«Тағам инженериясы және биотехнология», «Химиялық технология», "Техникалық физика және Жылу энергетикасы" және «Автоматтандыру және ақпараттық технологиялар» бағыттары бойынша үшінші нөмірге жарияланымдар қабылдау жабылды!

Прием публикаций на третий номер по направлениям «Пищевая инженерия и биотехнология», «Химическая технология», «Техническая физика и теплоэнергетика» и «Автоматизация и информационные технологии» закрыт!

Submissions for the third issue in the fields of “Food Engineering and Biotechnology”, “Chemical Technology”, "Technical physics and thermal power engineering" and “Automation and Information Technologies” are closed!

Preview

Вестник Университета Шакарима. Серия технические науки

Расширенный поиск

СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ МОДИФИКАТОРОВ В ВОДНО-АКРИЛОВЫХ ПЛЕНКООБРАЗУЮЩИХ СИСТЕМАХ

https://doi.org/10.53360/2788-7995-2026-1(21)-70

Аннотация

Акриловые водно-дисперсионные покрытия, занимают значительное место на рынке благодаря своей экологичности, технологической гибкости и универсальности применения. Однако для обеспечения стабильных эксплуатационных характеристик, таких как адгезия, прочность, эластичность и устойчивость к внешним воздействиям, необходима целенаправленная модификация рецептурных композиций. Использование модификаторов позволяет адаптировать свойства композиций под специфические условия нанесения и эксплуатации, а также обеспечить высокое качество лакокрасочного покрытия. Настоящая статья представляет обзор существующих подходов к применению модификаторов в составе водно-акриловых пленкообразующих композиций и их влияние на свойства готовых покрытий. Целью статьи является систематизация данных о применении модифицирующих добавок в акриловых водных дисперсиях, анализ их функционального назначения, а также оценка влияния на технологические и эксплуатационные характеристики покрытий. Заключение. Обзор выявляет актуальные направления в области разработки и применения модификаторов в акриловых водно-дисперсионных системах, подчёркивая необходимость дальнейших исследований по оптимизации рецептур, повышению совместимости компонентов и разработке новых высокоэффективных добавок.

Об авторах

Д. Ю. Островная
Северо-Казахстанский университет им. М. Козыбаева
Казахстан

Дарья Юрьевна Островная – докторант 

150000, Петропавловск, ул. Пушкина, 86



А. Н. Дюрягина
Северо-Казахстанский университет им. М. Козыбаева
Казахстан

Антонина Николаевна Дюрягина – кандидат химических наук, профессор 

150000, Петропавловск, ул. Пушкина, 86



Ю. С. Бызова
Северо-Казахстанский университет им. М. Козыбаева
Казахстан

Юлия Сергеевна Бызова – PhD, доцент 

150000, Петропавловск, ул. Пушкина, 86



Список литературы

1. Weiss K.D. Paint and coatings: A mature industry in transition / K.D. Weiss //Progress in Polymer Science. – 1997. – № 22. – Р. 203-245. https://doi.org/10.1016/S0079-6700(96)00019-1.

2. Emulsifiers with high chemical resistance: a key to high performance waterborne coatings / V. Duecoffre et al // Progress in Organic Coatings. – 1998. – № 34. – Р. 200-205. https://doi.org/10.1016/S0300-9440(98)00015-4.

3. Wegmann A. Chemical resistance of waterborne epoxy/amine coatings / A. Wegmann // Progress in Organic Coatings. – 1997. – № 32. – Р. 231-239. https://doi.org/10.1016/S0300-9440(97)00011-1.

4. Volatile Chemical Products Emerging as Largest Petrochemical Source of Urban Organic Emissions / B.C. McDonald еt al // Science. – 2018. – № 359. – Р. 760-764. https://doi.org/10.1126/science.aaq0524.

5. Update on Volatile Organic Compound (VOC) Source Profiles and Ozone Formation Potential in Synthetic Resins Industry in China / Y. Ma et al // Environmental Pollution. – 2021. – № 291. – 118253. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2021.118253.

6. Mukhamedgaliev B.A. Tekhnologiya sinteza polimernykh modifikatorov dlya lakokrasochnykh materialov / B.A. Mukhamedgaliev // Khimicheskaya promyshlennost’. – 2005. – № 3. – Р. 41-43.

7. A multi–functional coating based on acrylic copolymer modified with PDMS through copolymerization / J. Sha et al // Progress in Organic Coatings. – 2021. – № 156. – 106254. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2021.106254.

8. Advances in Waterborne Acrylic Resins: Synthesis Principle, Modification Strategies, and Their Applications / C. Jiao et al // ACS Omega. – 2021. – № 6. – Р. 2443-2449. https://doi.org/10.1021/acsomega.0c05277.

9. Recent Advances in Combining Waterborne Acrylic Dispersions with Biopolymers / J. Solera-Sendra et al // Polymers. – 2025. – № 17. – Р. 1027. https://doi.org/10.3390/polym17081027.

10. Winnik M.A. Film Formation from Latex / M.A. Winnik // Advances in Colloid and Interface Science. – 1997. https://doi.org/10.1016/S0001-8686(96)00307-5.

11. Zarras P. Handbook of Waterborne Coatings / P. Zarras, M.D. Soucek, A. Tiwari // Elsevier Science. – 2020. – 356 p.

12. Tracton A.A. Coatings Technology Handbook / A.A. Tracton // CRC Press. – 2006, 936 p.

13. Minimum Film Formation Temperature: Measurement and Significance / B. Meurer et al // Progress in Organic Coatings, 2001. https://doi.org/10.1016/S0300-9440(00)00139-7.

14. Routh A.F. Drying of thin colloidal films / A.F. Routh // Reports on Progress in Physics. – 2013. – № 76. – Р. 046603. https://doi.org/10.1088/0034-4885/76/4/046603.

15. Koleske J.V. Paint and Coating Testing Manual (15th Ed.) / J.V. Koleske // ASTM International. – 2012, 880 p.

16. Influence of coalescing agents on waterborne acrylic films / T. Azais et al // Journal of Coatings Technology and Research. – 2015. – № 12(2). – Р. 265-273. https://doi.org/10.1007/s11998-014-9637-2.

17. Self-film-forming waterborne polymers: recent developments / Y. Xiang et al // Progress in Organic Coatings. – 2022. – № 163. – Р. 106654. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2021.106654.

18. Crosslinked Polymer Coatings of Poly (Acrylic Acid-co-acrylamide)/Polyethyleneimine (P(AAco-AAm)/PEI) on Titanium Alloy with Excellent Lubrication Performance for Artificial Joints / Y. Deng et al // Coatings. – 2024. – № 14(1). – 28. https://doi.org/10.3390/coatings14010028.

19. Mooney Controlling Mechanical and Swelling Properties of Alginate Hydrogels Independently by Cross-Linker Type and Cross-Linking Density / Kuen Yong Lee et al // Macromolecules. – 2000. – № 33(11). – Р. 4291-4294. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ma9921347?ref=recommended.

20. Smart Polymer Nanoparticles for High-Performance Water-Borne Coatings / S. Piçarra et al // Langmuir. – 2014. – № 30(41). – Р. 12345-12353. https://doi.org/10.1021/la502826r.

21. Molecular design and copolymerization to enhance the anti–corrosion performance of waterborne acrylic coatings / J. Sha et al // Progress in Organic Coatings. – 2021. – № 153. – Р. 106140. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2021.106140.

22. Feasible estimation of weathering stability for free film acrylic coatings via dynamic mechanical analysis as the sole characterization method / F. Steinberger et al // Journal of Coatings Technology and Research. – 2025. – Vol. 22. – P. 839-848. https://doi.org/10.1007/s11998-024-01013-3.

23. Artificial Weathering Test Methods of Waterborne Acrylic Coatings for Steel Structure Corrosion Protection / Ł. Ładosz et al // Materials (Basel). – 2024. – № 17(8). – Р. 1857. https://doi.org/10.3390/ma17081857.

24. Advances in Waterborne Acrylic Resins: Synthesis Principle, Modification Strategies, and Their Applications / C. Jiao et al // ACS Omega. – 2021. https://doi.org/10.1021/acsomega.0c05593.

25. Enhancement of the properties of acrylic wood coatings by modifying them with biopolymers / P. Hochmańska-Kaniewska et al // Progress in Organic Coatings. – 2022.

26. Corrosion protective properties of cellulose nanocrystals reinforced waterborne acrylate-based coating / Y. He et al // Corrosion Science. – 2019.

27. Mazurin O.V. Khimiya i tekhnologiya lakokrasochnykh materialov / O.V. Mazurin, A.I. Ivanov. – Khimiya, Moscow, 2009, 368 p. (In Russian).

28. Kuznetsov I.F. Dobavki i napolniteli v lakokrasochnykh materialakh / I.F. Kuznetsov. – Profi, Saint Petersburg, 2013. – 312 p. (In Russian).

29. Tracton A.A. Coatings Technology Handbook / A.A. Tracton. – 3rd ed. CRC Press, 2005. – 936 p.

30. Wicks Z.W. Organic Coatings: Science and Technology / Z.W. Wicks, F.N. Jones, S.P. Pappas. – 3rd ed. Wiley-Interscience, 2007. – 500 p.

31. Meuler A.J. Block polymers: Past, present, and future / A.J. Meuler, M.A. Hillmyer, F.S. Bates // Macromolecules. – 2009. – № 42(19). – Р. 7221-7250. https://doi.org/10.1021/ma901138u.

32. Alegre R. Incorporation of biopolymers into waterborne acrylic latexes: synthetic strategies and material properties / R. Alegre, C. Prieto, T. Vicent // Polymers. – 2023. – № 17(8). – Р. 1027. https://doi.org/10.3390/polym17081027.

33. Application of chitosan–lignosulfonate composite coating film in food packaging: Improved water, oil and stain resistance / N. Zhang et al // Coatings. – 2022. – № 12(4). – Р. 494. https://doi.org/10.3390/coatings12040494.

34. Mittal K.L. (Ed.). Polymer Surface Modification: Relevance to Adhesion / K.L. Mittal. – CRC Press, 2009. – 408 p.

35. Yurasov S.Yu. Fiziko-khimicheskie osnovy adgezii i stsepleniya pokrytiy. Politekhnika / S.Yu. Yurasov, A.Yu. Blinov // Saint Petersburg, 2011. – 244 p. (In Russian).

36. A bio-based coalescent for improving latex film quality and paint performance / S. Pereira et al // Paint & Coatings Industry. – 2023. Р. 40-43. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2006.01.006.

37. Waterborne acrylic/casein hybrid latexes with high solids content and reduced coalescent requirement / X. Guo et al // Journal of Coatings Science and Technology. – 2015. – № 35(10). – Р. 1234-1242. https://doi.org/10.1520/MNL6-2015-1010.

38. Saini S. Recent advances in the use of cellulose and its derivatives for sustainable coatings / S. Saini, M.N. Belgacem // Progress in Organic Coatings. – 2020. – № 142. – 105557. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2019.105557.

39. Rinaudo M. Chitin and chitosan: Properties and applications / M.Rinaudo // Progress in Polymer Science. – 2006. – № 31. – Р. 603-632. https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2006.06.001.

40. Polymer nanocomposites as efficient materials for coatings: A review / C. Vasile et al // Coatings. – 2020. – № 10(3). – Р. 223. https://doi.org/10.3390/coatings10030223.

41. Photocatalytic coatings based on TiO₂ for self-cleaning applications / H. Zhang et al // Surface & Coatings Technology. – 2016. – № 291. – Р. 64-74. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2016.02.107.

42. Functional coatings with ZnO nanoparticles: Antibacterial and UV-blocking properties / D. Dutta et al // Journal of Coatings Technology and Research. – 2018. – № 15. – Р. 987-997. https://doi.org/10.1007/s11998-018-0073-2.

43. Khaylen V. Dobavki dlya vodorastvorimykh LKM / V. Khaylen, 2011. – 176 p. (In Russian).

44. An overview of polymer latex film formation and properties / D. Scott et al // Progress in Organic Coatings. – 1999. – № 35(2-3). – Р. 89-99. https://doi.org/10.1016/S0300-9440(99)00037-8.

45. Glass J.E. Surfactant-Modified, Water-Soluble Polymers / J.E. Glass // Journal of Coatings Technology. – 2001. – № 73(922). – Р. 79-89. https://doi.org/10.1007/BF02698218.

46. Miniemulsion polymerization and polymer nanoparticles / F.J. Schork et al //Journal of Controlled Release. – 2005. – № 100(1). – № 1–14. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2004.08.011.

47. De Bruyn P.L. Polymer heterogeneity in waterborne coatings: relationships between morphology and performance / P.L. De Bruyn, A.E. Smith // Journal of Coatings Technology and Research. – № 2009. – № 6(3). – Р. 299-312. https://doi.org/10.1007/s11998-009-9201-5.

48. Croll S.G. Heat and mass transfer in latex paints during drying / S.G. Croll // Journal of Coatings Technology. – 1987. – № 59(751). – Р. 81-92. http://pascalfrancis.inist.fr/vibad/index.php?action=getRecordDetail&idt=7449955.

49. Borden M.V. Self‑warning and self‑repairing mechanisms in functional coatings / M.V Borden, S. Goswami, D. Rankowski // Advanced Materials. – 2024. – № 36. – Р. 2400466. https://doi.org/10.1002/EXP.20240066.

50. Smith J.R. Nanomaterial‑advanced smart coatings: emerging trends shaping the field / J.R. Smith, D.H. Lee // Materials Today Advances. – 2024. – № 15. – 100345. https://doi.org/10.1016/j.mtadv.2024.100345.

51. Surface-active silicone materials in coatings applications / T. Brixner et al // Progress in Organic Coatings. – 2020. – № 142. – Р. 105568. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2020.105568.

52. Pickering Emulsion and Derived Materials / T.N. Ngai, S. Fujii (eds.). – Springer. – 2017. – 152 p. https://doi.org/10.3390/books978-3-03842-353-9.

53. Stimuli-responsive polymer coatings: recent developments, challenges, and future perspectives / Y. Liu et al // Chemical Society Reviews. – 2021. – № 50. – Р. 12183-12214. https://doi.org/10.1039/D0CS00786J.

54. Stimuli-responsive polymer coatings for controlled-release and sensor applications / L.M. Geever et al // Progress in Organic Coatings. – 2012. – № 74(1). – Р. 91-101. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2011.11.007.

55. Lakshmi S. A review on phase‑inversion technique‑based polymer microsphere fabrication / S. Lakshmi, R. Castro‑Muñoz, A. Figoli // Colloids and Interface Science Communications. – 2020. – № 39. – Р. 100329. https://doi.org/10.1016/j.colcom.2020.100329.

56. Kranz W.B. The mechanism of phase inversion membrane formation / W.B. Kranz, A.R. Greenberg // Desalination. – 1977. – № 22. – Р. 245-262.

57. Miniemulsion polymerization and polymer nanoparticles / F.J. Schork et al // Journal of Controlled Release. – 2005. – № 100(1). – Р. 1*14. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2004.08.011.

58. Urban D. Polymer Dispersions and Their Industrial Applications / D. Urban, K. Takamura // Wiley-VCH, 2002. – 378 p.

59. Latex film formation: Scientific principles and their application / M.A. Winnik et al // Progress in Organic Coatings. – 2006. – № 55. – Р. 161-168. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2006.01.006.

60. Landfester K. Miniemulsion polymerization and the structure of polymer and hybrid nanoparticles / K. Landfester // Angewandte Chemie International Edition. – 2009. – № 48(25). – Р. 4488-4507. https://doi.org/10.1002/anie.200805719.

61. Binks B.P. Colloidal Particles at Liquid Interfaces / B.P. Binks, T.S. Horozov // Cambridge University Press, 2006. – 536 p.

62. Keddie J.L. Film formation of latex / J.L. Keddie // Materials Science and Engineering: R: Reports. – 1997. – № 21(3). – Р. 101*170. https://doi.org/10.1016/S0927-796X(97)00009-8.


Рецензия

Для цитирования:


Островная Д.Ю., Дюрягина А.Н., Бызова Ю.С. СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ МОДИФИКАТОРОВ В ВОДНО-АКРИЛОВЫХ ПЛЕНКООБРАЗУЮЩИХ СИСТЕМАХ. Вестник Университета Шакарима. Серия технические науки. 2026;1(1(21)):646-655. https://doi.org/10.53360/2788-7995-2026-1(21)-70

For citation:


Ostrovnaya D.Yu., Dyuryagina A.N., Byzova Yu.S. MODERN APPROACHES TO THE USE OF MODIFIERS IN WATER-ACRYLIC FILM-FORMING SYSTEMS. Bulletin of Shakarim University. Technical Sciences. 2026;1(1(21)):646-655. https://doi.org/10.53360/2788-7995-2026-1(21)-70

Просмотров: 92

JATS XML


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2788-7995 (Print)
ISSN 3006-0524 (Online)
X