ИССЛЕДОВАНИЕ НЕКОТОРЫХ СВОЙСТВ КОМПОЗИЦИОННЫХ ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В КОЖЕВЕННО-ОБУВНОЙ И ДРУГИХ ОТРАСЛЯХ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

АННОТАЦИЯ

В статье изучены некоторые свойства водно-дисперсионной лакокрасочной композиции, применяемых в кожевенно-обувной и других отраслях промышленности. Представлены эффективные составы разработанных композиционных лакокрасочных материалов на водно-дисперсионной среде с применением различных сиккативов и растворителей.

Показано, что время высыхания, при температуре 20±5℃ составляет около 1-2 минута. Основываясь на данные физико-механических показателей, такие как время высыхания, водостойкость, потеря массы при нагревании материала, выявлено, что лакокрасочный материал имеет оптимальную толщину 1,2-1,8 мм в котором дает хорошие результаты.

ABSTRACT

The article examines some properties of water-dispersion paint and varnish compositions used in leather, footwear and other industries. Effective compositions of the developed composite paint and varnish materials based on an aqueous dispersion medium using various siccatives and solvents are presented.

It is shown that the drying time at a temperature of 20 ± 5℃ is about 1-2 minutes. Based on the data of physico-mechanical parameters, such as drying time, water resistance, weight loss when heating the material; it was found that the paint and varnish material has an optimal thickness of 1.2-1.8 mm, which gives good results.

Ключевые слова. Лаки и краски, композиция, обувь, кожа, физико-механические свойства.

Keywords. Varnishes and paints, composition, shoes, leather, physical and mechanical properties.

Введение. В настоящее время в мире наблюдается растущая потребность в расширении ассортимента лакокрасочных покрытий не только для металлических конструкций и древесных материалов, но и для кожаных изделий, особенно обуви, а также разработки новых, эффективных лакокрасочных покрытий на основе изучения физико-химических процессов. В этом аспекте актуальной задачей становится создание композиционных полимерных лаков и красок, предназначенных для использования в кожевенно-обувной промышленности, с применением местного и вторичного сырья.

В связи с этим учитывая, что кожа относится к категории эластичных материалов, особое внимание уделяется разработке способов получения лакокрасочных материалов и покрытий для кожаных изделий на их основе с достаточной прочностью, высокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами [1].

Лакокрасочные материалы и покрытия именно для обувной промышленности составляют особый класс веществ. Вследствие своей многокомпонентной природы они сохраняют свои свойства под воздействием внешних факторов и условий среды после высыхания или отвердения. Это позволяет с большой долей точности определять свойства покрытия при анализе его мельчайших частиц. Лакокрасочные материалы и покрытия состоят из трех базовых компонентов – пленкообразующей основы, пигментных наполнителей и растворителя, способствующего достижению необходимой вязкости. Для получения особых свойств в лаки и краски добавляют специальные вещества – пластификаторы для эластичности, сиккативы для ускорения процесса высыхания, поверхностно-активные вещества для улучшения способности к эмульгированию [1-4].

Результаты исследования и их обсуждения. В данной статье приводятся результаты исследований физико-химических свойств ингредиентов органо-неорганического происхождения, как стирол-акриловая дисперсия, минеральные наполнители, сиккативы, пигменты, а также растворители на основе спиртовых отходов [5].

Дисперсия для ЛКМ - обязательный компонент ее рецептуры. В производстве ЛКМ используется проверенный состав, полученный путем сополимеризации полиакрилата и стирола. Это хорошая основа для создания современных высококачественных лакокрасочных материалов [5-7].

Стирол-акриловая дисперсия представляет собой молочно-белую жидкость, применяющуюся в качестве связующего для красок, предназначенных для внутренних работ и оформления фасадов, строительных клеев, интерьерных лаков, шпатлевок и грунтовок. Дисперсия обладает отличным сопротивлением к воде и щелочным средам. Стирол акриловая дисперсия имеет несколько специфических свойств, которые распространяются на конечный продукт. Главное - это стойкость к различным средам и условиям: влиянию атмосферы; температурным скачкам; ультрафиолету; влаге; кислотам и щелочам. Дисперсия на основе стирола в качестве связующего для ЛКМ используется в производстве красок для внутренних и наружных работ любых расцветок [6, 7].

Именно стирол-акриловая дисперсия [8-10]: обладает отличными адгезионными способностями; большой показатель пигментной ёмкости; отличная сопротивляемость воде и щелочным средам; стойкость к атмосферному воздействию (в составе фасадных красок); слабо выраженный запах.

Объектами исследования являются природные и синтетические пленкообразующие вещества – смолы акриловые, алкидные, пигменты, отходы угля, наполнители, растворители, минеральные добавки.

В работе использованы современные методы физико-химического анализа, рентгеноструктурный анализ, а также другие общепринятые стандартные методы, апробированные в странах СНГ.

В таблице 1 представлены эффективные составы разработанных составы композиционных лакокрасочных материалов на водно-дисперсионной среде с применением различных сиккативов и растворителей.

Таблица 1.

Разработанные составы водно-дисперсионной лакокрасочной композиции

Основываясь на данных, представленных в таблице 2, физико-механические показатели, такие как время высыхания, водостойкость, потеря массы при нагревании материала, выявлено, что лакокрасочный материал имеет оптимальную толщину 1,2-1,8 мм в котором дает хорошие результаты [10].

Также для определения микроструктуры разработанного композиционного лакокрасочного материала на основе стирол-акриловой дисперсии были проведены рентгеноструктурные анализы, которые приведены на рисунке.

Выводы: По результатам исследований из рентгенограммы разработанного композиционного лакокрасочного материала (КЛКМ), что в определенных диапазонах возможно имеются пигменты и наполнители, различающий полиморфные модификации одного и того же пигмента (например, двуокись титана рутильной или анатазной формы). Чувствительность данного метода высока (10-6 г) и вместе с дефектами определяет и качеству КЛКМ.

Таким образом, выявлено, что 4 состав разработанной водно-дисперсионной лакокрасочной композиции является самым эффективным для применения в процессе отделки кожевенно-обувной изделий.

Рисунок 1. Рентгенограмма разработанного композиционного лакокрасочного материала

Таким образом, исследован качественный и функциональный состав, а также морфология и структура разработанного КЛКМ в сравнении с существующими лакокрасочными материалами (ЛКМ) и выявлено, что данная композиция ЛКМ разработанных на основе стирол-акриловых дисперсий отвечают требованиям и рекомендуется для применения в отделке кожаных изделий. Разработаны эффективные составы композиционных лакокрасочных материалов на водно-дисперсионной среде с применением различных компонентов и выявлено, что 4 состав разработанной водно-дисперсионной лакокрасочной композиции является самым эффективным для применения в процессе отделки кожевенно-обувной изделий.

Список литературы:

1. Фомин Г.С. Лакокрасочные материалы и покрытия. Энциклопедия международных стандартов / Г.С. Фомин. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Протектор, 2008. – 752 с.
2. Степин С.Н. Водная стиролакриловая дисперсия для антикоррозионных покрытий / С.Н. Степин, Т.В. Николаева, В.Е. Катнов // Лакокрасочные материалы и их применение. – 2014. – №. 7. – С. 29-33.
3. Елисеева В.И. Теоретические основы и практические методы покрывного крашения и лакирования кож. Монография. Москва. 1954. -250 с.
4. Бурмистров А.Г., Чурсин В.И., Илюхина О.А. Исследование деформационных характеристик дермы на отдельных стадиях кожевенного производства. Сообщение 1. Известия ВУЗов. Технология легкой промышленности. -М., 1992, № 3 - 4, - С. 40 - 43.
5. Негматов С.С., Абед Н.С., Икрамова М.И., Бабаханова М.А., Раупова Д.Н., Жалилов Ш.Н., Джабаров Б. Исследование механизма взаимодействия полимерных смол с выбранными реакционноспособными соединениями путем применения современных физико-химических методов. Universum: технические науки, 2 (7 (136)), 65-69.
6. Современные отделочные и облицовочные материалы [Текст]: учебно - справочное пособие / Е.И. Лысенко и [др.]. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. –448 с.
7. Negmatov S., Abed N., Djabarov B. Influence of organomineral fillers content on electrical-physical properties of developed composite polymer materials. Universum: тех. н., 12 (11 (128)), 41-45. doi: 10.32743/UniTech.2024.128.11.18494
8. Негматов С.С., Бабаханова М.А., Ахмедова Д.У., Адилова М.К. Наполненные лакокрасочные композиционные полимерные материалы многофункционального назначения // Композиционные материалы. Ташкент. 2012. №4. C. 42-46.
9. Абед Негматова Н.С., Бабаханова М.А., Негматов Ж.Н., Ахмедова Д.У., Негматова М.Н., Шодиев Х.Р. Методы испытания композиционных полимерных и лакокрасочных материалов и покрытий на их основе // Методическое пособие, Ташкент, 2012. С. 120-126.
10. С.С.Негматов, Н.С.Абед, М.И.Икрамова, М.А.Бабаханова, Д.Н.Раупова Физико-механические свойства лакокрасочных материалов на основе полимерной композиции // UNIVERSUM: Технические науки. 2024. №7 (124).