.184.01

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. На сегодняшний день в России отмечается увеличение объемов строительства нового жилья и ремонтных работ ветхого, что служит развитию рынка строительных и лакокрасочных материалов. В практике отделочных работ находят широкое применение полистирольные краски (эмаль полимерная ПС-160, НП-182, лессирующие краски «Пигматекс», «Сольвентол»).

Однако содержание летучих соединений в полистирольных красках достигает 80%. Ужесточение экологического законодательства относительно содержания летучих органических соединений (VOC - volatile organic compounds) в лакокрасочных изделиях вызывает необходимость создания красок с пониженным содержанием летучих соединений. Кроме того, недостатком покрытий на основе полистирольных красок является их низкая трешиностойкость, что приводит в ряде случаев к их преждевременному разрушению и незапланированным затратам на ремонт.

Для повышения физико-технических свойств лакокрасочных материалов в их рецептуру вводят ультрадисперсные добавки, в частности органоминеральные добавки, получаемые адсорбцией поверхностно-активных веществ на монтмориллонитовой глине. Между тем, в России выпуск органоминеральных добавок является недостаточным. В Поволжье имеются большие запасы глины, которые могут служить сырьем для производства органоминеральных добавок.

В связи с этим снижение летучих органических соединений в полистирольных красках и повышение трещиностойкости покрытий на их основе является актуальной задачей, решение которой позволит значительно повысить конкурентоспособность отечественных полистирольных лакокрасочных материалов.

В качестве рабочей гипотезы принято положение о возможности получения органоминеральной добавки на смешанослойной глине с повышенным содержанием монтмориллонита.

Цели н задачи исследования. Целью настоящей работы является разработка составов полистирольной краски с пониженным содержанием летучих соединений, и покрытий на её основе, обладающих повышенной трещиностойкостью.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- разработать состав и технологию производства органоминеральной добавки на основе местных глинистых материалов;

- изучить закономерности влияния органоминеральной добавки на реологические, технологические и эксплуатационные свойства полистирольных лакокрасочных материалов и покрытий на их основе.

Научная новнзна работы. Установлена возможность получения органоминеральной добавки на основе смешанослойной глины с

повышенным содержанием монтмориллонита за счет адсорбции на её поверхности ПАВ неионогенного типа. Выявлено, что введение разработанной органоминеральной добавки в полистирольную краску способствует повышению степени перетира краски, снижению показателя укрывистости с 160 до 112 г/м2, увеличению времени высыхания покрытий, повышению на 13 % удерживающей способности (по отношению к растворителю), трещиностойкости покрытий. Выявлена возможность снижения содержания летучих органических соединений в рецептуре краски до 26%.

Установлены закономерности изменения внутренних напряжений в покрытиях на основе полистирольной краски. Показано, что введение в лакокрасочные составы органоминеральной добавки приводит к снижению внутренних напряжений в 2 раза, повышению когезионной прочности в 1,61,8 раз, модуля упругости в 1,2 раза, доли упругой деформации в 2 раза и снижению доли пластической деформации в общей деформации.

Обосновано применение в качестве наполнителя для полистирольных красок легкого суглинка Нижне-Аблязовского месторождения Пензенской области, представляющего собой смесь песка и глины, имеющую красно-коричневый цвет. Предложено 2-х стадийное введение цветного наполнителя. Показано, что поэтапное введение наполнителя в смеси с добавкой ОП-4 обеспечивает получение в растворе органоминеральной добавки за счет адсорбции добавки ПАВ на поверхности глинистых частиц, содержащихся в цветном наполнителе.

Практическая значимость диссертационной работы. Разработаны состав и технология производства органоминеральной добавки на основе смешанослойной глины Пензенского региона, предназначенной для полистирольных красок в качестве структурирующей и диспергирующей добавки. Предложены способы её введения в рецептуру полистирольной краски.

Разработан состав полистирольной краски с пониженным содержанием летучих соединений, предназначенный для наружной и внутренней отделки строительных изделий и конструкций. Покрытия на основе разработанной полистирольной краски обладают повышенными трещиностойкостью и классом (IV-V) качества внешнего вида (у контрольного состава - У-У1).

Разработан технологический регламент «Производство полистирольной краски с органоминеральной добавкой». Применение полистирольной краски с органоминеральной добавкой позволяет сэкономить около 6 рублей на 1 м2 окрашиваемой поверхности. Применение в рецептуре краски цветного наполнителя Нижне-Аблязовского месторождения позволяет сэкономить на подготовке бетонной поверхности около 4-х рублей на 1 м: при простой окраске и 6-8 рублей - при улучшенной покраске.

Реализация результатов исследования. Разработанный красочный состав получил промышленное опробование на ООО «Стройцентр» г. Пензы

4

при окраске 710 м" бетонной поверхности фасада здания производственного участка. Разработанная шпатлевка с органоминеральной добавкой получила промышленное апробирование на ООО «Волгостроймонтаж» при шпатлевании 460 м2 бетонных стен складского помещения с последующей окраской разработанной полистирольной краской. Технологический регламент «Производство полистирольной краски с органоминеральной добавкой» утвержден на ООО «Волгостроймонтаж».

На защиту выносятся:

- рецептура и технология производства органоминеральной добавки, предназначенной в качестве структурирующей и диспергирующей добавки для полистирольных красок;

- результаты исследования влияния органоминеральной добавки на реологические, технологические и эксплуатационные свойства полистирольных лакокрасочных материалов и покрытий на их основе;

- рецептура и технология производства полистирольной краски с пониженным содержанием летучих соединений.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлялись и обсуждались на Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Теория и практика повышения эффективности строительных материалов» (г. Пенза, 2006 г.), Международной конференции «Проблемы долговечности зданий и сооружений в современном строительстве» (г. Санкт-Петербург, 2007г.), Международной научно-технической конференции «Актуальные вопросы строительства» (г. Саранск, 2007г.), научно-технической конференции «Студенческая наука - интеллектуальный потенциал XXI века» (г. Пенза, 2008 г.), III Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Теория и практика повышения эффективности строительных материалов» (г. Пенза, 2008г.).

Достоверность результатов работы. Достоверность результатов работы определяется совпадением данных экспериментальных исследований с производственной апробацией, статистической обработкой результатов. Экспериментальные исследования проводились в соответствии с действующими стандартами, а также по методикам, заимствованным из литературных источников.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 12 работ, в том числе 3 статьи в журналах по Перечню ВАК. Получен патент на изобретение № 2327662 (заявл. 06.07.2006; опубл. 27.06.2008, Бюл. № 18).

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованной литературы из 133 наименований и приложения. Диссертация изложена на 136 листах печатного текста и содержит 45 рисунков. 29 таблиц.

Выражаю благодарность кандидату технических наук, доценту В.Н. Карпову и кандидату технических наук, доценту С.Н. Кислицыной за помощь и консультацию при выполнении некоторых разделов диссертационной работы и проведении экспериментов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Для модификации лакокрасочных материалов (ЛКМ) в их рецептуру вводят тонкодисперсные добавки нанометрического уровня, например, органоминеральные добавки. В настоящее время в лакокрасочной промышленности применяют органобентонит, полученный модификацией бентонита катионоактивной добавкой.

Монтмориллонитовая глина имеет слоистую структуру, размер слоев составляет порядка 200 нм в длину и 1 нм в ширину. Неорганические катионы внутри прослоек могут быть замещены неионогенными ПАВ, которые связываются с поверхностью глины за счет водородных связей, что приводит к увеличению пространства между слоями. При введении органоминеральной добавки в полимерную матрицу происходит расшелушивание слоев глины и образование тонкодисперсных частиц. Однако наряду с ионными органическими модификаторами глин могут быть использованы неионные, при этом органоглины, полученные с использованием неионных модификаторов, оказываются более химически стабильными, чем органоглины, полученные с использованием катионных модификаторов.

Нами установлена возможность получения органоминеральной добавки на основе смешанослойной глины с повышенным содержанием монтмориллонита (месторождение Лягушевское Пензенского региона). В качестве органического компонента применяли продукт взаимодействия алкилфенолов с окисью этилена добавку ОП-4 (ТУ 6-02-997-90) и продукт обработки смеси диалкилфенолов окисью этилена добавку ОП-Ю (ГОСТ 8433-81), концентрацию которых устанавливали по изменению поверхностного натяжения раствора пластификатора. Применяли глину с удельной поверхностью 5и = 478,3 м2/кг по прибору ПСХ-9. Установлено, что величина адсорбции добавок ОП-4 и ОП-Ю на глине составляет 0,00038 и 0,00017 г/см2 соответственно. Кроме того, установлена возможность получения органоминеральной добавки на основе цветного песка - легкого суглинка Нижне-Аблязовского месторождения (Кузнецкий район Пензенской области). Цветной песок содержит в своем составе 11 % по объему глинистых частиц. Предлагается 2-х стадийное введение цветного наполнителя в лакокрасочный состав:

-предварительное перемешивание части сольвента, добавки ОП-4 и части наполнителя (получение органоглины);

-последующее введение оставшегося количества лака (сольвент и полистирол) и наполнителя с последующим перемешиванием.

6

Поэтапное введение наполнителя в смеси с добавкой ОП-4 обеспечивает получение на первой стадии в растворе сольвента органоминералыюй добавки за счет адсорбции добавки ПАВ на поверхности глинистых частиц, содержащихся в цветном наполнителе.

Результаты проведенных исследований свидетельствует, что модифицированная глина имеет более тонкодисперсную структуру по сравнению с естественной глиной (рис. 1).

Рис. 1. Фотографии естественной (а) и модифицированной глины (б), * 48.

Были рассмотрены несколько способов введения органоглины, полученной на основе глины Лягушевского месторождения, в красочный состав. В первом случае технология приготовления раствора с органоглиной заключалась в следующем. В сольвент (соответствующий ГОСТ 1928-79), который использовали в качестве растворителя при приготовлении лака, вводили добавку ОП-4. В полученный раствор добавляли глину в количестве 2% от массы полистирола.

Во втором способе приготовления лака полученная органоглина в сухом виде вводилась в расплав полистирола, который затем использовался для приготовления лака. Установлено, что способ введения органоглины в краску приводит к изменению физико-технических свойств пленок на основе полистирольного лака. Прочность полистирольных пленок с органоглиной выше по сравнению с контрольными на 40-45% при первом способе приготовления лака и на 11% при втором способе введения органоглин. В связи с высокими физико-техническими свойствами в дальнейшем использовали первый способ введения органоглины в красочный состав.

Определение оптимального содержания полимера устанавливали по изменению вязкости раствора полистирола в зависимости от его концентрации в растворителе. Выявлено, что критическая концентрация раствора полистирола в сольвенте составляет 15 %. Для дальнейших исследований принимали концентрацию полистирола в растворе, равную 10 -15%.

Объемное содержание пигмента определяли на лакокрасочных составах, приготовленных на основе 10%-го раствора полистирола в сольвенте. В качестве пигментов применяли: диоксид титана ТЮ, рутильной формы, охру, сурик железный, оксид хрома. При разработке рецептуры краски часть пигмента заменяли наполнителями: микродоломитом марки МД-10 и карбонатным наполнителем отуасагЬ марки 5 \''А (производство Чехия).

Установлено, что при введении органоминеральных добавок значения критической объемной концентрации пигмента (КОКП) возрастают по сравнению с контрольными составами независимо от вида пигмента (табл. 1). При оптимальном содержании органоминеральных добавок, модифицированных ОП-4 и ОП-Ю, наблюдается возрастание значений КОКП. Так, значения КОКП (пигмент ТЮ:) равны у контрольного состава 0,081, у составов с органоглиной - 0,091 и 0,095, что составляет 12,3 и 17,3%, соответственно.

Таблица 1

Значения критической объемной концентрации пигментов

№ п/п Составы КОКП

ТЮ2 Охра Сурик железный Оксид хрома

1 контрольный 0,081 0,068 0,083 0,054

2 с ОП-4 0,085 0,071 0,088 0,060

3 с органоглиной, модифицированной ОП-4 0,091 0,076 0,093 0,063

4 с ОП-Ю 0,087 0.072 0,090 0,061

5 с органоглиной, модифицированной ОП-Ю 0,095 0,076 0,096 0,078

Оптимальная степень наполнения полимерных композитов была рассчитана двумя методами, в основе которых лежат структурно-топологические параметры. Рассчитанный расход пигментов в обоих случаях оказался одинаковым. Полученные результаты расчетов представлены в табл. 2.

Таблица 2

Результаты расчетов расхода пигментов и наполнителя в зависимости от

топологических параметров

Вид шнмента Удельная поверхность Средний размер частиц с1 -/(Г, Насыпная плотность А.. Истинная плотность Р„.„,- Объем частиц пигмента V , Объем монолитных частиц пигмента Объем раствора пленкообра адвателя

М" / кг м кг/м' кг /' м' едоб V....., едоб Г,, едоб

1 2 3 4 5 6 7 8

ТЮ,,марки Я-2 467.92 3.20 650 4000 0,340 0.054 0.946

Продолжение табл. 2

1 2 3 1 4 1 5 6 7 | 8

ТГО,, марки С11-02 2053.03 0,73 ! 757 | 4000 0.040 0.008 ! 0,992

Очра 1128.83 1.83 | 730 1 2900 0.182 0,046 0,954

Сурик железный 750,53 2,04 | 1072 3900 0.209 0,057 0,943

Оксид хрома 1012,64 1.13 882 5210 0.089 0,015 0,985

Легкий суглинок Ншше-Абляэовского месгоролстения 114,40 21,00 1309 2660 0,883 ! 0.435 0,565

Модифицирование глины добавкой ОП-4 приводит к значительному увеличению её дисперсности вследствие разрыхляющего действия на структуру слоистого алюмосиликата, что способствует в процессе диспергирования при изготовлении краски получать более высокую степень перетира при меньших энергозатратах. Установлено, что у красок с органоглиной степень перетира 23 мкм получена через 15 минут диспергирования, а у контрольного состава (без органоглины) степень перетира, равная 25 мкм - через 30 минут. Для сравнения в состав полистирольной краски вводили отечественный органобентонит. У состава с органобентонитом степень перетира 25 мкм получена через 20 минут диспергирования.

2 120 ^

а' 100 с.

Ц. 80 —

= 60 3

Р 40 О

20

0

0 5 10 15 20 25 30 35 Продолжительность, мин

Рис. 2. Зависимость степени перетира от продолжительности диспергирования: 1 - контрольный (без добавок); 2-е органоглиной; 3-е органобентонитом

Введение органоминерапьной добавки приводит к снижению показателя укрывистости краски с 160 до 112 г/м2, что является косвенным подтверждением большей дисперсности краски.

Дополнительным подтверждением мелкодисперсной структуры являются полученные нами экспериментальные данные насыщенности цвета покрытий. Для описания цвета была использована цветовая модель HSV (Н -цветовой тон, S - насыщенность, V - яркость). Показано, что применение органоминеральной добавки приводит к увеличению насыщенности цвета с 0,875 до 0,906, т.е. на 3,4 % (при сохранении значений Н и V).

Летучесть растворителя представляет собой одну из важнейших его характеристик. От того, с какой скоростью растворитель будет испаряться с поверхности лакокрасочной пленки, зависят такие характеристики, как легкость растушевки краски, розлив, время высыхания от «пыли» и «полного высыхания», трещиностойкость, прочность на разрыв. Исследование кинетики испарения растворителей производилось на лакокрасочных составах на основе 10%-х растворов полистирола.

0 20 40 60 80 100

Время, мин

Рис. 3. Кинетика удаления растворителя из полистирольного лакокрасочного покрытия: 1 - контрольный (без добавки); 2-е органоглиной;

3-е органобентонитом

Установлено, что на первой стадии формирования покрытия наблюдается интенсивное испарение растворителя, приводящее к резкому уменьшению массы полимерного покрытия. Введение органоминеральной добавки и органобентонита приводит к замененной скорости испарения растворителя. В связи с этим уменьшается в зоне окраски содержание летучих соединений, что позволяет повысить экологическую безопасность при проведении окрасочных работ.

В первые 6 минут отверждения полимерного покрытия потеря растворителя составила 30,56 % для контрольного состава (без добавки), 18,65 и 20,12 % для покрытий с органобентонитом и органоглиной соответственно.

Содержание нелетучих веществ полистирольной краски на основе 10%-го лака спустя 80 минут отверждения составляет для контрольного

10

состава 20 %, а для состава с органоглиной - 34 %. При применении цветного наполнителя (Нижне-Аблязозское месторождение) сухой остаток составляет 74 %.

Установлено, что время высыхания покрытий до степени 3 на стеклянной подложке у контрольного состава составляет 18 минут, у составов с органоглиной - 36 минут; на цементно-песчаной подложке у контрольного состава 7 минут, у составов с органоглиной - 10 минут. При отрицательной температуре (Т = -10±2 °С) цементно-песчаной подложки и положительной температуре краски (Т= 20±2 °С) время высыхания покрытий на основе контрольного и модифицированного составов практически не изменяется. Применение в рецептуре краски цветного наполнителя приводит к значительному увеличению времени высыхания покрытий.

Замедленная скорость высыхания покрытий на основе модифицированной полистирольной краски приводит к изменению его напряженного состояния в процессе отверждения. Исследование внутренних напряжений в процессе отверждения покрытий проводили на лакокрасочных составах с оптимальным содержанием пигмента (диоксида титана TiO,) при температуре воздуха Т=20±2°С и относительной влажности воздуха ср = 6065 %. Установлено, что рост внутренних напряжений происходит в течение 15 минут, при этом испарение растворителя составило для покрытий без добавки - 72,22 %, с органоглиной - 53,13 %, с органобентонитом - 51,43 %. Максимальные значения внутренних напряжений характерны для покрытий на основе контрольных составов и составили сг = 0,05 МПа, с органоглиной - 0,016 МПа, с органобентонитом - 0,041 МПа. Релаксация напряжений наблюдаются спустя 26-30 минут. Остаточные значения внутренних напряжений в покрытиях на основе контрольного состава составили сг, = 0,006 МПа, на основе состава с органоглиной - 0,005 МПа, на основе состава с органобентонитом - 0,013 МПа.

Для исследования закономерностей изменения деформативных свойств покрытий на основе модифицированной полистирольной краски исследовали свободные пленки на основе 10%-го полистирольного лака.

Установлено повышение упругих деформаций образцов пленок, приготовленных на основе составов с применением органоглины. Так, у контрольных образцов упругие деформации составили 0,56 %, у пленок на основе составов с органоминеральной добавкой, модифицированной ОП-4, упругие деформации повысились и составили при первом способе введения £vV = 0,79 % и втором способе введения s = 0,65 % (табл. 3).

Показано, что с введением органоминеральной добавки полистирольные пленки имеют более высокие значения модуля упругости. При первом способе введения органоглин модуль упругости образцов составляет Е = 950 МПа, при втором способе приготовления лака модуль

упругости Еи,0 ' 850 МПа, в то время как у контрольного Е - 750 МПа.

Введение органоглины, модифицированной добавкой ОП-Ю, приводит также к повышению модуля упругости £,„„ =810 МПа.

Таблица 3

Физико-механические свойства лаковых пленок

Способ введения органоглины 1 ! Прочность Составы ! при разрыве 1 а,,, МПа 1 Модуль [ Упр\гие ¡Пластические упругости! деформации ! деформации Ех„г. МПа гг,„;. , еп1 1 1 Относительные деформации £■„,„„

1-ый способ введения органоглины Контрольный | 5,24 750 0.56'0 14 | 3,37/0,86 3,93 '1

Органоглина на основе ОП-4 9.62 950 I 0,74/0,28 1 2,01/0,72 I I 2,80']

Органоглина на основе ОГНО 8,62 I 810 ] 0,90/0,23 1 3,10/0,77 4,00/1

2-оП способ введения ррганоглины Органоглина | на основе ! 5,91 ОП-4 | 850 [ 0,65/0,24 1 2,05/0,76 2,70/1

Примечание. Над чертой приведены значения деформаций пленок в %, под чертой - доли упругой деформации в общей деформации.

Снижение внутренних напряжений в покрытиях на основе модифицированной краски и повышение её когезионной прочности способствуют повышению их трещиностойкости. Трешиностойкость оценивали по коэффициенту трещиностойкости, который определялся как отношение внутренних напряжений покрытий к прочности при растяжении пленок. Выявлено, что применение органоминеральной добавки в рецептуре полистирольной краски приводит к увеличению трещиностойкости в 2 раза по сравнению с контрольным составом (без добавки).

Введение в рецептуру полистирольной краски органоминеральной добавки приводит к снижению времени растекаемости с 10 до 3-4 минут, повышению удерживающей способности на 13 %, что способствует лучшей удобонаносимости краски на цементные поверхности и повышению качества внешнего вида покрытий, которые оценивали в соответствии с ГОСТ 9.03274 «ЕСЗКС. Покрытия лакокрасочные. Группы, технические требования и обозначения» (класс качества IV), а также по показателю шероховатости поверхности. Выявлено, что шероховатость поверхности покрытия на основе контрольного состава составляет /?й= 0,74-1,2 мкм и соответствует VI классу, а шероховатость поверхности покрытий на основе состава с органоглиной составляют /?„= 0,4-0,6 мкм, что соответствует IV-V классу качества внешнего вида.

Введение органоминеральной добавки приводит к увеличению прочности сцепления на 22 %. Адгезионная прочность контрольного образца составила 1,88 МПа, а с органоглиной - 2,42 МПа. Замена 5 % пигмента диоксида титана ТЮ, наполнителями отуасагЬ и микродоломитом МД-10

приводит к снижению прочности сцепления покрытии с подложкой на 4,5 и 12% по сравнению с составом без наполнителя.

В работе изучалось влияние введения оргакоминеральной добавки на водостойкость покрытий, которую определяли по кинетике проникновения влаги через покрытие, а также в соответствии с ГОСТ 9.403-80 по изменению качества внешнего вида покрытий после 24 ч нахождения в воде.

Установлено, что наличие в рецептуре краски органоглины способствует снижению скорости проникновения влаги. Максимальная скорость проникновения влаги через покрытие составляет спустя 72 часа для составов с органоглиной 0,0057 мг/ч, а для контрольного состава (без органоглины) - 0,0125 мг/ч. Максимальная скорость проникновения влаги характерна для покрытий на основе краски с наполнителем, что характеризует более пористую структуру покрытия. Это подтверждается результатами изучения пористости лакокрасочных покрытий при помощи программного комплекса «Идентификация и анализ пористости строительных материалов». Выявлено, что замена 5 % диоксида титана ТЮ, микродоломитом МД-10 приводит к увеличению крупных пор покрытия. Относительная суммарная пористость с эквивалентным радиусом от 50 до 99 мкм составила 54,8 % для состава без наполнителя и 56,0 % для состава, в котором часть пигмента заменили МД-10.

Показано, что у покрытий на основе контрольного состава (без органоглины) изменение цвета, появление разводов, сыпи на 20 % поверхности произошло после 288 часов пребывания в воде, в то время как у покрытия на основе состава с органоминеральной добавкой изменение цвета без проявления дефектов поверхности произошло только после 512 часов испытания. Введение наполнителей в рецептуру красочного состава способствовало некоторому снижению водозащитных свойств покрытий. Изменение цвета, появление пятен и сыпи на поверхности покрытий появились только после 360 часов испытания (для составов с МД-10) и 312 часов (для составов с omyacarb).

Наличие органоминеральной добавки в рецептуре полистирольной краски приводит к изменению гидрофизических свойств покрытий.

Сопротивление паропроницанию R,, контрольного состава (без

органоминеральной добавки) составило /?„=6,40-105 м2-ч-Па/мг, а с органоглиной /?„=8,50-105 м2-ч-Па/мг. Сопротивление паропроницанию полимерных покрытий на основе красок, наполненных микродоломитом МД-10 и oniyacarb, почти в 1,5 раза ниже сопротивления паропроницанию полимерных пленок на основе красок без наполнителя.

Введение в рецептуру краски органоминеральной добавки приводит к увеличению морозостойкости покрытий. В качестве критерия разрушения принималось состояние покрытия, оцененное как «отказ» и характеризуемое в соответствии с ГОСТ 6992-68 оценкой 111.3. Покрытия на основе контрольного состава разрушились после 112 циклов попеременного

замораживания и оттаивания, достигнув оценки II 1.3. У покрытий на основе состава с органоглиной после 160 циклов испытаний состояние защитных и декоративных свойств оценивается всего лишь III.5 баллами.

На основании комплексных исследований разработана оптимальная рецептура полистирольной краски с органоминеральной добавкой на основе глин местных карьеров. В табл. 4 представлена рецептура полистирольных красок при рациональном содержании пигмента и наполнителей.

Таблица 4

Рецептура полистирольных красок_

Составляющие Состав полистирольных красок (масс. %)

контр. С органоминеральной добавкой

I i Н III IV

1 2 з ; 4 5 6

Полистирол марки УПМ 7,9 7,8 ! 7,8 7,8 4,5

Сольвент 70,7 70,4 70,4 70,4 25,8

Пигмент 20,9 21,3 20,23 20,23 -

Легкий суглинок «Нижне-Аблязовского» месторождения - - - - 68,94

Наполнитель - МД-10 - - 1,07 - -

Наполнитель - ошуасагЬ - - - 1,07 -

Глина - 0,2 0,2 0,2 0,09

Добавка ОП-4 - 0,3 0,3 0,3 0,17

ТЕЛАЗ 0,5 - - - 0,5

В табл. 5 приведены сравнительные характеристики полистирольных красок контрольного состава (без добавки) и состава с органоглиной.

Таблица 5

Эксплуатационные свойства полистирольных красок

Показатель контр. I II III IV

1 2 3 4 5 6

Условная вязкость по ВЗ-4, с 15-20 25-30 25-30 25-30 140-160

Время высыхания до степени 3 при (20±2)°С, мин. не более 7-9 10-12 9-12 8-10 12-14

Степень перетира, мкм. не более 50 22 25 25 -

Стойкость Пк к статическом) вочдействию воды при (20±2)°С. ч. не .менее 48 72 48 48 24

1 2 3 4 5 6

Сопротивление паропрошшашио /?„-10\ м:-ч-Па/мг 6,4 8,5 5,8 6,0 4,2

Розлив, балл 2 1 1 1 1

Прочность сцепления, МПа 1,88 2,42 2,11 2,31 1,36

Характер поверхностного отделочного слоя Гладкий ФагаурньШ

Качество внешнего покрытия после 500 ч увлажнения 111.5 У.7 1У.7 1У.7 Ш.5*

Укрывистость, г/ м" 160 112 142 110 -

МорозостоГжость, цикл 112 160 138 132 18

Примечание. III 5 - потеря блеска до 50 %, изменение цвета, белесоватость, грязеудержание значительные, трещины или поверхностные сетки, видимы невооруженным глазом, отслаивание, пузыри отсутствуют, У.7 - потеря блеска до 5 %, изменение цвета едва заметное, белесоватость отсутствует, меление едва зачетное, выветривание, расгрескивание, пузыри, отслаивание, отсутствуют, IV 7 - потеря блеска до 20%, изменение цвета, бронзировка, белесоватость, грязеудержание незначительны. * -после 200 часов увлажнения

Разработан состав шпатлевки, предназначенной для выравнивания бетонных а штукатурных поверхностей с последующей окраской полистирольными красками (получен патент на изобретение).

Использование цветного наполнителя в рецептуре полистирольных красок придает поверхности покрытий фактурный характер, расширяет декоративную гамму отделки.

Разработан технологический регламент «Производство полистирольной краски с органоминеральной добавкой». Применение полистирольной краски с органоминеральной добавкой позволяет сэкономить около 6 рублей на 1 м' окрашиваемой поверхности. Применение в рецептуре краски цветного наполнителя Нижне-Аблязовского месторождения позволяет сэкономить на подготовке бетонной поверхности около 4-х рублей на 1 м2 при простой окраске и 6-8 рублей при улучшенной покраске.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

I. Разработаны состав и технология производства органоминеральной добавки, предназначенной для полистирольных красок в качестве

15

структурирующей и диспергирующей добавки, представляющей собой смешанослойную глину с адсорбированным поверхностно-активным веществом - продуктом взаимодействия алкилфенолов с окисью этилена ОП-4. Установлено, что величина адсорбции добавки ОП-4 на глине Лягушевского месторождения составляет 0,00038 г/см2. Предложены способы введения органоминеральной добавки в рецептуру полистирольной краски.

2. Обосновано применение в качестве наполнителя в полистирольных красках легкого суглинка Нижне-Аблязовского месторождения, представляющего собой смесь кварцевого песка и глины (до 11%), имеющую красно-коричневый цвет. Предложено 2-х стадийное введение цветного наполнителя. Показано, что на основе указанного наполнителя можно получить раствор органоминеральной добавки за счет адсорбции добавки ОП-4 на поверхности глинистых частиц, содержащихся в цветном наполнителе.

3. На основе результатов комплексных исследований выявлено, что введение органоминеральной добавки в рецептуру полистирольной краски увеличивает критическую объемную концентрацию пигмента в 1,2 раза, повышает степень перетира краски, сокращает продолжительность диспергирования (в 2 раза), снижает показатель укрывистости с. 160 до 112 г/м\

4. Разработан состав полистирольной краски с пониженным содержанием летучих соединений, предназначенный для наружной и внутренней отделки строительных изделий и конструкций. Выявлено, что модифицированные полистирольные краски обладают лучшим розливом, повышенной на 13 % удерживающей способностью (по отношению к растворителю). Покрытия на основе разработанной полистирольной краски обладают повышенными трещиностойкостью и классом (1\'Л;) качества внешнего вида (у контрольного состава \'-У1). Определены основные защитные свойства покрытий на основе модифицированной полистирольной краски. Показано, что введение органоминеральной добавки способствует повышению стойкости к внешним воздействиям, а таюке прочности сцепления с подложкой на 22 %.

5. Установлены закономерности влияния органоминеральной добавки на технологические свойства полистирольных лакокрасочных составов, заключающиеся в увеличении времени высыхания покрытий на цементно-песчаной подложке на 30 %. Время высыхания до степени 3 при отрицательной температуре для составов с оргаиоглиной увеличивается на 12,5 %.

6. Установлены закономерности влияния органоминеральной добавки на прочностные, деформативные свойства покрытий, заключающиеся в том, что введение органоминеральной добавки в рецептуру полистирольной краски приводит к повышению когезионной прочности в 1,6-1.8 раз, модуля

упругости в 1,2 раза, доли упругой деформации в 2 раза и снижению доли пластической деформации в общей деформации покрытий.

7. Установлены закономерности изменения внутренних напряжений в покрытиях на основе лолистирольной краски. Показано, что введение в рецептуру краски органоминеральной добавки приводит к снижению внутренних напряжений в 2 раза.

8. Разработан технологический регламент «Производство полистирольной краски с органоминеральной добавкой», который утвержден и внедрен на ООО «Волгостроймонтаж». Применение полистирольной краски с органоминеральной добавкой позволяет сэкономить около 6 рублей на 1 м2 окрашиваемой поверхности. Применение в рецептуре краски цветного наполнителя Нижне-Аблязовского месторождения позволяет сэкономить на подготовке бетонной поверхности около 4-х рублей на 1 м2 при простой окраске и 6-8 рублей при улучшенной покраске. Результаты исследований прошли производственную апробацию на предприятиях города Пензы (ООО «Стройцентр». ООО «Волгостроймонтаж»),

Основные положения и результаты диссертационной работы изложены в следующих публикациях:

1. Логанина, В.И. Применение органоминеральных добавок в полистирольных красках [Текст] / В.И. Логанина, H.A. Петухова // Теория и практика. Повышение эффективности строительных материалов: материалы всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. -Пенза: ПГУАС, 2006. - С. 122-124.

2. Петухова, H.A. Полистирольные краски с органоминеральной добавкой [Текст] / H.A. Петухова, В.И. Логанина // Проблемы долговечности зданий и сооружений в современном строительстве: материалы международной конференции. - Саикт - Петербург: РИФ «Роза мира», 2007. -С. 372-376.

3. Логанина, В.И. Влияние добавки органоглины на свойства лакокрасочных материалов [Текст] / В.И. Логанина, Н.Г. Вилкова, H.A. Петухова // Актуальные вопросы строительства: материалы международной научно-технической конференции. - Саранск: МГУ им. Н.П. Огарева, 2007. -Ч.2.-С. 161-163.

4. Логанина, В.И. Органоминеральная добавка для полистирольных красок [Текст] / В.И. Логанина, H.A. Петухова // Строительные материалы. -2008.-№¡2.-С. 44-45.

5. Петухова, H.A. Разработка рецептуры полистирольной краски с органоминеральной добавкой [Текст] / H.A. Петухова, В.И. Логанина // Студенческая наука - интеллектуальный потенциал XXI века: сб. докл. студ. науч.-техн. конф. - Пенза: ПГУАС, 2008.- Ч. 1.-С. 140-142.

6. Логанина, В.И. Модифицированные полистирольные краски для отделки фасадов [Текст] / В.И. Логанина, H.A. Петухова // Бетон и железобетон в Украине. - 2008. - №2. - С. 28-30.

7. Логанина, В.И. Полистирольные краски, содержащие оргаиоминеральные добавки [Текст] / В.И. Логанина, H.A. Петухова // Лакокрасочные материалы и их применение. - 2008. - №4. - С. 25-27.

8. Логанина, В.И. Влияние органоминеральной добавки на свойства полистирольных красок [Текст] / В.И. Логанина, Н.Г. Вилкова, H.A. Петухова// Известия вузов. Строительство.- 2008. -№5. - С. 37-40.

9. Логанина, В.И. Новое сырье для производства ЛКМ [Текст] / В.И. Логанина, H.A. Петухова, Т.С. Савина // Лакокрасочные материалы и их применение. - 2008. - №7. - С. 24-26.

10. Логанина, В.И. Оценка напряженного состояния полистирольных лакокрасочных покрытий [Текст] / В.И. Логанина, В.Н. Карпов, H.A. Петухова // Бетон и железобетон в Украине. - 2008. - №4. - С. 36-38.

11. Логанина, В.И. Модификация рецептуры полистирольного красочного состава дисперсными частицами органоглины [Текст] / В.И. Логанина, H.A. Петухова // Известия вузов. Строительство. - 2008. - №8. - С. 25-27.

12. Пат. 2327662 Российская Федерация, МПК6 С04В 26/02, C09D 5/34, С04В 111/20/ Шпатлевка [Текст] / Логанина В.И., Петухова H.A., Кислицына С.Н.; заявитель и патентообладатель Пензенский государственный университет архитектуры и строительства. - №2006124295/03; заявл. 06.07.2006; опубл. 27.06.2008, Бюл. № 18. - Зс.: ил.

Пегухова Надежда Алексеевна

РАЗРАБОТКА СОСТАВА ПОЛИСТИРОЛЬНОЙ КРАСКИ С ПОНИЖЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ЛЕТУЧИХ СОЕДИНЕНИЙ

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Лицензия ЛР № 02045-1 от 25 04 97 Подписано к печати lili 20U8 Формат 60'SO'16 Бумага офсетная №2 Печать офсетная Объем 1>слпечл Тираж ЮОзкз Заказ .Nu 149 Бесплатно

Издательство ПГУАС Отпечатано в цехе оперативной полиграфии ПГУАС 440028, г Пенза. 5Л Г Титова. 28

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Логанина Валентина Ивановна

Пенза

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Перспективы развития лакокрасочной промышленности в России.

1.2. Применение органоминеральных добавок в красках.

1.3. Цели и задачи исследования.

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛОВ.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Характеристика материалов.

2.2. Методика оценки реологических, технологических и физико-механических свойств красочных материалов и покрытий на их основе.

2.3. Прочие исследования.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУРЫ ПОЛИСТИРОЛЬНОЙ КРАСКИ.

3.1. Разработка органоминеральной добавки для полистирольных красок.

3.2. Определение оптимальной концентрации полимера.

3.3. Влияние степени наполнения на реологические свойства полистирольных лакокрасочных составов.

3.4. Влияние органоглины на диспергируемость пигментов.

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОКРЫТИЙ.

4.1. Исследование кинетики отверждения покрытий.

4.2. Исследование напряженного состояния покрытий в процессе отверждения.

4.3. Физико-механические свойства лаковых пленок.

Выводы по главе 4.

ГЛАВА 5. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ПОКРЫТИЙ.

5.1. Технологические свойства полистирольных красок с органоминеральной добавкой.

5.2. Защитные свойства покрытий на основе модифицированных полистирольных красок.

5.2.1. Прочность сцепления полистирольных красок.

5.2.2. Водостойкость полимерных покрытий на основе полистирольной краски.

5.3. Технология приготовления, окраски и хранения полистирольной краски.

Выводы по главе 5.

Актуальность работы. На сегодняшний день в России отмечается увеличение объемов строительства нового жилья и ремонтных работ ветхого, что служит развитию рынка строительных и лакокрасочных материалов. В практике отделочных работ находят широкое применение полистирольные краски (эмаль полимерная ПС-160, НП-182, лессирующие краски «Пигматекс», «Сольвентол»).

Однако содержание летучих соединений в полистирольных красках достигает 80%. Ужесточение экологического законодательства относительно содержания летучих органических соединений (VOC - volatile organic compounds) в лакокрасочных изделиях вызывает необходимость создания красок с пониженным содержанием летучих соединений. Кроме того, недостатком покрытий на основе полистирольных красок является их низкая трещиностойкость, что приводит в ряде случаев к их преждевременному разрушению и незапланированным затратам на ремонт.

Для повышения физико-технических свойств лакокрасочных материалов в их рецептуру вводят ультрадисперсные добавки, в частности органоминеральные добавки, получаемые адсорбцией поверхностно-активных веществ на монтмориллонитовой глине. Между тем, в России выпуск органоминеральных добавок является недостаточным. В Поволжье имеются большие запасы глины, которые могут служить сырьем для производства органоминеральных добавок.

В связи с этим снижение летучих органических соединений в полистирольных красках и повышение трещиностойкости покрытий на их основе является актуальной задачей, решение которой позволит значительно повысить конкурентоспособность отечественных полистирольных лакокрасочных материалов.

В качестве рабочей гипотезы принято положение о возможности получения органоминеральной добавки на смешанослойной глине с повышенным содержанием монтмориллонита.

Цели и задачи исследования. Целью настоящей работы является разработка составов полистирольной краски с пониженным содержанием летучих соединений, и покрытий на её основе, обладающих повышенной трещиностойкостью.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- разработать состав и технологию производства органоминеральной добавки на основе местных глинистых материалов;

- изучить закономерности влияния органоминеральной добавки на реологические, технологические и эксплуатационные свойства полистирольных лакокрасочных материалов и покрытий на их основе.

Научная новизна работы. Установлена возможность получения органоминеральной добавки на основе смешанослойной глины с повышенным содержанием монтмориллонита за счет адсорбции на её поверхности ПАВ неионогенного типа. Выявлено, что введение разработанной органоминеральной добавки в полистирольную краску способствует повышению степени перетира краски, снижению показателя укрывистости с 160 до 112 г/м2, увеличению времени высыхания покрытий, повышению на 13 % удерживающей способности (по отношению к растворителю), трещиностойкости покрытий. Выявлена возможность снижения содержания летучих органических соединений в рецептуре краски до 26%.

Установлены закономерности изменения внутренних напряжений в покрытиях на основе полистирольной краски. Показано, что введение в лакокрасочные составы органоминеральной добавки приводит к снижению внутренних напряжений в 2 раза, повышению когезионной прочности в 1,6

1,8 раз, модуля упругости в 1,2 раза, доли упругой деформации в 2 раза и снижению доли пластической деформации в общей деформации.

Обосновано применение в качестве наполнителя для полистирольных красок легкого суглинка Нижне-Аблязовского месторождения Пензенской области, представляющего собой смесь песка и глины, имеющую красно-коричневый цвет. Предложено 2-х стадийное введение цветного наполнителя. Показано, что поэтапное введение наполнителя в смеси с добавкой ОП-4 обеспечивает получение в растворе органоминеральной добавки за счет адсорбции добавки ПАВ на поверхности глинистых частиц, содержащихся в цветном наполнителе.

Практическая значимость диссертационной работы. Разработаны состав и технология производства органоминеральной добавки на основе смешанослойной глины Пензенского региона, предназначенной для полистирольных красок в качестве структурирующей и диспергирующей добавки. Предложены способы её введения в рецептуру полистирольной краски.

Разработан состав полистирольной краски с пониженным содержанием летучих соединений, предназначенный для наружной и внутренней отделки строительных изделий и конструкций. Покрытия на основе разработанной полистирольной краски обладают повышенными трещиностойкостью и классом (IV-V) качества внешнего вида (у контрольного состава - V-VI).

Разработан технологический регламент «Производство полистирольной краски с органоминеральной добавкой». Применение полистирольной краски с органоминеральной добавкой позволяет сэкономить около 6 рублей на 1 м2 окрашиваемой поверхности. Применение в рецептуре краски цветного наполнителя Нижне-Аблязовского месторождения позволяет сэкономить на подготовке бетонной поверхности около 4-х рублей на 1 м2 при простой окраске и 6-8 рублей — при улучшенной покраске.

Реализация результатов исследования. Разработанный красочный состав получил промышленное опробование на ООО «Стройцентр» г. Пензы при окраске 710 м2 бетонной поверхности фасада здания производственного участка. Разработанная шпатлевка с органоминеральной добавкой получила промышленное апробирование на ООО «Волгостроймонтаж» при шпатлевании 460 м2 бетонных стен складского помещения с последующей окраской разработанной полистирольной краской. Технологический регламент «Производство полистирольной краски с органоминеральной добавкой» утвержден на ООО «Волгостроймонтаж».

На защиту выносятся:

- рецептура и технология производства органоминеральной добавки, предназначенной в качестве структурирующей и диспергирующей добавки для полистирольных красок;

- результаты исследования влияния органоминеральной добавки на реологические, технологические и эксплуатационные свойства полистирольных лакокрасочных материалов и покрытий на их основе;

- рецептура и технология производства полистирольной краски с пониженным содержанием летучих соединений.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлялись и обсуждались на Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Теория и практика повышения эффективности строительных материалов» (г. Пенза, 2006 г.), Международной конференции «Проблемы долговечности зданий и сооружений в современном строительстве» (г. Санкт-Петербург, 2007г.), Международной научно-технической конференции «Актуальные вопросы строительства» (г. Саранск, 2007г.), научно-технической конференции «Студенческая наука - интеллектуальный потенциал XXI века» (г. Пенза, 2008 г.), III Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Теория и практика повышения эффективности строительных материалов» (г. Пенза, 2008г.).

Достоверность результатов работы. Достоверность результатов работы определяется совпадением данных экспериментальных исследований с производственной апробацией, статистической обработкой результатов. Экспериментальные исследования проводились в соответствии с действующими стандартами, а также по методикам, заимствованным из литературных источников.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 12 работ, в том числе 3 статьи в журналах по Перечню ВАК. Получен патент на изобретение № 2327662 (заявл. 06.07.2006; опубл. 27.06.2008, Бюл. № 18).

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованной литературы из 133 наименований и приложения. Диссертация изложена на 136 листах печатного текста и содержит 45 рисунков, 29 таблиц.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

- 1. Разработаны состав и технология производства органоминеральной добавки, предназначенной для полистирольных красок в качестве структурирующей и диспергирующей добавки, представляющей собой смешанослойную глину с адсорбированным поверхностно-активным веществом — продуктом взаимодействия алкилфенолов с окисью этилена ОП-4. Установлено, что величина адсорбции добавки ОП-4 на глине Лягушевского месторождения составляет 0,00038 г/см2. Предложены способы введения органоминеральной добавки в рецептуру полистирольной краски.

2. Обосновано применение в качестве наполнителя в полистирольных красках легкого суглинка Нижне-Аблязовского месторождения, представляющего собой смесь кварцевого песка и глины (до 11%), имеющую красно-коричневый цвет. Предложено 2-х стадийное введение цветного наполнителя. Показано, что на основе указанного наполнителя можно получить раствор органоминеральной добавки за счет адсорбции добавки ОП-4 на поверхности глинистых частиц, содержащихся в цветном наполнителе.

3. На основе результатов комплексных исследований выявлено, что введение органоминеральной добавки в рецептуру полистирольной краски увеличивает критическую объемную концентрацию пигмента в 1,2 раза, повышает степень перетира краски, сокращает продолжительность диспергирования (в 2 раза), снижает показатель укрывистости с 160 до 112 г/м2.

4. Разработан состав полистирольной краски с пониженным содержанием летучих соединений, предназначенный для наружной и внутренней отделки строительных изделий и конструкций. Выявлено, что модифицированные полистирольные краски обладают лучшим розливом, повышенной на 13 % удерживающей способностью (по отношению к растворителю). Покрытия на основе разработанной полистирольной краски обладают повышенными трещиностойкостью и классом (1V-V) качества внешнего вида (у контрольного состава V-V1). Определены основные защитные свойства покрытий на основе модифицированной полистирольной краски. Показано, что введение органоминеральной добавки способствует повышению стойкости к внешним воздействиям, а также прочности сцепления с подложкой на 22 %.

5. Установлены закономерности влияния органоминеральной добавки на технологические свойства полистирольных лакокрасочных составов, заключающиеся в увеличении времени высыхания покрытий на цементно-песчаной подложке на 30 %. Время высыхания до степени 3 при отрицательной температуре для составов с органоглиной увеличивается на 12,5%.

6. Установлены закономерности влияния органоминеральной добавки на прочностные, деформативные свойства покрытий, заключающиеся в том, что введение органоминеральной добавки в рецептуру полистирольной краски приводит к повышению когезионной прочности в 1,6-1,8 раз, модуля упругости в 1,2 раза, доли упругой деформации в 2 раза и снижению доли пластической деформации в общей деформации покрытий.

7. Установлены закономерности изменения внутренних напряжений в покрытиях на основе полистирольной краски. Показано, что введение в рецептуру краски органоминеральной добавки приводит к снижению внутренних напряжений в 2 раза.

8. Разработан технологический регламент «Производство полистирольной краски с органоминеральной добавкой», который утвержден и внедрен на ООО «Волгостроймонтаж». Применение полистирольной краски с органоминеральной добавкой позволяет сэкономить около 6 рублей на 1 м2 окрашиваемой поверхности. Применение в рецептуре краски цветного наполнителя Нижне-Аблязовского месторождения позволяет сэкономить на подготовке бетонной поверхности около 4-х рублей на 1 м2 при простой окраске и 6-8 рублей при улучшенной покраске. Результаты исследований прошли производственную апробацию на предприятиях города Пензы (ООО «Стройцентр», ООО «Волгостроймонтаж»).

125

1. Андрющенко, Е.А. Светостойкость лакокрасочных покрытий Текст. / Е.А. Андрющенко. - М.: Химия, 1986. - 192с.

2. Айвазов, Б.В. Практикум по химии поверхностных явлений и адсорбции Текст. / Б.В. Айвазов. М.: Высш. школа, 1973. - 208с.

3. Бартенев, Г.М. Прочность и механизм разрушения полимеров Текст. / Г.М. Бартенев. М.: Химия, 1984. - 289с.

4. Бартенев, Г.М. Физика полимеров Текст. / Г.М. Бартенев, С.Я. Френкель. Л.: Химия, 1990. - 430с.

5. Беленький, Е.Ф. Химия и технология пигментов Текст. / Е.Ф. Беленький, И.В. Рискин. Л.: Химия, 1974. - 656с.

6. Берлин, А.А. Основы адгезии полимеров Текст. / А.А. Берлин, В.Е. Басин. М.: Химия, 1974. - 431с.

7. Берлин, А.А. Принципы создания композиционных полимерных материалов Текст. / А.А. Берлин, С.А. Вольфсон, В.Г. Ошмян, Н.С. Ениколопов. М.: Химия, 1990. — 240с.

8. Бобрышев, А.Н. Синергетика композитных материалов Текст. / А.Н. Бобрышев, В.Н. Козомазов, Л.О. Бабин. Липецк: НПО ОРИУС, 1994. -152с.

9. Бокшицкий, М.Н. Длительная прочность полимеров Текст. / М.Н. Бокшицкий. М.: Химия, 1978. - 309с.

10. Буров, Ю.С. Технология строительных материалов и изделий Текст. / Ю.С. Буров. М.: Высшая школа, 1972. - 464с.

11. Быховский, А.И. Растекание Текст. / А.И. Быховский. — Киев: Наукова думка, 1983. 191с.

12. Вдовенко, Н.В. Электронномикроскопическое исследование микростроения органоглин Текст. / Н.В. Вдовенко, В.Н. Морару, Г.Г. Ильинская // Физико-химическая механика и лиофильность дисперсных систем. Киев: Наукова думка, - 1971. - Ч.З. - С. 27-30.

13. Верхоланцев, В.В. Свойства и области применения водоразбавляемых лакокрасочных композиций Текст. /В.В. Верхоланцев, M.JI. Федорова // Лакокрасочные материалы и их применение. — 1988. №3. -С. 38-40.

14. Волков, М.И. Методы испытания строительных материалов Текст. / М.И. Волков. М.: Стройиздат, 1974. - 301с.

15. Герасимова, Л.Г. Модифицирование титаносодержащего минерального пигмента Текст. / Л.Г. Герасимова, И.В. Лазарева, М.В. Маслова, Р.Ф. Охрименко // Лакокрасочные материалы и их применение. -2005. -№3.- С. 12-14.

16. Голубев, Л.И. Научные подходы к составлению рецептур Текст. / Л.И. Голубев // Лакокрасочные материалы и их применение. — 1994. — №7. -С. 27-28.

17. Гольдберг, М.М. Материалы для лакокрасочных покрытий Текст. / М.М. Гольдберг. М.: Химия, 1972. - 344с.

18. Горбаткина, Ю.А. Адгезионная прочность в системах полимер-волокно Текст. / Ю.А. Горбаткина. М.: Химия, 1987. - 142с.

19. Горчаков, Г.И. Строительные материалы Текст. / Г.И. Горчаков, Ю.М. Баженов. М.: Стройиздат, 1986. - 688с.

20. Горчаков, Г.И. Трещиностойкость и водостойкость легких бетонов Текст. / Г.И. Горчаков, Л.П. Орентлихер, Э.Г. Мурадов. М.: Стройиздат, 1971.- 180с.

21. Гуль, В.Е. Структура и механические свойства полимеров Текст. / В.Е. Гуль, В.Н. Кулезнев. М.: Высшая школа, 1966. - 312с.

22. Гуль, В.Е. Физико-химические основы производства полимерных пленок Текст. / В.Е. Гуль, В.П. Дьяконова. М.: Высшая школа, 1978. -280с.

23. ГОСТ 15140-78. Материалы лакокрасочные. Методы определения адгезии Текст. Введ. 1979-01-01. - М.: ИГЖ изд-во стандартов, 1996. -11с.: ил.

24. ГОСТ 18299-72. Материалы лакокрасочные. Метод определения предела прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве и модуля упругости Текст. — Введ. 1974-01-01. М.: Изд-во стандартов, 1989.-9с.: ил.

25. ГОСТ 19007-73* (СТ СЭВ 1442-78). Материалы лакокрасочные. Метод определения времени и степени высыхания Текст. — Введ. 1974-0701. М.: Изд-во стандартов, 1989. — 10 е.: ил.

26. ГОСТ 2789-73* (СТ СЭВ 638-77) Шероховатость поверхности. Параметры, характеристики и обозначения Текст. — Введ. 1974-01-01. — М.: Изд-во стандартов, 1985. 10с.

27. ГОСТ 6992-68. Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Метод испытаний на стойкость в атмосферных условиях Текст. Введ. 1968-07-01. - М.: ИГЖ Изд-во стандартов, 2003. -14с.: ил.

28. ГОСТ 8784-75. Материалы лакокрасочные. Методы определения укрывистости Текст. Введ. 1976-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1994. -14с.: ил.

29. ГОСТ 9.032-74. Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Группы, технические требования и обозначения Текст.-Введ. 1975-07-01.-М.: Стандартинформ, 2006.-21с.: ил.

30. ГОСТ 9.401-91. Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Общие требования и методы ускоренных испытаний на стойкость к воздействию климатических факторов Текст. — Введ. 1992-07-01. -М.: Стандартинформ, 2006. 120с.

31. ГОСТ 9.403-80. Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Методы испытаний на стойкость к статическому воздействию жидкостей Текст. — Введ. 1982-01-01. — М.: Изд-во стандартов, 1991.- Юс.

32. ГОСТ 9.407-84. Единая система защита от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Метод оценки внешнего вида Текст. — Введ. 1985-07-01. -М.: Стандартинформ, 2006. 13с.: ил.

33. ГОСТ Р 52487-2005. Материалы лакокрасочные. Определение массовой доли нелетучих веществ Текст. Введ. 2007-01-01. - М.: Стандартинформ, 2006. - 11с.

34. Граунау, Э. Предупреждение дефектов в строительных конструкциях Текст. / Э. Граунау; пер. с нем. М.: Стройиздат, 1980. - 214с.

35. Гуль, В.Е. Структура и прочность полимеров Текст. / В.Е. Гуль. — М.: Химия, 1978.-327с.

36. Гуревич, М.М. Оптические свойства лакокрасочных покрытий Текст. / М.М. Гуревич, Э.Ф. Ицко, М.М. Середенко. JL: Химия, 1984. -120с.

37. Дерягин Б.В. Адгезия твердых тел Текст. / Б.В. Дерягин, Н.А. Кротова, В.П. Смилга. М.: Наука, 1973. - 279с.

38. Дринберг, С.А. Новые лакокрасочные материалы на основе полистирола Текст. / С.А. Дринберг, Э.Ф. Ицко, А.С. Дринберг // Лакокрасочные материалы и их применение. 2005. - № 4. - С. 18-21.

39. Дринберг, С.А. Растворители для лакокрасочных материалов Текст. / С.А. Дринберг, Э.Ф. Ицко. М.: Химия, 1986. - 206с.

40. Ермилов, П.И. Диспергирование пигментов Текст. / П.И. Ермилов. М.: Химия, 1971. - 299с.

41. Ермилов, П.И. Пигменты и пигментированные лакокрасочные материалы Текст. / П.И. Ермилов, Е.А. Индейкин, И.А. Толмачев. JL: Химия, 1987. - 199с.

42. Завражин, Н.Н. Производство отделочных работ в строительстве Текст. / Н.Н. Завражин. Заруб, опыт. -М.: Стройиздат, 1987. 310 с.

43. Зимон, А.Д. Адгезия жидкости и смачивание Текст. / А.Д. Зимон. -М.: Химия, 1974.-414с.

44. Зимон, А.Д. Адгезия пленок и покрытий Текст. / А.Д. Зимон. М.: Химия, 1997.-351с.

45. Зубов, П.И. Структура и свойства полимерных покрытий Текст. / П.И. Зубов, J1.A. Сухарева. М.: Химия, 1982. - 255с.

46. Иванов, Е.С. Защитные свойства полиуретановых покрытий Текст. / Е.С. Иванов // Лакокрасочные материалы и их применение. 1995. - №12. — С. 23-25.

47. Идейкин, Е.А. Пигментирование лакокрасочных материалов Текст. / Е.А. Идейкин, Л.Н. Лейбзон, И.А. Толмачев. Л.: Химия, 1986. - 160с.

48. Ицко, Э.Ф. Противокоррозионные лакокрасочные материалы Текст. / Э.Ф. Ицко, В.Д. Запорожец, С.А. Дринберг, B.C. Куликов // Лакокрасочные материалы и их применение. — 1994. — № 4. — С. 24-25.

49. Казакова, Е.Е. Водно-дисперсионные акриловые лакокрасочные материалы строительного назначения Текст. / Е.Е. Казакова, О.Н. Скороходова. М.: ООО «Пейнт-Медиа», 2003. 136с.

50. Казале, А. Реакции полимеров под действием напряжений Текст. / А. Казале, Р. Портер. Л.: Химия, 1983. - 441с.

51. Карякйна, М.И. Изменение механических свойств покрытий под влиянием структурных превращений, протекающих в аморфных полимерных пленках Текст. / М.И. Карякйна, Н.В. Майорова, З.Я. Берестнева, В.А. Картин // Механика полимеров. 1968. - №5. - С. 771-775.

52. Карякйна, М.И. Испытание лакокрасочных материалов и покрытий Текст. / М.И. Карякйна. М.: Химия, 1988. - 272с.

53. Карякйна, М.И. Лабораторный практикум по техническому анализу и контролю производств лакокрасочных материалов и покрытий Текст. / М.И. Карякйна. М.: Химия, 1989. - 205с.

54. Карякйна, М.И. Физико-химические основы процессов формирования и старения покрытий Текст. / М.И. Карякйна. М.: Химия, 1980.-216с.

55. Калашников, В.И. Глиношлаковые строительные материалы: Монография / В.И. Калашников, В.Ю. Нестеров, В.Л. Хвастунов и др.. -Пенза: ПГАСА, 2000. 206с.

56. Кашников, A.M. Технология приготовления и введения в лакокрасочные системы паст отечественного органобентонита Текст. / A.M. Кашников, Ю.А. Бродский, A.M. Файнштейн // Лакокрасочные материалы и их применение. 2007. - № 1-2. - С. 56-58.

57. Киреева, В.Г. Лессирующие краски для древесины Текст. / В.Г. Кириева // Лакокрасочные материалы и их применение. 1994. - № 9-10. - С. 8-11.

58. Кислова, Ю.Е. Лакокрасочная отрасль России: перспективы до 2010 года Текст. / Ю.Е. Кислова, И.Н. Романов // Лакокрасочные материала и их применение. 2007. - № 1-2. - С. 3-8.

59. Кислова, Ю.Е. Лакокрасочная отрасль России: перспективы до 2010 года Текст. / Ю.Е. Кислова, И.Н. Романов // Лакокрасочные материала и их применение. 2007. - № 3. - С. 3-8.

60. Клочанов, П.Н. Рецептурно-технологический справочник по отделочным работам Текст. / П.Н. Клочанов, А.Е. Суржаненко, И.Ш. Эйдинов. М.: Стройиздат, 1973. - 320с.

61. Козлов, В.В. Отделка железобетонных и бетонных изделий Текст. / В.В. Козлов, О.А. Ремейко. -М.: Стройиздат, 1987. 184с.

62. Колокольникова, Е.И. Долговечность строительных материалов Текст. / Е.И. Колокольникова. М.: Высшая школа, 1975. - 159с.

63. Кудрявцев, Б.Б. Рынок потребительских лакокрасочных материалов в России Текст. / Б.Б. Кудрявцев // Лакокрасочные материалы и их применение. 1994.-№11-12. -С. 6-10.

64. Куковский, Е.Г. Роль поверхности глинистых минералов во взаимодействии с дисперсионной средой Текст. / Е.Г. Куковский // Физико-химическая механика и лиофильность дисперсных систем. Киев: Наукова думка, 1968.-4.1.-С. 14-19.

65. Ламбурн, Р Лакокрасочные материалы и покрытия: Теория и практика Текст. / р. Ламбурн. СПб.: Химия, 1991. - 509 с.

66. Лакокрасочные материалы: технические требования и контроль качества. Справ, пособие Текст. / сост. М.И. Карякина, Н.В. Майорова, Н.В. Луговкина — М.: Химия, 1983. 336с.

67. Лакокрасочные материалы. Технические требования и контроль качества Текст.: справочное пособие. В 2т. М.: Химия, 1977. - Т.2. - 288с.

68. Лакокрасочные материалы. Технические требования и контроль качества Текст.: справочное пособие. Допол. - М.: Химия, 1979. — 280с.

69. Лидин, Р.А. Справочник по общей и неорганической химии Текст. / Р.А. Лидин. М.: Просвещение, 1997. — 256с.

70. Лившиц, М.А. Лакокрасочные материалы с пониженным содержанием органических растворителей Текст. / М.А. Лившиц, Р.А. Семина. М.: Химия, 1989. - 80с.

71. Лившиц, М.А. Лакокрасочные материалы Текст.: справочное пособие / М.А. Лившиц, Б.Н. Пшиялковский. М.: Химия, 1982. — 359с.

72. Логанина, В.И. Красочные составы на основе полимерминеральных связующих Текст. / В.И. Логанина, О.В. Карпова, А.С. Мишин. Пенза: Центр научно-технической информации, 1998. - 109с.

73. Логанина, В.И. Оценка декоративных свойств лакокрасочных покрытий Текст. / В.И. Логанина, В.А. Смирнов, С.Н. Кислицына, О.А. Захаров, В.Г. Христолюбов // Лакокрасочные материалы и их применение. -2004.-№8. -С. 10-12.

74. Логанина, В.И. Шпаклевки на основе отходов стекольного производства Текст. / В.И. Логанина, В.И. Калашников // Стекло и керамика. 1981. - № 12. - С. 3-4.

75. Лялюшко, Д.С. Фасадные краски XXI века Текст. / Д.С. Лялюшко // Промышленная окраска. 2008. - №2. - С. 12-13.

76. Лялюшко, Д.С. Фасадные краски. Тенденции Текст. / Д.С. Лялюшко // Промышленная окраска. 2008. - №2. - С. 6-9.

77. Максимова, Т.Н. Реологические свойства растворов наполненных и ненаполненных магнитных полимерных композиций Текст. / Т.Н. Максимова, И.В. Вахрамеева // Лакокрасочные материалы и их применение. 1994.-№3.-С. 20-24.

78. Манеров, В.Б. Лаки и краски в вашем доме Текст. / В.Б. Манеров [и др.]. М.: Химия, 1989. - 126с.

79. Методы испытаний водных растворов поверхностно-активных веществ Текст.: Обзор. 4.1 // НИИ технико-экономических исследований. -М.: Стройиздат, 1965. 100с.

80. Микитаев, А.К. Нанокомпозитные полимерные материалы на основе органоглин Текст. / А.К. Микитаев, А.А. Каладжян, О.Б. Леднев, М.А. Микитаев // Пластические массы . 2004. -№12.-С.45-50.

81. Микульский, В.Г. Склеивание бетона Текст. / В.Г. Микульский, В.В. Козлов. -М.: Стройиздат, 1975. -240с.

82. Новиков, В.У. Полимерные материалы для строительства: справочник Текст. / В.У. Новиков. М.: Высш. шк., 1995. - 445с.

83. Овчаренко, Ф.Д. Гидрофильность глин и глинистых минералов Текст. / Ф.Д. Овчаренко. Киев: Изд-во АН УССР, 1961. - 291с.

84. Овчаренко, Ф.Д. Современные аспекты коллоидной химии дисперсных минералов Текст. / Ф.Д. Овчаренко // Физико-химическая механика и лиофильность дисперсных систем. Киев: Наукова Думка, 1971. -Ч.З.-С. 3-18.

85. Орентлихер, Л.П. Защитно-декоративные покрытия бетонных и каменных стен Текст.: справочное пособие / Л.П. Орентлихер, В.И. Логанина. -М.: Стройиздат, 1993. 136с.

86. Орентлихер, Л.Р. Оценка декоративных свойств отделочных составов / Л.Р. Орентлихер, В.И. Логанина, О.А. Захаров // Современное состояние и перспектива развития строительного материаловедения: Тр. VIII академ. Чтений РААСН. Самара, 2004. - С. 385-388.

87. Охрименко, И.С. Химия и технология пленкообразующих веществ Текст. / И.С. Охрименко, В.В. Верхоланцев. Л.: Химия, 1978. - 392с.

88. Папков, С.П. Физико-химические основы переработки полимеров Текст. / С.П. Папков. М.: Химия, 1971. - 364с.

89. Пеганов, В.Н. Повышение темпов роста производства лакокрасочных материалов в России Текст. / В.Н. Пеганов, В.А. Кофтюк, М.Н. Полякова, О.В. Листова // Лакокрасочные материалы и их применение. 2007. -№ 1-2.-С. 3-8.

90. Перепечко, И.И. Введение в физику полимеров Текст. / И.И. Перепеччко. М.: Химия, 1978. - 256с.

91. Полимеризационные пленкообразователи Текст. / Под ред. В.И. Елисеевой. М.: Химия, 1971. - 214с.

92. Потапов, Ю.Б. Полимерные покрытия для железобетонных конструкций Текст. / Ю.Б. Потапов, В.И. Соломатов, В.П. Селяев. М.: Стройиздат, 1973. - 128с.

93. Прошин, А.П. Защитные покрытия бетонных и железобетонных строительных конструкций Текст. / А.П. Прошин, В.И. Логанина, С.Н. Кислицына. Пенза: ПГУАС, 2006. - 116с.

94. Регель, В.Р. Кинетическая природа прочности твердых тел Текст. /

95. B.Р. Регель, А.И. Слуцкер, Э.Е. Томашевский. -М.: Наука, 1974. 560с.

96. Рейбман А.И. Защитные лакокрасочные покрытия Текст. / А.И. Рейбман. Л.: Химия, 1982. - 320с.

97. Рейнольде, В.В. Физическая химия нефтяных растворителей Текст. / В.В. Рейнольде. Л.: Химия, 1967. - 155с.

98. Рейтлингер С.А. Проницаемость полимерных материалов Текст. /

99. C.А. Рейтлингер. М.: Химия, 1974. - 269с.

100. Санжаровский, А.Т. Методы определения механических и адгезионных свойств полимерных покрытий Текст. / А.Т. Санжаровский. — М.: Наука, 1974.- 123с.

101. Санжаровский, А.Т. Физико-механические свойства полимерных и лакокрасочных покрытий Текст. / А.Т. Санжаровский. — М.: Химия, 1978. -183с.

102. Смехов, Ф.М. Водопоглощение и водопроницаемость лакокрасочных пленок Текст. / Ф.М. Смехов // Лакокрасочные материалы и их применение. 1973. — №6. — С. 21-23.

103. Сорокин, М.Ф. Химия и технология пленкообразующих веществ Текст. / М.Ф. Сорокин, Л.Г. Шодэ, З.А. Кочнова. М.: Химия, 1981. - 448с.

104. Отделочные работы в строительстве Текст.: справочник строителя / Под ред. А.Д. Кокина, В.Е. Байера. М.: Стройиздат, 1988. -656с.

105. Отделочные работы Текст.: справочник / Т.А. Усатова, Э.О. Дмитрива, С.Г. Тогоева. М.: Стройиздат, 1992. - 127 с.

106. Сухарева, Л.А. Долговечность полимерных покрытий Текст. / Л.А. Сухарева. М.: Химия, 1984. - 240с.

107. Сырье и полуфабрикаты для лакокрасочных материалов Текст.: справ, пособие. -М.: Химия. 1978. - 250с.

108. Тагер, А.А. Физико-химия полимеров Текст. / А.А. Тагер. — М.: Химия, 1978. 544с.

109. Толстая, С.Н. Применение поверхностно-активных веществ в лакокрасочной промышленности Текст. / С.Н. Толстая, С.А. Шабанова. — М.: Химия, 1976.- 176с.

110. Фролов, Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы Текст. / Ю.Г. Фролов. М.: Химия, 1982. - 400с.

111. Хаскова, Т.Н. Коллоидная химия: поверхностные явления и дисперсные системы: Учебное пособие Текст. / Т.Н. Хаскова, П.М. Кругляков. Пенза: ПГАСА, 2003. - 151с.

112. Хигерович, М.И. Физико-химические методы исследования строительных материалов Текст. / М.И. Хигерович, А.П. Меркин. — М.: Высшая школа, 1968. — 191с.

113. Чалых, А.Е. Диффузия в полимерных системах Текст. / А.Е. Чалых. М.: Химия, 1987. - 312с.

114. Шахова, Л.Д. Пенообразователи для ячеистых бетонов Текст. / Л.Д. Шахова, В.В. Балясников. Белгород, 2002. — 147с.

115. Шнейдерова, В.В. Антикоррозионные лакокрасочные покрытия в строительстве Текст. /В.В. Шнейдерова. М.: Стройиздат, 1980. - 177с.

116. Шнейдерова, В.В. О трещиностойкости защитных покрытий Текст. / В.В. Шнейдерова, В.М. Медведев, Г.С. Мигаева // Бетон и железобетон. 1969. - №1. - С. 27-30.

117. Шнейдерова, В.В. Защитные покрытия для железобетонных ёмкостей / В.В. Шнейдерова, З.Я. Тютина // Коррозия бетона в агрессивных средах. 1971. - С. 23-26.

118. Яковлев, А.Д. Химия и технология лакокрасочных покрытий Текст. / А.Д. Яковлев. JL: Химия, 1981. - 252с.

119. Якубович, С.В. Испытание лакокрасочных материалов и покрытий Текст. / С.В. Якубович. М.: Госхимиздат, 1952. - 480с.

120. Bingham, Е.С. Green, Н. Am. Soc. Testing Mater., Proc., 19, 640 (1919).

121. Dennis, H.R. Hunter, D.L. Chang, D. Kim, S. White, J.L. Cho, J. W. Paul, D.R. Polymer, 2001; 42:9513-9522.

122. Garcia-Martinez JM, Laguna O, Areso S, Collar EP. J Polym Sci, Part B: Polym Phys 2000;38:1564.

123. Giannelis, E.P. Adv. Mater. 8 (1996) 29-35

124. Green, H. Ind. Eng. Chem., 15, 122 (1923); H. Green, G.S. Haslam, ibid., 17, 726(1925)

125. Green, H. Weltman, R.W. Ind. Eng. Chem., Anal. Ed., 15, 207 (1943); ibid., 18, 167(1946)

126. J.-H. Chang, Y.U. An, SJ. Kim, S. Im. Polymer, 2003; 44: 5655-5661

127. J.-H. Chang, S.J. Kim, Y.L. Joo, S. Im. Polymer, 2004; 45: 919-926

128. Okamoto M, Morita S, Taguchi H, Kim Y, Kotaka T, Tateyama H. Polymer 2000;41:3887-90

129. Yano K, Usuki A, Okada A. J Polym Sci, Part A: Polym Chem 1997; 35:2289