Технология использования водно-дисперсионных красок – полезные статьи
Сегодня широкое применение нашла водно-дисперсионная краска. Её используют как для внутренней, так и для внешней отделки зданий. С её помощью можно окрашивать бетонные, деревянные, каменные, оштукатуренные, пластмассовые, стеклянные и прочие конструкции. На поверхность металлических конструкций перед процессом окрашивания наносится железный сурик для защиты от коррозии, также можно прогрунтовать лаковой антикоррозийной краской.
Водно-дисперсионные краски обладают целым рядом преимуществ перед привычными масляными красками. Для начала, они дешевле, к тому же в отличие от масляных, они высыхают при комнатной температуре очень быстро, всего за два – три часа. Остатки не засохшей краски очень просто удалить с рабочего инструмента. Остатки масляной краски можно убрать только с помощью органических растворителей, а водно-дисперсную краску можно удалить и водой.
Важно также и то обстоятельство, что когда водно-дисперсионные краски сохнут – выделяются только пары воды.
Отсутствует токсический неприятный запах. Такие краски обладают высокой адгезией к различного рода поверхностям, что позволяет легко красить конструкцию без серьёзной предварительной подготовки. Водно-дисперсионные краски обладают также ещё одни достоинством – с их помощью можно красить влажную поверхность, в то время как масляные можно наносить только на сухую поверхность.
Помимо всего прочего водно-дисперсионные краски не горят, а покрытия с такой краской способно пропускать пары воды и воздух. Наиболее активное использование сегодня находят именно поливинилацетатные водно-дисперсионные краски.
Водно-дисперсионные краски сегодня ограничены только двумя марками: ВД-ВА-27А и ВД-ВА-224. Также предусмотрено производство красок десяти разных расцветок, однако на лавки магазинов поступает, как правило, только белая краска ВД-ВА-27А. Расход краски в условиях двухслойного покрытия составляет 150 – 200 г/м2. Краску не советуют применять для проведения работы в помещениях, где влажность повышена, то есть в ванных комнатах и туалетах.
Такую краску можно сделать устойчивой к влаге, если на каждый килограмм добавить 20 – 30 грамм этилсиликата – 32 или же этилсиликата – 40.
Для того, что уменьшить расход водно-дисперсной краски на один квадратный метр краски ВД-ВА-27А нужно добавить немного, не более пяти грамм на килограмм краски водного силиката натрия 60% или жидкое стекло (канцелярский силикатный клей). Клей способен во много раз улучшить укрывистость краски. Введение добавок в этот материал позволяет окрасить в полтора раза большую поверхность, нежели используя то же количество краски без добавки. При этом это никак не повлияет на качество работы.
Для тех помещений, где уровень влажности высокий специалисты рекомендуют использовать краску ВД-ВА-224. Эта краска выпускается белого цвета, а её расход при двухслойном покрытии составляет 230—250 г/м2. В случае необходимости краску можно разбавить водой.
Для окраски стен и потолков можно использовать водно-дисперсионную краску ВД-ВА-129 для внешних работ.
При этом расход красящего материала при покрытии в один слой будет 140—150 г/м2.
Также можно смешивать краски разного цвета. При необходимости для подколеровки применяют какой-либо органический пигмент, который предварительно замачивают в воде и потом добавляют в белую краску, перемешивая. Белой краске также можно придать всевозможные цветовые оттенки, используя анилиновые тканевые красители.
В процессе окрашивания поливинилацетатными красками не нужно наносить их на основание, которое покрыто меловой побелкой или ж обработано купаросными, глинозёмными и квасцовыми грунтовками.
В первом случае плёнка поливинилацетатной краски может отойти от основания вместе с набелом, а во втором варианте просто не ровно ляжет. Именно поэтому прежде чем красить поверхности, с них удаляют мел. Используют для этого сухой способ – с помощью шпателя и скребка, а грунтовые плёнки очищают шлифовальной шкуркой. Далее поверхность обрабатывают масляной краской или олифой с пигментами.
Старые покрытия, будь то эмаль, масляная краска или водно-дисперсная краска должны быть промыты трёхпроцентным раствором соды и аммиака, а потом чистой водой.
После того, как краска тщательно перемешана, её наносят на поверхность с помощью кисти, валика или краскопульта. При правильном использовании водно-дисперсионных красок можно получить прочные и долговечные покрытия. Краску нужно наносить в два слоя, что улучшит результат.
Поверхности, покрывают поливинилацетатными красками при температуре ниже восьми градусов. При более низкой температуре составы густеют и наносятся на поверхность неравномерно, а сроки их высыхания удлиняются. При работе с подобной краской окна в помещении должны быть закрытыми до того, как не засохнет. Краска не любит сквозняков и мороза. Краска, которая замёрзла и оттаяла, уже не пригодна к дальнейшему использованию.
После того, как работа с водно-дисперсионными красками окончена – надо сразу же промыть кисти, валики и посуду в воде, так как затвердевшая краска не отмывается.
РЕМОНТ КАК ТОЧНАЯ НАУКА. 8. “КРАСИТЬ” – ОТ СЛОВА “КРАСОТА”
Продолжаем публикации на тему ремонта квартиры.
На этот раз речь пойдет о лакокрасочных покрытиях, предлагаемых сегодня потребителю. (Предыдущие материалы см. “Наука и жизнь” №№ 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 2005 г.).
Выбор красок и лаков в современных ‘москательных лавках’ ограничен только фантазией покупателя.
Современная краска может придать каменной стене дома фактуру любого материала.
Стены дачного домика покрыты пинотексом. Он надолго сохраняет естественный цвет древесины и, кроме того, служит хорошим антисептиком.
‹
›
Открыть в полном размере
Квартиры стало модно красить. И не в один цвет, а в самые разные. Использование современных красок позволяет легко осуществлять цветовое зонирование помещений с любыми цветовыми переходами или же создавать интерьеры в одной цветовой гамме. К достоинствам окраски можно отнести и то, что, если существующее цветовое решение интерьера перестало вас удовлетворять, перекрасить стены или даже мебель большого труда не составит. Не говоря уже о том, что окрашенные современными красками поверхности чрезвычайно гигиеничны – они устойчивы к истиранию и в большинстве случаев хорошо выдерживают влажную уборку.
Современные лакокрасочные материалы подразделяют на шесть основных групп: лаки, краски, эмали, грунтовки, шпатлевки и порошковые краски. В этой статье мы будем говорить лишь о красках и эмалях.
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КРАСОК И ЭМАЛЕЙ
Важнейшим компонентом красок и эмалей являются вещества, отвечающие за образование на обрабатываемой поверхности защитного покрытия – твердой, эластичной или рыхлой пленки с определенными свойствами. Они так и называются – пленкообразователи. Второе их название – связующие, они связывают пигменты и другие многочисленные добавки, входящие в состав эмалей и красок. Ну а объединенное название – “основа”. В России, несмотря на произошедшие на рынке перемены, для классификации красок по-прежнему используется ГОСТ 9825-73. Но даже в этом стандарте, возраст которого уже превышает 30 лет, содержится более сорока обозначений для различных пленкообразователей.
Наиболее распространенные связующие-пленкообразователи в современных красках и эмалях, применяемых для бытовых нужд, – акрилаты, алкидные смолы и многочисленные синтетические латексы.
Кроме связующего большое влияние на свойства красок и эмалей оказывает растворитель, используемый для разбавления лакокрасочного материала до нужной консистенции. По виду растворителя все ЛКМ можно разделить на две большие группы: на органических растворителях и на водной основе.
Цвет краскам и эмалям придают пигменты или их смеси.
Кроме этих трех основных элементов в состав красок и эмалей могут входить наполнители – минеральные порошки преимущественно белого цвета, например мел или тальк, придающие лакокрасочным материалам (ЛКМ) нужную вязкость и толщину образующейся при высыхании пленки. Кроме того, их введение позволяет снизить потребность в более дорогом компоненте – пигменте. Также в состав многих эмалей и красок входят сиккативы – катализаторы, ускоряющие высыхание, и всевозможные добавки – химические соединения, придающие ЛКМ дополнительные свойства: матовость или глянец, высокую растекаемость или тиксотропность и т.п. Тиксотропия – способность дисперсных систем восстанавливать исходную структуру, разрушенную механическим воздействием; в переводе на язык, понятный рядовому потребителю, тиксотропные краски это краски, не дающие подтеков.
СХОДСТВА И РАЗЛИЧИЯ
Для начала несколько определений.
Краски – это однородные суспензии пигмента или их смеси, образующие после высыхания однородную непрозрачную пленку. В отличие от краски эмаль – суспензия пигментов или их смеси с наполнителями в лаке, образующая после высыхания декоративную непрозрачную твердую защитную пленку с разными степенью блеска и фактурой. Ну а лак – раствор пленкообразующих веществ в органических растворителях или воде, образующий после высыхания твердую прозрачную однородную пленку.
После этих определений становится все более или менее понятно только с лаком – он прозрачный, а вот о различиях между красками и эмалями нужно сказать дополнительно. Основное их различие – в связующем и, как следствие, в особенностях пленки после высыхания. При изготовлении эмалей чаще всего используются растворы синтетических или искусственных полимеров в органических летучих растворителях. В результате эмалевые покрытия блестят и, как правило, значительно более твердые и толстые, чем при использовании красок, – толщина пленки эмалевого слоя обычно бывает не менее 0,1 миллиметра.
Итак, мы вплотную приблизились к описанию разных видов красок и эмалей. Рассказывать о конкретных материалах не будем, ведь сейчас только отечественная промышленность выпускает более 2000 наименований различных ЛКМ. Тем более что подробную информацию о каждой из красок и эмалей можно найти в каталогах и проспектах фирм-производителей или же просто спросив у продавца и внимательно ознакомившись с этикеткой. Так что остановимся на особенностях разных групп красок и эмалей.
СМОТРИ И ВЫБИРАЙ!
В последние годы в промышленно развитых странах все большей популярностью пользуются дисперсионные краски, в которых в качестве растворителя используется вода.
Потребление таких красок достигает 80-85% общего объема производства лакокрасочных материалов. Их преимущество в экологической чистоте, высокой технологичности и, конечно, в отсутствии токсичных органических разбавителей. Такие краски гидрофобны (водостойки), но при этом паропроницаемы и эластичны. Они имеют хорошую механическую прочность, устойчивы к истиранию и влажной уборке.
Воднодисперсионная краска представляет собой водную дисперсию (систему мельчайших, достаточно устойчивых капелек) пленкообразователя с различными наполнителями и пигментами. Кроме этих компонентов такая краска содержит целый ряд специальных добавок: эмульгаторы, способствующие образованию капелек краски в воде, стабилизаторы дисперсии, загустители, антивспениватели, при необходимости – антисептики и много других. Но основной компонент дисперсионной краски это, безусловно, связующее. По оценкам специалистов, лучшими с точки зрения эксплуатационных свойств признаны воднодисперсионные краски на акрилатной основе, хотя обычно в состав такой краски входит несколько сополимеров, причем необязательно акрилового ряда.
Характерная особенность акрилатных воднодисперсионных красок – долговечность получаемых покрытий. Срок их службы – от 4 до 8, а в ряде случаев до 10 лет. Но это касается лишь качественных материалов. Дешевые лакокрасочные материалы этой группы служат намного меньше, и их использование может оказаться экономически мало оправданным.
Несомненным достоинством воднодисперсионных красок является то, что они прекрасно смешиваются и колеруются, благодаря чему цветовая гамма включает 15 000 оттенков. Для их полноцветной колеровки используют не менее девяти пигментных паст, при этом две из них на ахроматических пигментах (белая и черная пасты), а семь на хроматических (красная, оранжевая, желтая, зеленая, голубая, синяя, фиолетовая).
С воднодисперсионной краской работать просто – слои многократно наносятся кистью или валиком, можно красить и с помощью распылителя.
По европейским стандартам в зависимости от требований, предъявляемых к окрашенной поверхности и условиям эксплуатации покрытий, дисперсионные краски для внутренних работ делят на четыре класса.
К первым двум классам относят краски для сухих помещений с обычными комнатными условиями, окрашенные поверхности которых подвергаются незначительным или умеренным нагрузкам. К третьему классу относятся покрытия поверхностей в сухих и влажных помещениях, подвергающиеся интенсивным внешним воздействиям. Это стены и потолки кухонь и санузлов, лестничные клетки и прихожие. К ним предъявляются жесткие эксплуатационные требования: окрашенные поверхности должны быть водостойкими, выдерживать большие механические нагрузки и не отслаиваться.
Кроме красок на водных растворителях в мире, а у нас в стране особенно, по-прежнему выпускается и используется большое количество лакокрасочных материалов, в которых для разбавления основы применяются летучие органические жидкости. Доля таких материалов в общем объеме производства ЛКМ непрерывно снижается, но многие из них продолжают пользоваться заслуженным спросом и популярностью, чему способствует не только привычка, но и вполне определенные свойства этих материалов.
Говоря об органорастворимых ЛКМ, в первую очередь нужно сказать об алкидных эмалях, которые давно и хорошо известны как недорогие материалы.
Они используются для окраски самых разнообразных конструкций. Кстати, именно они в свое время начали вытеснять масляные краски. После нанесения и высыхания алкидные эмали образуют на поверхности достаточно толстую пленку, обладающую высокой гидрофобностью и низкой водо- и паропроницаемостью. Именно поэтому алкидные эмали, а также эмали, в которых используются другие связующие, например алкидно-уретановые, используют для окраски оконных рам, дверей, полов – тех элементов, которые не должны изменять своих параметров под действием влаги.
К более современным лакокрасочным материалам относятся акриловые и полиуретановые эмали. Полиуретановые покрытия имеют высокую износостойкость и устойчивость к внешним воздействиям, но из-за достаточно высокой стоимости и токсичности сырья (изоцианатов) ЛКМ этого вида пока используются мало. А вот акриловые эмали, которые не имеют этих недостатков и, кроме того, обладают более высокими свето- и цветостойкостью, широко используются для наружной и внутренней окраски стен, дверей, рам и других строительных конструкций.
Ну а масляные краски, в которых в качестве связующего используется олифа, неуклонно сдают свои позиции. Многие европейские производители ЛКМ практически прекратили выпуск подобных красок, но у нас масляные краски по-прежнему выпускаются и достаточно широко используются.
Кроме красок и эмалей, о которых мы уже рассказали, нужно упомянуть еще о некоторых лакокрасочных материалах, которые могут пригодиться во время ремонта. Прежде всего, это нитроэмали. Образуемые ими покрытия горючи, обладают ограниченной водостойкостью, неустойчивы к УФ-излучению. Их используют для окраски мебели и отделки внутренних декоративных элементов. Также для декоративной отделки изделий из дерева используют различные полиэфирные ЛКМ. В последнее время достаточно редко, но используются клеевые краски. Они образуют пористые, как правило, неводостойкие покрытия с хорошими декоративными свойствами и могут применяться только в сухих помещениях.
Так что есть чем покрасить квартиру и даже дом от пола подвала до потолка самого верхнего этажа.
Главное – использовать нужную краску в нужном месте. Нелишне при этом обратить внимание на совместимость краски и материала окрашиваемой поверхности, а также на рекомендуемый способ нанесения краски – кистью, валиком или методом распыления. Больших затруднений такое исследование не вызовет, ведь в большинстве случаев вся информация собрана на этикетке упаковки. Не говоря уже о том, что большинство производителей не только наносят эту информацию в виде пиктограмм, но и указывают ориентировочный расход краски при каждом из способов нанесения.
Многие лакокрасочные материалы могут быть использованы практически для всех поверхностей, встречающихся в доме, в том числе по дереву, загрунтованному металлу и твердому ПВХ. Такие краски считаются универсальными. Но и тут нужно уделять большое внимание предварительной подготовке поверхности под покраску. Грунтовать, а нередко и предварительно окрашивать. Ведь не зря же большинство производителей лакокрасочных материалов выпускают разнообразные грунтовки и праймеры, а в инструкциях по использованию красок и эмалей указывают, чем и как должны быть обработаны поверхности перед покраской.
Часто в итоге набирается целый комплекс материалов, но именно его последовательное использование и обеспечивает высокое качество и длительный срок службы окрашенных поверхностей.
Красить металлические поверхности достаточно просто: нужно удалить предыдущий слой или хотя бы всё, что готово осыпаться, и можно переходить к нанесению краски. Конечно, поверхность должна быть чистой, сухой, без жировых пятен и масляных подтеков. Для получения качественного покрытия имеет смысл поверхность загрунтовать, после чего нанести один или два слоя краски или эмали. При окраске нагревающихся поверхностей, например радиаторов водяного отопления, нужно использовать специальные термостойкие краски.
С деревом все несколько сложнее. Прежде всего, масляные краски и различные эмали на органических растворителях можно наносить только на хорошо высушенные поверхности. Если поверхность влажная, через некоторое время покрытие на них из-за испарения влаги неизбежно покроется пузырями и растрескается.
Водоэмульсионные краски в этом отношении гораздо менее чувствительны к влажности. Их можно наносить даже на достаточно сырые поверхности. Благодаря тому, что образуемый ими красочный слой паропроницаем, поверхность постепенно высохнет, а слой краски не повредится.
Если поверхность окрашивается впервые, выбор краски или эмали определяют условия эксплуатации: полы и оконные рамы по-прежнему лучше красить специальными эмалями – они образуют плотные и прочные защитные слои, а там, где нагрузки поменьше, вполне подойдут дисперсионные краски. Несколько сложнее ситуация, если нужно красить уже по окрашенному. Выход один – продолжать красить краской того же типа, что использовалась и раньше. Но обычно никто не помнит, какой краской что красили. Правда, почти с полной уверенностью можно утверждать, что если красили более 10 лет назад, то была использована или алкидная эмаль, или традиционная масляная краска. Ну а чтобы убедиться в своей правоте окончательно, поскоблите окрашенную поверхность наждачной бумагой.
Если краска остается на наждаке – скорее всего, она воднодисперсионная, а если осыпается, то масляная или алкидно-масляная.
Теперь можно переходить к подготовке поверхности к окраске: удалить отстающую и шелушащуюся краску, а при необходимости – всю старую краску. Раньше, для того чтобы легче было удалить старую масляную краску, поверхность прогревали паяльной лампой, после чего шпателем отскребали отставшие от дерева и размягчившиеся слои. Сейчас вместо открытого пламени используют технические фены, которые дают поток горячего (200-300оС) воздуха. Кроме того, они имеют специальные насадки для очистки краски. Можно использовать и различные смывки для красок. Подлежащие окраске поверхности должны быть сухими и очищенными от копоти, грязи, жира и пыли. Не жалейте времени и сил на подготовительные операции, делайте все тщательно, и тогда окрашенные поверхности будут иметь великолепный вид и прослужат долго.
БЮРО СПРАВОК
Акрилаты – сложные эфиры акриловой кислоты или ее соли.
Акриловые или, что то же самое, акрилатные краски – растворы полиакрилатов или их производных в органических растворителях или дисперсии (эмульсии) в воде. Для покрытий на их основе характерны высокие свето-, атмосферо- и водостойкость.
Алкидные смолы – синтетические смолы, получаемые при поликонденсации многоосновных карбоновых кислот, полиспиртов и жирных кислот растительных масел. Наиболее распространены глифталевые и пентафталевые смолы.
Латексы – водные дисперсии синтетических полимеров, образующиеся при эмульгировании в воде этих полимеров и органических растворителей.
Диспергирование – тонкое измельчение твердых веществ или жидкостей, в результате которого образуются дисперсные системы: порошки, суспензии, эмульсии, аэрозоли. Диспергирование жидкости в газовой среде называется распылением, а диспергиро вание одной жидкости в другой, не смешивающейся с первой, – эмульгированием.
Эмульсии – дисперсные системы, состоящие из мельчайших капель жидкости, распределенных в другой жидкости.
Самый известный пример эмульсии – молоко.
Нитроэмали – изготавливают из нитролаков. В качестве основы в них использую тся нитраты целлюлозы (коллоксилин).
Алкидные эмали – изготавливают из алкидных лаков. В качестве основы в них используются алкидные смолы, главным образом глифталевые и пентафталевые.
Масляные краски – суспензии пигментов или их смесей в олифах. Содержат сиккативы и ПАВ (поверхностно-активные вещества). Выпускаются густотертыми (пастообразными) и готовыми к употреблению (жидкими).
Клеевые краски – суспензии пигментов и наполнителей в водных растворах пленкообразователей – карбоксиметилцеллюлозы, поливинилового спирта, казеина, крахмала, клеев животного происхождения.
Воднодисперсионные (водоэмульсионные или латексные) краски – суспензии пигментов и наполнителей в водных дисперсиях (латексах) гомо- и сополимеров винилацетатов, акрилатов и т.п., а также в водных эмульсиях алкидных и эпоксидных смол и других соединений.
Название “водоэмульсионные краски” более распространено, хотя “воднодисперсионные” – более всеобъемлющее.
Полиуретановые лакокрасочные материалы – растворы химических соединений в органических растворителях, которые вступают в реакцию между собой после нанесения на поверхность с образованием полиуретанов.
Противомикробные краски Практический пример: краски Davis Frost Paints
Домовладельцы и управляющие хозяйством ищут способы предотвращения появления плесени, грибка, пятен и запахов на окрашенных поверхностях в жилых и коммерческих помещениях. В связи с растущей озабоченностью потребителей и растущим спросом на технологию противомикробных красок Davis Frost Paints решила сотрудничать с Microban для производства ряда линий окраски с использованием технологии противомикробных красок Microban.
Влияние микробов на лакокрасочные покрытия
То, что вы не всегда можете увидеть микробный рост на поверхности, не означает, что его там нет.
На незащищенной поверхности количество микробов удваивается всего за двадцать минут, а когда их количество достигает сотен тысяч, их можно увидеть невооруженным глазом. Развитие микробного роста на краске может спровоцировать появление пятен, запахов, плесени и грибка, а также ускорить процесс загрязнения краски. Это особенно заметно, когда краска используется в помещениях с повышенной влажностью, таких как ванные комнаты, подвалы и кухни. Влажность воздуха в сочетании с влажной и теплой средой способствует более быстрому размножению микробов, ускоряя появление пятен и запахов.
Антимикробные лакокрасочные покрытия Davis Frost
Davis Frost заключила партнерское соглашение с Microban, чтобы удовлетворить потребности своих домовладельцев, подрядчиков и промышленных партнеров. Будучи одним из самых диверсифицированных производителей покрытий в стране, Davis Frost Paints хотела помочь домовладельцам и управляющим предприятиями, которые искали способы обеспечить дополнительный уровень защиты от роста вызывающих пятна и запах микробов, плесени и грибка.
Дэвис Фрост решил сотрудничать с Microban, специализирующейся на антимикробных добавках к краскам.
Введенные в краску в процессе производства специальные антимикробные технологии окраски Microban обеспечивают защиту от роста микробов на поверхности лакокрасочных покрытий Davis Frost. Поскольку технология внедряется на этапе производства, она не смывается и не изнашивается со временем, что обеспечивает защиту краски с помощью антимикробной технологии на протяжении всего срока службы покрытия.
Антимикробные добавки к краске помогают подавлять рост вызывающих пятна и запах микробов, плесени и плесени и работают круглосуточно и без выходных, дольше сохраняя чистоту окрашенной поверхности между обычными чистками. Краски и морилки Davis Weatherhide для наружных работ с Microban обеспечивают дополнительный уровень защиты от вредоносных микробов. Высокая влажность во всем регионе может создать идеальную среду для размножения микробов. Компания Microban разработала проверенную противомикробную технологию окраски, которая может поддерживать чистоту красок и пятен в течение всего срока службы за счет подавления роста микробов, вызывающих пятна и запах, а также плесени и грибка.
Краски Interior Perfection с Microban содержат ту же встроенную противомикробную защиту краски.
Важно отметить, что все покрытия Davis Frost, в состав которых входят антимикробные добавки Microban, соответствуют всем стандартам Совета по экологическому строительству США (USGBC). Davis Frost стремится обеспечить убедительные преимущества, которые потребители ищут в продуктах, которые они покупают.
Поскольку 94% потребителей заявили, что они, скорее всего, приобретут краску со встроенной защитой Microban, Davis Frost удовлетворяет постоянно растущий потребительский спрос на антимикробные лакокрасочные покрытия.
Узнайте больше об антимикробных красках
Чтобы узнать больше об антимикробных добавках к краскам Microban, например о том, как они работают и можно ли их добавить в ассортимент вашей продукции, свяжитесь с нами сегодня.
Ученые разрабатывают экологически безопасные морозостойкие покрытия – Эксперт по краскам и покрытиям
Аэропорты загружены, особенно зимой.
Пока пассажиры ждут посадки, задержки удлиняются, когда самолеты необходимо заправить тысячами галлонов противообледенительных жидкостей, которые помогают им бороться с холодной зимой. Но как только самолет взлетает, большая часть жидкости уходит с поверхности самолета и в конечном итоге загрязняет пресноводные ручьи и озера.
В попытке сделать более эффективный продукт, невосприимчивый к льду, для таких требовательных промышленности и потребителей, Сушант Ананд, доцент кафедры машиностроения МСЖД, и Рукмава Чаттерджи, доктор философии МСЖД. студент, разработали долговечную альтернативу обычным антиобледенителям. Они говорят, что это может принести пользу и другим отраслям.
«Мы поставили под сомнение срок службы криопротекторов и искали новые способы повышения их эффективности», — сказал Ананд. «Гликоли очень быстро растворяются в воде и смываются еще до того, как самолет взлетит, и это серьезная проблема, которая стоит сотни миллионов долларов, большая часть которых буквально попадает в канализацию.
Мы подумали, почему бы не улучшить сами эти химические вещества и не создать альтернативы, которые могут служить дольше и при этом быть более биологически безопасными. И это то, что мы в итоге сделали».
Мы подумали, почему бы не улучшить сами эти химические вещества и не создать альтернативы, которые могут служить дольше и при этом быть более биологически безопасными. И это то, что мы в итоге сделали».Для достижения своей цели исследователи разработали обширное семейство из более чем 80 антифризных покрытий, которые можно разделить на полимерные растворы, эмульсии, кремы и гели. Составы можно легко наносить на алюминий, сталь, медь, стекло, пластик или любую промышленную поверхность без предварительной подготовки или дорогостоящей обработки поверхности.
«Наши покрытия представляют собой пакет «все в одном», который может задержать образование инея на долгие часы и одновременно заставить любой лед, образовавшийся на его поверхности, легко отделяться от легкого ветерка или простого наклона подложки», — сказал Чаттерджи.
Их работа описана в статье Advanced Materials под названием «Семейство морозостойких и ледофобных покрытий».
Покрытия представляют собой семейство составов на основе материалов с фазовым переходом и многофункциональных покрытий, которые могут адаптировать адгезию твердых загрязняющих веществ к функциональным поверхностям, от льда до бактерий, независимо от присущей им структуры материала и химического состава. Это было разработано путем регулирования того, как химические вещества выщелачиваются из системы материалов, и путем создания смазочного поверхностного слоя, который является одновременно скользким и незамерзающим по своей природе.
Гели-антифризы также прозрачны, что очень важно для таких устройств, как светофоры, фонари взлетно-посадочной полосы, помогающие пилотам при посадке, ветровые стекла автомобилей или окна зданий.
«Представьте, что вы покрываете свои умные часы нашим гелем, который может препятствовать обледенению в холодных негативах, одновременно предотвращая любое бактериальное загрязнение», — сказал Чаттерджи.
«Поскольку наши антиобледенительные спреи являются биологически безопасными и антибактериальными, мы даже думаем, что есть потенциал для их использования в сельском хозяйстве, чтобы предотвратить гибель урожая от сильных морозов», — сказал Ананд.
«Но это несбыточная мечта, и нам нужно провести больше исследований, чтобы увидеть, будет ли какое-либо долгосрочное неблагоприятное воздействие на растения».Управление технологий UIC подало всемирную патентную заявку под названием «Композиции и методы для предотвращения образования льда на поверхностях».
«Эти материалы имеют большой потенциал для многих применений, и я думаю, что день, когда появятся коммерческие версии наших материалов, только приближается», — сказал Ананд.
Члены исследовательской группы Ананда Хассан Барарния и Умеш Чаудхури сотрудничали с Чаттерджи в экспериментах.
Источник истории:
Материалы предоставлены Иллинойсским университетом Чикаго .
Оригинал написан Дэвидом Стаудахером.
Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.
Ссылка на журнал :
- Рукмава Чаттерджи, Хассан Барарния, Сушант Ананд.
