“Передовые инновации компании CAPAROL в фасадных отделочных материалах”
Фасад – визитная карточка здания. Поэтому важнейшей задачей является сохранение его изначального внешнего вида, что во многом обеспечивается покрытием – фасадной краской. Современный уровень развития лакокрасочных фасадных материалов позволяет говорить о высокой долговечности окрасочного покрытия – свыше 10 лет. За такой продолжительный период покрытие сохраняет свои эксплуатационные свойства, но сильное загрязнение, которому оно подвергается, существенно снижает эстетическое восприятие фасада здания. Это приводит к повторной окраске, которая, естественно, влечет за собой финансовые затраты. В связи с этим перед производителями лакокрасочных материалов возникла задача – обеспечить сохранность чистоты окрашенного фасада в течение как можно более длительного времени. Успешное решение данной проблемы позволило бы потребителю существенно сэкономить свои средства за счет увеличения периода между окрасочными работами на фасаде. Однако обеспечивать высокую и долговечную эстетичность фасадов в наше время все сложнее. Среда мегаполисов становится более агрессивной. Фасады ежедневно подвергаются многочисленным нагрузкам: механические, температурные, фотофизические, химические и биологические, т.е. дождь, снег, температурные колебания, солнечные лучи, микроорганизмы, вредные вещества, содержащиеся в воздухе (углекислый газ, оксиды серы и азота, аэрозоли), механические загрязнения (пыль, песок и пр.). Ко всему этому зачастую добавляется фактор недостаточного ухода за зданием и (или) неправильно спроектированные либо плохо выполненные строительные работы.
То, что мы называем грязью, частично состоит из неорганических минеральных материалов (например, песка, пыли) или имеет органическое происхождение. Органическое загрязнение возникает вследствие неполного сгорания котельного и автомобильного топлива. Также нельзя недооценивать в качестве источника загрязнения частицы от истирания автошин, тормозных накладок, уличного покрытия. В грязи городов преобладают жирообразные органические химические вещества, в то время как в сельских районах это преимущественно неорганическая пыль. И именно органические загрязнения (например, дизельная сажа) наиболее устойчивы. В такой ситуации требования к фасадному покрытию возрастают и все более принципиальным становится ресурс эксплуатации фасадного покрытия. Периодичность профилактической обработки фасадов является существенным показателем для руководителей строек, архитекторов и заказчиков. Ведь далеко немаловажно, когда должно быть обновлено покрытие: через 5, 10 или же 15–20 лет. В течение более десяти лет исследовательские центры компании Caparol изучают причины загрязнения фасадов. Результаты этих исследований легли в основу новой концепции качества систем покрытий, особо стойких к загрязнению, – Caparol Clean Concept. Caparol Clean Concept (ССС) – это, в первую очередь, внутренний корпоративный стандарт Caparol, придерживающийся новых подходов в создании рецептур покрытий. Каждый материал стандарта ССС должен обладать рядом дополнительных технических требований:
1. Минимальное водопоглощение и высокая паропроницаемость достигается включением специального связующего на основе силиконовой смолы, которое эффективно взаимодействует с капиллярами и порами лакокрасочного покрытия, благодаря чему водопоглощение существенно снижается (капиллярная гидрофобизация). Одновременно с этим образующийся водяной пар легко удаляется сквозь покрытие. Результат: фасад остается сухим и прочным.
2. Низкая гидро- и термопластичность достигается отсутствием в рецептурах термопластичных и набухающих полимеров – это позволяет минимизировать прилипание частиц грязи к поверхности. При этом повышенная температура и влага не влияют на размягчение и набухание полимера. Результат: частицы грязи не прилипают к поверхности, а прилипшие легко смываются первым же дождем.
3. Альгицидные и фунгицидные добавки защищают фасад от грибков и плесени.
4. Нанотехнологии. Фотокатализ позволяет целенаправленно разрушать органические загрязнения на поверхности. Это происходит благодаря использованию в рецептурах специальных пигментов (фотокатализаторов), которые проявляют свою активность при солнечном освещении. Результат: сцепляемость частиц грязи с поверхностью резко снижается, они легко удаляются с фасада под воздействием ветра и дождя.
5. Постоянное совершенствование рецептур. Ультрасовременная инновация от компании Caparol новые фасадные материалы стандарта C.C.C., созданные по технологии NanoQuarz Gitter (Нано-кварцевая решетка). Новая технология еще эффективней защищает фасады от загрязнений и повреждений, делает их более долговечными.
1. Органическая и неорганическая грязь откладывается на фасаде.
2. Небольшие органические загрязнения разрушаются под воздействием механизма концепции Сaparol Clean Concept (фотокатализ) и отделяются.
3. Ветер и дождь удаляют неорганические вещества и прилипшие органические частицы.
Фасадные краски с технологией нанокварцевых решеток сочетают в себе позитивные свойства силикатных красок и красок на основе полисилоксана. В первую очередь – высокую паропроницаемость, универсальность и простоту применения, а также низкую склонность к мелению и к загрязнениям силикатных красок с высокими водоотталкивающими свойствами. Более того, благодаря новым связующим веществам, краски AmphiSilan и ThermoSan, с технологией нанокварцевых решеток, возвещают о начале новой эры категории качества Caparol Clean Concept (CCC). Они являются результатом глобальных исследований компании Caparol в области причин загрязнения фасадов. Благодаря более высоким физико-строительным характеристикам, они убедительно доказывают свое преимущество перед стандартными для рынка продуктами. В выигрыше остается застройщик. Он получает выгоду от больших долговечности, чистоты и сияния красок на фасаде.
Что приводит к загрязнению?
В атмосфере содержатся мельчайшие частицы загрязнений, которые под действием силы тяжести или других физических явлений осаждаются на подходящих поверхностях. Предупредить это осаждение невозможно. Таким образом, частички грязи остаются на поверхности. Процесс образования грязного слоя, как правило, протекает очень медленно, и в первые месяцы вовсе не воспринимается визуально. Только после достижения определенной концентрации частичек мы видим загрязнение или водоросли и мох, которые поселились на грязи. В таком случае, предпринимать что-либо уже поздно. Водоросли и мох не только портят внешний вид, но и опасны с технической точки зрения: они сокращают срок годности покрытия. Технология создания нанокварцевых решеток позволяет химически связать минеральные частицы кварца и органический чистый акрилат, что кардинально снижает грязевосприимчивость фасадного покрытия.
Водоотталкивающие свойства красок на основе полисилоксана достигаются, несмотря на их пористость, наличием в их составе полисилоксана. При этом путем выбора соответствующих компонентов можно достичь более высокой или более низкой степени гидрофобности. Однако, как показывает практика, при слишком высокой степени гидрофобности проявляется недостаток в виде повышенной клейкости, и, таким образом, загрязняемости. Поэтому Caparol всегда делал ставку на капиллярную, а не на высокую поверхностную гидрофобность. Наряду с наличием в ее составе полисилоксана, краске необходимо наличие определенной доли полимерной дисперсии, количество которой точно не определено. Наличие полимерной дисперсии необходимо для достаточной адгезии покрытия и основы. Сам полисилоксан не способен обеспечить необходимый уровень адгезии, как и достаточную устойчивость к погодным условиям. Однако, в высококачественных красках на основе полисилоксана, обладающих хорошими физическими характеристиками и высокой устойчивостью против загрязнения, доля полисилоксана является преобладающей.
В течение более 20-ти лет гармоничный состав фасадной краски на основе полисилоксана являлся оптимальным в плане низкой загрязняемости. Но, конечно, развитие, в частности, в области разработок связующих основ, не стоит на месте, и благодаря использованию органических и неорганических основ, преимущества обеих систем идеально комбинируются. При этом из неорганических кварцевых частиц и органической дисперсии образуется трехмерная решетчатая структура, в которой кварцевые частички связываются между собой полимерной дисперсией. Технология нано-кварцевой решетки воплощает эти преимущества в покрытиях, обладающих повышенной долговечностью, устойчивостью к загрязнению, яркостью цвета. Чисто органические системы, такие, как, например, полимерная дисперсия, обладающая гидрофобным эффектом, имеют преимущество в плане устойчивости к воздействию погодных условий. Однако такие покрытия имеют более высокую сопротивляемость в отношении водяного пара и, соответственно, более низкую диффузию. Органические связующие основы под воздействием тепла дают незначительную клейкость - так наз. термопластичность - и поэтому быстрее загрязняются. Чисто минеральные неорганические системы, такие, как силикатные краски, действуют по сравнению с органическими системами наоборот. Их водоотталкивающие свойства значительно ниже, устойчивость к воздействию пара более низкая, а термопластичность отсутствует.
Вышеприведенные отличия проявляются, прежде всего, во взаимодействии с водой. В то время, когда на поверхности неорганических компонентов может собираться вода, органические составляющие, скорее, отталкивают воду. Такие свойства называются гидрофильными (влаголюбивыми) при смачивании поверхности водой и гидрофобными (водоотталкивающими) при отталкивании воды. Степень гидрофильности или гидрофобности определяется размером контактного (краевого) угла водяной капли . Вода, смачивающая поверхность, распределяется по этой поверхности (сила адгезии) и образует тончайший поверхностный водяной слой. Чем меньшее количество воды может смочить поверхность, тем сильнее вода в силу действия так наз. силы сцепления (когезии) стремится к образованию шаровидной формы В связи с сохранением смачиваемости поверхности, при этом образуется скорее плоский купол, чем идеально круглый шар. . Поэтому по степени шаровидности капли, кот. определяется т. н. контактным углом, определяется уровень гидрофильности или гидрофобности поверхности: если контактный угол < 90° поверхность считается гидрофильной, при > 90° гидрофобной.
Преимуществом гидрофилии является то, что вся поверхность смачивается тонкой водяной пленкой; преимущество гидрофобии состоит в том, что вода «сжимается» в капли, определяя, таким образом, водоотталкивающие свойства поверхности. В процессе экспериментов было установлено, что тонкая пленка воды сохнет быстрее, чем остающиеся на поверхности капли. Это легко объяснимо, ведь пролитая на пол вода (тонкая пленка на большой поверхности) высохнет заметно быстрее, чем такое же количество воды в ведре. Гидрофильность слоя штукатурки является, скорее, недостатком, поскольку из-за скопления влаги внутри этого слоя увлажняются и более глубокие слои, что, с одной стороны, требует больше энергии, и, соответственно, времени для высыхания, а, с другой, при холодной и влажной погоде может привести к низкотемпературным повреждениям. Слишком высокая степень гидрофобности хотя и способствует быстрому стеканию капель воды, так что после дождя фасад скорее просохнет, однако роса, которая образуется в большом количестве из-за отсутствия на энергетически модернизированных поверхностях поверхностной температуры, остается значительно дольше на поверхности благодаря наличию тончайшей влажной пленки. Это часто способствует появлению плесени и грибка.
Новое поколение связующих основ создается благодаря оригинальному сочетанию органических дисперсионных частиц и силикатных частиц наноразмера (миллионная доля миллиметра). Наряду с хорошим распределением влаги по поверхности и водоотталкивающими свойствами внутри красочного слоя, мельчайшие минеральные частицы [частицы силикатного золя размером ок. 20 нм (золь = мельчайшие частицы или капли, гармонично распределенные внутри жидкости)], которые в процессе создания более крупных дисперсионных частиц (ок. 1 um = тысячная доля миллиметра) образуют неразрывную связь с компонентами дисперсии (гибридная технология), могут распределяться как внутри, так и на поверхности дисперсионных частиц . В связи с этим, благодаря образованию поперечных связей минеральных частиц, поверхностный слой покрытия становится гидрофильным и твердым (не термопластичным), а внутренний, благодаря наличию органических и водоотталкивающих частиц – эластичным и капиллярно-гидрофобным. Таким образом, нам удалось уменьшить имеющуюся незначительную термопластичность и поверхностную влажность и тем самым существенно снизить и без того низкую загрязняемость.
В продуктах, в которые просто добавляется кремниевый золь (неорганический связующий элемент), невозможно заранее точно определить, в достаточном ли по плотности количестве эти минеральные частицы присутствуют на поверхности. Частички кремниевого золя сосредотачиваются в первую очередь в пазухах между органическими частичками и образовывают конгломераты Это дает возможность частичкам грязи благодаря термопластичности приклеиваться к контактной поверхности не покрытых оболочкой дисперсионных частиц. Поэтому «тончайшая» гидрофильная неорганическая пленка не может быть использована оптимально.
Быстрое высыхание поверхности влияет также на уменьшение питательной среды на фасадах зданий для водорослей и грибов. Условия жизнедеятельности этих живых организмов значительно ухудшаются. Однако добиться надежной защиты от их размножения исключительно за счет гидрофильности поверхности невозможно, поскольку скорость размножения водорослей и грибов зависит от среднегодовой влажности, а не только от скорости высыхания поверхности. Поэтому для временного предохранения от появления грибка и водорослей на фасадах, особо подверженных воздействию влаги, мы продолжаем использовать защитные действующие вещества нашего хорошо зарекомендовавшего себя продукта ThermoSan. Это значительно увеличивает предусмотренный законом гарантийный срок эксплуатации. Важным отличием от дисперсионно-силикатных красок является стойкость к мелению. Благодаря органическому связыванию минеральных частиц, основа, произведенная по технологии нано-кварцевой решетки, является значительно более стабильной и не мелится.
Новая технология устраняет также слегка молочный оттенок цвета в насыщенных органических связующих основах. Полностью устраняется называемое белесоватостью проявление серости, вызванное воздействием влаги. Изменилось также поведение при пожаре: основа, произведенная по технологии нано-кварцевой решетки, не капает при сгорании, это преимущество проявит себя, верятно, в полной мере при разработке рецептур штукатурок.
Сухие фасады защищают окрашиваемую поверхность, с одной стороны, от низкотемпературных повреждений и, с другой стороны, от преждевременных загрязнений, а также во многих случаях от преждевременного заражения грибком и водорослями. Кроме того, новое поколение красок благодаря наличию минеральной кварцевой решетки и органической дисперсионной связующей основы представляет собой очень хорошую адгезионную основу для нанесения минеральной штукатурки, а также старых видов дисперсионных, силиконовых и силикатных красок и штукатурок.
■ Высокая прочность
■ Минимальная загрязняемость - CCC
■ Высокая паропроницаемость
■ Отсутствие белесоватости при водной нагрузке
■ Улучшенное поведение при пожаре, отсутствие капания
■ Хорошая адгезия на минеральных субстратах
вот самые важные достижения новой технологии.
Наряду с хорошо зарекомендовавшими себя характеристиками существующей концепции Caparol Clean Concept, такими как капиллярная гидрофобность и фотокатализ, новое поколение основ дает возможность получить значительно более хорошие результаты при использовании наших фасадных красок AmphiSilan, AmphiSilan NespriTec, ThermoSan. Это подтверждают многолетние тесты на загрязнение, проводимые в очень сложных условиях одной из наиболее экологически загрязненных метрополий мира.
