Биологическое разрушение ЛКМ
Лакокрасочные материалы являются органическими соединениями, а потому служат источником питания для большого числа микроорганизмов, распространенных в почве, сточных водах и других органических субстратах.
Наиболее агрессивны по отношению к значительному числу лаков и красок мицелиальные грибы, которые размножаются посредством спор и гиф, разрушают лакокрасочное покрытие механически и химически, выделяя агрессивные продукты жизнедеятельности — метаболиты. Отличительными внешними признаками заражения служат пятна плесени, серого, бурого, серо-зеленого цвета на окрашенной поверхности, а также отслоение, шелушение, растрескивание, пузырение лакокрасочного покрытия, что неизменно приводит к ухудшению его физико-химических свойств.
Одним из наиболее распространенных способов защиты ЛКП от разрушения под действием метаболитов является введение в рецептурный состав ЛКМ биоцидных присадок.
Однако важно помнить, что разрушение лакокрасочных материалов являет собой совокупность внутренних (химический состав продукта, структура, фазовое состояние и т.д.) и внешних физических и химических факторов (биоповреждение). Процесс естественного старения ЛКМ усугубляет процессы биозаражения и наоборот. При этом устойчивость ЛКМ к грибковому заражению определяется не в лабораторных условиях, а в естественных природных, непосредственно после их выпуска. Только испытания продукции в естественных условиях хранения и эксплуатации могут дать достоверную оценку грибостойкости ЛКМ.
Сравнительное изучение грибостойкости современных ЛКМ по ГОСТ 9.050-75 стандартными и модифицированными методами в условиях климатического старения с применением климатических камер TSK-300 по методике «Шоковый термоудар» и «Мороз-6» в следующих климатических условиях: влажность 98%, длина волны при ультрафиолетовом облучении – 280 нм, излучение 90 Вт/м2 , температура от -50 до +40° С показало, что…
— все материалы, подвергшиеся испытанию (лак ФЛ-98, эмаль МЛ-12), становятся негрибостойкими после трех лет старения;
— для эмали МЛ-12 рост грибов равен 5 баллам после десяти лет старения, что позволяет считать данный вид покрытия биоутилизированным по факту;
— ярко прослеживается индивидуальное разрушительное действие отдельных видов мицелиальных грибов на ЛКМ в условиях климатического старения. Так, к примеру старение лака ФЛ-98 на 10 лет характеризуется изменением показателя грибостойкости с 2 до 4 баллов по отношению к Aspergilius niger; 5 баллов – такова оценка грибостойкости эмали МЛ-12 при старении на 10 лет в случае заражения Alteraria alternatа.
Подводя итог, можно с уверенностью сказать, что факторы старения ЛКМ влияют на изменение их грибостойкости.
Как уже ранее упоминалось, одним из наиболее эффективных средств защиты ЛКМ от поражения грибами и другими микроорганизмами является введение в их состав биоцидных соединений.
В ходе серии экспериментов по изучению изменений биостойкости материалов, защищенных биоцидами и подвергшихся действию старения (масляная краска МА-15, водоэмульсионная краска), применялись стандартные методы испытаний по ГОСТ 9.050-75. Образцы подверглись воздействию следующих факторов старения: УФО – длина волны 280 нм, интенсивность излучения 90 Вт/м2 , «Шоковый термоудар» в диапазоне температур от +50°С до -15°С; контрольными образцами послужили ЛКМ с биоцидными добавками, не подвергшиеся климатическому старению.
Анализ результатов данной серии экспериментов наглядно показал неоднозначность действия ультрафиолетового облучения на грибостойкость материалов, обогащенных биоцидами. В большинстве случае активность мицелиальных грибов снижалась, но в случае с водоэмульсионной краской, обогащенной биоцидной добавкой CO (NO3)2, воздействие УФО не вызвало изменения грибостойкости.
Под воздействием «Шокового термоудара» грибостойкость образцов снижалась. В случае с водоэмульсионной краской, обогащенной биоцидной добавкой CO (NO3)2, показатель грибостойкости не менялся.
Таким образом, проведенные эксперименты доказывают, что показатель грибостойкости ЛКМ может меняться под влиянием факторов старения и зависит от химического состава лакокрасочных материалов. Деструктивные процессы в них могут быть вызваны различными климатическими факторами, смодулировать и оценить которые в лабораторных условиях не представляется возможным. Материалы, лабораторно оцененные как грибостойкие, в условиях эксплуатации и хранения могут подвергаться разрушительному воздействию микроорганизмов и в конечном итоге-биоутилизации.
Еще один немаловажный вывод – биоцидная активность добавок, входящих в рецептуру ЛКМ, также подвергается воздействию климатических факторов старения, изменяется в процессе взаимодействия с компонентами полимерной композиции, а потому свидетельствует о необходимости испытаний на биостойкость как незащищенных, так и защищенных биоцидами ЛКМ, предварительно подвергнутых воздействию климатических факторов старения.
