Лакокрасочные составы.

В состав лакокрасочных материалов (лаков, грунтов, красок, эмалей, шпатлевок) входит целый ряд компонентов: пленкообразователи, пигменты, растворители, пластификаторы, наполнители, сиккативы, отвердители и др. Используя все или часть компонентов в соответствующих пропорциях, получают любые лакокрасочные материалы, которые образуют пленки (окончательный продукт) с необходимыми физическими и химическими свойствами.

Пленкообразователи - основа любого лакокрасочного материала. Они представляют собой природные или синтетические вещества, способные образовывать при их нанесении на поверхность металла (дерева) за сравнительно короткое время прочные пленки. По способу образования пленок пленкообразователи подразделяются на непревращаемые и превращаемые.

К н е п р е в р а щ а е м ы м (термопластичным, или обратимым) относятся такие вещества, которые образуют пленку в результате испарения растворителя или охлаждения расплавленного пленкообразующего вещества без изменения их химического состава. Полученные пленки способны растворяться и плавиться, обладают хорошей эластичностью, но сравнительно слабой адгезией (прилипаемостью). К этой группе пленкообразователей относятся природные смолы (канифоль, шеллак, битум), синтетические высокомолекулярные смолы (перхлорвиниловые) и синтетические низкомолекулярные смолы (идитол).

К п р е в р а щ а е м ы м (термореактивным, или необратимым) относятся такие вещества, которые образуют пленку в результате химической реакции (полимеризации), при которой линейные молекулы путем «сшивания» между собой превращаются в трехмерные. Пленка - полимер сетчатой (пространственной) структуры с новыми физическими и химическими свойствами. Она не плавится и не растворяется, обладает высокой адгезией, механической прочностью, водостойкостью, но недостаточной эластичностью. К этой группе пленкообразователей относятся растительные масла (льняное, конопляное, тунговое) и синтетические низкомолекулярные смолы (бакелитовые, полиуретановые).

В качестве пленкообразователей используются: растительные масла, природные и синтетические смолы.

Р а с т и т е л ь н ы е м а с л а получаются из семян или орехов растений и представляют собой сложные эфиры органических кислот и спиртов. По способности к высыханию различают масла: высыхающие (тунговое, конопляное, льняное), полувысыхающие (подсолнечное, кукурузное) и невысыхающие (оливковое, касторовое). Для превращения невысыхающих масел в высыхающие и ускорения процесса образования пленок все растительные масла подвергают термической обработке (дегидратация, полимеризация, оксидация). Обработанные таким образом масла превращаются в олифы (натуральная Г О С Т 7931-56, оксоль О С Т Н К Т П 7474/581, касторовая ОСТ НКПП 538, глифталевая и др.). Лучшей считается натуральная олифа (льняная или конопляная), на которой готовятся масляные краски и лаки. Остальные олифы в своем составе содержат от 14 до 50% различных растворителей.

Наиболее простой способ получения натуральной олифы в корабельных условиях: налить в железный котел льняного или конопляного масла; помешивая, нагреть до 160-170° С; в кипящее масло всыпать сиккатив (пиролюзит или глет), после чего нагреть эту массу до температуры 240-280° С; сваренную олифу охладить, дать ей отстояться и профильтровать.

П р и р о д н ы е с м о л ы - продукты жизнедеятельности растений (канифоль ГОСТ 797-64), насекомых (шеллак импортный) и ископаемые смолы (янтарь ТУ 617-53, битум, асфальт и др.), которые используются для получения лакокрасочных материалов (каменноугольный лак Г О СТ 1709-60, шеллачный лак ГОСТ 7573-55, краска ЯН-7А СТУ 44-31-62, масляные и другие лаки), а также применяются как модифицирующие добавки к другим пленкообразующим веществам для придания требуемых свойств их пленкам (канифоль повышает адгезию, янтарь и битум - водостойкость и т.д.).

С и н т е т и ч е с к и е с м о л ы в настоящее время являются одним из основных пленкообразователей, на основе которых готовится большое количество различных лакокрасочных материалов. Синтетические смолы - высокомолекулярные соединения (полимеры или сополимеры), полученные путем полимеризации (перхлорвиниловые, акриловые) или поликонденсации (глифталевые, пентафталевые, фенольно-формальдегидные, эпоксидные). Полимеризованные смолы в основном образуют пленку в процессе улетучивания растворителя; поликонденсационные в большинстве случаев образуют превращаемые (необратимые) пленки.

Растворители . Для доведения пленкообразователя до нужной консистенции используются различные растворители - летучие органические жидкости, способные полностью растворять масла, смолы и улетучиваться из них в процессе образования пленки. Не все растворители одинаково растворяют те или иные пленкообразователи. Поэтому для доведения лакокрасочных материалов, поступающих на корабль, до рабочей консистенции следует применять строго определенные растворители (табл. 9.1) или их смеси (табл. 9.2) в необходимых количествах (согласно действующим инструкциям), но не превышая 8-15% веса краски. Лакокрасочные материалы (кроме масляных красок на натуральной олифе) содержат большое количество (до 80% и более) различных растворителей (табл. 9.3), что требует особых мер предосторожности, так как все растворители в той или иной степени являются токсичными, огне- и взрывоопасными.

Т а б л и ц а 9.1

Т а б л и ц а 9.2

Т а б л и ц а 9.3

Пластификаторы (мягчители) - малолетучие растворители (органические или синтетические) или невысыхающие растительные масла и синтетические смолы (глифталевые, пентафталевые), вводимые в лакокрасочные материалы для придания их пленкам эластичности. Пластификаторы в процессе образования пленки не улетучиваются и как бы «смазывают» макромолекулы, уменьшая силы их сцепления (табл. 9.4).

Т а б л и ц а 9.4

Пластификаторы придают пленкам также морозостойкость, стойкость к свету, кислотам, щелочам и другие свойства. В лакокрасочных материалах содержится до 20-50% и более различных пластификаторов.

Сиккативы - вещества, выполняющие роль катализаторов окисной полимеризации, которые при введении в лакокрасочные материалы ускоряют процесс высыхания (образования) пленки. К ним относятся соединения, содержащие: кобальт, марганец, свинец, кальций, цинк. Разновидности и способы получения сиккативов указаны в табл. 9.5. На кораблях используются жидкие сиккативы: свинцово-марганцевый № 63 - светлый и № 64 - темный (ГОСТ 1003-41), № 7640 (ТУ М Х П 2106-49), экстракты № 1 (ТУ М Х П 934-41) и № 2 (ТУ М Х П 935-41). Общее количество сиккативов, вводимых в готовые лакокрасочные материалы, не должно превышать 3-5%. Излишнее его количество ускоряет процесс старения пленки.

Т а б л и ц а 9.5

Отвердители - вещества, которые при введении в пленкообразователь вступают с ним в реакцию, образуя твердую пленку, или выполняют роль катализатора (табл. 9.6). Эти вещества быстрого действия. Срок «жизни» краски после введения отвердителя очень ограничен, поэтому они вводятся в состав лакокрасочных материалов непосредственно перед употреблением.

Т а б л и ц а 9.6

Пигменты (сухие краски) - тонкоизмельченные окрашенные порошки минералов (природные и искусственные), представляющие собой смеси окислов металлов, комплексных солей с примесями различных глин. Пигменты практически нерастворимы в воде, растворителях, пленкообразователях и являются второй (после пленкообразователей) составной частью лакокрасочных материалов. Пигменты придают лакокрасочным пленкам определенный цвет, укрывистость (кроющую способность) и, кроме того, играют большую роль в улучшении физических и химических свойств лакокрасочных пленок: уменьшают капиллярно-пористую структуру пленки и делают ее водо- и газонепроницаемой; увеличивают механическую прочность пленки, выполняют роль армирующего состава; ускоряют процесс отвердевания пленки, выполняя роль сиккативов (свинцовый сурик, свинцовые и цинковые белила и др.); замедляют процесс старения пленки, отражая ультрафиолетовые лучи. Особенно ценна в этом отношении алюминиевая пудра.

Для приготовления лакокрасочных материалов используются следующие наиболее употребимые пигменты (сухие и густотертые).

Б е л ы е п и г м е н т ы. Белила свинцовые густотертые марок 00 и 0 по ОСТ Н К Т П 8190/1187; степень перетира - не более 22 мк; уд. вес 6,7-6,86 г/см3. Белила цинковые сухие марок М-1, М-2, П-1, П-2 по Г О С Т 202-62 и густотертые марки М-00 по ГОСТ 482-41; степень перетира-не более 10 мк; уд. вес 5,5-5,65 г/см3.

К р а с н ы е п и г м е н т ы. Киноварь искусственная густотертая обыкновенная (светлая и темная) и для специальных работ по ОСТ 10934-40; степень перетира - не более 25-30 мк. Мумия естественная сухая (светлая и темная) по ОСТ Н К Т П 3707 и густотертая (светлая и темная) по ГОСТ 8866-58; степень перетира - не более 30 мк; уд. вес 2,5 г/см3. Сурик свинцовый сухой марок 3 и 4 по Г О С Т 1787-50; степень перетира - не более 25 мк; уд. вес 8,6-9,07 г/см3. Сурик железный сухой марки А по Г О С Т 8135-62 и густотертый по ГОСТ 8866-58; степень перетира - не более 35 мк; уд. вес 3,5-5,2 г/см3. Марс сухой по ТУ М Х П 1087-44; степень измельчения - полное просеивание через сито с 1600 отв./см2.

Ж е л т ы е п и г м е н т ы. Крон свинцовый сухой марок 000 и 00 (желтый, лимонный и оранжевый) по Г О С Т 478-62; степень перетира - не более 25 мк; уд. вес. 6,12 г/см3. Крон цинковый сухой сортов С № 0 и X № 0 по О С Т 10937-40; степень перетира - не более 30 мк; уд. вес 3,46 г/см3. Охра сухая марки Б по Г О С Т 8019-56 и густотертая по ГОСТ 8866-58; степень перетира - не более 35 мк.

З е л е н ы е п и г м е н т ы. Зелень цинковая сухая «цельная» и № 1 по ОСТ 10938-40, густотертая № 1 (светлая и темная) по ОСТ 10939-40; степень перетира - не более 25 мк. Зелень свинцовая сухая «цельная» и № 1 по О С Т 13966-40, густотертая специальная (светлая и темная) по ОСТ 10941-40; степень перетира - не более 25 мк; уд. вес 3,3-5,1 г/см3. С и н и е п и г м е н т ы. Лазурь малярная сухая «цельная» по О С Т 10474-39; степень перетира - не более 30 мк; уд. вес 1,81-1,90 г/см3. Ультрамарин сухой марок УМ-1, У М - 2 и УМ-3 по ОСТ Н К Т П 3160; степень перетира - не более 30 мк; уд. вес 2,34 г/см3.

Ч е р н ы е п и г м е н т ы. Сажа ламповая по ГОСТ 7885-63. Сажа газовая канальная по ГОСТ 7848-55. Краска черная масляная густотертая по ГОСТ 6586-66; степень перетира - не более 30 мк.

С е р ы е п и г м е н т ы. Алюминиевая пудра сухая марок ПАК-3, ПАК-4 по ГОСТ 5494-50; степень измельчения - остаток на сите с сеткой № 0075 не более 1% для ПАК-3 и без остатка для ПАК-4.

Наполнители - белые или слегка окрашенные порошки дешевых природных минералов (тяжелый шпат, тальк, гипс, каолин, мел и др.), обладающие по сравнению с пигментами малой укрывистостью, но имеющие очень хорошую свето- и атмосферостойкость, благодаря чему они вводятся в лакокрасочные материалы для улучшения свето- и атмосферостойкости пленок, а также для удешевления лакокрасочных материалов. Такие наполнители, как асбест, графит, цемент, древесная мука, металлические опилки, порошки и т. п., используются как армирующие составы для приготовления эпоксидных клеев. Наполнители придают клею определенный цвет, снижают усадку, улучшают теплопроводность, повышают прочность, а также способствуют превращению жидкой эпоксидной смолы в необратимое твердое вещество.

Пассиваторы - вещества, которые при нанесении на поверхность металла вступают с ним в реакцию и образуют из различных комплексных соединений тонкую пленку, защищающую металл от дальнейшей коррозии, т. е. делают поверхность пассивной. К ним относятся: фосфорная, ортофосфорная и другие кислоты, танин, суперфосфат, сода, препарат «мажеф» и т. д. Пассиваторы не только защищают металл от коррозии, но и исключают необходимость повторной очистки его поверхности перед окраской и значительно повышают сцепление (адгезию) лакокрасочного покрытия с поверхностью. Ряд пассиваторов входит основной частью в лакокрасочные материалы: фосфорная кислота - в фосфатирующие грунты (ВЛ-02, ВЛ-08 и др.); танин, ортофосфорная кислота - в новый грунт типа КРТ.

Пассиваторы широко применяются для предохранения очищенной поверхности от коррозии до нанесения на нее лакокрасочных материалов. Для этих целей могут использоваться 10% раствор препарата «мажеф» (ГОСТ 6193-52), 15-30% раствор фосфорной кислоты, водная вытяжка суперфосфата и др. Для приготовления водной вытяжки в корабельных условиях суперфосфат растворяют в воде в соотношении 1: 2 с последующим кипячением в течение 3-4 ч. Такой раствор не только пассивирует поверхность металла, но и обезжиривает ее, что исключает применение для этих целей наиболее опасного уайт-спирита или других органических растворителей.

Ингибиторы коррозии - вещества, способные замедлить или совсем прекратить коррозию (латинское слово «inhibire» означает тормозить). Иногда их называют отрицательными катализаторами. Механизм действия ингибиторов состоит в том, что их частицы, будучи во взвешенном состоянии в агрессивной среде и свободно перемещаясь в ней, образуют во взаимодействии с поверхностью металла защитные пленки (физическая, химическая адсорбция, коллоидные пленки, уплотнение окисных пленок и др.), которые и защищают металл от действия агрессивной среды (кислот, щелочей, воды и т. п.). Ингибиторы коррозии бывают для кислотной, нейтральной и других сред.

Ингибиторы кислотной среды - формалин, препараты «уникод», БА-б, «катапин» и др. При введении «катапика» с добавкой йодистого калия в кислоты (соляная, серная, фосфорная) скорость растворения в них металла (емкость) уменьшается до 7000 раз. Формалином ингибируют соляную кислоту, используемую для очистки металла от ржавчины и окалины (табл. 9.24).

Ингибиторы нейтральной (водной) среды - нитрит натрия, хромат циклогексил аммония, бензоат натрия и другие присадки. Эти ингибиторы используются при производстве красок (водоэмульсионных типа ВА), а также ингибированных консервирующих смазок (К-17, К-19)- Ингибитор, состоящий из смеси 1,5% бензоата натрия и 0,1% нитрита натрия (по отношению к рабочей среде), хорошо защищает металл от коррозии в водной среде замкнутых систем типа автомобильных радиаторов при температуре от -25 до +100° С.

Основным назначением лакокрасочных материалов является защита материалов от разрушения, например, металлов от коррозии, дерева - от гниения и декоративная отделка изделий. Существуют также лакокрасочные материалы специального назначения - электроизоляционные, флуоресцентные, термоиндикаторные, термостойкие, бензо- и маслостойкие и др.

Свойства лакокрасочных покрытий определяются составом лакокрасочных материалов (типом пленкообразующих веществ, пигментов и др.), а также структурой покрытий, которые в большинстве случая состоят из нескольких слоев.

Все лакокрасочные материалы классифицируются по трем признакам:

• химическая классификация, в ее основу положена природа пленкообразующего вещества.
  • МА - краски масляные
  • ПФ - краски пентафталевые
  • ГФ - краски глифталевые
  • КО - краски кремнеорганические
  • НЦ - краски нитроцеллюлозные
  • АУ - краски алкидноуретановые
  • БТ - краски битумные
  • ХВ - краски перхлорвиниловые
  • АК - краски полиакриловые
  • УР - краски полиуретановые и т.д.
• по преимущественному назначению
  • 1 - атмосферостойкие
  • 2 - ограниченноатмосферостойкие (внутренних работ)
  • 3 - консервационные
  • 4 - водостойкие
  • 5 - специальные (антиадгезионные)
  • 6 - маслобензостойкие
  • 7 - химстойкие
  • 8 - термостойкие
  • 9 - электроизоляционные
  • 0 - грунтовки, полуфабрикатные лаки
  • 00 - шпатлевки

Данной классификации придерживаются только отечественные производители, импортные лакокрасочные материалы, чаще всего имеют собственное имя (пример Луя, Гармония), которое ни как не указывает на природу происхождения и преимущественное назначение. О природе происхождения и назначение, указывается на этикетке, или в каталоге данного производителя.

Европейская технология получения цветных лакокрасочных материалов, также отличается от отечественных технологий.

Отечественные производители выпускают в основном краски и эмали, обладающие определенным цветом - белым, красным, синим и т.д. Для получения цветной эмали и краски европейские производители используют в основном два базиса А и С, существует также промежуточная база В.

Базис А белая базовая эмаль (краска), эта эмаль имеет исключительно белый цвет, используется также как белая эмаль. На основе базиса А готовят эмали пастельных тонов.

Базис В является белой эмалью, но она не является исключительно белой, на основе ее получает цвета средне насыщенные.

Базис С представляет собой базис А только без белого пигмента, на основе этого базиса получают интенсивно окрашенные эмали. Данная возможность использование различных базисов позволяет приготовить более 7000 цветных эмалей.

Краски:

• масляные
• порошковые
• водоэмульсионные

Эмали:

• органорастворимые
• водорастворимые грунтовки
• органорастворимые
• водорастворимые

Краски — это суспензия пигмента в пленкообразующем веществе, м.б. олифа, клей, различные дисперсии.

Лаки — пленкообразующие растворы синтетических или натуральных смол или полимеров в органических растворителях или воде.

Эмали — представляют собой суспензию пигментов или их смесей с наполнителями в лаке.

Грунтовка — это суспензии пигментов или их смесей с наполнителями в растворе пленкообразующего вещества, после отверждения образует сплошную однородную твердую пленку. Грунтовки предназначены для нанесения первого защитного слоя покрытия.

К грунтовкам предъявляются следующие требования, она должна обеспечивать высокую адгезию к подложке и высокую коррозийную стойкость покрытия:

• пассивирующие
• изоляционные
• протекторные
• фосфатирующие
• грунтовки преобразователи ржавчины

Шпатлевка — густая вязкая масса, состоящая из смеси пигментов и наполнителей диспергированных в пленкообразующем. Применяется для выравнивания поверхности, используется на дефектные места.

Одним из самых распространенных типов лакокрасочным материалов являются алкиды (ПФ, ГФ).

Модифицированные алкидные лакокрасочные материалы образуют покрытия с хорошими декоративными и защитными свойствами, высокой твердостью, атмосферостойкостью. Их можно длительно эксплуатировать в атмосферных условиях и внутри помещений. Поэтому они получили широкое распространение в промышленности, на транспорте и для бытовых целей. Ассортимент алкидных материалов включает около 50 марок эмалей.

Экологические требования стимулируют внедрение водоэмульсионных красок при получении защитно-декоративных покрытий.

При использовании водных красочных систем удается не только экономить на стоимости безвозвратно теряемых органических растворителей, на вентиляции и мероприятиях по технике безопасности, сделать процесс окраски безвредным и пожаробезопасным, но и получить ряд технологических преимуществ:

• возможность окраски влажных деталей или окраски при повышенной влажности воздуха;
• использование специфического для водных систем способа окраски — электрофоретического осаждения;
• безвредность и меньшая трудоемкость отмывки оборудования, соприкасавшегося с краской;
• транспортировка и хранение красок в сухом виде и "разведение" их только перед нанесением на изделие - вода как растворитель или диспергатор в этом отношении представляет исключительные удобства.

Разумеется, нельзя утверждать, что водные краски имеют только преимущества и совершенно лишены недостатков. Последние сводятся к следующему:

• водные краски имеют сравнительно высокое поверхностное натяжение и поэтому требуют специальной подготовки металла под окраску (на других подложках эта особенность водных красок сказывается значительно меньше);
• вода и водные растворы олигомеров, как правило, хуже смачивают пигменты и наполнители, что затрудняет процесс перетира пигмента с пленкообразующим;
• водные краски растворного типа требует более жестких режимов отверждения, чем краски на основе пленкообразователей, растворимых в органических растворителях;
• водные краски дисперсионного типа сравнительно малостабильны и неморозостойки, что приводит иногда к сезонности их изготовления и применения (только в теплое время года — при температуре выше 0 - 5°С).

Однако перечисленные недостатки не снижают ценности этого сравнительно нового направления в технологии органических покрытий, у которого, несомненно, большое будущее.

Водоэмульсионные лакокрасочные материалы находят широкое применение в строительстве и быту.

Водоэмульсионные краски представляют собой суспензии пигментов и наполнителей в водных дисперсиях пленкообразующих веществ типа синтетических полимеров с добавкой эмульгаторов, диспергаторов и других вспомагательных веществ. Эти водоразбавляемые краски называют также эмульсионными, латексными или водно-дисперсионными.

Ассортимент водоэмульсионных красок в настоящее время очень велик. Однако следует отметить, что большая часть выпускаемых во всем мире водоэмульсионных красок приходится на акрилатные краски.
Водоэмульсионные краски на основе полиакрилатных водных эмульсий образуют покрытия, обладающие повышенной атмосферостойкостью, водостойкостью, высокой стойкостью к старению и действию щелочей.

Государственный стандарт (ГОСТ) и технические условия (ТУ) — это нормативные документы, в которых четко оговорены свойства материала, методы испытаний отдельных показателей, меры предосторожности и условия обращения с материалом, правила транспортирования и хранения, гарантийные обязательства изготовителя.

Самые читаемые статьи раздела «Лакокрасочные материалы»:

10.07.2007 08:25
Лакокрасочные материалы - классификация и назначение (прочитана 18321 раз)
Основным назначением лакокрасочных материалов является защита материалов от разрушения, например, металлов от коррозии, дерева - от гниения и декоративная отделка изделий. Существуют также лакокрасочные материалы специального назначения - электроизоляционные, флуоресцентные, термоиндикаторные, термостойкие, бензо- и маслостойкие и др.

12.08.2008 08:25
Жидкий камень - новое направление окраски поверхности (прочитана 13779 раз)
Российский строительный рынок не стоит на месте, а интенсивно развивается. Недавно вниманию потребителей была представлена новая технология окраски бетона Жидкий камень, позволяющая преобразить серую поверхность бетона до неузнаваемости, придав ему красоту натурального камня.

16.05.2006 08:25
Лакокрасочные материалы для окрашивания цементных поверхностей (прочитана 9427 раз)
Для окрашивания цементных поверхностей необходимо применять лакокрасочные материалы, образующие покрытия со свойствами, соответствующими особенностям подложки. При выборе состава важно учитывать условия эксплуатации покрытия, особенности поверхностного слоя, образующегося на изделиях при твердении цемента.

24.05.2006 08:25
Окраска фасадов и стен PROTECTGUARD COLOR (прочитана 8359 раз)
PROTECTGUARD COLOR не содержит силикона, c еще большим эффектом цветка "Лотус" и страховой гарантией качества. Все известные загрязнения смываются дождем или простой водой, в том числе и граффити. Продукт гидрофобный, олеофобный, препятствующий прилипанию, граффити и краски, образованию загрязнений всех видов, в том числе жиров, масел, высолов, грибка и т.п. Продукт предназначен для защитной окраски поверхностей от всех известных загрязнений и вредных воздействий, в особенности поверхностей фасадов, стен и фундамента зданий и сооружений. По совокупности физико-технических параметров аналогов не имеет.

18.08.2013 21:09
Резиновая краска (прочитана 4600 раз)
Что же собой представляет эта краска? Она не дает трещины, не облезает, обладает свойством растягиваться, то есть, когда воздействует на нее сырость, она расширяется; в тепле, имеет, свойство сужается и на протяжении долгих лет имеет вид новой. Резиновой краской можно залатывать крыши на дачах или сгнившее от влажности крыльцо, понадобится лишь стеклоткань и резиновая краска, и вы увидите итог – ваша крыша больше не будет течь, а крыльцо примет вид нового. В свой черед она используется для покрытия душевых кабин, цоколей, кухонь, спортивных кортов. Ею обрабатывают шифер, оцинкованное железо, кирпич и массу других поверхностей, подвержанные перепадам температур.

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) — это группа товаров, предназначенных для окраски или покрытия различных поверхностей -древесины, металла, бетона и т.д. Лакокрасочный материал — это композиция (раствор, суспензия), которая при нанесении на поверхность окрашиваемого изделия в результате сложных физико-химических превращений формируется в сплошное полимерное покрытие с определенным комплексом свойств. В состав лакокрасочной композиции входят пленкообразователи, пигменты, красители и другие функциональные добавки.

Основным компонентом ЛКМ являются пленкообразователи -нелетучие соединения, которые способны образовывать прочную пленку, закрывающую поверхность. Пленкообразователи могут отличаться по природе: природные, искусственные, синтетические; по эксплуатационным свойствам или по назначению, например, теплостойкие, морозостойкие, для наружных или внутренних работ.

В зависимости от состава и назначения ЛKM подразделяются на: краски (в том числе эмалевые краски — эмали), лаки, олифы, грунтовки, шпатлевки. Краски и эмали обладают цветом и укрывистостью, лаки дают прозрачную бесцветную или окрашенную пленку.

Вспомогательными веществами при окраске являются — растворители, разбавители, смывки и сиккативы. Они используется для подготовки поверхности перед окраской, разведения ЛKM, ускорения процесса сушки; все они поступают в продажу как самостоятельные товары.

Состав лакокрасочных материалов.

Основным компонентом ЛКМ являются пленкообразующие вещества. Пленкообразователи могут отличаться по происхождению (природные, искусственные полусинтетические, синтетические); эксплуатационным свойствам или назначению (атмосферостойкие, теплостойкие, морозостойкие, со специальными свойствами и др.; для наружных или внутренних работ; окрашивания и защиты металлических, деревянных, бетонных и других поверхностей).

В настоящее время наиболее широкое распространение получили ЛКМ на основе искусственных пленкообразователей (нитрат целлюлозы — коллоксилин, бутират целлюлозы и др.) и синтетических пленкообразователей (алкидные смолы — пентафталевая и глифталевая; виниловые, акриловые, уретановые, эпоксидные смолы). Природные смолы (канифоль, шеллак, янтарь и др.) находят ограниченное Применение. Лаки на их основе применяют для реставрационных работ, для музыкальных инструментов. Канифоль используют как вспомогательную добавку в ЛКМ. Природную битумную смолу, напротив, широко применяют для производства специальных стойких лаков, например, битумных (кузбасс-лак).

Традиционными пленкообразователями являются олифы, с использованием которых получают масляные краски и эмали. Исходными материалами для приготовления натуральных олиф служат растительные масла. Растительные масла (льняное, конопляное, подсолнечное, тунговое, соевое, хлопковое, рыжиковое) и другие высыхающие или полувысыхающие масла служат основным сырьем для получения олиф, масляных лаков и масляных красок.

Пластификаторы в ЛКМ вводят главным образом для того, чтобы повысить эластичность и морозостойкость готовых покрытий. Пластификаторами служат дибутилфталат, диоктилфталат, алкидные смолы.

Отвердители используют в тех рецептурах, где пленкообразователь — термореактивная смола. Они способствуют образованию прочного неплавкого покрытия.

Традиционными красками являются масляные краски, они изготавливаются с использованием олиф. Исходными материалами для приготовления олиф служат растительные масла.

Растительные масла — льняное, конопляное, подсолнечное, тунговое, соевое, хлопковое и другие высыхающие или частично высыхающие масла служат основным сырьем для получения олиф, масляных лаков и масляных красок. Эти масла высыхают с образованием пленки очень долго (от 6 до 40 суток). Поэтому в качестве пленкообразователей их используют только предварительно переработав в олифу, подвергая масло длительной термообработке с добавлением сиккативов. Сиккативы — это кобальтовые или марганцевые соли жирных кислот, которые хорошо растворяются в маслах и олифах и ускоряют процесс высыхания пленки до 6—10 ч.

Природные смолы, такие как канифоль, шеллак, даммара, сандарак, янтарь являются «старыми», традиционными пленкообразователями. В настоящее время в лаках они практически не применяются (за исключением канифоли и ее производных), поскольку заменены синтетическими материалами.

Искусственные пленкообразователи — эфиры целлюлозы: нитрат, ацетобутират и этилцеллюлоза. Их главный недостаток — невысокая термостойкость.

Синтетические пленкообразователи - это полимерные смолы: чаще всего поликонденсационные — полиэфирные, алкидные, эпоксидные, полиуретановые, кремнийорганические, а также полимеризационные смолы — полиакрилаты, виниловые полимеры.

К пленкообразователям предъявляют следующие требования: они должны смачивать поверхность и равномерно по ней распределяться; не должны содержать водорастворимых веществ; должны растворяться в доступных органических растворителях и давать бесцветные, прозрачные пленки.

Пластификаторы в ЛKM вводят главным образом для того, чтобы повысить эластичность и морозостойкость покрытий. Пластификаторами служат дибутилфталат, диоктилфталат, алкидные смолы и ряд других веществ.

Отвердители используются там, где пленкообразователь — термореактивная смола. Они способствуют образованию прочного неплавкого покрытия. Этот компонент вводится или непосредственно в ЛКМ и проявляет свои свойства только при сушке при высокой температуре, (например, полиуретановый лак); или смешивается с пленкообразователем непосредственно перед нанесением покрытия — эпоксидные лаки. Количество отвердителя должно быть точно рассчитано, так как избыток или недостаток снижает качество покрытия.

Растворители и разбавители. Растворители переводят пленкообразователи в текучее состояние, удобное для нанесения покрытия. Выбор растворителя определяется его растворяющей способностью, скоростью испарения, токсичностью, огнеопасностью. Разбавители служат для разбавления готового раствора до нужной вязкости, а кроме того удешевляют ЛКМ. Растворителями и разбавителями являются органические соединения - ацетон, этилацетат, уайт-спирит, скипидар, бутилацетат и др. Вода используется при изготовлении воднодисперсионных и клеевых красок. Растворителями и разбавителями являются органические соединения — уайт-спирит, ацетон, этилацетат, бутилацетат, ксилол, скипидар, растворители марок 645, 646, 649 для лакокрасочных материалов (ГОСТ 18188—72). Воду используют при изготовлении водно-дисперсионных и клеевых красок.

Пигменты — это тонкоизмельченные, высокодисперсные минеральные или органические вещества, нерастворимые в пленкообразователях и растворителях, обладающие определенным цветом и укрывистостью - то есть способностью давать окрашенные непрозрачные покрытия. Красители, наоборот, растворимы в пленкообразователях и дают прозрачные окрашенные покрытия.

Минеральные пигменты бывают естественные (например, охра, сурик, умбра), их получают переработкой горных пород и окрашиванием глин; искусственные (например, белила, кроны), их получают промышленным способом, что дает возможность получить разнообразные по цвету пигменты. По своему химическому составу минеральные пигменты представляют собой сложные химические соединения, содержащие железо (охра, сурик), оксиды цинка, титана (цинковые и титановые белила), или порошкообразный алюминий (металлик) и т.п. Пигменты бывают различными по цвету: ахроматические — белый, черный, серый; хроматические — желтые, красные, синие и зеленые.

Минеральные пигменты являются атмосферостойкими, и композиции с ними чаще всего применяются для наружних работ. Органические пигменты менее светостойки, химически и атмосферостойки чем минеральные, но у них более высокая красящая способность. Применяются они для внутренних и декоративных работ.

Чаще всего пигменты используют в смеси с наполнителями, которые удешевляют лакокрасочные композиции.

Олифы. Олифами обычно называют переработанные растительные масла. Ассортимент олиф подразделяют по природе пленкообразователя — натуральные, полунатуральные и искусственные; по составу олифы бывают без растворителей (натуральные) и с растворителями.

Используют олифы для пропитки древесины и других пористых поверхностей перед их окраской, изготовления и разведения масляных красок, изготовления лаков, грунтовок, шпатлевок и замазок. Наиболее высокими потребительскими свойствами обладают натуральные олифы, выработанные исключительно из высыхающих растительных масел — льняного и конопляного. Иногда к этим маслам добавляют полувысыхающее подсолнечное масло. В настоящее время ассортимент олиф чаще всего представлен олифами на основе подсолнечного масла, реже — льняного. Натуральные олифы бывают оксидированными (прогреты при 150-160 °С при продувании воздуха с добавлением сиккатива). Полимеризованная натуральная олифа получается при нагревании масла до 260-280 °С без доступа воздуха, она более темная, но дает более прочную пленку.

Полунатуралная олифа получается при термической переработке растительных масел, жиров, нефтепродуктов, содержит сиккативы и растворители. Такие олифы называют уплотненными (они имеют более высокую молекулярную массу), или полимеризованными; их получают при более длительном нагревании до температуры около 300 °С. Оксидированные уплотненные олифы выпускают под названием олифа-оксоль или оксоль-смесь. Содержание растворителей составляет до 45 %. Олифы имеют темный цвет.

Качество олиф определяют по цвету, прозрачности, вязкости, содержанию нелетучих веществ, времени высыхания, кислотному числу.

Олифа натуральная и олифа-оксоль должны иметь сертификат соответствия по обязательной системе сертификации.

Комбинированные олифы - это либо смесь природных масел (льняное и подсолнечное), либо смесь окисленной и полимеризованной олиф. Они содержат 30% растворителя. Комбинированные олифы главным образом применяются Как полуфабрикат для изготовления масляных красок. Они обозначаются в маркировке К-3, К-4, К-5 и т.д.

Композиционные олифы содержат до 45% растворителя. Для их получения используют низкокачественные растительные масла. Эти олифы характеризуются темным цветом получаемых покрытий, замедленным высыханием. Для улучшения свойств этих олиф и удешевления в них вводят канифоль, низкомолекулярные каучуки и другие добавки.

Синтетические и искусственные олифы — это различные побочные продукты нефтехимических производств, способные при высыхании образовывать пленки. Как правило, это низкокачественные материалы, которые, однако, можно использовать для неответственных работ, пропитки, временной защиты и т.д.

Классификация и характеристика ассортимента лаков. Лаки — растворы пленкообразующих веществ в органических растворителях или в воде. При высыхании или отверждении они образуют прозрачное однородное покрытие. Выпускаются следующие группы лаков: масляно-смоляные (масляные, алкидные), смоляные, эфироцеллюлозные, асфальтобитумные.

Масляные лаки представляют собой, как правило, смеси растительных масел с природными смолами, растворенные в органических растворителях. Обычно в состав масляных лаков вводят канифоль, ее эфиры, битумы и некоторые ископаемые смолы. Масляные лаки делят по содержанию масла на жирные (55%), средние (35%), тощие (15%). Масляные лаки применяют для лакирования деревянных поверхностей и в качестве пропиточных электроизоляционных составов.

Алкидные лаки — это растворы алкидных смол (продуктов взаимодействия многоатомных спиртов — полиолов, многоосновных карбоновых кислот и одноосновных высших жирных кислот) в нефтяных растворителях — уайт-спирите, сольвентнафте или других растворителях. Они предназначены для покрытия металлических и деревянных изделий и конструкций. В зависимости от вида алкидной смолы алкидные лаки бывают глифталевые - ГФ (смола на основе фталевого ангидрида и трехосновного спирта - глицерина); пентафталевые ПФ (смола на основе пятиосновного спирта - пентаэритрита и фталевого ангидрида); алкидно-акриловые (АС); алкидно-уретановые (АУ) и другие. Пленкообразование в таких лаках происходит за счет реакций полимеризации или поликонденсации. Покрытия на основе алкидных смол обладают высокой атмосферостойкостью, эластичностью и хорошей адгезией к окрашиваемой поверхности.

Смоляные лаки можно условно подразделить на три группы: лаки на основе природных смол; лаки на основе термопластичных синтетических смол; лаки на основе термореактивных синтетических смол. В настоящее время выпуск смоляных лаков ограничен.

Алкидно-карбамидные лаки, в их состав входят глифталевая, пентафталевая смолы, карбамид. Перед использованием в эти лаки вводят отвердитель (органические кислоты). Они используются для отделки древесины, как паркетный и как мебельный лак. Покрытия высокопрочны, тверды, имеют блеск, водо- и термостойки. Лаки на основе полиэфирных смол — полиэфирные лаки, не содержат летучих растворителей, компонентами этих лаков являются инициирующие добавки - перекиси или гидроперекиси, при добавлении к лаковой основе которых происходит отверждение лака — сополимеризация ненасыщенной полиэфирной смолы со стиролом и другими сшивающими агентами с образованием нерастворимой сшитой полимерной сетки. Применяют лаки для отделки мебели, они образуют твердые, прозрачные, термостойкие, химически стойкие к воде, спиртам и моющим средствам покрытия.

Эфироцеллюлозные лаки представляют собой растворы нитрата целлюлозы с некоторыми смолами, пластификаторами в летучих органических растворителях. Они быстро высыхают (20—60 мин), дают водостойкие, прочные и твердые пленки, легко полируются. Применяются для отделки мебели, музыкальных инструментов, карандашей и т.п.

Для защиты от коррозии металлических покрытий выпускают кузбасс-лак — раствор в углеводородных растворителя высокотемпературной фракции каменноугольного пека (или битумов). Выпускается под маркой БТ.

В современном ассортименте лаков широкое распространение нашли окрашенные лаки-антисептики для защиты и тонирования древесины.

Пигментированные ЛKM. Пигментированных ЛKM содержат в своем составе пигменты. К ним относятся грунтовки, шпатлевки, краски, эмали.

Грунтовки предназначаются для нанесения первого слоя лакокрасочного покрытия. Они должны обеспечивать хорошую адгезию (сродство поверхностей) — то есть соединение с окрашиваемой поверхностью и с другими слоями покрытия.

Грунтовки — это подгруппа материалов, представляющих собой суспензии пигментов или их смесей с наполнителями в пленкообразующем веществе. После высыхания образуется непрозрачная однородная пленка. Существуют несколько разновидностей грунтовок: изолирующие грунтовки - обеспечивают низкую проницаемость пленки, препятствуя проникновению влаги; пассивирующие и фосфатирующие грунтовки — содержат в составе пигменты, способные пассивировать металл и предохранить от коррозии (фосфаты); протекторные грунтовки содержат в своем составе до 90% металлических пигментов; грунтовки — преобразователи ржавчины наносят непосредственно на поверхность, с которой не удалены продукты коррозии металла. Эти грунтовки одновременно с преобразованием ржавчины создают на поверхности полимерную пленку, придающую коррозионную стойкость всему покрытию.

Шпатлевки представляют собой вязкую пастообразную массу, состоящую из смеси пленкообразующего вещества, пигментов и наполнителей с высоким их содержанием в смеси. Шпатлевки предназначены для заполнения неровностей и углублений, сглаживания окрашиваемой поверхности. Шпатлевку наносят на предварительно загрунтованную поверхность. Для бытовых целей применяют алкидные, нитроцеллюлозные, эпоксидные шпатлевки. Для строительных работ, выравнивания больших поверхностей используют шпатлевки на основе водных дисперсий полимеров.

Краски и эмали. Краска - это суспензия пигментов или их смеси с наполнителями в масле, олифе, эмульсии, латексе или другом пленкообразующем веществе, образующая после высыхания непрозрачную окрашенную однородную пленку. Краски по природе пленкообразователя подразделяют на масляные, эмали, водно-дисперсионные, клеевые.

Масляные краски (MA) — суспензии пигментов в олифе-оксоль и других. По степени готовности к использованию различают густотертые и готовые к употреблению. Густотертые краски имеют вязкую консистенцию (до 30% олифы), перед употреблением разводятся растворителем.

Краски, готовые к употреблению, содержат повышенное количество олифы (до 40%) и растворителя (до 30%). Ассортимент их подразделяют по назначению (для наружных и внутренних работ), цвету и видам олиф.

Масляные краски высыхают за 24-36 часов и образуют полуматовые покрытия с высокой адгезией к окрашенной поверхности, эластичные, хорошей химической и водостойкостью. Атмосферостойкость красок на натуральной льняной олифе (без растворителей) более 3 лет.

Эмали - это суспензии пигментов или их смесей с наполнителями в лаках. Эмали обладают более высокими потребительскими свойствами, они хорошо перемешаны, легко ложатся на поверхность и образуют после высыхания непрозрачную твердую пленку глянцевую или матовую, с различной фактурой или декоративным эффектом. В зависимости от вида лака, используемого для приготовления эмали, группу эмалей подразделяют на масляные, алкидные, нитроцеллюлозные и другие.

Алкидные эмали — суспензии пигментов в алкидных лаках, наиболее распространенные в ассортименте эмалей. Выпускают эмали для внутренних работ (например, ГФ-230, ПФ-233), которые применяются для окраски мебели, окон, дверей, металлических поверхностей. Для окраски полов применяют эмаль ПФ-266 с высокой твердостью и высокой водостойкостью покрытия. Эмали для наружных работ (например, ПФ-115) на основе пентафталевых лаков предназначены для окраски электробытовых приборов, холодильников, велосипедов, детских колясок. Алкидные эмали эластичны, атмосферостойки, прочны и имеют хорошие декоративные свойства.

Нитроцеллюлозные эмали — это суспензии пигментов в нитролаках, которые быстро высыхают. Выпускаются в широкой цветовой гамме, покрытия имеют повышенный блеск; к недостаткам следует отнести горючесть, низкую термостабильность и выцветание под действием солнечных лучей. Выпускают эмали для внутренних работ (НЦ-25), наружных работ (НЦ-132 и НЦ-11) и другие.

Водно-дисперсионные краски (другое название водно-эмульсионные, водно-дисперсные, водные, латексные) - это суспензии пигментов в водных дисперсиях пленкообразователей, точнее в эмульсиях. Вода не является растворителем, поэтому краски на водной основе — это сложные коллоидные системы, они содержат 12—15 компонентов. Основные из них: пленкообразующие — 50%-ные водные дисперсии полимеров - полиакрилатов, поливинил ацетата и других; эмульгаторы — это ПАВ различной природы; пигменты — белые или других тонов; диспергаторы — улучшают смачиваемость пигментов; загуститель — повышает вязкость краски; антивспениватели — предотвращают пенообразование при изготовлении и нанесении краски; антисептики и другие компоненты. Пластификаторы или антифризы повышают морозостойкость красок и покрытий на их основе. Антифризы предохраняют водную фазу краски от замерзания при снижении температуры; при хранении водно-дисперсионных красок не допускается замораживания продукции.

Пленкообразование этих красок обусловлено астабилизацией дисперсии - частицы полимера после испарения воды слипаются. Образующиеся пленки получаются матовыми и пористыми, высыхают они 3-12 ч, импортные дисперсионные краски высыхают за 20—60 минут.

Ассортимент водно-дисперсионных красок основан на различии природы пленкообразующего полимера — поливинилацетатные ВД-ВА, полиакриловые - ВД-АК, стиролбутадиеновые — ВД-КЧ. Наиболее представителен ассортимент импортных водных красок производства Финляндии, Германии, Турции.

Достоинство водно-дисперсионных красок - гигиеничность, поскольку образуются пористые пленки, они легко пропускают влагу, являются паро- и газопроницаемыми, атмосферостойкие; поверхность краски стойкая к истиранию, легко моется.

Клеевые краски - это суспензии пигментов в водных растворах пленкообразователей - клеев. Клеевые краски готовят смешивая водный раствор клея с пигментной пастой. Применяются они для отделочных работ внутри помещений. В отличие от других красок, клеевые краски готовят непосредственно перед употреблением. Достоинство клеевых красок — они нетоксичны, покрытия газо- и паропроницаемы, имеют хорошие декоративные свойства.

При маркировке ЛKM используют традиционное промышленное буквенно-цифровое обозначение, состоящее из 5 групп знаков.

1 группа — вид лакокрасочного материала, обозначаемый словом — (лак, краска, эмаль и т.д.);

2 группа — тип пленкообразуещего вещества, обозначаемый двумя буквами (НЦ — нитроцеллюлозная, ПФ — пентафталевая и т.д.);

3 группа — условия эксплуатации (1 - для наружних работ, 2 - для внутренних работ);

4 группа - порядковый номер, присвоенный каждому лакокрасочному материалу, обозначаемый одной, двумя или тремя цифрами; для масляных и алкидных красок номер олифы: 1 — натуральная, 2 — олифа оксоль, 3 — глифталевая, 4 — пентафталевая, 5 - комбинированная олифа; 5 группа - цвет одним словом.

Для лакокрасочных материалов без летучего растворителя, водоразбавляемых, воднодисперсионных и порошковых между первой и второй группой знаков ставится индекс: Б — для лака без летучего растворителя, В — для водоразбавляемых материалов, П — для порошковых красок, ВД — для воднодисперсионных красочных материалов. После этого индекса ставится тире. Даются также обозначения покрытия: М — матовое, ПМ — полуматовое, ПГ — пониженной горючести и др.

На сегодняшний день витрины магазинов пестрят обширным ассортиментом лакокрасочной продукции в разнообразной таре, предназначенной для различного использования. Сегодня для любой поверхности без труда можно выбрать подходящие типы и марки лакокрасочных материалов. При этом можно осуществить подбор краски не только по цветовой гамме, но при помощи автоматической колеровочной установки подобрать самые тонкие оттенки.

Краски и лаки различают по двум основным функциям; защитной и декоративной. Эта продукция защищает деревянные изделия от подгнивания, а металлические - от коррозийных процессов, образуя твёрдый, защитный слой. Он предохраняет поверхность от разрушительных атмосферных влияний и продлевает сроки их использования, к тому же не будем забывать об улучшении внешнего вида, что тоже, согласитесь, немаловажно.

Чтобы нанести лаки и краска на обрабатываемую поверхность, не нужны дополнительные сложные приспособления, их легко обновлять. Благодаря этому они находят широкое применение, и на бытовом уровне, и на транспортных, промышленных, строительных предприятиях.

На свойство покрываемой поверхности, помимо используемых лакокрасочных материалов, влияет также и то, каким способом она была подготовлена к окрашиванию, от верного выбора и соблюдения технологических требований.

С течением времени лакокрасочные материалы подвергаются высоким требованиям стандартизации. Это происходит потому, что в тех областях, где им находят широкое применение, появляются новые технологии. Также нужно соответствовать эстетическим вкусам современных потребителей. Эти требования одинаково применимы и к защитным, и к декоративным действиям лакокрасочной продукции, определяемыми химико-физическими параметрами всех составляющих и, главное, плёночных образующих и пигментов. Можно улучшить качество лакокрасочной продукции химическим модифицированием, путём добавления более дорогостоящего плёночного образующего, но это нецелесообразно, так как конечная цена повышается и требуется увеличенные трудозатраты.

О том, что лакокрасочные материалы исполняют защитные и декоративные функции знают с давних времён. С тех пор, как появились лаки и краски, они пережили несколько этапов усовершенствования. За последние несколько десятков лет ассортимент лакокрасочной продукции значительно расширился: если раньше краски состояли из натуральных компонентов, то теперь их основу составляют синтетические вещества с органоразжижающими, сухими, порошковыми средствами.

Лакокрасочные материалы представляют из себя вязко-жидкостную смесь, которую наносят на поверхностную плоскость какого-либо предмета или объекта. Через некоторое время она высыхает, образуя защитный слой, имеющий прочное сцепление с поверхностью.

Различают несколько видов лакокрасочных материалов.

1. Грунтовочные и шпаклёвочные смеси, подготавливающие поверхность к окрашиванию. Их нанесение на обрабатываемую плоскость придаёт последней однородность и ровность.
2. Краска, используемая в виде пасты, либо в вязко-жидкостном состоянии. Она придаёт покрытию необходимый цвет.
3. Пигментированные частицы и связывающие компоненты, основные составляющие красочных составов.
4. Лаки, образующий плёночный блестящий слой.
5. Растворяющие и разжижающие средства.
6. Пластифицирующие, отверждающие красочные полимеры и множество иных специальных добавок.

Лакокрасочная продукция используется для облагораживания внешнего вида архитектурных фасадов, с её помощью можно изменить стиль любого помещения, создав в нём неповторимый интерьер. Часто с помощью красок и лаков продлевают срок эксплуатации конструкций и предметов от негативных влияний окружающей среды.

Внешняя часть фасадов зданий часто подвергается разрушающим действиям погодных факторов (атмосферные осадки, ветер, температурный перепад, неблагоприятная экологическая обстановка). Используя лакокрасочные материалы с водоотталкивающим и эластичным эффектами можно повысить эксплуатационный срок объектов без капитального дорогостоящего ремонта ещё на несколько лет.

Широко применяются лакокрасочная продукция, предназначенная для узко профессионального использования. Такая краска имеет повышенную химическую стойкость. Она используется для защиты металлических и железобетонных конструкций от коррозийных процессов. Есть краски с аналогичным защитным эффектом предназначенные для деревянных объектов.

Существуют жаростойкие лакокрасочные материалы, ими покрывают промышленные станки и другую технику.

Оснащение санитарно-технического характера, трубопроводные узлы тоже требуется покрывать подобными материалами для более продуктивной работы.

Предприятия по производству лакокрасочной продукции выпускают её готовую к использованию, нужно лишь добавить растворитель либо разбавить, для получения необходимой консистенции. Сложные конструкторские соединения со множеством деталей, которые должны выходить с места производства в собранном виде, окрашиваются прямо в сборочных цехах. Чтобы это осуществить, на производственных местах организован специальный покрасочный конвейер

Таблица. Классификация ЛКМ по роду плёнкообразующего вещества.

	Условное обозначение	Род плёнкообразующего вещества	Условноеобозначение
Масляные	МА	Перхлорвиниловые	ХВ
Пентафталевые	ПФ	Меламиноалкидные	МЛ
Нитроцеллюлозные	НЦ	Полиакриловые	АК
Глифталевые	ГФ	Каучуковые	КЧ
Битумные	БТ	Сополимерно-стирольные	СС
Масляно-стирольные	МС	Полиуретановые	УР
Шеллачные	ШЛ	Сополимерно-винилхлоридные	ХС
Этрифталевые	ЭТ	Фенольные	ФЛ
Полиэфирные	ПЭ	Эпоксидные	ЭП
Мочевиноформальдегидные	МЧ	Алкидно-акриловые	АС
Кремнеорганические	КО	Канифольные	КФ

Чтобы проследить весь производственный процесс, в ходе которого на свет появляются разноцветные краски, блестящие лаки, отличные эмали, понадобиться не маленький научный труд на уровне диссертации.

Ведь это действительно интересно, разобрать в мельчайших подробностях этой увлекательной работы, проникнуть вовнутрь банки с краской, чтобы выяснить, как она сделана и из чего состоит. Попробуем это сделать, не вдаваясь в глубокие подробности, но старательно вникая во всё важное и любопытное.

Для того чтобы произвести качественные лакокрасочные материалы, необходимо сырьё. Если раньше сырьё использовалось природное и растительное, то сейчас производители перешли на синтетическую основу, что позволило повысить качество конечного продукта, а также значительно расширить его ассортимент. Давайте разберёмся, из чего состоят лакокрасочные материалы.

Пленкообразователи и связывающие элементы

Связующим звеном в составе краски можно назвать несколько материалов, ответственных за свой вид.

Приведём небольшую таблицу, чтобы стало ясно, о чём идёт речь.

1. Полимерная краска - синтетические полимерные соединения.
2. Каучуковая краска - каучук различного происхождения.
3. Нитролак - целлюлозное производное.
4. Масляная краска - олифа.
5. Клеевая краска - клей на животной и казеиновой основах.
6. Цементная, известковая, силикатная краски - связующие элементы на неорганической основе.

Полимерные соединения применяются в лакокрасочных материалах в сочетании с растворителями при добавлении олифы и цемента. Использование полимерных соединений на синтетической основе привело к тому, что расходование растительно-природного масла при производстве строительной лакокрасочной продукции сократился, что позволило наладить выпуск новых видов материалов, ставших более экономичными и долговечными.

Несмотря на то, что лакокрасочные материалы на полимерной основе стоят дороже обычных, но исходя из соотношения расходования материала на квадратные метры и увеличенного эксплуатационного срока, их выгода становится достаточно очевидной по сравнению с красками предыдущего поколения.

Благодаря широкому использованию лакокрасочных материалов на полимерной основе импорт природной смолы из зарубежных стран упал практически до нуля.

До этого он являлся основой сырьевой базы отечественного лакокрасочного производства, использовавшего природную смолу и масла растительного происхождения.

Связывающие элементы - главная составляющая часть красочной смеси, определяющая основные качественные параметры лакокрасочного продукта, таких как - густота, клейкость и прочность образуемого верхнего слоя. Выбор связующих элементов проводится с учётом прочности сцепления с поверхностью после высыхания. Параметры защитных качеств лакокрасочной продукции, относимые к различным обрабатываемым поверхностям, помимо связующих элементов зависят ещё от применяемых пигментированных частиц. К примеру, пигментированные алюминиевые частицы замедляют коррозийные процессы металла, а малярные краски их убыстряют.

Пластифицирующие добавления применяются в лакокрасочных материалах для придания им эластичных свойств при эксплуатационных процессах. Они способствуют равномерному смешиванию всех составляющих элементов лакокрасочного материала, понижают температурные показатели при технологических обработках продукта, повышают морозоустойчивость полимерных соединений. Отдельные виды пластифицирующих добавлений улучшают огневую, световую и температурную стойкость полимерных частиц.

Пластификаторы должны соответствовать нескольким требованиям, чтобы иметь достаточную совместимость с полимерными соединениями.

1. Маленький уровень испаряемости.
2. Они не должны иметь запах.
3. Быть химически нейтральными.
4. Уметь противостоять жидким полимерным экстрактам.

Процентное соотношение пластифицирующих добавок в лакокрасочном материале может колебаться в большом процентном диапазоне по отношению к другим компонентам. Их количество регулирует объём воды в продукции, придает краске необходимые параметры вязкости и плотности, увеличивает сцепление материала с обрабатываемой поверхностью. При этом излишек пластифицирующих добавок может привести к нежелательному загустеванию краски и лака, что отрицательным образом скажется на их качестве.

Мы упомянули лишь основные составляющие компоненты лакокрасочных материалов, которые играют основные роли, отвечающие за качество продукта.

материалы по теме

Лакокрасочные материалы приобрели свою популярность благодаря тому, что изменились технологии строительства. Это требовало наличия новых материалов, способных «приспосабливаться» под быстро изменяющуюся температуру внутри помещения, особенно в летние периоды времени. С целью облегчения строительных работ, на данный момент применяются ЛКМ различного назначения и качества.

К атегория: Малярные работы

Лакокрасочные составы

Краски предназначены для создания пепрозрачпого цветного декоративного и защитпого покрытия, скрывающего текстуру окрашиваемого материала, лаки создают прозрачное цветное покрытие и служат для окончательной декоративной отделки окрашиваемой поверхности. Лаковые покрытия пе изменяют текстуру окрашиваемого материала и должны быть безвредными в процессе их применения, а также при эксплуатации зданий п сооружений.

1. Методы нанесения лакокрасочных составов. Распыление (пульверизация) - наиболее распространенный способ нанесения лакокрасочных покрытий. Этот метод высокопроизводителен, позволяет работать с медленно- и быстросохнущими материалами, а также автоматизировать процесс окраски.

Воздушное (обычное) распыление - лакокрасочный материал разбрызгивается из пистолетообразиого распылителя под действием сжатого воздуха при давлении 2,0-2,5 ат (Ю-1 МПа). Рабочая вязкость красок при распылении при 18-20° должна быть 15 - 30 с. Недостатком является образование в окружающем воздухе тумана н потеря краски до 50%, поэтому воздушное распыление производят в специальных камерах.

Распыление с подогревом позволяет применять материал с высокой вязкостью и повышенным содержанием сухого остатка. В результате достигается экономия растворителей, уменьшается число наносимых слоен, сокращаются площадь цеха, а также затраты труда. Этим способом можно наносить нитролаки и нитроэмали, глиф- талевые, иептафталевые п алкидномеламиновые эмали. Лакокрасочный материал подогревают до 60-70°, в результате подогрева начальная вязкость материала, равная нри комнатной температуре 110- 130 с, снижается до 27 - 35 с.

Безвоздушное распыление - краска циркулирует в замкнутой системе под действием насоса, создающего давление 40-4”) ат (Ю-1 МПа), и подогревается до 90°, а затем распыляется. Этот метод производителен и применяется для нанесения синтетических эмалей, масляных красок, ннтроцеллюлозпых и акриловых материалов.

Распыление в электростатическом поле высокого напряжения (100-110 кВ) - частицы краски приобретают отрицательные заряды и притягиваются в ионизированном воздушном пространстве поверхностью противоположно заряженных изделий. При распылении резко сокращаются потери краски на туманообразо- ваиие. Этим способом можно окрашивать как металлические, так н неметаллические поверхности, помещая за ними металлические экраны.

Аэрозольное распыление - в краску, заключенную в баллон, вводят сжиженный газ - фреон, который частично испаряется, заполняя пространство над краской и создавая избыточное давление 0.8-2,5 кГ/см2 (Ю-1 МПа). Фреон выдавливает краску п, продолжая испаряться, вызывает ее распыление. Наилучшей совместимостью с фреоном обладают алкцдные, питроцеллюлозпые и акриловые материалы. При аэрозольном распылении ие требуется оборудование для подачи сжатого воздуха. Этот метод применяют для окраски при ремонте автомашин и лакировании мебели.

Окраска окупанием - изделия погружают в ванну с лакокрасочным составом, который затем высушивают. Этот метод удобен при массовой окраске изделий несложной геометрической формы, с которых легко стекает избыточная краска. Недостатком метода является образование потеков на кромках и углах изделий.

Окраска па вальцах применяется для листового материала. Листы пропускают между валами, из которых один пли оба смочены лакокрасочным составом. Достоинствами этого способа является простота окраски и контроля, полная автоматизация процесса, равномерность покрытия по толщппе, экономия материалов.

Сушку лакокрасочных покрытий производят: холодную-па воздухе при температуре помещения не ниже 12° п относительной влаж- поста воздуха пе более 65% и горячую конвекционную, которая осуществляется горячим воздухом, инфракрасными лучами (радиационная), токами промышленной или повышенной частоты (индукционная). При выборе метода и температуры сушки необходимо учитывать природу материала, из которого изготовлены изделия и лакокрасочные составы.

К свойствам лакокрасочного состава относятся: вязкость, эластичность и степень растертостп краски, твердость пленки, ее сопротивление удару.

Краски водоразбавляемые и летучесмоляные бывают на минеральной основе, эмульсионные и летучесмоляные.

Краски на масляной основе состоят из неорганического связующего и щелочестойких пигментов с различными добавками. До малярной консистенции доводятся водой; подразделяются на известковые, силикатные и цементные. Палитра силикатных и цементных красок обширна. Основные компоненты (связующее и пигменты) известковых красок - это воздушная и гидравлическая известь, а силикатных - жидкое стекло, которое пе только склеивает пигмент, но и вступает с ним в химическое взаимодействие, что затрудняет изготовление силикатных красок, готовых к употреблению. Цемептные краски - это смесь сухого портландцемента с пигментами и некоторыми добавками, улучшающими схватываемость краски, повышающими эластичпость и адгезию цементного покрытия. Цемептные краски поступают в готовом виде.

Краски полимерцементные различных цветов изготовляют на основе портландцемента, щелочестойких и светостойких пигментов с добавлением полимера (полпвннилацетата и перхлорвинила). Краски подразделяются для летних и зимних работ. Они характеризуются хорошим сцеплением с бетонами и другими строительным!! материалами, повышенной атмосферостойкостью, эластичностью, способностью отвердевать при малой влажности воздуха.

Краски эмульсионные (латексные) -пигментированные эмульсии или дисперсии в воде. К ним относятся поливипил-ацетатные, стиролбутадиеповые, водоразбавляемые глифталевые и ак- рилатпые, а также краски СЭМ и СТЭМ.

Поливинилацетатные и стиролбутадиеповые краски представляют собой суспензии пигментов в эмульсии поливпиилацетата или бутадиенстирольного полимера. Краски содержат стабилизаторы, эмульгаторы и другие вещества. Поливинилацетатные краски бывают матовые, слабоглянцевые, красивого шелковистого блеска. Их легче растушевывать кистью, чем другие эмульсионные краски. Стиролбутадиеповые краски дают пленку, которая плохо сцепляется с деревом и со временем желтеет, приобретает хрупкость и неприятный запах.

Водоразбавляемые глифталевые краски - суспензии пигментов в вязкой- глнфталевой эмульсии, образуют эластичные, водостойкие и атмосферостойкие покрытия, обладающие высокой адгезией к строительным материалам.

Лкрилатные краски - суспензии пигмента в эмульсии акрилат- ных полимеров, обладают высокой атмосферостойкостыо и стойкостью к слабым кислотам и щелочам. Покрытия отличаются высокими механическими прочностями и адгезией и хорошим блеском.

Краски СЭМ - суспензии пигмента в эмульсии глифталевого лака системы «вода в масле». Покрытия имеют очень слабый блеск. Пленка водоустойчива. Выпускаются различных цветов.

Краски СТЭМ-45 - пигментированная эмульсия в воде сополимера стирола и подсолнечного или хлопкового масла. Поверхности, покрытые этой краской, приобретают красивую фактуру с легким блеском. Краска стойка к действию слабых кислот и допускает промывку водой и 3%-ным мыльным раствором.

Краски летучесмоляные - суспензии пигментов в лаках (летучесмоляных составах). Процесс высыхания таких красок заключается в улетучивании растворителя. Увеличенное количество связующего в красках придает покрытиям повышенный блеск и розлив. Такие краски называются эмалями (эмалевые краски). Краски и эмали па основе перхлорвипплового полимера или его сополимеров представляют собой суспензию пигментов в полимерах. Перхлорвипиловые красочные составы должны высыхать при 18-23° в течение 2- 4 ч. Они отличаются долговечностью и атмосферостойкостыо. Выпускаются различных цветов.

Эмали нитроцеллюлозные, применяемые в строительстве, делятся на питроглпфталевые (раствор нитроцеллюлозы и глифталевого полимера в органических растворителях с добавкой пластификаторов и пигментов), нитроцеллюлозные и этилцеллюлозпые (суспензии пигмента в питро- или этилцеллюлозном лаках). Эмали на этилцеллюлозе менее огнеопасны.

Краски эмалевые и масляные. Краски эмалевые - это готовые к употреблению суспензии миперальных или органических пигментов с полимерными и масляными лаками; их делят на алкпдные, эпоксидные и карбамидные. Они должны удовлетворять следующим требованиям: обладать светостойкостью, долговечностью и устойчивостью к среде, в которой эксплуатируются; высыхать в топких слоях при 20 ±2° в течение 15-20 ч, давать ровную, гладкую, прочную п глянцевую пленку.

Краски алкидные - суспензии тоикодисперсных пигментов в глифталевом, пентафталевом или других алкидных полимерах с добавкой растворителей и сиккатива. Выпускают различных цветов.

Глифталевые эмалевые краски для общего употребления марки ФО - смесь пигмента в глифталевом полимере, модифицироваппом касторовым маслом с добавлением растворителей. Образуют пленку с умеренным блеском. Выпускают различных цветов и оттепков.

Пептафталсвые эмалевые краски ЛФ - смесь пигментов, хорошо перетертых с пептафталевыми полимерами и добавкой растворителей п сиккатива, дают эластичную штеику, стойкую к действию воды и температурных колебаний, декоративную окраску большой прочности и атмосферостойкости. Их выпускают различных цветов.

Ллкидно-стирольные краски - суспензии пигментов и алкидно- стирольпом полимере. Обладают высокой водостойкостью, твердостью и блеском. Выпускаются главным образом белого и серого цветов.

Краски эмалевые 11-6 и II-8 для пола - суспензии перетертых пигментов в масляном лаке с добавлением сиккатива и растворителя. Цвет желтый и светло-коричневый. Для доведения до рабочей вязкости применяют скипндар|из расчета 100 г на 1 кг краски.

Эпоксидные краски - суспензия пигментов в растворах эпоксидного полимера. Они характеризуются повышенной стойкостью к кислотам и щелочам, высокой адгезией ко всем строительным материалам, большой механической прочностью, высокой теплостойкостью и эластичностью.

Масляные краски - смесь пигментов и наполнителей, перетертая с олифой из растительных масел. Краски масляные выпускаются в виде густотертых красок и красок, готовых к употреблению. Густотертые краски перед употреблением разводят олифой до малярной консистенции. Расход густотертых красок: при окраске кистями - 200 г/м2 и при окраске валиком - 220 г/м2. Время полного высыхания при 18-23° пе более 24 ч. Для черной масляной краски время высыхания - до 30 ч. Атмосферостойкость краски в основном зависит от качества олифы и пигментного состава. Масляные краски используют для всех видов наружных и внутренних малярных работ: по металлу, дереву, штукатурке, бетону и др.

Декоративные покрытия - это «муар», молотковые, рефлексные, многоцветные, трескающиеся, имитация под цепные породы дерева.

Покрытия «муар» производятся алкидными эмалями различных цветов. После сушки проявляется морщинистый рисунок. С повышением вязкости слой эмали получается толще и рисунок крупнее. Из-за недостаточной укрьтвистости эмали «муар» наносят по подслою обычной алкидной эмали. Данное покрытие применяют для окраски деталей приборов и аппаратов.

Молотковые покрытия придают поверхности внешний вид, напоминающий чеканку молотком. Рисунок получается благодаря введению в лакокрасочный состав специальной добавки рисупко- образователя. Молотковые покрытия могут быть различных цветов, но обязательным компонентом их является алюминиевая пудра. В эмалях горячей сушки плепкообразователем служат алкидпый и мелами- по-формальдегидный полимер, рнсункообразователем - силиконовое масло. Наносят их по подслою глифталевого или алкплфепольиого грунта п слою синтетической эмали. Продолжительность супгки 1 ч при t = 150°. Эмали холодной сушки готовят па основе нитроцеллюлозы, рнсункообразователем служит раствор силиконового каучука. Цикл сушки - 2-3 ч. Молотковые покрытия применяют для окраски приборов и аппаратуры.

Многоцветные покрытия получают путем папесеппя красок, представляющих суспензию эмалей различных цветов в подпой стабилизирующей среде. После паттесепня оболочка, препятствующая слиянию эмалей, испаряется, а образующееся покрытие получается состоящим как бы из большого количества разноцветных точек. Такие покрытия применяют для окраски стен, бетона, кухонной мебели.

Трескающиеся покрытия образуют рисунок, напоминающий крокодиловую кожу. На изделия наносят подслой обычной эмали, а затем - слой трескающейся нитроэмали другого цвета. В процессе сушки он растрескивается, в результате чего обнаруживаются прожплкп нижнего слоя эмалп. Для придания блеска сверху наносят слой бесцветного нитролака.

Лакокрасочные составы для специальных целей. При их изготовлении тщательно подбирают пленкообразователи и пигменты и вводят добавки, придающие покрытиям требуемые специфические свойства. Выпускают светящиеся, термочувствительные и трещипостойкие составы.

Светящиеся краски обладают способностью к люминесценции (холодному свечению) вследствие введения в них светосоставов, содержащих люминофоры - вещества, способные к холодному свечению. Различают фосфоресцирующие краски, способные светиться в темноте, и флуоресцирующие - дневного свечения.

Фосфоресцирующие краски содержат светосоставы постоянного и временного действия. Составы времеипого действия включают основание (сернистая соль цинка или щелочноземельного металла), сплавленное с добавкой активатора (’.металлические висмут, медь, серебро). Наибольшая яркость свечения достигается при облучении их ультрафиолетовыми лучами. Светосоставы временного действия применяют для освещения реклам, надписей, указателей, обозначения контуров проходов и лестниц и др. Составы постоянного действия содержат сернистый цинк и добавку радиоактивного элемента. Эти составы наносят на стрелки приборов, цифры шкал приборов. Для панесения фосфоресцирующих составов их смешивают с лаком, главным образом акриловым.

Флуоресцирующие краски для свечения требуют внешнего источника. Люминофорами служат некоторые органические соединения, которые осаждают па прозрачный и бесцветный порошок полимера, вводимого после этого в лак. Применяются для реклам, надписей. Перед нанесением этих красок поверхность покрывают белым грунтом, для увеличения отражательпой способности, а по слою краски наносят защитный лак.

Термочувствительные краски обладают свойством менять свой цвет при нагревании до определенной температуры за счет специально введенных пигментов, которые могут быть обратимыми и аеобратимыми. Обратимые пигменты имеют рабочую температуру не выше 100° (двойные йодистые соли, соли кобальта и никеля с гекса- метилентетрамипом). Их применяют как сигнальные для контроля. Необратимые пигменты изменяют окраски в пределах температур от 120 до 670°. К ним относятся гидроокислы и углекислые соли кобальта, никеля, хрома, молибдена, урана и других металлов, которые при достижении определенной температуры выделяют влагу, углекислоту или аммиак и образуют повые химические соедппенпя, отличные по цвету от первоначальных. Применяют необратимые краски для сигнализации о перегреве поверхности оборудования. Термочувствительные краски готовят введением ппгмепта в лаки пли в виде набора карандашей, предназначенных для определенного диапазона температур.

Трегцпностойкая краска применяется для защиты строительных конструкций и разработана па основе хлорсульфироваппого полиэтилена (ХСПЭ), водной дисперсии тиокола (Т-50) и пайрита (НТ). Краска образует химические и термостойкие пленки при толщине около 0,3 мм с высокой трещиностойкостью. Покрытие служит 5-6 лет и предохраняет конструкции от воздействия озона, среды, содержащей миперальные масла, растворов минеральных кислот. Они стойки к истиранию и пригодны для работы в интервале температур от -60 до +130°. Окрашиваемые поверхности обладают широкой цветовой гаммой и хорошо моются водой.

Новые лакокрасочные материалы, применяемые за рубежом.

Аллопрен (Англия) - краски, основанные па хлоркаучуке; применяются для защиты всех типов стальных конструкций, бетона, каменной и кирпичной кладки и т. д. Ввиду химической коррозиоппой стойкости к кислотам, щелочам, окисляющим средам, пресной и морской воде и пленкообразующим свойствам аллопрен применяют во всех случаях, когда требуются высококачественные прочпые лакокрасочные покрытия. Покрытие напосят кистью, валиком или пистолетом-распылителем.

Лакпровапие порошком (Нидерланды). Эпоксидные распыляемые порошки отличаются дешевизной, хорошей сцепляемостыо с поверхностью, простотой технического выполнения, отсутствием растворителей; выпускаются различных цветов, применяются для лакирования металлических предметов. После одпофазовой обработки получаются покрытия химически и механически стойкие.

Дисапол - водная дисперсия сополимера бутилакрилат-випилацетата, которая пластифицирована дпбутилфталатом. Представляет собой непрозрачную, молочнОобразпую белую жидкость. Применяют главным образом в качестве связующего для изготовления штукату- рок, напоспмых распылителем.

Неопаколь (Франция) - алкидиый лак для наружных и внутренних работ; состоит из алкидпого полимера с добавлением масел; выпускают 150 цветов и оттепков. Дает блестящую, гладкую, эластичную пленку, высокой твердости и атмосферостойкости.

- Лакокрасочные составы