Лакокрасочные наноматериалы в строительстве
Современное строительство невозможно представить без лакокрасочных материалов (ЛКМ), которые по своей значимости встали в один ряд с цементом и металлом. Сегодня их роль вышла далеко за рамки декора и антикоррозийной защиты. Благодаря нанотехнологиям появились «умные» покрытия, способные самоочищаться, обеззараживать поверхности, накапливать свет и даже защищать от пожара.
1. Антимикробные покрытия: невидимый щит против инфекций
Пандемия COVID-19 резко повысила спрос на материалы, способные снижать риск распространения инфекций. Решением стали лакокрасочные покрытия с бактерицидными свойствами.
- Биоцидные добавки: Российские разработки, такие как краски «БИОКРИЛАТ-2» и «БИОКРИЛАТ-4» с солями полигексаметиленгуанидина, демонстрируют 100% эффективность против широкого спектра микроорганизмов, сохраняя эффект до 18 месяцев.
- Наночастицы серебра: Препараты «AgБион» (частицы 9-15 нм) доказали свою безопасность для человека и эффективность против более 600 видов бактерий и вирусов. На их основе создают не только краски, но и защитные лаки для клавиатур и смартфонов.
- Шунгит-серебряные композиты: Разработка ИПРИМ РАН сочетает антимикробные свойства серебра и шунгита. Материалы под брендом «Нано-Лат-ИПРИМ» (ВД-ВА-224, ПФ-115) сохраняют активность не менее двух лет.
Экспертный комментарий: «Антимикробные покрытия особенно востребованы в медицинских, образовательных учреждениях, офисах и общественном транспорте. Это не просто защита, а новый стандарт безопасности среды обитания», — отмечает технолог одного из ведущих НИИ.
2. Фотокаталитические покрытия: самоочищение и борьба с вирусами
Технология, основанная на способности наночастиц диоксида титана (TiO₂) под действием ультрафиолета расщеплять органические загрязнения, открывает новые возможности:
- Самоочищающиеся фасады: Покрытия разрушают грязь, пыль и органические плёнки, значительно снижая затраты на обслуживание зданий.
- Противовирусная активность: Новосибирскими учёными доказана эффективность против вирусов гриппа. В России ведутся разработки аналогов на основе более дешёвых астраленов.
3. Светоаккумулирующие материалы: безопасность и дизайн
Люминофорные краски, накапливающие свет, находят всё больше применений:
- Эвакуационная разметка: Краска ХВ-589 («Спектр») для обозначения путей эвакуации.
- Фитолампы: Люминофоры от «Гиредмет» для ускорения роста растений в теплицах.
- Инновационная одежда: Разработки ИНЭОС РАН позволяют создавать светящиеся ткани и материалы.
Важно: Современные люминофоры (например, «Пента-91») обеспечивают свечение до 8 часов с яркостью до 4 кд/м².
4. Огнезащитные интумесцентные покрытия
В условиях роста числа пожаров особую актуальность приобретают вспучивающиеся краски. При нагревании они образуют термоизолирующий слой пенококса, защищающий конструкции от потери прочности. Это эффективная пассивная защита, которую сложнее вывести из строя, чем активные системы.
5. Многофункциональные нанопокрытия
- Защита от ультрафиолета: Покрытия с наночастицами кремния блокируют губительный УФ-спектр, продлевая срок службы древесины, полимеров и самих ЛКМ.
- Гидрофобные эпиламы: Плёнки толщиной 4-10 нм («Эфрены», «Фолеоксы») обладают высочайшей водо- и грязеотталкивающей способностью, химической стойкостью.
- Упрочняющие пропитки: Дисперсии «Лакротэн Э-021» и «Лентекс» с размером частиц менее 60 нм повышают прочность бетона и служат качественной грунтовкой.
- Водостойкие покрытия: Лак ХВ-701Б на основе наномодифицированного ПВХ придает бетону повышенную водонепроницаемость и морозостойкость, а также предотвращает испарение влаги при твердении.
6. Технологии производства: вызовы и решения
Основные методы создания НЛКМ:
- Введение готовых наночастиц: Требует дорогостоящего диспергирования и стабилизации для предотвращения агломерации.
- Золь-гель технология: Более перспективный метод, позволяющий синтезировать наночастицы непосредственно в составе материала. Использование доступного «Этилсиликата-32» позволяет создавать материалы с заданными свойствами — от антипылевых покрытий для мела до преобразователей ржавчины.
7. Природные наноматериалы
- Хризотил-асбест: Содержит нанотрубки, обеспечивающие высокие эксплуатационные свойства асбестоцементных изделий. Современные исследования подтверждают безопасность хризотиловой разновидности при контролируемом использовании.
- Бентонитовые глины: Нанопластинки повышают огнестойкость полимеров.
- Шунгит: Уникальный карельский минерал, содержащий фуллерены. Перспективен для создания покрытий, экранирующих электромагнитное излучение.
8. Взгляд в будущее: умные покрытия следующего поколения
Учёные работают над созданием революционных материалов:
- Фотовольтаические покрытия: Способные генерировать электроэнергию подобно солнечным батареям.
- Светоизлучающие покрытия: Превращающие стены в источники равномерного белого света.
- Пьезоэлектрические покрытия: Для мониторинга усталости материалов и раннего обнаружения дефектов в конструкциях.
Заключение
Внедрение нанолакокрасочных материалов — это не просто тренд, а кардинальное изменение парадигмы в строительстве. Эти технологии позволяют создавать объекты с принципиально новыми свойствами: безопасными, энергоэффективными, долговечными и функциональными. Для строительных компаний активное освоение этого сегмента — ключ к повышению конкурентоспособности на стремительно меняющемся рынке.



