ISSN 2304-6600 (Online)
ISSN 1997-0935 (Print)



СТРОИТЕЛЬНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Закономерности формирования адгезионного контакта «золь-силикатная краска - подложка»

  • Логанина Валентина Ивановна - Пензенский государственный университет архитектуры и строительства (ПГУАС)
  • Мажитов Еркебулан Бисенгалиевич - ензенский государственный университет архитектуры и строительства (ПГУАС)
DOI: 10.22227/1997-0935.2019.1.94-101
Страницы: 94-101
Введение. Рассмотрено использование в качестве связующего при изготовлении силикатных красок полисиликатных растворов, полученных смешением жидкого стекла и золя кремниевой кислоты. Для регулирования реологических свойств краски, улучшения розлива и предотвращения проседания пигментной части в лакокрасочный состав предложено вводить в состав связующего глицерин. Приведены результаты изучения межфазного взаимодействия между краской и подложкой. Материалы и методы. При разработке рецептуры силикатных красок на основе полисиликатных растворов в качестве наполнителя использовали микрокальцит марки МК-2, маршалит, диатомит и тальк марки МТ-ГШМ, в качестве пигмента - диоксид титана 230. Полисиликатные растворы получали путем взаимодействия стабилизированных растворов коллоидного кремнезема (золей) с водными растворами щелочных силикатов (жидкими стеклами). Применяли золь кремниевой кислоты Nanosil 20 и Nanosil 30, выпускаемый ПК «Промстеклоцентр»; калиевое жидкое стекло с модулем М = 3,29. Оценку межфазного взаимодействия осуществляли с помощью термодинамического метода. Результаты. Введение глицерина в рецептуру золь-силикатной краски способствует снижению межфазного поверхностного натяжения и лучшему смачиванию поверхности растворной подложки. Наблюдается увеличение коэффициента смачивания. Покрытия на основе золь-силикатной краски с добавкой глицерина характеризуются повышенной трещиностойкостью. Установлено увеличение прочности при растяжении, предельной растяжимости, снижение модуля упругости пленок краски на основе состава с глицерином. Приведены значения свободной поверхностной энергии покрытия на основе золь-силикатной краски и отношение полярной к дисперсионной составляющей свободной энергии поверхности. Покрытия на основе золь-силикатной краски с добавкой глицерина характеризуются большим значением свободной энергии поверхности. В процессе увлажнения наблюдается уменьшение свободной поверхностной энергии за счет уменьшения дисперсионной составляющей. Выводы. Проведенные исследования доказывают, что введение глицерина в рецептуру золь-силикатной краски способствует повышению эксплуатационных свойств покрытий на ее основе.
  • жидкое стекло;
  • полисиликатные растворы;
  • краска;
  • межфазное взаимодействие;
  • свободная энергия поверхности;
Литература
  1. Корнеев В.И., Данилов В.В. Производство и применение растворимого стекла : Жидкое стекло. Л. : Стройиздат, Ленинградское отделение, 1991. 176 с.
  2. Figovsky O., Beilin D. Improvement of strength and chemical resistance of silicate polymer concrete // International Journal of Concrete Structures and Materials. 2009. Vol. 3. Issue 2. Pp. 97-101. DOI: 10.4334/IJCSM.2009.3.2.097
  3. Figovsky O., Borisov Yu., Beilin D. Nanostructured binder for acid-resisting building materials // Journal Scientific Israel-Technological advantages. 2012. Vol. 14. No. 1. Pp. 7-12.
  4. Greenwood P. Modified silica sols: titania dispersants and co-binders for silicate paints // Pigment & Resin Technology. 2010. Vol. 39. Issue 6. Pp. 315-321. DOI: 10.1108/03699421011085803
  5. Fediuk R.S., Garmashov I.S., Kuzmin D.E., Stoyushko N.Yu., Gladkova N.A. Processing of building binder materials to increase their activation // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2018. Vol. 115 (1). P. 012045. DOI: 10.1088/1755-1315/115/1/012045
  6. Akat’eva L.V., Ivanov V.K., Gladun V.D., Khol’kin A.I. Preparation of nanosized powders of calcium hydrosilicates for the use in composite materials // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2014. Vol. 48. Issue 4. Pp. 468-476. DOI: 10.1134/S0040579514040034
  7. Kudina E.F., Barkanov E., Vinidiktova N.S. Use of nano-structured modifiers to improve the operational characteristics of pipelines’ protective coatings // Glass Physics and Chemistry. 2016. Vol. 42. Issue 5. Pp. 512-517. DOI: 10.1134/S1087659616050072
  8. Получение и применение гидрозолей кремнезема / под ред. Ю.Г. Фролова. М. : Труды МХТИ им. Д.И. Менделеева. 1979. 146 с.
  9. Айлер P. Химия кремнезема: в 2-х ч. М. : Мир, 1982. 416 с.
  10. Логанина В.И., Кислицына С.Н., Мажитов Е.Б. Разработка рецептуры золь-силикатной краски // Региональная архитектура и строительство. 2017. № 3 (32). С. 51-53.
  11. Логанина В.И., Кислицина С.Н., Мажитов Е.Б. Длительная прочность покрытий на основе золь-силикатной краски // Вестник МГСУ. 2018. Т. 13. Вып. 7 (118). С. 877-884. DOI: 10.22227/1997-0935.2018.7.877-884
  12. Логанина В.И., Кислицына С.Н., Мажитов Е.Б. Свойства жидкого стекла с добавкой золя кремниевой кислоты // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2017. № 8 (704). С. 74-79.
  13. Строкова В.В., Айзенштадт А.М., Сивальнева М.Н., Кобзев В.А., Нелюбова В.В. Оценка активности наноструктурированных вяжущих термодинамическим методом // Строительные материалы. 2015. № 2. С. 3-9.
  14. Kapusta M.N., Kobzev V.A., Nelubova V.V. Kinetics of mechanical activation during the manufacturing process of nanostructured binders // Applied Mechanics and Materials. 2014. Vol. 670-671. Рp. 412-416. DOI: 10.4028/www.scientific.net/amm.670-671.412
  15. Strokova V.V., Nelubova V.V., Sivalneva M.N., Kobzev V.A. Phytotoxicity analysis of different compositions of nanostructured binder // Key Engineering Materials. 2018. Vol. 761. Pp. 189-192. DOI: 10.4028/www.scientific.net/kem.761.189
  16. Schuster J.M., Schvezov C.E., Rosenberger M.R. Construction and calibration of a goniometer to measure contact angles and calculate the surface free energy in solids with uncertainty analysis // International Journal of Adhesion and Adhesives. 2018. Vol. 87. Pp. 205-215. DOI: 10.1016/j.ijadhadh.2018.10.012
  17. Tong J., Liu C.-H., Jing L.-Q., Liu H.-C., Zhang D. The molar surface Gibbs energy and its application 3: The aqueous solution of ionic liquids [C mim][OAc](n = 3, 5) // The Journal of Chemical Thermodynamics. 2018. Vol. 127. Pp. 1-7. DOI: 10.1016/j.jct.2018.07.012
  18. Sun X.X., Mei C.T., French A.D., Lee S., Wang Y., Wu Q.L. Surface wetting behavior of nanocellulose-based composite films // Cellulose. 2018. Vol. 25. Issue 9. Pp. 5071-5087. DOI: 10.1007/s10570-018-1927-8
  19. Ferreira D.J.S., Bezerra B.N., Collyer M.N., Garcia A., Ferreira I.L. The use of computational thermodynamics for the determination of surface tension and Gibbs-Thomson coefficient of multicomponent alloys // Continuum Mechanics and Thermodynamics. 2018. Vol. 30. Issue 5. Pp. 1145-1154. DOI: 10.1007/s00161-018-0670-6
  20. Wiącek A.E., Gozdecka A., Jurak M., Przykaza K., Terpiłowski K. Wettability of plasma modified glass surface with bioglass layer in polysaccharide solution // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2018. Vol. 551. Pp. 185-194. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2018.04.061
СКАЧАТЬ (RUS)