Применение карбоната кальция в покрытиях на водной основе
В последние годы водорастворимые краски завоевали популярность среди потребителей благодаря таким преимуществам, как экологичность, низкое содержание углерода, высокая производительность и широкое применение, и постепенно вытесняют традиционные краски, становясь доминирующим выбором.
Обзор водных ресурсов краска
Краска на водной основе — это краска, в которой в качестве растворяющей среды используется вода, при этом от 70% до 90% её состава составляет вода. Она не содержит токсичных органических растворителей, таких как бензол, альдегиды и галогенированные углеводороды, а также соединений тяжелых металлов, таких как формальдегид, свинец и хром. Характеризуется нетоксичностью, экологичностью, практически полным отсутствием летучих веществ, отсутствием неприятных запахов и стабильностью. Это безопасная и экологически чистая краска.
В настоящее время в Китае наблюдается тенденция к формированию четырех основных направлений в области экологически чистых покрытий на водной основе: неорганические цинкосодержащие покрытия на водной основе, эпоксидные покрытия на водной основе, акриловые покрытия на водной основе и полиуретановые покрытия на водной основе.
Модификация на водной основе покрытия
В последние годы, для устранения некоторых недостатков водорастворимых покрытий, исследования по их модификации стали появляться одно за другим. Среди наиболее распространенных модифицирующих материалов можно выделить наночастицы, полиуретан, полиакрилат, силикон, эпоксидную смолу, нанооксидные модификации и т. д.
Среди них наполнители (пигменты-расширители), как один из важных компонентов покрытий, играют решающую роль в реализации технологии неорганической модификации. Наполнители представляют собой в основном белые или слегка окрашенные порошки, не обладающие красящими свойствами и укрывной способностью, но выполняющие такие функции, как увеличение толщины лакокрасочного покрытия, регулирование реологических свойств, улучшение механической прочности, повышение долговечности лакокрасочного покрытия и снижение затрат. В основном они состоят из солей щелочноземельных металлов, силикатов и солей легких металлов, таких как алюминий и магний.
В настоящее время в качестве наполнителей в покрытиях на водной основе обычно используются углеродные материалы (графен, углеродные нанотрубки), карбонат кальция, бентонит, каолин, диоксид кремния, порошок слюды, сульфат бария, тальк и др. Среди них карбонат кальция выделяется благодаря значительному снижению стоимости, а также превосходным выравнивающим свойствам, суспензированию и износостойкости.
Нанесение краски на водной основе
Экологичные строительные материалы
Водорастворимые неорганические архитектурные покрытия, широко используемые в строительстве, в основном состоят из водных растворов силикатов, модифицированных щелочными металлами, и водных дисперсий коллоидного кремнезема в качестве основных пленкообразующих веществ, дополненных пигментами, наполнителями, добавками и т. д. Полученное покрытие является экологически чистым, нетоксичным, огнестойким, не отслаивается и не осыпается. Оно обладает превосходной атмосферостойкостью и способностью сохранять цвет.
Многочисленные примеры применения и данные исследований подтверждают, что добавление карбоната кальция в покрытия на водной основе может не только снизить затраты, но и улучшить эксплуатационные характеристики. В сочетании с пигментами, такими как диоксид титана, он не влияет на свойства пигментов и может также использоваться для регулирования текучести, придавая покрытию стабильность и стойкость.
Изделия из дерева
Основная функция карбоната кальция в водорастворимых покрытиях для древесины — заполнение зазоров. В водорастворимых лаках для древесины его добавлять необязательно, но в небольших количествах он используется в водорастворимых однотонных красках для древесины, а в больших количествах — в водорастворимых шпатлевках для древесины.
Машина
В настоящее время страны с относительно развитой автомобильной промышленностью в основном заменили покрытия на основе растворителей на покрытия на водной основе. В Китае исследования и использование покрытий на водной основе постепенно наращиваются, и уже существует множество производственных линий для промежуточных и грунтовочных покрытий. Среди них компания Shanghai General Motors заняла лидирующую позицию в создании производственной линии по выпуску цветных красок на водной основе. В настоящее время автомобильные покрытия в Китае разрабатываются на основе покрытий на водной основе, но по-прежнему в основном представляют собой традиционные покрытия на основе растворителей. В настоящее время покрытия на водной основе в основном используются в качестве грунтовки, промежуточного и финишного покрытия для автомобильных красок.
Например, акриловое антискребковое покрытие днища автомобиля в основном состоит из акриловой смолы, полученной путем сополимеризации акрилатных мономеров, с добавлением наполнителей и добавок, и представляет собой синтетический смоляной лосьон. По сравнению с наиболее широко используемыми системами ПВХ-пластизоля и полиуретановыми эластомерными покрытиями днища, стирол-акриловый лосьон использует воду в качестве основного растворителя, что обеспечивает чрезвычайно низкое содержание летучих органических соединений (ЛОС), позволяя избежать недостатков легковоспламеняющихся и токсичных растворителей. Кроме того, он обладает хорошей кислото- и щелочестойкостью, водостойкостью и ударопрочностью, что делает его новым типом антискребкового покрытия днища.
В практическом применении в автомобильной промышленности до сих пор существуют некоторые проблемы, связанные с использованием покрытий на водной основе. Из-за низкой температуры кипения воды-растворителя, затрудняющей испарение, ее высокой чувствительности к влажности окружающей среды, а также высокого поверхностного натяжения, склонности к образованию пузырьков и низкого электрического сопротивления, покрытия склонны к провисанию и другим дефектам.
