Construction MaterialsConstruction MaterialsСтроительные материалы0585-430X2658-6991Stroymaterialy67924310.31659/0585-430X-2025-833-3-66-73СтатьиResearch ArticleEnsuring frost resistance of water-dispersion compositions for use in constructionОбеспечение морозостойкости водно-дисперсионных составов для применения в строительствеAnisimovaS. V.АнисимоваС. В.
Russian Federation

Сandidate of Sciences (Сhemistry)

канд. хим. наук

anisimova-s@homa.ruSpiridonovaE. V.СпиридоноваЕ. В.
Russian Federation

Research Engineer

инженер-исследователь

Spiridonova-e@homa.ruKulikovaA. S.КуликоваА. С.
Russian Federation

Research Engineer

инженер-исследователь

kulikova-a@homa.ruOOO “Kompaniya Khoma”ООО «Компания Хома»15032025366730605202506052025Copyright ©; 2025,Copyright ©; 2025, ООО РИФ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ"2025ООО РИФ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ"https://journals.eco-vector.com/0585-430X/article/view/679243

The article collects information on current Russian and international standards for monitoring the condition of water-dispersion products during tests of their frost resistance. It provides information on polymer dispersions developed and manufactured by Khoma Company LLC in frost-resistant versions, intended for the production of construction compositions. The processes that occur during the freezing of such heterophase systems are explained. The article considers methods for imparting frost resistance to water-based construction finishing compositions (primers, paints, adhesives, etc.): the introduction of compounds that lower the freezing temperature of water, targeted selection of initial components in the synthesis of film formers, the use of technological methods for the formation of polymer particles of a certain size and structure, a decrease in the concentration of the main substance with simultaneous additional stabilization. The properties of model compositions based on styrene-acrylic dispersions that passed freeze-thaw tests in different modes are presented. The particle size of polymer dispersions, viscosity of the compositions, strength and water absorption indices of films formed before and after the tests are monitored. It is shown that the introduction of the developed stabilizing additive allows to effectively increase the aggregation stability under the action of negative temperatures. It is concluded that water-dispersion systems, even if the manufacturer ensures their resistance to freezing, require special attention to cooling in different modes.

Обобщена информация по действующим российским и международным стандартам для контроля состояния водно-дисперсионных продуктов при проведении испытаний их морозостойкости. Приведены сведения о полимерных морозостойких дисперсиях, разработанных и выпускаемых ООО «Компания Хома», предназначенных для производства строительных составов. Объяснены процессы, происходящие при замораживании подобных гетерофазных систем. Рассмотрены приемы придания морозостойкости строительным отделочным составам (грунтовкам, краскам, клеям и т. п.) на водной основе: введение соединений, понижающих температуру замерзания воды; направленный выбор исходных компонентов при синтезе пленкообразователей; применение технологических приемов для формирования полимерных частиц определенного размера и структуры; понижение концентрации основного вещества с одновременной дополнительной стабилизацией. Приведены свойства модельных композиций на основе стирол-акриловых дисперсий, прошедших испытания при замораживании-оттаивании в разных режимах. Также осуществлен контроль размера частиц полимерных дисперсий, вязкости составов, показателей прочности и водопоглощения пленок, формирующихся до и после испытаний. Установлено, что эффективно повысить агрегативную устойчивость при действии отрицательной температуры позволяет введение разработанной стабилизирующей добавки. Сделан вывод, что водно-дисперсионные системы, даже при обеспечении изготовителем их устойчивости к замораживанию, требуют особого внимания к охлаждению в разных режимах.

additivespolymer dispersionsfinishing compositionsdry building mixturesaggregate stabilityfrost resistanceдобавкиполимерные дисперсииотделочные составысухие строительные смесиагрегативная устойчивостьморозостойкостьFomina N.N., Ismagilov A.R. Facade paints based on filled styrene-acrylic dispersions. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2021. No. 8, pp. 60–66. (In Russian). EDN: GWYWWS. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-794-8-60-66Фомина Н.Н., Исмагилов А.Р. Фасадные краски на основе наполненных стирол-акриловых дисперсий // Строительные материалы. 2021. № 8. С. 60–66. EDN: GWYWWS. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-794-8-60-66Kovrizhkina N.A., Kuznetsova V.A., Silaeva A.A., Marchenko S.A. Methods for improving the properties of paint and varnish coatings by introducing various fillers (Review). Aviatsionnyye Materialy i Tekhnologii. 2019. No. 4 (57), pp. 41–48. (In Russian). EDN: BCDAPZ. https://doi.org/10.18577/2071-9140-2019-0-4-41-48Коврижкина Н.А., Кузнецова В.А., Силаева А.А., Марченко С.А. Способы улучшения свойств лакокрасочных покрытий с помощью введения различных наполнителей (Обзор) // Авиационные материалы и технологии. 2019. № 4 (57). С. 41–48. EDN: BCDAPZ https://doi.org/10.18577/2071-9140-2019-0-4-41-48Baskakov P.S., Strokova V.V., Maltseva K.P. Effect of alkali exposure on the properties of acrylic and styrene-acrylic dispersions for water-based paints and varnishes. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2015. No. 12, pp. 81–84. (In Russian). EDN: VHZYCPБаскаков П.С., Строкова В.В., Мальцева К.П. Влияние щелочного воздействия на свойства акриловых и стирол-акриловых дисперсийдля водных лакокрасочных материалов // Строительные материалы. 2015. № 12. С. 81–84. EDN: VHZYCPNeiman R.E., Kiseleva O.G., Egorov A.K., Vasilyeva T.M. Kolloidnaya khimiya sinteticheskikh lateksov [Colloidal chemistry of synthetic latexes]. Voronezh: VSU Publishing House. 1984. 196 p.Нейман Р.Э., Киселева О.Г., Егоров А.К., Васильева Т.М. Коллоидная химия синтетических латексов. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1984. 196 с.Titova I.I., Esina G.F., Zurabyan K.M. Main trends in the development of methods for increasing the frost resistance of emulsion film formers used in leather finishing. Ekologicheskiy Vestnik AO Roslegprom. 1994. No. 4, p. 21. (In Russian).Титова И.И., Есина Г.Ф., Зурабян К.М. Основные тенденции в разработке методов повышения морозостойкости эмульсионных пленкообразователей, используемых в отделке кож // Экологический вестник АО Рослегпром. 1994. № 4. С. 21.Titova I.I., Nikolaeva M.V., Esina G.F., Zurabyan K.M. Ecological aspects in the development of methods for increasing frost-resistant acrylate film formers Ekologicheskiy Vestnik AO Roslegprom. 1995. No. 1, pp. 9–10. (In Russian).Титова И.И., Николаева М.В., Есина Г.Ф., Зурабян К.М. Экологические аспекты в разработке методов повышения морозостойких акрилатных пленкообразователей // Экологический вестник АО Рослегпром. 1995. № 1. С. 9–10.Sakhnova L.Yu., Vorontsova O.A., Vezentsev A.I. Frost resistance of uncured and cured composition of protective and decorative coating. Nauchnyye Vedomosti of Belgorod State University. Series: Natural Sciences. 2015. No. 15 (212), pp. 141–144. (In Russian). EDN: VAWIDFСахнова Л.Ю., Воронцова О.А., Везенцев А.И. Морозостойкость неотвержденной и отвержденной композиции защитно-декоративного покрытия // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Сер.: Естественные науки. 2015. № 15 (212). С. 141–144. EDN: VAWIDFAslamazova T.R., Averin A.A., Zolotarevskii V.I., Lomovskaya N.Yu., Lomovskoi V.A., Kotenev V.A., Tsivadze A.Yu. Relaxation behavior of latex-polymers in frost-resistant aqueous-dispersion deep-penetration ground coats modified by water-soluble dye. Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2017. Vol. 53, pp. 437–443. EDN: XMVZZE. https://doi.org/10.1134/S2070205117030042Aslamazova T.R., Averin A.A., Zolotarevskii V.I., Lomovskaya N.Yu., Lomovskoi V.A., Kotenev V.A., Tsivadze A.Yu. Relaxation behavior of latex-polymers in frost-resistant aqueous-dispersion deep-penetration ground coats modified by water-soluble dye // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2017. Vol. 53, pp. 437–443. EDN: XMVZZE. https://doi.org/10.1134/S2070205117030042Krikotnenko V.S., Kotelnikov D.V., Evdokimov A.V., Sergunenkov B.B. Changes in the performance of water-dispersion compositions and coatings based on them after freeze-thaw cycles. Lakokrasochnyye Materialy i Ikh Primeneniye. 2020. No. 1–2, pp. 57–63. (In Russian). EDN: GDMNOKКрикотненко В.С., Котельников Д.В., Евдокимов А.В., Сергуненков Б.Б. Изменение показателей водно-дисперсионных композиций и покрытий на их основе после циклов замораживания-оттаивания // Лакокрасочные материалы и их применение. 2020. № 1–2. С. 57–63. EDN: GDMNOKPatent RF 2188218. Vodno-dispersionnaya kompozitsiya [Water-dispersible composition]. Alikin V.N., Kuzmitsky G.E., Kozlova E.N., Mineeva O.I., Parakhin A.N., Reshetova L.P., Fedchenko N.N., Chernyshova S.V., Yampolsky V.B. Declareted 07.09.2000. Published 27.08.2002. (In Russian).Патент РФ 2188218. Водно-дисперсионная композиция / Аликин В.Н., Кузьмицкий Г.Э., Козлова Е.Н., Минеева О.И., Парахин А.Н., Решетова Л.П., Федченко Н.Н., Чернышова С.В., Ямпольский В.Б. Заявл. 07.09.2000. Опубл. 27.08.2002Patent RF 2212423. Vodno-dispersionnaya kompozitsiya dlya pokrytiya [Water-dispersible composition for coating]. Kuzmitsky G.E., Fedchenko N.N., Alikin V.N., Parakhin A.N., Afinogenov O.F., Mokretsov I.I., Mineeva O.I., Kozlova E.N. Declareted 03.12.2001. Published 20.09.2003. (In Russian).Патент РФ 2212423. Водно-дисперсионная композиция для покрытия / Кузьмицкий Г.Э., Федченко Н.Н., Аликин В.Н., Парахин А.Н., Афиногенов О.Ф., Мокрецов И.И., Минеева О.И., Козлова Е.Н. Заявл. 03.12.2001. Опубл. 20.09.2003.Patent RF 2241725. Kraska vodno-dispersionnaya [Water-dispersion paint]. Utrobin A.N., Manelyuk I.B., Skorokhodova O.N., Kazakova E.E., Rybakova E.V., Volkova T.I. Declareted 2003.06.17. Published 10.12.2004. (In Russian).Патент РФ 2241725. Краска водно-дисперсионная / Утробин А.Н., Манелюк И.Б., Скороходова О.Н., Казакова Е.Е., Рыбакова Е.В., Волкова Т.И. Заявл. 2003.06.17. Опубл. 10.12.2004.Holmberg K., Jonsson B., Kronberg B., Lindman B. Poverkhnostno-aktivnyye veshchestva i polimery v vodnykh rastvorakh [Surfactants and polymers in aqueous solutions. Translated from English by G.P. Yampolskaya]. Moscow: Laboratory of knowledge. 2020. 531 p.Холмберг К., Йёнссон Б., Кронберг Б., Линдман Б. Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных растворах / Пер. с англ. Г.П. Ямпольской. 4-е изд. М.: Лаборатория знаний, 2020. 531 с.Levachev S.M., Gritskova I.A., Prokopov N.I., Satskevich O.A., Andreeva A.V., Klyuzhin E.S. Optimization of the chemical composition of high-molecular surfactants used to stabilize polymer dispersions during suspension polymerization of monomers. Plasticheskiye Massy. 2020. No. (5–6), pp. 3–7. (In Russian). EDN: ECVBMK. https://doi.org/10.35164/0554-2901-2020-5-6-3-7Левачев С.М., Грицкова И.А., Прокопов Н.И., Сацкевич О.A., Андреева А.В., Клюжин Е.С. Оптимизация химического состава высокомолекулярных поверхностно-активных веществ, используемых для стабилизации полимерных дисперсий при суспензионной полимеризации мономеров // Пластические массы. 2020. № (5–6). С. 3–7. EDN: ECVBMK https://doi.org/10.35164/0554-2901-2020-5-6-3-7Raffa P., Wever D.A., Picchioni F., Broekhuis A.A. Polymeric surfactants: synthesis, properties and links to applications. Chemical Reviews. 2015. Vol. 115, pp. 8504–8563. EDN: VFQYWL. https://doi.org/10.1021/cr500129h