Технологии применения - О лакокрасочных материалах

Люминофоросодержащие лакокрасочные материалы широко применяются в различных отраслях хозяйственной деятельности, особенно в тех случаях, когда речь идет об обеспечении безопасности людей. Прогресс в производстве люминофоров очевиден, разработаны и внедрены в производства материалы, чья продолжительность свечения достигает 8-12 часов. Однако исследование свойств люминофоросодержащих ЛКМ с целью повышения их качества по-прежнему остается актуальным. На сегодняшний день важно решить вопрос

- агрегативной и седиментационной стойкости композиций;

- обеспечения химической стойкости дисперсной фазы;

- протекания процессов адсорбционной модификации, не приводящей к ухудшению светотехнических свойств фотосоставов. (В настоящее время лишь алюмостронциевые люминофоры сохраняют неизменными светотехнические характеристики в процессе адсорбционной модификации).

Определяющим фактором качества и эффективности люминофоросодержащих ЛКМявляются пленкообразователи, их структура и свойства. К наиболее широко применяемым связующим в настоящее время относятся алкидные олигомеры на основе растительных масел. Изменение состава пленкообразователя неизменно влечет за собой изменение качественных характеристик люминофоров.

Так в случае применения тунгового (быстровысыхающего) и льняного (высыхающего) масел становится очевидным, что степень насыщенности масла, а также содержание в нем карбоксильных групп непосредственно влияет на скорость и глубину процесса диспергирования люминофора в триглицеридах.

В результате исследования было выявлено, что в течение первых суток вязкость системы резко возрастает, а затем также резко снижается до полного расслоения. Скорость протекания процесса зависит от природы масла (дисперсионной среды): в случае применения тунгового масла система подвергается расслоению после трех дней, для льняного масла временной промежуток составляет порядка двух дней, для подсолнечного, оливкового и касторового масел – не более одного дня. После окончания процесса диспергирования происходит изменение седиментационной и агрегативной устойчивости, степень дисперсности растет, что обусловлено адсорбционными процессами взаимодействия при диспергировании.

Применение растительных масел в процессе адсорбционной модификации можно считать оправданно целесообразным, поскольку в данном случае мы не наблюдаем гидролитического разложения люминофора.

Как уже ранее говорилось, химическое строение масел в составе алкидов, содержащих кислотные группы, оказывает непосредственное влияние на свойства полимерных композиций. Объектом дальнейшего исследования послужили жирные кислоты в составе растительных масел. Как известно, протекание процессов адсорбции, процессов взаимодействия с металлами (стронций, в частности входит в состав люминофоров) обеспечивают именно кислотные группы.

Так же как и в случае с растительными маслами в процессе применения жирных кислот наличие двойных связей положительно влияет на процесс диспергирования, обеспечивает стабильность люминофоросодержащей композиции. Но при этом очевидно, что устойчивость композиции повышается при понижении кислотности среды.

Схожие результаты от применения растительных масел и жирных кислот мы получаем, наблюдая изменение агрегативной и седиментационной устойчивости люминофоросодержащих систем: люминофор сохраняет свою целостность, а время полного расслоения композиций определяется природой дисперсионной среды (в данном случае, - природой жирных кислот).

Таким образом, длина углеводородной цепи жирных кислот, степень насыщенности и концентрации карбоксильных групп определяют процесс диспергирования люминофора в жирных кислотах. Увеличение длины углеводородной цепи и насыщенности компонента ведет к снижению степени дисперсионности системы.

Особенности взаимодействия люминофоров с поверхностно-активными веществами определяются способностью твердых неорганических веществ диссоциировать с образованием различных ионов. В то время как растительные масла представляют собой неионогенные вещества, а жирные кислоты относятся к анионным поверхностно-активным веществам, особый интерес вызывают фосфатиды, которые схожи по строению с растительными маслами, но содержат в своем составе различные типы функциональных групп.

Примером такого продукта может служить лецитин. Скорость получения готовой композиции в случае применения данного вещества очень высока, но процесс характеризуется рядом отрицательных явлений:

- проявлением в течение суток признаков разрушения матрицы люминофора;

- полной утратой люминофоросодержащими ЛКМ способности к свечению по истечение нескольких дней.

Подобные наблюдения позволяют корректировать рецептурную составляющую люминофоров. Применение поверхносно-активных веществ, содержащих двойные связи, и увеличение длины их алифатической цепи способствует повышению гидролитической стабильности люминофоросодержащих композиций, улучшает их светотехнические показатели.