Бутилгликоль (БГ) и Бутилдигликоль (БДГ) –коалесценты (пленкообразователи) для ЛКМ и покрытий. Особенности формирования покрытий на основе водно-дисперсионных красок.

15 марта 2024

Формирование покрытий на основе водно-дисперсионных красок подразумевает использование различных процессов. В результате растекания пленкообразователя в замесе готового материала деформированные частицы полимера постепенно теряют границу раздела и коалесцируют.

Процесс коалесценции частиц при формировании пленки из водных полимерных дисперсий происходит только при температурах выше минимальной температуры пленкообразования (МТП). Ниже этой температуры полимер находится в стеклообразном состоянии и не способен образовывать пленку. Обычно МТП полимерных дисперсий составляет от -5 до +25 °C. Для водных дисперсий, используемых в промышленных красках, МТП значительно выше. Низкое значение МТП указывает на эластичность полимера, что может вести к покрытиям с пониженными прочностными свойствами. Дисперсии, у которых температура стеклования полимера выше комнатной, условно называются некоалесцирующими. Такие дисперсии требуют добавления пластификаторов (например, фталатов) или вспомогательных веществ - коалесцентов (труднолетучих высококипящих органических растворителей).

Для водоразбавляемых лакокрасочных систем, отверждаемых с участием кислорода воздуха, в качестве сорастворителей обычно используют Бутилгликоль (БГ) и Бутилдигликоль (БДГ).

Стандартная дозировка коалесцентов в ЛКМ на водной основе составляет 2–4% от общей массы. Однако, в зависимости от жесткости дисперсии и поставленных задач, этот показатель может быть увеличен до 15%.

Бутилгликоль, CAS 111-76-2

обладает гидрофобными и гидрофильными свойствами в равных друг другу пропорциях
частично смешивается с водой
хорошо растворяется в гликолях, спиртах, диэтиловом эфире, ацетоне и хлороформе.

Бутилдигликоль, CAS № 112-34-5

полностью растворим в воде
смешивается с алифатическими углеводородами, спиртами, кетонами, альдегидами, сложными эфирами, гликолями и эфирами гликолей
обладает высокой стойкостью к омылению
обеспечивает хорошую штабелируемость после относительно короткого времени высыхания.

Примеры применения Бутилгликоля (БГ) в готовых рецептурах.

Рецептура автомобильной эмали белого цвета для глянцевых покрытий

Компонент	Рецептура, % (г)	Рецептура на сухое вещество, % (г)
Тощая алкидная смола (70%)	43,4	30,4
Частично этерифицированная меламиновая смола (70%)	14,5	10,2
Диоксид титана (рутил)	32,4	32,4
Диспергирующая добавка	0,4	-
Бутилгликоль	4,1	-
Терпеновый углеводород	4,0	-
Модифицированное силиконовое масло (1%)	1,2	-
Итого	100,00	73,0

Рецептура низконаполненной белой краски для глянцевых покрытий

Компонент	Рецептура, % (г)	Состав для диспергирования, % (г)	Постановка на «тип», % (г)
Вода	12,8	12,8	-
Диспергатор	0,8	0,8	-
Пеногаситель	0,2	0,2	-
Консервирующий агент	0,2	0,2	-
АМР-90	0,2	0,2	-
Пропиленгликоль	4,0	4,0	-
Загуститель	2,5	2,5	-
Аммиак	0,3	0,3	-
Диоксид титана (рутил)	21,0	21,0	-
Дисперсия (47%)	53,0	-	53,0
Бутилгликоль	2,0	-	2,0
Метоксибутанол	2,0	-	2,0
Загуститель HASE	1,0	-	1,0
Итого	100,00	42,00	58,00

Рецептура водоразбавляемой грунтовки гибридного типа

Компонент	Рецептура, % (г)	Рецептура на сухое вещество, % (г)	Состав для диспергирования, % (г)	Постановка на «тип», % (г)
Водоразбавляемая алкидная смола (75%)	16,7	12,5	12,0	4,7
Аммиак (25%)	1,0	-	0,8	0,2
Обессоленная вода	27,2	-	21,0	6,2
н-Бутоксипропанол	1,2	-	1,2	-
Тальк	3,8	3,8	3,8	-
Кальцит	7,7	7,7	7,7	-
Фосфат цинка	7,4	7,4	7,4	-
Оксид железа	6,7	6,7	6,7	-
Кобальтовый сиккатив (8% Со)	0,3	-	0,3	-
Марганцевый сиккатив (9% Mn)	0,2	-	0,2	-
Агент смачивания	0,5	-	0,5	-
Бутилгликоль	1,7	-	-	1,7
Пеногаситель	0,2	-	-	0,2
Бутадиен-стирольная дисперсия (50%)	25,4	12,7	-	25,4
Итого	100,0	50,8	61,6	38,4

Пример применения Бутилдигликоля (БДГ) в готовых рецептурах

Рецептура водно-дисперсионной краски для наружных работ

Компонент	Рецептура, % (г)	Рецептура на сухое вещество, % (г)
Вода	13,7	-
Диспергатор	0,6	-
Аммиак (конц.)	0,2	-
Консервирующий агент	0,3	-
Загуститель	6,6	-
Пеногаситель	0,4	-
Бензин	0,3	-
Бутилдигликоль	1,2	-
Пропиленгликоль	1,2	-
Диоксид титана (рутил)	15,5	15,5
Кальцит	17,5	17,5
Тальк	5,5	5,5
Дисперсия (50%)	37,0	18,5
Итого	100,0	57,0

Рецептура морилки для дерева

Компонент	Рецептура, % (г)	Рецептура на сухое вещество, % (г)
Вода	25,6	-
Консервант	1,2	-
Пеногаситель	0,1	-
Пропиленгликоль	4,0	-
Пигментная паста	4,0	-
Бутилдигликоль	2,0	-
Загуститель	0,6	-
Дисперсия (50%)	62,5	33,0
Итого	100,0	33,0

В частных случаях комбинации БГ, БДГ и уайт-спирита в рамках одной рецептуры позволяют получить ньютоновскую реологию и хорошее растекание покрытия по подложке.

Небольшая концентрация БГ и БДГ в органоразбавляемых красках позволяет улучшить растекаемость покрытий горячей сушки на основе меламина, карбамида и фенола.

Классические коалесценты БГ и БДГ полностью соответствуют требованиям, предъявляемым к пленкообразователям:

1. обеспечивать растворение или набухание полимерных частиц,

2. не влиять на стабильность полимерной дисперсии,

3. иметь низкую растворимость в воде,

4. быстро испаряться из пленки после ее формирования,

5. не иметь запаха и быть безопасными для окружающей среды.

Вернуться