Self-crosslinking acrylic latexes containing nanoparticles ZnO with increased corrosion and chemical resistance of coating

Open access

Abstract

The requirements put on coating materials are more and more stringent mainly in the environmental domain, especially as regards VOC emissions. This is why water-based binders as alternatives to solvent-based binders, to provide paints possessing equally good use properties, are intensively sought. The objective of this work was to assess the anticorrosion and chemical properties of paint films based on new self-cross-linking acrylic latexes. The latexes were synthesized via two--step emulsion polymerisation to obtain a core-shell system. Nanostructural ZnO in an amount of 1.5 wt. % was added to the system during the latex binder synthesis. Paints with an enhanced corrosion resistance and chemical resistance of the films were prepared. The binders prepared were pigmented with anticorrosion pigments and their properties were compared to those of commercial water-based dispersions with either identical or different paint film formation mechanisms. The results gave evidence that if a well-selected pigment is used, the binders can be used to obtain anticorrosion coating materials for metallic substrates.

If the inline PDF is not rendering correctly, you can download the PDF file here.

  • 1. Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2004/42/ES: o omezování emisí těkavých organických sloučenin vznikajících při používání organických rozpouštědel v některých barvách a lacích a výrobcích pro opravy nátěru vozidel a o změně směrnice 1999/13/ES; 2004.

  • 2. Santana J. González J. Morales J. et al. Evaluation of ecological organic paint coatings via electrochemical impedance spectroscopy. Int. J. Electrochem. Sci. 2012 7 6489-6500.

  • 3. Almedia E. Santos D. and Uruchurtu J. Corrosion performance of waterborne coatings for structural steel. Progress in Organic Coatings 1999 37 (3-4) 131-140.

  • 4. Boháčik P. Machotová J. Podzimek Š. et al. Vplyv obsahu kopolymerizovaného etylakrylátu na vlastnosti emulzne pripravených kopolymérov na bázi styrénu 16. Slovenská študentská vedecká konferencia; Ed.; 2014.

  • 5. Wiersma A. Steeg L. and Jongeling T. Waterborne core-shell dispersions based on intrinsically conducting polymers for coating applications. Synthetic Metals 1995 71 (1-3) 2269-2270.

  • 6. Ottewill R. Schofield A. Waters J. et al. Preparation of core-shell polymer colloid particles by encapsulation. Colloid Polym. Sci. 1997 275-274.

  • 7. Jin X. and D. Sun . Preparation of antireflection coatings with novel cationic-nonionic PU-SiO2 core-shell particle dis- persions. Journal of Applied Polymer Science 2018 135.

  • 8. Wang G. Zhang Y. and Chen F. Silica Coatings Pigmented with Core-Shell Particles for High-Temperature Radiation Heat Shields. Key Engineering Materials 2012 512-515.

  • 9. Ramli R. Laftah W. and Hashim S. Core–shell polymers: a review. RSC Advances 2013 3 15543-15565.

  • 10. ČSN 67 3049: Zhotovení zkušebních nátěrů nanášecím pravítkem; Český normalizační institut: Praha 2003.

  • 11. ČSN EN 23270: Nátěrové hmoty a jejich suroviny. Teploty a vlhkosti vzduchu pro kondicionování a zkoušení; Český normalizační institut: Praha 1994.

  • 12. ČSN EN ISO 787-5: Všeobecné metody zkoušení pigmentů a plniv - Část 5: Stanovení spotřeby oleje 1997.

  • 13. ČSN EN ISO 2811-1: Stanovení hustoty – Část 1: Pyknometrická metoda; Český normalizační institut: Praha 2016.

  • 14. ČSN EN ISO 787-9: Všeobecné metody zkoušení pigmentů a plniv – Část 9: Stanovení hodnoty pH vodné suspenze; Český normalizační institut: Praha 1997.

  • 15. ČSN ISO 2555: Plasty – Pryskyřice v kapalném emulgovaném nebo dispergovaném stavu – Stanovení zdánlivé viskozity podle Brookfielda; Český normalizační institut: Praha 1997.

  • 16. ČSN EN ISO 3251: Nátěrové hmoty a plasty – Stanovení obsahu netěkavých podílů; Úřad pro technickou norma-lizaci metrologii a státní zkušebnictví: Praha 2013.

  • 17. ČSN EN ISO 9227: Korozní zkoušky v umělých atmosférách – Zkoušky solnou mlhou; Český normalizační institut: Praha 2007.

  • 18. ČSN EN ISO 2808: Nátěrové hmoty – Stanovení tloušťky nátěru; Český normalizační institut: Praha 2007.

  • 19. ASTM D1654-92: Standard Test Method for Evaluation of Painted or Coated Specimens Subjected to Corrosive Environments ASTM International West Conshohocken PA 2000.

  • 20. ASTM D714-87: Standard Test Method for Evaluating Degree of Blistering of Paints ASTM International West Conshohocken PA 2000.

  • 21. ASTM D610-08: Standard Practice for Evaluating Degree of Rusting on Painted Steel Surfaces ASTM International West Conshohocken PA 2012.

  • 22. Kalendova A. Veselý D. and Kalenda P. A study of the effects of pigments and fillers on the properties of anti-corrosive paints. Pigment and Resin Technology 2006 35 (2) 83-94.

  • 23. Kalendova A. Kalenda P. and Veselý D. Comparison of the efficiency of inorganic nonmetal pigments with zinc powder in anticorrosion paints. Progress in Organic Coatings 2006 57 (1) 1-10.

  • 24. ČSN 67 3098: Nátěrové hmoty. Stanovení odolnosti proti střídání teplot; Český normalizační institut: Praha 2007.

  • 25. ASTM D4752-10: Standard Practice for Measuring MEK Resistance of Ethyl Silicate Primers by Solvent Rub ASTM International West Conshohocken PA 2015.

  • 26. ČSN EN ISO 2409: Nátěrové hmoty – Mřížková zkouška; Úřad pro technickou normalizaci metrologii a státní zkušebnictví: Praha 2013.

Search
Journal information
Impact Factor


CiteScore 2018: 0.25

SCImago Journal Rank (SJR) 2018: 0.164
Source Normalized Impact per Paper (SNIP) 2018: 0.286

Metrics
All Time Past Year Past 30 Days
Abstract Views 0 0 0
Full Text Views 127 127 27
PDF Downloads 96 96 10