1. Акриловые полимеры и сополимеры и их получение
К этому типу пленкообразующих веществ относятся олигомеры, полимеры и сополимеры акриловой, метакриловой кислот и их производных: эфиров, амидов, нитрилов и др. В зависимости от применяемых мономеров и сомономеров можно получить термопластичные или термореактивные полимеры с разнообразными физическими свойствами.
Сырьем для получения акриловых полимеров и сополимеров служат различные мономеры. Полимеризацию акриловых мономеров можно проводить различными методами. Для изготовления лаков наиболее пригоден лаковый метод; метод эмульсионной полимеризации применяется для получения латекса.
При эмульсионной полимеризации акриловых мономеров инициаторами служат растворимые в воде пероксиды (пероксид аммония, пероксид водорода и т. п.). В реактор загружают дистиллированную воду и мономер в соотношении около 1:3, эмульгатор (около 3% от массы мономера) и инициатор (около 0,5%). В качестве эмульгатора применяют соли жирных высокомолекулярных кислот (олеиновая), соли органических сульфокислот и другие поверхностно-активные вещества. Реакцию ведут в нейтральной или слабокислой среде. Процесс полимеризации протекает при 60–90 °С за 2–4 ч. Окончание процесса определяют по содержанию остаточного мономера в полимере, которое не должно превышать 1 – 2 %. Получаемый латекс может служить полуфабрикатом для производства клеев, водоэмульсионных красок и других композиций.
Если необходимо выделить полимер из эмульсии, к латексу добавляют серную кислоту и отгоняют воду. При этом эмульсия разрушается, и полимер выпадает в осадок в виде дисперсного порошка. Осажденный полимер отфильтровывают и промывают от эмульгатора водой или спиртом и сушат при 40-70 °С.
При лаковой полимеризации акриловых мономеров в качестве растворителей применяют бензол, изопропилбензол, хлорбензол, толуол, циклогексанон и др. Инициаторами служат органические пероксиды и динитрил азобис(изомасляной) кислоты. Процесс полимеризации ведется при температурах около 70 °С. Окончание полимеризации устанавливают по содержанию мономера в полимере, которое не должно превышать 2%. Если процесс получения полимера проводится в среде растворителя, не растворяющего полимер, то последний выпадает в осадок в виде тонкого порошка, подвергаемого затем очистке и сушке.
При лаковой полимеризации акриловых мономеров в качестве растворителей применяют бензол, изопропилбензол, хлорбензол, толуол, циклогексанон и др. Инициаторами служат органические пероксиды и динитрил азобис(изомасляной) кислоты. Процесс полимеризации ведется при температурах около 70 °С. Окончание полимеризации устанавливают по содержанию мономера в полимере, которое не должно превышать 2%. Если процесс получения полимера проводится в среде растворителя, не растворяющего полимер, то последний выпадает в осадок в виде тонкого порошка, подвергаемого затем очистке и сушке.
1.1 Общие свойства
Полимеры могут быть твердыми, растворимыми в органических растворителях или воде, а также в виде эмульсий или дисперсий.
Полиакрилаты, по сравнению с другими пленкообразующими веществами для красок, обладают рядом преимуществ:
1) устойчивостью к воздействию химических веществ;
2) бесцветностью, прозрачностью, устойчивостью к пожелтению даже при длительном воздействии неблагоприятных температур;
3) устойчивостью к поглощению излучения с длиной волны свыше 300 нм (УФ облапь спектра, в том случае, если полиакрилаты не содержат стирол или схожие с ним ароматические соединении);
4) отсутствием двойных связей;
5) способностью к сохранению глянца;
6) стабильностью акрилатов и особенно метакрилатов к гидролизу.
Считается, что наличие перечисленных свойств у покрытий обусловлено свойствами индивидуальных мономеров, из которых получен полимер. Метилметакрилат способствует повышенной атмосфероустойчивости, светопрочности, жесткости и сохранности глянца в течение длительного периода. Стирол увеличивает прочность и устойчивость к воде, химическим веществам, солевому туману, по уменьшает светопрочность и сохранность глянца. Алкилированные акрилаты и метакрилаты придают покрытию гибкость и гидрофобность, а акриловая и метакриловая кислоты способствуют улучшению адгезии с металлами.
В свете того что защита окружающей среды становится псе более актуальной, к смолам красок стали применяться новые требования, что существенно расширило ассортимент лакокрасочных систем. Современные лаки и краски должны содержать малое количество растворителя (высокий сухой остаток) или совсем не содержать растворителя (порошковые покрытия), должны разбавляться водой (водно-дисперсионные краски), быть термопластичными или реакционноспособными. Все эти свойства должны быть получены за счет полимерной структуры пленкообразующих веществ. Ниже описаны наиболее важные технические параметры полимером.
Температура стеклования (Т) влияет на адгезию, хрупкость и отслаивание от подложки, образование трещин и устойчивость к высоким ударным воздействиям. Отрегулировать Т в акрилатах относительно легко, например, при помощи изменения соотношения метилированного метакрилата (Т g гомополимера – 105 °С) к n-бутил-акрилату (Т g гомополимера – 54 °С). Т также влияет им свойства дисперсий и вязкость растворов. При высоких значениях Т увеличивается время сушки. При низких значениях молекулярной массы (< 6000), что весьма важно особенно для красок с высоким содержанием сухого остатка, температура стеклования зависит от молекулярной массы. Последующее структурообразование приводит к повышению температуры стеклования, который не зависит от плотности образования поперечных межмолекулярных связей.
Наличие стирола в составе пленкообразующих веществ снижает устойчивость к УФ-облучению и к атмосферным воздействиям, но при этом повышает устойчивость к воздействию химически активных веществ, улучшает адгезию и смачиваемость пигмента. Поэтому производители стараются не использовать стирол в красках, которые применяются в качестве верхнего слоя при наружной окраске и для получения прозрачных покрытий.
Разработка красок с низким количеством растворителя (с высоким содержанием сухого остатка) напрямую связана с использованием полимеров, обладающих очень низкой вязкостью. Для таких пленкообразующих веществ принципиально важными параметрами, определяющими вязкость, являются молекулярная масса и молекулярно-массовое распределение (ММР). Для изготовления красок с высоким содержанием сухого остатка необходимы олигомеры с молекулярной массой около 1000-3000. Акрилатное пленкообразующее вещество с молекулярной массой 100 000 можно использовать для получения краски с содержанием сухою остатка около 12,5 % и с низкой вязкостью, достаточной для ее нанесения. Пленкообразующее вещество с молекулярной массой около 6000 дает возможность получись краску с содержанием сухого остатка рапным 50 %. Для получения низкой вязкости достаточно минимального ММР. Однако с увеличением молекулярной массы физико-механические свойства краски улучшаются. Поэтому пленкообразующие вещества с низкой молекулярной массой, которые сшиваются после нанесения, используются для изготовления красок с низким содержанием твердого сухого остатка. Исходная краска состоит из низкомолекулярных олигомеров, а прочные полимерные пленки образуются после поперечной сшивки и в процессе высыхания. Дальнейшие возможности по уменьшению вязкости связаны со специфическими взаимодействиями между молекулами пленкообразующего вещества и с выбором низковязкого растворителя, который практически не взаимодействует с полимером. Для порошковых покрытий особенно важна вязкость расплава. В этом отношении акриловые полимеры находятся в невыгодном положении по сравнению с полиэфирами.
Для промышленного производства дисперсий необходимо введение функциональных групп в полимерную цепь. Большинство водно-дисперсионных систем представляют собой полимеры со свободными карбоксильными группами. Способность к разбавлению водой достигается посредством нейтрализации кислотных групп водной щелочью или аминами. Пленкообразующие вещества могут также содержать группы азота. Последующее образование дисперсии может происходить после нейтрализации (например, уксусной или молочной кислотой). Так как вязкость дисперсий очень слабо зависит от молекулярной массы, то обычно используются полимеры с очень высокой молекулярной массой. Поэтому дисперсии идеально подходят для получения покрытий, высыхаемых физическим способом. Структурообразование происходит за счет введения функциональных групп.
При использовании безводных дисперсий можно уменьшить выделение растворителя из красок без понижения молекулярной массы. Акрилаты были описаны выше как пленкообразующие вещества для безводных дисперсий, но кроме низкой вязкости они обладают еще некоторыми преимуществами над обычными покрытиями и, более того, должны конкурировать с красками с высоким содержанием сухого остатка и с порошковыми покрытиями.
1.2 Структурообразование полиакрилатов
В отличие от термопластических полимеров структурированные полимеры нерастворимы, обладают более высокой твердостью и устойчивостью к воздействию химических веществ. Эти свойства чрезвычайно важны для изготовления высококачественных покрытий. Реакции структурообразования приобрели значимость в 1950-х годах после внедрения акриловых смол в автомобильную промышленность.
Следующий импульс и области создания ЛКМ был связан с ужесточением законодательства об охране окружающей среды. Появление требований к понижению содержания растворителей в красках и замене традиционных красок на растворителях красками со средним и высоким сухим остатком означало, что молекулярная масса пленкообразующих веществ может быть снижена до такого уровня, при котором невозможно сохранить требуемые свойства красок (например, получение покрытий с оптимальным пленкообразованием, твердостью и эластичностью). Эти свойства возможно получить путем увеличения молекулярной массы в результате структурообразования после нанесения покрытия. Химическая реакция после нанесения также дает преимущества дисперсиям с высокой молекулярной массой. У них повышается температура стеклования и прочность пленки.
Широко используемый метод структурообразования пленок краски состоит из реакции между гидроксилсодержащими акрилатами и меламинформальдегидными смолами или мочевиноформальдегидными смолами. Гидроксилсодержащие акрилаты получают при помощи сомономеров, таких как гидроксиэтилметакрилат или моноакрилат бутандиола. Аминосмолы являются в некоторой степени самоструктурирующимися, они также образуют межмолекулярные связи с акрилатами через гидроксильные группы. Структурообразование может происходить в процессе отверждения при температуре около 130 °С, либо при наличии кислотных катализаторов. Такие краски обладают замечательным глянцем и устойчивостью к атмосферным воздействиям.
Другой важный метод структурирования - это взаимодействие гидроксилсодержащих акрилатов с полиизоцианатами, которые выступают в качестве отвердителей. Такая смесь структурируется при комнатной температуре и, следовательно, должна изготовляться и храниться как двухкомпонентная система, состоящая из основы и отвердителя. Реакция между ароматическими изоцианатами и гидроксилсодержащими акрилатами происходит очень быстро. Поскольку алифатические изоцианаты вступают в реакцию гораздо медленнее, то реакцию катализируют путем добавления дибутилоловодилаурата, аминов или кислот. Свойства таких полиуретановых красок превосходят свойства большинства других лакокрасочных материалов, и их сфера применения постоянно растет. Имеются также однокомпонентные полиуретановые краски, созданные на основе гидроксилсодержащих акрилатов. В них в качестве отвердителя используются блокированные изоцианаты. Для таких систем обычно требуется относительно высокая температура сушки (более 150 °С).
Третья группа реакций структурообразования затрагивает акриловые смолы, содержащие свободные группы карбоновой кислоты. Полиэпоксиды в основном используются как структурообразующие вещества для производства органорастворимых красок или порошковых покрытий. В отношении стойкости к щелочам и растворителям такие соединения превосходят другие, например, отвержденные изоцианатами, или меламиноформальдегидными смолами. Для этого им требуется очень высокая температура отверждения (более 200 °С). Температуру отверждения можно уменьшить до 120-150 °С, если в качестве катализатора использовать иодид тетрабутиламмония или третичные амины. Однако использование катализаторов снижает стабильность при хранении до нескольких недель.
Если к химической устойчивости, истиранию и прочности предъявляются менее жесткие требования (за это ответственна полнота сшивки), то карбоксилсодержащие акрилаты можно отверждать путем использования диаминов или комплексов металлов. Этот метод широко применяется, особенно при изготовлении водных дисперсий. Сообщалось также о структурообразонлиии с бисоксазолином.
Водные акриловые дисперсии активно применяются в производстве покрытий для дерева или антикоррозийных покрытий. Такие краски чаще не требуют сушки при повышенных температурах и их механические свойства улучшаются, если структурообразование происходит при комнатной температуре. Азиридины или дигидраиты обычно используют в качестве сшивающих агентов, которые смешивают с дисперсиями после окончания производственного процесса.
Существует много других структурообразующих процессов, но они не нашли широкого применения, либо появились лишь недавно как результаты научных разработок. Сообщается о структурообразовании зпоксидсодержащих акрилатов с аминосмолами и реакциях с полисульфоназидами.
Альтернативой отверждаемым краскам является получение самосшивающихся акриловых полимеров, которые реагируют между собой при пониженных темперах без добавления внешних структурирующих веществ. Такие покрытия нашли применение благодаря устойчивости к химическим веществам, прочности и эластичности, но они менее разнообразны по составу и могут создавать проблемы из-за своей нестабильности в процессе хранения. Кроме того, для достижения высокой степени структурообразования необходимо, чтобы минимальная молекулярная масса была больше, чем у смол, которые не являются самоструктурирующимися. Соответственно, при использовании таких систем невозможно получить краски с высоким содержанием сухого остатка.
1.3 Области применения
Акриловые краски и лаки используются в разных областях и их наносят всеми обычно применяемыми методами. Недавние исследования красок с низким содержанием растворителей и водных дисперсий показали, что возникла необходимость в создании новых специальных рецептур.
Описание работы
К этому типу пленкообразующих веществ относятся олигомеры, полимеры и сополимеры акриловой, метакриловой кислот и их производных: эфиров, амидов, нитрилов и др. В зависимости от применяемых мономеров и сомономеров можно получить термо¬пластичные или термореактивные полимеры с разнообразными фи¬зическими свойствами.
Сырьем для получения акриловых полимеров и сополимеров служат различные мономеры. Полимеризацию акриловых мономеров можно проводить раз¬личными методами. Для изготовления лаков наиболее пригоден лаковый метод; метод эмульсионной полимеризации применяет¬ся для получения латекса.
Полимерное покрытие для бетона дает сверхнадежную защиту бетонным полам, и конструкции в целом. Наша компания предлагает купить акриловый полимер для бетона с поставкой, а также комплексный спектр услуг по установке полов. Сегодня разрешено использовать полимерные полы на:
- пищевых предприятиях;
- предприятиях фармацевтической направленности;
- жилом строительстве;
- больницах;
- атомных станциях.
Также акриловый полимер для бетона очень часто применяется для заливки полов в гаражных строениях, паркингах, хранилищах, торговых залах, отстойниках, вагонах и других емкостях. Лак для бетонных полов (акриловый полимер для бетона) обеспечивает прозрачность покрытия, сохраняет структуру поверхности. Лак позволяет добиться максимальной защиты бетонной стяжки от растрескивания и хим. воздействия. Акриловый полимер для бетона не только обеспечит надежность, но также придаст декоративности внешнему виду. Помимо перечисленных качеств лаки по бетону обладают:
- ударостойкостью;
- водонепроницаемостью;
- долговечностью;
- экологичностью.
Акриловый полимер для бетона вы легко сможете приобрести в любое время. Для этого вам нужно просто набрать номер телефона, который указан на стартовой странице сайта. Хотите узнать об условиях сотрудничества и ценах подробнее? Звоните или посетите офис в Москве. Сотрудник бесплатно проконсультирует, и вместе вы примите единственно верное решение использовать который будет значительно дешевле, чем альтернативные материалы. Сотрудничая с нами, вы экономите не только финансы, но и время, так как больше не надо бегать по магазинам и строительным фирмам в поисках надежных материалов и опытных бригад мастеров, сегодня заказать акриловый полимер для бетона можно не выходя из дома. Удобно, не правда ли?
Заказать акриловый полимер для бетона в Москве
На рынке Москвы сегодня можно найти массу предложений по продажам акрилового полимера для бетона и сопутствующих строительных услуг. Но, далеко не каждой фирме можно доверить столь ответственное дело. Мы много лет на рынке и зарекомендовали себя как опытная, профессиональная, ответственная, надежная компания. Клиенты отметили ряд преимуществ сотрудничества с нами. Мы – это квалифицированные рабочие, инженеры и технологи. Любой сложности заказ осуществляем в максимально короткий срок. Проводим гарантийное обслуживание. И наконец, мы установили самую разумную стоимость на услуги. Только у нас вы можете найти максимально высокий уровень качества по минимальной стоимости. Ориентировочные цены расположены в прайс-листе на сайте. Приобрести акриловый полимер для бетона на выгодных условиях вы сможете в удобное для вас время. Для этого просто наберите номер телефона или обратитесь к менеджеру через электронную форму на сайте. Уверяем вас, мы найдем решение по вашим финансовым возможностям, без нарушения сроков по договору решим любую задачу, предоставляя все возможные гарантии. Сделайте первый шаг к успеху — позвоните нам прямо сейчас.
Полиакрилаты — это полимеры на основе эфиров акриловых и метакриловых кислот общей формулы [-СH 2 -CH(COOR)-] п, устойчивые к действию кислорода и света, которые нашли широкое применение в отечественной и зарубежной практике реставрации, как в виде растворов, так и в виде дисперсий.
5.1. Полибутилметакрилат (ПБМА). ТУ 6-01-1227-80
Полибутилметакрилат - это бутиловый эфир метакриловой кислоты общей формулы [-СH 2 -С(СН 3)(СООС 4 Н 9)-] n ; представляет собой твердый кристаллический полимер, м.м. 100 тыс., плотность 1,05 г/см 3 , температура размягчения 20°С, показатель преломления 1,483, растворяется в сложных эфирах, ароматических углеводородах, уайт — спирите, пинене.
В химической промышленности на основе этого полимера выпускается широкий ассортимент клеев и лаков для технических целей, некоторые из них применяют и в реставрационных целях, например, клей циакрин (цианакрилат). В реставрации наиболее часто применяются марки: ПБМА — НВ и АСТ-ТТ.
Материал характеризуется высокой адгезией к различным подложкам; повышенной био-, свето-, погодостойкостыо; сохраняет полную растворимость после старения, т.е. является обратимым материалом.
Впервые этот материал был применен в Эрмитаже для обработки археологических объектов в процессе полевой консервации и находится в арсенале реставраторов более тридцати лет.
Как отмечалось выше, первые опыты применения этого материала для укрепления красочного слоя настенной темперной живописи нельзя считать удачными. Опыт показал, что ПБМА образует блестящую пленку на поверхности живописи, которая характеризуется низкой теплостойкостью, липкостью и высоким грязеудержанием. При использовании этого материала для укрепления красочного слоя настенной живописи следует иметь ввиду его низкую паропроницаемость и способность "подтягиваться" к поверхности, в результате чего он не обеспечивает укрепления в объеме авторского материала.
Проблема подтяжки была решена путем одновременного использования смеси растворителей и осадителей, например, изопропилового спирта, метилэтилкетона и уайт-спирита, последний осаждает ПБМА в объеме укрепляемого материала.
Для повышения эластичности В.П.Бурый предложил использовать для укрепления настенной масляной живописи в комбинацию растворов ПБМА и СВЭД-33.
Области применения :
Для склейки фрагментов настенной живописи;
Для монтирования снятых со стен фрагментов росписей на новое основание;
Для укрепления живописи на лессе;
Для подклейки красочного слоя настенной масляной живописи к грунту и штукатурному основанию.
Для полевой консервации археологических прдметов;
Для реставрации предметов прикладного искусства из дерева, керамики, фарфора и др.
Фирма Lascaux Restauro выпускает материал AcrylicresinP55OТВ, представляющий собой раствор полибутилметакрилата в растворителе.
5.2. Сополимер бутилметакрилата с метакриловой кислотой (БМК-5) ОСТ 12-60-259 иОСТ 6-01 -26-75, ТУ 6-02-115-91. [- СН 2 - СН(ОСОС 4 Н 9) -] m [-СН 2 -СН(СООН)-] n ,
Некоторых недостатков ПБМА удалось избежать путем его замены сополимером с метакриловой кислотой в соотношении 93:7 марки БМК-5, который характеризуется более высокой поверхностной твердостью и более высокой теплостойкостью, кроме того он имеет более низкую температуру стеклования, и поэтому его пленки имеют меньшую липкость и меньшее грязеудержание.
Для укрепления росписей на лессовой основе (5% раствор БМК-5 в смеси ксилола, ацетона и этилацетата в соотношении 1:1:1 обеспечивал глубину пропитки до 10 мм);
Для укрепления разрушенной древесины;
Для укрепления красочного слоя полихромной скульптуры (3% раствор в смеси растворителей спирт-ацетон в соотношении 1:1);
Для реставрации золоченой резьбы.
5.3. Paraloid B-72
В зарубежной реставрационной практике наиболее известным и широко применяемым материалом на основе акрилатов является ParaloidB72, который представляет собой сополимер метилакрилата с этилметакрилатом с соотношением мономеров 30:70, в США этот материал выпускается под названием AcryloidB72.
Paraloid B-72 выпускается в виде прозрачных гранул, растворимых в ксилоле и ИПС, применяется для укрепления красочных слоев всех видов живописи, для пропитки древесины, в качестве связующего в составах для восполнения утрат, для проклейки дублировочного холста, в качестве адгезива при реставрации текстиля и в качестве защитных покрытий на изделиях из металла.
5.4. Акриловые дисперсии
Акриловые дисперсии, составляющие наряду с ПВА дисперсиями основу зарубежного ассортимента реставрационных адгезивов, представляют собой полимерные синтетические клеи, в которых дисперсионной средой является вода, содержащая разного рода эмульгаторы, а в качестве дисперсной фазы — сополимеры на основе эфиров акриловой и метакриловой кислот. В отечественной практике клеи этого класса соединений находят пока ограниченное применение.
Исторически первые опыты использования акриловых дисперсий были проделаны в начале 60-х годов, когда во ВНИИР была разработана методика дублирования кромок картин на новый холст с помощью дисперсионного клея ВА-2ЭГА (сополимер винилацетата с 2-этилгексилакрилатом), хотя с точки зрения химического строения эта дисперсия скорее относится к винилацетатным, а не акриловым. Содержание акриловых групп в боковой цепи не превышало 15%, этот клей образовывал эластичный клеевой шов, обеспечивал высокую адгезию авторского и дублировочного холстов и характеризовался присущей акриловым полимерам высокой влаго-, свето- и биостойкостью.
В связи с прекращением выпуска ВА-2ЭГА, в настоящее время для этой цели используют другие полимерные дисперсии, выпускающиеся в промышленном масштабе как в России, так и за рубежом.
В отечественной промышленности производится широкий ассортимент акриловых дисперсионных клеев для нужд кожевенной, обувной, бумажной, мебельной промышленности; акриловые дисперсии используются в качестве клеев-герметиков, для отделки текстиля, при производстве самоклеющейся пленки, ламинированной бумаги, моющихся обоев. Ниже перечислены марки и области применения в промышленности некоторых отечественных клеев, которые были выбраны и рекомендованы для реставрационных целей:
. АК-202 — клей-герметики, водоэмульсионные краски, влагостойкие обои;
. АК-211 — клей-герметики, производство мебели, антикоррозионные грунты, водо-эмульсионные краски;
. АК-224 — клей для кожевенно-обувной промышленности;
. АК-231 — для производства искусственных кож;
. АК-243 — материал для отделки текстиля;
. АБВ-16 — материал для производства мелованной бумаги и картона.
В ГосНИИР в начале 80-х годов была проведена работа по выбору дисперсий для реставрационных целей. Выбор производили путем отбора материалов, аналогичных применяющимся за рубежом по химическому строению и коллоидно-физическим свойствам. В зарубежной реставрационной практике имеется широкий ассортимент акриловых дисперсионных адгезивов, поставляющихся различными зарубежными фирмами и применяющихся для выполнения различных операций — дублирования картин на новый холст, укрепления красочного слоя настенной и станковой живописи, реставрации предметов прикладного искусства из органических материалов. Марки дисперсий зарубежного производства и области их применения приведены в таблице 4.
Таблица 1 Коллоидно-физические свойства дисперсионных клеев отечественного производства
| Марка дисперсии | Размер частиц, мм | Концентрация дисперсии,% |
| АБВ-16 | 0,15 | 48 |
| АК-251 | 0,09 | 49,5 |
| АК-231 | 0,3 | 40 |
| СВЭД-50 | 0,5 | 53 |
| ПВА-м | 0,05-1 | 50 |
За рубежом выпускают в основном две группы акриловых дисперсий — сополимеры бутилакрилата с метилметакрилатом (марки Plextol, Rohamere и др.) и сополимеры этилметакрилата с метилакрилатом (Primal, Rhoplex). Отечественные дисперсии АК-211 и АК-202 по химическому строению и коллоидно-физическим свойствам являются аналогами зарубежных клеев PlextolD498 и D36O, Lascaux 36OHV и 498HV. Зарубежные дисперсии выпускаются в простом и загущенном варианте (индекс HV), загущение производится либо толуолом (LascauxAcrylicAdhesive 498-2OX), либо метакриловой кислотой.
В отличие от винилацетатных дисперсий, акриловые характеризуются более высокой свето-, атмосферо- и влагостойкостью, при этом они значительно превосходят их по биостойкости, пленки акриловых дисперсий характеризуются высокой эластичностью, величина относительного удлинения для разных марок колеблется от 500 до 1000%.
Все дисперсии имеют исходную концентрацию около 50%. Рабочие концентрации колеблются от 15 до 50% в зависимости от реставрационной задачи. С увеличением концентрации увеличивается величина адгезии и толщина клеевого шва. Например, в случае укрепления жесткого шелушения масляного красочного слоя настенной живописи или подклейки левкаса золоченой резьбы иконостасов к основе рекомендуется пользоваться клеями концентрации не менее 25%, в случае же подклейки тонкого шелушения, например, красочного слоя картин, написанных на масляных грунтах, задача может быть решена с использованием клеев 12-15% концентрации, разбавление дисперсий до нужной концентрации производится дистиллированной или кипяченой водой.
Как упоминалось выше, вязкость клея может быть увеличена без изменения концентрации путем загущения. Это достигается добавлением в водную дисперсию растворителя (например, толуола), либо водного раствора полиметакриловой кислоты и нескольких капель аммиака.
В реставрации станковой масляной живописи акриловые дисперсионные клеи применяются для осуществления следующих операций:
Дублирование картин на новую основу;
Укрепление красочного слоя, если на нем имеются отрытые вздутия или шелушения;
Дублирование кромок на новый холст.
Остановимся подробнее на склейке холстов с помощью дисперсии АК-243. Как следует из Табл.2, все три дисперсии обеспечивают хорошую адгезию, как в случае аппретированного холста, так и в случае стиранного, лишенного аппрета, однако после старения в гидростате прочность склейки холстов дисперсией АК-211 уменьшается на 16%. Кроме того, оказалось, что только дисперсия АК-243 не вызывает усадки холста, поэтому именно она была рекомендована для осуществления операции дублирования кромок картин на новый холст.
Таблица 2 Сопротивление расслаиванию модельных образцов холста, склеенных дисперсионными клеями
Пленки, сформированные из дисперсий после испарения воды, характеризуются высокими значениями прочности и относительного удлинения. Это определяет высокую когезионную прочность клеевого шва и его высокую эластичность. В таблице 3 приведены физико-механические свойства пленок дисперсий, рекомендованных в качестве реставрационных материалов.
Изучение глубины проникновения дисперсий в модельные образцы штукатурок показало, что при обработке таких образцов дисперсиями в исходных концентрациях, на поверхности штукатурок образуется пленка, а при разбавлении дисперсий до 10% глубина проникновения составляет менее 0,5 мм.
Таблица 3. Физико-механические и деформационные свойства пленок, сформированных из дисперсионных клеев, до / после старения в гидростате при температуре 60°С и относительной влажности 100%
| Марка дисперсии | Модули упругости при растяжении, МПа | ||||||
| М 100 | М 200 | М 300 | М 400 | M 500 | Напряжение при разрыве, МПа | Относительное удлинение,% | |
| АК-251 | 0,48/0,22 | 0,95/0,42 | 1,4/0,67 | - | - | 4,6/4,9 | 650/500 |
| АК-231 | 1,48 | 2,7 | 4,5 | 2,6 | - | 8,5 | 400 |
| АК-211 | 0,85/0,77 | 1,3/1,35 | 2,4/1,94 | 3,8/3,1 | - | 5,6/5,6 | 420/400 |
| АБВ-16 | 0,26/0,24 | 0,27/0,28 | 0,3/0,34 | 0,33/0,4 | 0,38/0,66 | 2,4/2,7 | 1000/1400 |
Таблица 4 Марки дисперсий зарубежных фирм
| Марка дисперсии | Фирма-производитель | Химический состав | Области применения |
| Lascaux Acrylic Adhesive 360HV | Lascaux Restauro (Швейцария) | Сополимер бутилакрилата с метилметакрилатом, загущенный полиметакриловой кислотой (размер частиц 0,06-0,08 мкм) | Дублирование холстов; склейка бумаги, картона, текстиля |
| Plextol D360 | Rohm & Haas (Германия) | То же | То же |
| Rohamere D360 | (США) | То же | То же |
| Lascaux Acrylic Adhesive 498HV | Lascaux Restauro (Швейцария) | Сополимер бутилакрилата с метилметакрилатом, загущенный полиметакриловой кислотой (размер частиц 0,1-0,2 мкм) | Склейка холста с картоном, деревом, штукатуркой и цементом |
| Rohamere D498 | Rohm & Haas (Германия) | Сополимер бутилакрилата с метилметакрилатом, незагущенный | Укладка жесткого кракелюра красочного слоя и вздутий |
| Plextol B500 | Rohm & Haas (Германия) | Сополимер бутилакрилата с метакриловой кислотой (размер частиц 0,1 мкм) | То же |
| Rohamere D500 | (США) | То же | То же |
| Primal AC-643 | (США) | Сополимер этилакрилата с метилакрилатом | Укрепление красочного слоя настенной живописи и живописи на холсте, укрепление разрушенных грунтов |
| RhoplexAC-643 | Rohm & Haas (Германия) | То же | То же |
| Lascaux Hydro-Primer 750 | Lascaux Restauro (Швейцария) | 30%-ная дисперсия с размером частиц 0,06 мкм, без растворителей и пластификаторов рН 8-9 | То же |
При работе с акриловыми дисперсиями следует руководствоваться следующими правилами:
Клей наносится на обе склеиваемые поверхности с кисти или с помощью шприца;
Рабочие концентрации менее 10% не обеспечивают надежной прочности связи на любых подложках. Выбор концентрации диктуется характером разрушения: для подклейки жесткого шелушения к грунту, отставаний от грунта красочного слоя с грунтом, для дублирования грубых крупнозернистых холстов или кромок таких холстов концентрация может достигать исходной (40-50%). Этими же соображениями диктуется выбор числа пропиток;
Если склеиваемые поверхности имеют пористую структуру, то их следует приводить в соприкосновение сразу же после нанесения клея, в противном случае вода впитается в подложку, и высохшие полимерные пленки склеить не удастся; в том случае, когда склеиваемые поверхности не впитывают воду, их следует приводить в соприкосновение только после выдержки до появления отлипа;
Место склейки проглаживают теплым утюжком (55-60°С), до полного испарения воды, охлаждение производится под давлением.
Затеки необходимо сразу же удалить тампоном, смоченным водой. В тех случаях, когда проникновение воды вглубь склеиваемых подложек недопустимо, например, вглубь холста, подложку перед нанесением дисперсии следует покрыть раствором какого-либо полимера (Paraloid B-72) в неводном растворителе (ксилоле или спирте).
При соблюдении этих правил в максимальной степени реализуются возможности материала.
Области применения адгезивов класса акриловых дисперсий
Станковая масляная живопись — дублирование картин на новую основу (Plextol P5OO, Plextol D36O, Lascaux Acrylic Adhesive 498 -20x);
укрепление красочного слоя и его подклейка к грунтам, мягкое и жесткое шелушение, вздутия, расслоение и др. виды разрушений (АК-211, АБВ-16, Prymal AC-643, Hydro-Prymer 75O, Plextol D498 и D36O); контактное удаление поверхностных загрязнений с оборота холста с помощью пленки, сформированной из дисперсии с постоянной липкостью марки АК-215.
Предметы прикладного искусства — склейка фрагментов музейных предметов из фарфора и керамики(АК-231), археологической керамики (АК-256, АК-259, загущенные аммиаком), в качестве связующего композиций для восполнения утраченных фрагментов, заделки трещин и сколов, для контактного удаления загрязнений с поверхности керамики, мрамора, известняка, гипса.
Резной золоченый декор и полихромная скульптура — подклейка левкаса к деревянной основе, позолоты к левкасу, красочного слоя и позолоты к грунту (АК-211, АБВ-16, Lascaux Acrylic Adhesive 498, Plextol P55O).
Настенная масляная живопись — подклейка красочного слоя к грунту и штукатурной основе (АБВ-16, АК-211, АК-251).
Сополимеризация как метод синтеза обладает неограниченными возможностями для модификации свойств полимеров.
Сополимеризация (мет)акриловых мономеров позволяет получать полимеры, сочетающие традиционные свойства (мет)акрилатов (прозрачность, бесцветность и атмосферостойкость, нетоксичность и эластичность) с чисто специфическими (высокая адгезия к различным субстратам, регулируемое отношение к воде, высокая загущающая способность водных и органических сред и др.). Благодаря этому (мет)акриловые сополимеры используют практически все отрасли народного хозяйства: нефтяная и металлургическая, бумажная и легкая промышленность, машиностроение и приборостроение, медицина, электронная промышленность, сельское хозяйство и т.д. Круг их применения с каждым годом расширяется за счет выявления новых полезных свойств.
Наряду с известными органорастворимыми (со)полимерами наибольшим спросом пользуются (и в ближайшее время эта тенденция сохранится) водорастворимые и водонабухающие (со)полимеры. Повышенный интерес к ним обусловлен прежде всего пониженной пожароопасностью, нетоксичностью, малым влиянием на окружающую среду и здоровье людей. Несомненный интерес вызывают (мет)акриловые сополимеры - модификаторы полимерных композиций (в основном на основе ПВХ и полиметилметакрилатов - ПММА) и композиционные материалы на основе (мет)акриловых сополимеров. Последние выгодно отличаются благодаря их использованию совместно с дешевыми наполнителями или отходами производств (гипс, бумага, волокна и др.) для изготовления стройматериалов, изделий сложной конфигурации, герметизирующих составов и др.
Органорастворимые (мет)акриловые (со)полимеры получают растворным и суспензионным способами полимеризации.
Значительную группу составляют (со)полимеры, синтезированные в среде органических растворителей. В этом случае (со)полимер не отделяют от растворителя, а используют в виде раствора.
Растворителями служат сложные эфиры, ароматические углеводороды, спирты, кетоны. В качестве инициаторов радикальной (со)полимеризации применяют перекиси и азосоединения, растворимые в полимеризационной среде. В результате реакции получают раствор с массовой долей сополимера до 50%.
Растворы (мет)акриловых (со)полимеров в органическом растворителе незаменимы при получении из них очень тонких сплошных клеевых покрытий, что практически невозможно для (мет)акриловых латексов. Немаловажное значение имеет тот факт, что сушка от легкокипящего органического растворителя протекает гораздо быстрее и с меньшими энергозатратами, чем, например, от воды.
Органорастворимые (мет)акриловые (со)полимеры применяют для получения покрытий по коже, дереву, металлам, пластмассам. Их используют также в качестве клеев, связующих, изготовления липких лент, аппликаций, для отделки тканей и т.д.
Суспензионные (со)полимеры выгодно отличаются от растворных меньшими затратами на транспортирование и большей безопасностью. Они имеют хороший товарный вид (прозрачный бесцветный или белый бисер размером 100-300мкм). Это позволяет потребителю приготовить раствор (со)полимера в нужном растворителе любой концентрации и вязкости, что не всегда возможно для растворных (со)полимеров.
