<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Bulletin of Belgorod State Technological University named after. V. G. Shukhov</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Bulletin of Belgorod State Technological University named after. V. G. Shukhov</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2071-7318</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">24483</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.12737/article_5c1c994bc1ecd0.55450446</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Строительство и архитектура</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>Construction and architecture</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Строительство и архитектура</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">THE EVALUATION OF OPERATIONAL PROPERTIES OF COATINGS BASED  ON SOL SILICATE PAINT</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>ОЦЕНКА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ ЗОЛЬ  СИЛИКАТНОЙ КРАСКИ</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Логанина</surname>
       <given-names>В.И. I.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Loganina</surname>
       <given-names>Valentina I.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>loganin@mail.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Мажитов</surname>
       <given-names>Еркебулан Бисенгалиевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Mazhitov</surname>
       <given-names>Erkebulan Bisengalievich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Лашина </surname>
       <given-names>Ирина  Владимировна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Lashina </surname>
       <given-names>Irina  Владимировна</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Пензенский государственный университет архитектуры и строительства</institution>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Penza State University of Architecture and Construction</institution>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Белгородский государственный технологический университет им В.Г. Шухова</institution>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov</institution>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <volume>3</volume>
   <issue>12</issue>
   <fpage>6</fpage>
   <lpage>11</lpage>
   <self-uri xlink:href="https://naukaru.ru/en/nauka/article/24483/view">https://naukaru.ru/en/nauka/article/24483/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Приведены сведения о эксплуатационных свойствах покрытий на основе золь силикатной краски. Показано, что по своим свойствам краска и покрытие на ее основе соответствуют требованиям, предъявляемым к покрытиям для наружной отделки зданий, обладают более высокой адгезией, достаточной паропроницаемостью. Описано поведение покрытия на основе золь силикатной краски в процессе циклического замораживания-оттаивания. Установлено, что состояние покрытия на основе разработанного состава после 40 циклов испытания оце-нено I.1 баллами, что соответствует состоянию покрытия с отсутствием изменения цвета, меления, грязеудержания. Покрытия на основе силикатной краски более подвержены разруше-нию.&#13;
Приведены результаты изучения структуры поверхности покрытий методом сканирующей зондовой микроскопии. Выявлено, что на поверхности покрытий на основе силикатной краски в основном присутствуют поры с диаметром от 18,8 до 19,4 мкм, в то время как в  покрытии на основе  калиевого полисиликатного раствора  присутствуют две группы пор: от 19,2 до 20,0 мкм и от &#13;
20,0 до 21,2 мкм. Наиболее часто встречающиеся поры размером 20,3–20,4 мкм. &#13;
Установлено увеличение числовых значений коэффициента паропроницаемости покрытий на основе полисиликатных связующих по сравнению с покрытиями на основе жидкого стекла. Приведены значения водопоглощения при капиллярном всасывании растворных образцов, окрашенных золь силикатной и силикатной краской. Установлено, что водопоглощение при капиллярном всасывании образцов, окрашенных золь силикатной краской, составляет 3,43 кг/м2, а окрашенных силикатной краской – 3,76 кг/м2.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>The data is provided on the operational properties of coatings based on sol silicate paint. It is pre-sented, the paint meets requirements for buildings’ exterior coating, has higher adhesion, sufficient vapor permeability. The state of coating based on the sol silicate paint during the process of cyclic freeze-thaw is described.  The coating based on developed composition is estimated at I.1 points after 40 test cycles. It corresponds to the condition of coating with no change in color, chalking and mud retention. Coatings based on silicate paint are susceptible to destruction. The results of studying the surface structure of coatings by scanning probe microscopy are presented. It is found, that pores with a diameter of 18.8 to 19.4 μm are mainly present on the surface of silicate-based coatings. The coat-ing based on the potassium polysilicate solute has two groups of pores: from 19.2 to 20.0 μm and from 20.0 to 21.2 μm. The most common pores are 20.3–20.4 μm. An increase in the numerical values of the coefficient of vapor permeability of coatings based on polysilicate binders in comparison with coatings based on liquid glass is established. The values of capillary water absorption of solute sam-ples painted with Sol silicate and silicate paint are given. It is established that water absorption by capillary absorption of samples stained with sol silicate paint is 3.43 kg/m2 and silicate paint is 3.76 kg/m2.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>золь силикатная краска</kwd>
    <kwd>полисиликатное связующее</kwd>
    <kwd>покрытия</kwd>
    <kwd>проницаемость</kwd>
    <kwd>водостой-кость</kwd>
    <kwd>морозостойкость.</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>sol silicate paint</kwd>
    <kwd>polysilicate binder</kwd>
    <kwd>coatings</kwd>
    <kwd>permeability</kwd>
    <kwd>water resistance</kwd>
    <kwd>frost resistance</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>Введение. Для отделки наружных и внутренних стен зданий нашли широкое применение силикатные краски [1–4]. Учитывая возрастающие требования к качеству отделки, актуальным является разработка способов модификации жидкого стекла, что позволит получить покрытия с более высокими защитными и декоративным свойствами. Анализ патентной и научно-технической литературы свидетельствуют, что одним из способов модификации является введение в состав связующего золя кремниевой кислоты, что обеспечивает более высокие эксплуатационные свойства покрытий [5, 6, 7].Нами на основе полисиликатного раствора разработана рецептура состава, предназначенного для отделки наружных и внутренних стен зданий [8, 9]. Для получения полисиликатного связующего применяли золь кремниевой кислоты Nanosil 20 и Nanosil 30, выпускаемые ПК «Промстеклоцентр». В работе применяли калиевое жидкое стекло – с модулем М=3,29. В качестве наполнителя применяли маршалит, микрокальцит марки МК-2(ТУ 5743-001-91892010-2011) и тальк марки МТ-ГШМ (ГОСТ 19284-79), в качестве пигмента – диоксид титана 230 рутильной формы (ТУ 2321-001-1754-7702-2014).Вязкость красочных составов составляет 17–20 с по ВЗ-4, степень высыхания до степени 5 – 70–90 мин, адгезия к растворной подложке – 1 балл, смываемость – не более 2 г/м2. Краска образует покрытие, характеризующееся ровной однородной матовой поверхностью. Стойкость к статическому действию воды при температуре 20 °С составляет не менее 24 час.Основная часть. В продолжении дальнейших исследований были проведены испытания растворных образцов, окрашенных золь силикатной краской, на морозостойкость путем попеременного оттаивания и замораживания. Оценку внешнего вида покрытий проводили поГОСТ 6992-68 Покрытия лакокрасочные. Метод испытаний на стойкость в атмосферных условиях. За «отказ» принималось состояние покрытия, оцененное III.3 баллами. Установлено, что состояние покрытия на основе разработанного состава после 40 циклов испытания оценено I.1 баллами, что соответствует состоянию покрытия с отсутствием изменения цвета, меления, грязеудержания (рис. 1 в, г). Покрытия на основе силикатной краски более подвержены разрушению (рис. 1 а, б).Была проведена оценка проницаемости покрытий в соответствии с ГОСТ 25898-2012 «Материалы и изделия строительные. Методы определения паропроницаемости и сопротивления паропроницанию» (ISO 12572:2001, NEQ) иГОСТ 33355-2015 (ISO 7783:2011) «Материалы лакокрасочные. Определение характеристик паропроницаемости. Метод чашки».    аб  вгРис. 1. Внешний вид покрытий после испытания на морозостойкостьа –  покрытие на основе силикатной краски до испытания; б – покрытие на основе силикатной краски после 40 циклов  испытания; в – покрытие на основе золь силикатной краски до испытания;г – покрытие на основе золь силикатной краски после 40 испытания  Установлено, что коэффициент паропроницаемости покрытий на основе калиевого полисиликатного связующего, определенный в соответствии с ГОСТ 25898-2012, составляет0,00878 мг/м·чПа , а на основе калиевого жидкого стекла  – 0,00272  мг/м·чПа. Для оценки водозащитных свойств покрытий были проведены испытания растворных образцов, окрашенных силикатной и золь силикатной красками. После отверждения покрытий было определено водопоглощение при капиллярном всасывании окрашенных образцов (рис. 2). Водопогощение при капиллярном всасывании образцов, окрашенных золь силикатной краской, составляет 4,4 %, а окрашенных силикатной краской – 4,6 %. Более низкое значение водопогощения образцов, окрашенных золь силикатной краской, свидетельствует об изменении размеров пор в структуре покрытия по сравнению с покрытием на основе силикатной краски.  Рис. 2. Кинетика водопоглощения при капиллярном всасывании окрашенных растворных образцов1 – образцы окрашены силикатной краской;2 – образцы окрашены золь силикатной краской  Для оценки локальной структуры поверхности покрытий применяли методы сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ) [10, 11, 12]. Установлено, что поверхность покрытий на основе калиевого жидкого стекла содержит определенное количество пор нанометрического диапазона, отличающихся друг от друга по размерам и форме. Максимальный размер пор составляет 19,6. В основном присутствуют поры с диаметром от 18,8 до 19,4 мкм (рис. 3, а), в то время как в покрытии на основе калиевого полисиликатного раствора – присутствуют две группы пор: от 19,2 до20,0 мкм и от 20,0 до 21,2 мкм. Наиболее часто встречающиеся поры размером 20,3–20,4 мкм. Значение максимального размера пор составляет 21,2 мкм (рис. 3, б).  В табл. 1 приведены значения свойств золь силикатной краски и покрытий на ее основе. Таблица 1 Свойства красочного состава и покрытий на его основеНаименование показателей ЗначенияУдобонаносимостьхорошаяВязкость по ВЗ-4.с17–20Усадка, наличие трещин нетЖизнеспособность, сутки Более 90Время высыхания, мин , до степени 515–25Адгезия, баллы 1Адгезия, МПа1,1–1,3Коэффициент паропроницаемости, мг/м·чПа0,00878Прочность при ударе кгсм50Смываемость, г/м2Не более 2Водостойкость (внешний вид после 24 час выдержки в воде) Отсутствие белых матовых пятен, отслаивания, сыпи, пузырей и других разрушенийМорозостойкость, маркаF35 Анализ данных, приведенных в табл.1, свидетельствует, что по своим свойствам краски и покрытие на ее основе соответствуют требованиям, предъявляемым к покрытиям для наружной отделки зданий, обладают более высокой адгезией, достаточной паропроницаемостью.  а) б) Рис. 2. Гистограмма распределения диаметра пор покрытий:а) на основе калиевого жидкого стекла; б) на основе калиевого полисиликатного раствора  Источник финансирования. Государственная программа Российской Федерации «Развитие науки и технологий» на 2013–2020 годы, Программа фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013–2020 годы, в рамках Плана фундаментальных научных исследований Минстроя России и РААСН, тема 7.5.1.</p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Корнеев В.И., Данилов В.В. Производство и применение растворимого стекла. Л.: Стройиздат, 1991. 176 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Korneev V.I., Danilov V.V. Production and use of soluble glass. L.: Stroyizdat. 1991, 176 p.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Tryba, B. Wrobel R.J.; Homa, P. etc. Improvement of photocatalytic activity of silicate paints by removal of K2SO4 // Atmospheric envi-ronment. 2015. Том: 115. С. 47-52.  Опубликовано: AUG 2015</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Tryba B., Wrobel R.J., Homa, P. etc. Im-provement of photocatalytic activity of silicate paints by removal of K2SO4. Atmospheric envi-ronment. 2015, vol. 115. pp. 47-52.  Publica-tion: AUG 2015/</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Goodarzi, Iman Mirzaie; Farzam, Mansour; Shishesaz, Mohammad Reza; и др.Eco-Friendly, Acrylic Resin-Modified Potassium Silicate as Water-Based Vehicle for Anticorrosive Zinc-Rich Primers // Journal of applied polymer science. 2014. Vol 13. Issue 12.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Goodarzi, Iman Mirzaie; Farzam, Mansour; Shishesaz, Mohammad Reza; and other. Eco-Friendly, Acrylic Resin-Modified Potas-sium Silicate as Water-Based Vehicle for Anti-corrosive Zinc-Rich Primers. Journal of applied polymer science, 2014, vol. 13, issue 12.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Li Sanxi, Ding Junyong, Shawgi Nazar, Qi Shan. Effect of organic montmorillonite on the performance of modified waterborne potassium silicate zinc-rich anti-corrosion coating // Research on chemical intermediates. 2016. Vol. 42. Issue 4. Pp. 3507-3521 DOI: 10.1007/s11164-015-2228-6</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Li Sanxi, Ding Junyong, Shawgi Nazar, Qi Shan. Effect of organic montmorillonite on the performance of modified waterborne potassium silicate zinc-rich anti-corrosion coating. Research on chemical intermediates, 2016, vol. 42, issue 4, pp. 3507-3521 DOI: 10.1007/s11164-015-2228-6</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Получение и применение гидрозолей кремнезема / под ред. Ю. Г. Фролова. М.: Труды МХТИ им. Д. И. Менделеева, 1979.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Receiving and application of hydrosols of silicon dioxide. Under the editorship of Yu.G. Frolov. M.: Works MHTI of D.I. Mendeleyev. 1979.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Айлер P. Химия кремнезема. В 2 т. М.: Мир, 1982.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Ayler P. Silicon dioxide chemistry. In the 2nd TM: World. 1982.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Loganina V.I., Kislitsyna S.N., Mazhitov Y.B. Properties of Polysiylate Binders for Sol-Silicate Pains. Advanced Materials Research Submitted: 2018-01-26 doi:10.4028/www.scientific.net/AMR.1147.1 Accepted: 2018-02-23</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Loganina V.I., Kislitsyna S.N., Mazhitov Y.B. Properties of Polysiylate Binders for Sol-Silicate Pains. Advanced Materials Research Submitted: 2018-01-26 doi:10.4028/www.scientific.net/AMR.1147.1 Accepted: 2018-02-23</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Логанина В.И., Кислицына С.Н., Мажитов Е.Б. Разработка рецептуры золь-силикатной краски // Региональная архитектура и строительство. 2017. №3. С. 51-53.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Loganina V.I., Kislitsyna S.N., Mazhitov E.B. Development of a compounding of zol-silicate paint. Regional architecture and construc-tion, 2017, no. 3, pp. 51-53.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Логанина В.И., Кислицына С.Н., Мажитов Е.Б. Технологические свойства золь сили-катной краски // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2018. №2. С. 17-21.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Loganina V.I., Kislitsyna S.N., Mazhitov E.B. Technological properties zol-silicate paint.  Bulletin BGTU  named after V.G. Shukhov, 2018, no. 2, pp. 17-21.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Чижик С.А. Сыроежкин С.В.Методы сканирующей зондовой микроскопии в микро- и наномеханике // Приборы и методы измере-ний. 2010. № 1. С. 85-94.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Siskin S.A., Syroyezhkin S.V. Methods of the scanning probe microscopy in micro and nanomechanics. Devices and methods of meas-urements. 2010, no. 1, pp. 85-94.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Миронов В.Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии. Н. Новгород: Химия. 2004. С. 376 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Mironov V.L. Fundamentals of the scanning probe microscopy. N. Novgorod: Chemistry. 2004, 376 p.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B12">
    <label>12.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Бухараев А.А., Овчинников А.А Диагностика поверхности с помощью сканирую-щей силовой микроскопии // Заводская лаборатория. 2004. №5. С. 10-27.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Bukharayev A.A., Ovchinnikov A.A. Diagnostics of a surface by means of the scan-ning power microscopy. Factory laboratory, 2004, no. 5, pp. 10-27.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
