Акриловые дисперсии – распространенная основа для изготовления ЛКМ, используемых для наружных и внутренних малярных работ. Такие дисперсии обеспечивают готовым краскам водостойкость, стойкость к действию ультрафиолетового излучения, стойкость к другим внешним факторам. Наибольшее распространение в российских условиях получили стирол-акриловые дисперсии, которые изготавливаются методом сополимеризации стирола и эфиров акриловой кислоты. Важную роль в получении результата играет качество исходных компонентов.
Компоненты для производства
Стирол-акриловая дисперсия – это результат перемешивания акрилового мономера и частиц стирола, помещенных в водную среду. Она приобретает целый ряд полезных свойств, что делает ее подходящей основой для изготовления ЛКМ, а также для других способов применения. Для изготовления таких дисперсий применяют следующие компоненты:
- Акриловые мономеры. Для производства чаще всего применяются акрилатные эфиры: это этилакрилат или метилметакрилат. Сополимеризация обеспечивает дисперсии выгодные эксплуатационные характеристики.
- Стирол. Он представляет собой бесцветную жидкость, которая применяется как один из мономеров для изготовления дисперсий. Стирол обеспечивает высокую влагостойкость,
- Эмульсирующие и стабилизирующие вещества. Они играют роль дополнительных компонентов, с помощью которых можно улучшить эксплуатационные свойства готовой дисперсии. Их добавление повышает стабильность состава, в результате дисперсия не расслаивается и сохраняет первоначальные характеристики.
Присутствие дополнительных компонентов в составе увеличивает ее стоимость, однако улучшает эксплуатационные характеристики, поэтому является экономически оправданным.
Какие эмульгаторы могут использоваться в производстве дисперсий?
Добавление эмульгаторов в состав дает возможность сделать готовую смесь более устойчивой к внешним воздействиям, более стабильном, морозостойкой и долговечной. В состав дисперсии могут быть добавлены следующие дополнительные компоненты:
- Эмульгаторы на основе алкилэтоксиаммоний сульфата. Это композиция нескольких ПАВ, благодаря которой смесь становится более стабильной и износостойкой.
- Анионные эмульгаторы на основе сульфата эфира. Они считаются экологически чистыми, их добавление в состав дисперсии улучшает эксплуатационные свойства.
- Анионные эмульгаторы для повышения морозостойкости и другие дополнительные компоненты
Точный состав дисперсии зависит от ее назначения и дальнейшего применения. Тщательно подобранная концентрация компонентов дает возможность получить химически стойкую дисперсию, которая будет хорошо противостоять внешним нагрузкам. Введение в состав эмульгаторов позволяет получить более стойкую к внешним нагрузкам смесь: она не будет расслаиваться, будет лучше противостоять ультрафиолетовому излучению и другим нагрузкам.
Как проходит синтез? Ключевые этапы
На химических предприятиях стирол-акриловые дисперсии изготавливаются методом полимеризации с применением эмульгаторов. Она проходит в несколько этапов:
- В реактор помещается сырье. Для изготовления применяются эмульгаторы, вода, а также химическое вещества, инициирующие процесс полимеризации.
- В реактор добавляется водная эмульсия акриловых мономеров и стирол. Также в состав вводят эмульгаторы, стабилизаторы и другие дополнительные составляющие.
- Компоненты нагреваются до температуры 60-80°С, в результате запускается процесс полимеризации.
- Когда реакция завешается, готовая дисперсия охлаждается и разливается по емкостям для дальнейшего использования.
Такая технология синтеза полимеров считается экологичной, так как химическая реакция проходит в водной среде. В результате полимеризации в воде образуется мелкодисперсная система из частиц полимера в воде. Добавление в нее пигментов позволяет получить краски с самыми разными оттенками.
Особенности контроля качества
Процесс синтеза акриловой дисперсии необходимо контролировать, чтобы обеспечить оптимальный уровень качества полученного вещества. На основной стадии синтеза для обеспечения нормальных характеристик процесса используются три разновидности регуляторов:
- Температурный регулятор. Реактор снабжается водяной рубашкой, в которую подается хладоноситель. Это позволяет регулировать температуру смеси и обеспечивать оптимальные параметры для протекания полимеризации.
- Регулятор расхода эмульсии мономеров. Он позволяет контролировать подачу сырья для обеспечения требуемой плотности дисперсии.
- Регулятор расхода персульфата аммония. Это вещество применяется как инициатор полимеризации мономеров.
При изготовлении дисперсии необходимо контролировать размеры частиц и их равномерное распределение в составе готового вещества. Величина частиц акрила при полимеризации составляет 0,05-0,15 мкм – такие размеры дают им возможность глубоко проникать в структуру неравномерных оснований с мелкими порами. В результате грунтовки и краски на основе акриловых дисперсий хорошо укрепляют основания и защищают их от внешних воздействий. Для определения величины частиц и контроля их оптимального размера используется спектрофотометр.
Изначальную эмульсию мономера необходимо поддерживать в стабильном состоянии. Для этого используются катионные, анионные и неионогенные ПАВ. Чтобы управлять свойствами, в состав дисперсии дополнительно вводятся эмульгаторы с различными параметрами.
Ключевые характеристики дисперсий
В ходе контроля качества определяется соответствие стирол-акриловых дисперсий нормативным качествам. Они должны обладать следующими параметрами:
- Агрегатное состояние и цвет. Акриловая дисперсия выпускается в виде жидкости, имеющей молочно-белый цвет.
- Стабильность. Дисперсия должна оставаться равномерной даже при продолжительном хранении, она не должна давать твердого осадка.
- Химическая структура. Это эмульсия, где в жидкой среде равномерно распределены частицы мономеров.
- Растворимость. Густоту дисперсии можно менять путем добавления воды. Она хорошо перемешивается с водной средой и не теряет первоначальных свойств.
- Характеристики пленки. После нанесения на поверхность и высыхания дисперсия образует равномерную плотную пленку, устойчивую к солнечному ультрафиолету, а также к воздействию воды.
Такие дисперсии используются для изготовления водостойких красок, которые долго сохраняют прочность в условиях контакта с влагой и ультрафиолетовым солнечным излучением. Они обладают хорошими адгезионными свойствами: это позволяет наносить водно-дисперсионные акриловые краски на дерево, бетон, штукатурку и многие другие поверхности. Краски обеспечивают хорошую стойкость цвета, так как пигмент равномерно распределяется между полимерными частицами. Поверхность не выгорает и долго сохраняет первоначальный оттенок.
Возможности применения акриловых дисперсий
Акриловые и стирол-акриловые дисперсии получили широкое применение в различных направлениях химической промышленности. Их свойства сделали их важным компонентом химических реагентов, и бытовой продукции, активно применяющейся при отделочных работах. Можно перечислить несколько распространенных способов использования дисперсий:
- Изготовление ЛКМ. Акриловые дисперсии на водной основе используются в производстве красок, лаков, грунтовок и других отделочных материалов. Такие вещества подходят для создания красок, применяемых при печати на тканях.
- Изготовление строительных смесей. Можно использовать дисперсии в качестве компонентов строительных смесей, чтобы повысить их пластичность и улучшить эксплуатационные качества. Они будут лучше соединяться с различными основаниями, улучшение адгезии повышает прочность готового покрытия.
- Производство герметиков и клеевых составов. Клеи на водно-дисперсионной основе применяются при монтаже напольных покрытий, при установке ламината, линолеума или ковролина.
- Изготовление технических пропиток. Дисперсии могут использоваться при пропитке стеклохолста при изготовлении строительных материалов. Также ими пропитывается брезент для улучшения водостойкости и повышения устойчивости к солнечному ультрафиолету.
Дисперсии могут применяться для пропитки технических тканей, для обработки стройматериалов, для увеличения влагостойкости, эластичности.
Производство акриловой дисперсии в АО «Пигмент»
АО «Пигмент» - крупное российское предприятие, на котором выпускаются различные лакокрасочные материалы, а также компоненты для изготовления красок, в том числе водные акриловые дисперсии. Производство оснащено по последнему слову техники, что позволяет гарантировать высокое качество продукции и ее соответствие международным стандартам. На предприятии проводится синтез акриловых дисперсий с помощью эмульсионной полимеризации, для этого используется высококачественное первичное сырье.
Наша компания ведет собственное производство красок на водно-дисперсионной основе, а также предлагает заказать компоненты ЛКМ на выгодных условиях. Чтобы обсудить условия продажи и постоянного сотрудничества, позвоните нам или оставьте запрос на сайте.
