Покрытие лакокрасочными материалами. Как наносятся жидкие покрытия? Лаки и эмалевые краски

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) - это композиции, которые при равномерном нанесении на поверхность окрашиваемого изделия в результате сложных физических и химических превращений формируют сплошное полимерное покрытие с определенным комплексом свойств - защитных, декоративных, специальных.

Свойства лакокрасочного материала определяются свойствами входящих в его состав компонентов. В состав основных ЛКМ входят пленкообразователи, пластификаторы, отвердители, сиккативы, растворители и разбавители, пигменты.

Пленкообразователи - это нелетучие соединения, которые способны образовывать прочную пленку, закрывающую поверхность. Пленкообразователи выполняют функцию связующего и могут быть природными, искусственными и синтетическими. По механизму образования покрытия их называют превращаемыми, дающими плавкую пленку, которая образуется за счет испарения растворителя, и непревращаемыми, дающими нерастворимую и неплавкую пленку, которая образуется за счет химических реакций отверждения пленкообразователя и испарения растворителя.

К природным пленкообразователям относятся прежде всего растительные масла: льняное, конопляное, подсолнечное, тунговое, соевое, кукурузное, рапсовое. Необработанные растительные масла высыхают, образуют пленку, очень долго - от 10 до 40 суток. Поэтому их превращают в олифу, подвергая длительной термообработке.

Животные жиры - жиры рыб и морских животных - теоретически могут применяться как пленкообразователи, но качество получаемых на их основе ЛКМ невысоко, поэтому они не нашли практического применения.

Природные смолы - канифоль, шеллак - являются традиционными пленкообразователями. Канифоль - смола, получаемая из хвойных пород деревьев, главным образом из сосны. По химическому составу она представляет собой смесь смоляных кислот (главная - абиетиновая). В производстве лаков применяют не чистую канифоль, а облагороженную, в ней кислотные свойства понижены путем образования эфиров канифоли (преимущественно глицериновых) и ее солей (резинатов кальция, цинка), ускоряющих процесс высыхания. Шеллак получают из гуммилака, выделяемого насекомыми (лаковыми червецами) на ветвях некоторых тропических растений. Пленки шеллачного лака обладают блеском и твердостью, но недостаточно водостойки.

Как пленкообразователи используются копалы - природные ископаемые смолы: южноамериканские, африканские, индийские. В России месторождения копалов есть на Дальнем Востоке. Они являются основой для изготовления масляных лаков. Такие природные смолы, как янтарь, даммара, сандарак, дают покрытия высококачественные, но непрочные и дорогостоящие. Применение этих смол ограничено в основном художественными реставрационными работами. ЛKM на основе природных нефтяных смол - битумов и асфальтов - отличаются высоким качеством покрытий и химической стойкостью.

Искусственные пленкообразователи - это прежде всего эфиры целлюлозы: нитрат, ацетобутират и этилцеллюлоза. Главный их недостаток - горючесть.

Полимеризационные смолы как синтетические пленкообразователи - полиакрилаты, виниловые полимеры - используются редко. Чаще встречаются смолы поликонденсационные - алкидные, амино- и фенолформальдегидные, эпоксидные, полиуретановые, кремнийорганические. Наряду с синтетическими смолами используются каучуки. Их свойства в значительной степени определяют свойства лакокрасочных покрытий.

Пленкообразователи должны смачивать поверхность и равномерно по ней распределяться; не содержать водорастворимых веществ; растворяться в доступных растворителях; давать бесцветные прозрачные пленки.

Пластификаторы вводят в ЛKM, во-первых, для снятия внутренних напряжений в пленке и увеличения долговечности лакокрасочного покрытие; во-вторых, для повышения его эластичности и морозостойкости. Пластификаторы - это дибутилфталат, диоктилфталат, трибутоксиэтилфосфат, алкидные смолы и ряд других веществ.

Следует помнить, что пластификаторы остаются в лакокрасочном покрытии и постоянно влияют на его свойства. Если пластификаторы «всплывают» на поверхность, образующаяся пленка имеет достаточно высокую липкость, что приводит к повышенной загрязняемости.

Отвердители входят в состав тех Л КМ, где пленкообразователь - термореактивная смола. Они способствуют образованию «сшитого» покрытия. Этот компонент или вводится непосредственно в ЛКМ и проявляет свои свойства только при сушке горячим

воздухом (таков состав полиуретановых лаков), или смешивается с пленкообразователем непосредственно перед нанесением покрытия (эпоксидные лаки). Количество отвердителя должно быть рассчитано точно, так как его избыток уменьшает водостойкость лакокрасочного покрытия.

Сиккативы - высушивающие вещества - вводятся в лакокрасочные составы для ускорения процесса высыхания масляных и алкидных ЛKM. Они представляют собой кобальтовые, марганцевые, цинковые, свинцовые соли органических кислот, содержащиеся в льняном масле, канифоли, нафтеновых кислотах и т.д. В зависимости от типа сиккатива процесс пленкообразования начинается с формирования либо поверхностной пленки (кобальтовые сиккативы), либо пленки у подложки с дальнейшим распространением ее по всей толщине покрытия (марганцевые и свинцовые сиккативы).

При введении сиккативов в лакокрасочные материалы процесс высыхания ускоряется в десятки раз. Образующиеся перекиси металлов активируют реакции окисления и полимеризации молекул масла или другого пленкообразующего вещества. Обычно в олифу или маслосодержащий лак вводят смесь, состоящую из 0,12 % сиккатива, содержащего кобальт, 0,13 % сиккатива, содержащего марганец, или 0,45 % сиккатива, содержащего Свинец. Избыточное содержание сиккатива, напротив, может замедлить высыхание покрытия, а если и ускоряет его, то качество покрытия ухудшается, оно становится хрупким.

Растворители переводят пленкообразователи в состояние, удобное для нанесения покрытия. Выбор растворителя определяется его растворяющей способностью, скоростью испарения, токсичностью, огнеопасностью. Разбавители не растворяют пленкообразователи, но разбавляют их растворы до нужной вязкости, а кроме того, удешевляют ЛKM. Для того чтобы образующееся покрытие было прочным, однородным, прозрачным, скорость испарения разбавителя должна быть больше, чем у растворителя. Это обеспечивает необходимую структуру покрытия. Растворители - это вода и органические вещества. Вода используется при изготовлении водно-дисперсионных и клеевых красок. Органические вещества представлены:

Углеводородами. Наибольшее распространение получили ароматические углеводороды - толуол, ксилол, нефтяной сольвент, уайт-спирит. Они применяются в таких лакокрасочных составах, как меламиноформальдегидные, поливинилацетатные, эпоксидные, акрилатные, а также в масляных лаках и красках;

Терпеновыми углеводородами - скипидар. Скипидар служит разбавителем масляных и алкидных красок, а также ЛКМ на основе природных смол. Его достоинством является малая токсичность;

Кетонами - ацетон. Ацетон растворяет природные смолы, масла, эфиры целлюлозы, полиакрилаты, поливинилхлорид. Достоинствами ацетона являются высокая растворяющая способность и сравнительно малая токсичность. Применяются также циклогексанон и метилциклогексанон, особенно для полиуретановых лаков;

Простыми и сложными эфирами. Бутилацетат, например, растворяет эфиры целлюлозы, виниловые полимеры и используется для приготовления дисперсионных красок;

Спиртами. Этиленгликоль, например, применяют для приготовления цветных лаков, быстросохнущий бензиловый спирт - для приготовления шеллачного лака;

Пигменты - это высокодисперсные минеральные и органические вещества, нерастворимые в пленкообразователях и растворителях (красители в этих веществах растворимы), обладающие определенным цветом.

Минеральные пигменты по происхождению классифицируются как естественные (охра, сурик, умбра), их получают переработкой горных пород и окрашиванием глин; и искусственные, или синтетические (белила, крона), их получают промышленным способом, по цветам они разнообразнее, но менее атмосферо- и светостойки. По составу минеральные пигменты могут быть элементами (алюминиевая пудра, технический углерод, цинковая пыль), оксидами (цинковые белила, титановые белила, железо-оксидные пигменты, оксиды хрома), солями (карбонаты - свинцовые белила, хроматы - свинцовый и цинковый кроны, свинцово-молибдатный крон, стронциевый крон), сульфидами (литопон, кадмиевые пигменты), фосфатами (фосфаты хрома и кобальта), комплексными солями (железная лазурь), алюмосиликатами (ультрамарин). По цвету они ахроматические - белые (белила цинковые, белила титановые), черные (сажа), серые (графит), и хроматические - желтые, красные, синие и зеленые.

Органические пигменты менее свето-, атмосферо- и химически стойки, чем минеральные, но у них более высокая красящая способность. Красочные покрытия на их основе, как правило, прозрачные (лессирующие) и более ярких цветовых тонов. Применяются они для внутренних и декоративных работ.

Современное лакокрасочное производство характеризуется широким применением колеровочных систем, включающих в себя:

Базу - ЛKM с различным содержанием диоксида титана для получения оттенков;

Пигментные пасты для придания базе требуемого цвета;

Дозирующее оборудование на основе компьютерной техники для точного дозирования пасты в базу;

Перемешивающее оборудование.

Пигменты, как правило, используют в смеси с наполнителями. Они изменяют вязкость, обеспечивают получение необходимого рельефа покрытия, выполняют роль каркаса. Кроме того, при правильном выборе наполнителя и оптимальном соотношении размеров частиц пигмента и наполнителя до половины пигмента можно заменить более дешевым наполнителем без значительного снижения укрывистости.

Наполнители - дисперсные неорганические вещества, нерастворимые в растворителях и пленкообразователях и не обладающие красочной способностью. Это каолин, барит, кремнезит, тальк, слюда, мел, песок.

Особый интерес представляют микронизированные наполнители. ОАО «Миасстальк» выпускает микротальк и гранулированный микротальк повышенной белизны помола до 5 мкм, которые соответствуют лучшим мировым образцам. Новинки ассортимента - карбонат кальция (кальцит) и микромрамор, их рекомендуется использовать в воднодисперсионных и масляных красках, эмалях, антикоррозийных грунтовках, светлых атмосферостойких покрытиях, где требуется повышенная твердость и прочность. Перспективны гидратированные оксиды алюминия. Предлагаемый ООО НПФ «Скар-Лет» активный наполнитель «Прокаль» представляет собой многофазную смесь оксидов и гидроксидов алюминия. Он применяется в белых и светлых цветных лакокрасочных материалах на всех типах связующих.

В состав масляных и алкидных красок могут входить антиоксиданты. Чтобы предотвратить оседание пигмента и его разбрызгивание при покраске, используют тиксотропные добавки, которые позволяют получить утолщенные покрытия, так как краска становится нетекучей даже на вертикальной поверхности.

Для придания матовости лаковым покрытиям, которая достигается в результате рассеивания световых лучей, в состав ЛКМ вводят воски, смеси несовместимых полимеров или силикаты.

Применение биоцидов позволяет увеличить срок службы составов и покрытий на основе воднодисперсионных материалов, которые неустойчивы к воздействию микроорганизмов при температуре 30-40 °С.

Диспергирование является важным процессом в производстве воднодисперсионных составов. Диспергаторы способствуют смачиванию пигментов и предотвращают загустевание красок.

Добавки для скольжения и устойчивости к царапанью улучшают внешний вид и позволяют получить покрытие с высокой абразивной стойкостью и малым коэффициентом трения.

Пеногасители (антивспениватели) удаляют из пленки ЛKM воздух, образующиеся газы и пары, что предотвращает образование дефектов поверхности.

Реологические добавки регулируют вязкость, розлив, выравнивание, склонность к образованию потеков.

Противопленочные агенты обеспечивают однородность ЛKM в процессе хранения, придавая им устойчивость к образованию сгустков и поверхностной пленки.

Загустители используются в воднодисперсионных составах. Наряду с традиционными эфирами целлюлозы начали применяться ассоциативные акриловые и полиуретановые загустители. Они уменьшают разбрызгивание при нанесении, дают лучший розлив, улучшают устойчивость к истиранию, повышают укрывистость, улучшают колерование.

Порообразователи на основе лаурилсульфата натрия способствуют образованию более легкой структуры ЛKM. Этот компонент важен для порошковых ЛKM, так как позволяет наносить трещиностойкие покрытия более толстым слоем.

В последние годы рецептуры жидких ЛКМ претерпевают радикальные изменения. Применяя современные функциональные добавки, можно улучшить свойства покрытий, не разрабатывая новых пленкообразователей. Добавки в рецептурах ЛКМ позволяют:

Улучшить их стойкость при хранении, а также прочностные, термические, химические свойства покрытий;

Интенсифицировать процессы диспергирования пигментов, равномерное растекание краски по поверхности, ее высыхание;

Снизить расход сырья, материалов и электроэнергии при производстве продукта;

Повысить экологическую полноценность ЛКМ путем замены органоразбавляемых красок водными, порошковыми и красками с высоким сухим остатком, предполагающими введение добавок.

Наиболее востребованными являются многофункциональные добавки. К примеру, аэросил - высокодисперсная аморфная кремниевая кислота - используется для придания краскам требуемых реологических свойств, улучшает адгезию, механические и антикоррозийные свойства покрытий.

Современная композиция для образования лакокрасочных покрытий может быть получена смешиванием дозированных исходных компонентов: полуфабрикатных лаков и латексов, суспензий цветных пигментов, суспензий белых пигментов и наполнителей. Из таких компонентов на установке, снабженной мешалкой, путем компьютерного дозирования можно получить ЛКМ даже в магазине, в авторемонтной мастерской и т.д.

Процесс образования лакокрасочного покрытия можно представить как нанесение ЛКМ на поверхность твердого тела, растекание ЛКМ по поверхности и установление прочного адгезионного контакта между подложкой и ЛКМ и отверждение пленки в результате полного испарения растворителя, химических превращений или того и другого одновременно.

Отверждение пленки за счет испарения растворителя характерно для ЛКМ на основе превращаемых пленкообразователей (термопластичных смол, природных смол, эфиров целлюлозы). Такие покрытия могут плавиться при нагревании и растворяться в органических растворителях. На процесс образования пленки в этом случае оказывает влияние вид пленкообразователя, его физические и химические свойства; состав и свойства легколетучей части ЛКМ; состав и количество растворителей с низкой летучестью, пластификаторов и других компонентов, которые в значительных количествах (до 10%) остаются в покрытии; свойства готового ЛКМ, его концентрация, вязкость, температура, продолжительность хранения; условия пленкообразования; температура и влажность воздуха, насыщенность парами легколетучего растворителя.

Процесс пленкообразования для водных дисперсий полимеров, которые в последние годы широко используются в производстве ЛКМ, значительно сложнее, чем для растворов полимеров в органических растворителях. Он протекает в три стадии. Сначала полимерные частицы дисперсии сближаются и вследствие испарения воды контактируют друг с другом. Затем под влиянием силы поверхностного натяжения они сильно деформируются. Коалисценция (сливание) частиц происходит благодаря диффузии полимерных цепей через границу соприкосновения частиц.

Для получения покрытий лучшего качества применяют дисперсии с малым размером частиц и специальными пленкообразующими добавками, или коалисцентами. Они придают краскам морозостойкость, снижая температуру замерзания. Следует помнить, что пленкообразование проходит при определенной для каждого полимера температуре. Если процесс испарения воды идет при более низкой температуре, образуется мутное, растрескивающееся или даже осыпающееся покрытие.

Лакокрасочные покрытия, которые образуются за счет химических превращений пленкообразователя, не плавятся при нагревании, не растворяются органических растворителях, имеют высокую прочность и твердость. Причиной тому - образование трехмерной сетки за счет реакции поликонденсации функциональных групп пленкообразователя между собой (карбоксильных, эпоксидных и т.д.).

Для масляных лакокрасочных составов механизм образования покрытия иной. Растительные масла состоят из триглицеридов жирных кислот. При нанесении олифы на поверхность кислород воздуха присоединяется по двойным связям остатков ненасыщенных жирных кислот и образует перекисные соединения, которые

распадаются на радикалы и инициируют процесс полимеризации жирных кислот. Образуется прочная нерастворимая пленка.

На процесс химического отверждения влияет толщина пленки (твердая поверхностная пленка может затруднять поступление кислорода и отвод газообразных продуктов реакции из внутренней части покрытия, что приводит к его размягчению и деформации), а также температура (повышение температуры на 10 °С может в 2 - 3 раза ускорить реакцию отверждения) и введение катализаторов-ускорителей. Прочность образовавшегося покрытия зависит от соотношения сил адгезии и когезии, которые, в свою очередь, зависят от природы пленкообразователя (полярности макромолекул), толщины пленки, характера поверхности материала.

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.

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) предназначены для окраски или покрытия различных поверхностей — древесины, металла, бетона и т. д. В состав лакокрасочной композиции входят: пленкообразователи, пигменты, красители и другие функциональные добавки.

Пленкообразователи делят по происхождению на природные, искусственные, синтетические; по эксплуатационным свойствам — теплостойкие, морозостойкие и др.; по назначению — для наружных или внутренних работ.

В зависимости от состава и назначения ЛКМ 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 служат растворители, разбавители, смывки и сиккативы (ускорители высыхания).

Олифы - пленкообразующие и связующие материалы, которые используют для приготовления масляных и других красок, лаков, грунтовок, шпатлевок. Их используют для пропитки древесины и других пористых поверхностей перед окраской.

Ассортимент олиф подразделяют по природе пленкообразователя; по составу олифы бывают без растворителей (натуральные) и с растворителями.

Натуральные олифы, выработанные исключительно из высыхающих растительных масел — льняного и конопляного. Натуральные олифы бывают оксидированными.

Полунатуральная олифа получается при термической переработке растительных масел, жиров, нефтепродуктов, содержит сиккативы и растворители. Оксидированные уплотенные олифы выпускают под названием олифа-оксоль или оксоль-смесь. Содержание растворителей составляет до 45%.

Выпускают также комбинированные олифы (используют низкокачественные растительные масла, нефтепродукты); синтетические и искусственные олифы — это различные побочные продукты нефтехимических производств.

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

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 (непрозрачные).

Алкидные лаки — это растворы алкидных смол в нефтяных растворителях — уайт-спирите, сольвентнафте или др. Предназначены для покрытия металлических и деревянных изделий и конструкций. В зависимости от вида алкидной смолы алкидные лаки бывают глифталевые — ГФ, пентафталевые ПФ, алкидно-акриловые (АС); алкидно-уретановые (АУ) и др. 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 (янтарь и др); лаки на основе термопластичных синтетических смол; лаки на основе термореактивных синтетических смол.

Алкидно-карбамидные лаки, в их состав входят глифталевая, пентафталевая смолы, карбамид. Перед использованием в эти лаки вводят кислотный отвердитель (органические кислоты). Они используются для отделки древесины, как паркетный и мебельный лаки. Покрытия высокопрочные, твердые, имеют блеск, водо- и термостойкие.

Полиэфирные лаки не содержат летучих растворителей. Компонентами этих лаков являются полиэфирные смолы и инициирующие добавки — перекиси или гидроперекиси, при добавлении к лаковой основе которых происходит отверждение. 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.

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

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

Грунтовки предназначаются для нанесения первого слоя лакокрасочного покрытия.Они должны обеспечивать прочность соединения с окрашиваемой поверхностью и с другими слоями покрытия. Разновидности грунтовок: изолирующие грунтовки — препятствуют 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.

Шпатлевки предназначены для заполнения неровностей и углублений, сглаживания окрашиваемой поверхности. Ее 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 (МА) — суспензии пигментов в олифах-оксоль и других олифах. 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.

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 др.

Водно-дисперсионные краски (другое название водно-эмульсионные, водно-дисперсные, водные, латексные) — это суспензии пигментов в водных дисперсиях пленкообразователей (водных эмульсиях). Вода не является растворителем, поэтому краски на водной основе — это сложные коллоидные системы, они содержат 12-15 компонентов. Специальные антифризы предохраняют водную фазу краски от замерзания при снижении температуры; при хранении водно-дисперсионных красок не допускается замораживания продукции. Образующиеся пленки водно-эмульсионных красок получаются матовыми и пористыми, высыхают за 3-12 ч., некоторые дисперсионные краски высыхают за 20-60 мин.

Ассортимент водно-дисперсионных красок основан на различии природы пленкообразующего полимера — поливинилацетатные — ВД-ВА, полиакриловые — ВД-АК, стиролбутадиеновые — ВД-КЧ.

При маркировке ЛКМ используют традиционное промышленное буквенно-цифровое обозначение, состоящее из 5 групп знаков:

• вид лакокрасочного материала, обозначаемый словом (лак, краска, эмаль и т. д.);
• тип пленкообразующего вещества, обозначаемый двумя буквами (НЦ — нитроцеллюлозная, ПФ — пентафталевая и т. д.);
• условия эксплуатации (1 — для наружных работ, 2 — для внутренних работ);
• порядковый номер, присвоенный каждому лакокрасочному материалу;
• цвет.

Пример: Эмаль НЦ 122 синяя.

ЛКМ на сорта не подразделяют. Фасуют в потребительскую тару — банки жестяные (из черной или белой жести) различной емкости, банки полимерные (в том числе с ручкой), ведра из оцинкованной стали, бутылки стеклянные и др.

Уже длительное время актуальны лакокрасочные материалы. С помощью их не просто создается архитектурно-декоративный вид, но осуществляется защита базовой поверхности от различного воздействия окружающей среды. В зависимости от вида такого материала, покрываются разные поверхности. Некоторые из них предназначены для наружного покрытия, а некоторые - исключительно для внутреннего.

В независимости от типа и вида, лакокрасочные изделия представляют состав, в котором присутствуют: связывающее вещество, наполнитель, пигмент и самые различные добавки, позволяющие повышать технологические и эксплуатационные характеристики. Каждая составляющая, выполняет определенные функции. Например: связывающее вещество позволяет сцеплять пленку лакокрасочного материала с поверхностью, наполнитель делает сырье тягучим и гладким при нанесении, а пигменты придают материалу определенный оттенок.

В зависимости от связывающего компонента, такой вид сырья разделяется на несколько групп. Важно заметить, что каждый вид - популярен и имеет особенное предназначение:

• неводные краски - материал используется для защитных и декоративных целей. Он не популярный, так как при использовании имеет специфический запах. К тому же, сохнет нанесенный слой дольше, чем другие вещества. При этом поверхность должна быть покрыта таким составом в несколько слоев, где каждый слой должен хорошо высохнуть. В большинстве случаях, такое сырье используется для защиты поверхности, особенно при обшивке досок, выполняя функции грунтовки. Преимуществом такого лакокрасочного материала является малый расход и высокий уровень наполняемости;
• водно-дисперсионные краски - данное сырье изготовлено на основе синтетических полимеров, наделенных связывающими характеристиками. В качестве разбавителя такого материала, используется не органический растворитель, а вода. После нанесения краски на поверхность, она испаряется, а покрытие твердеет, наделяется такими качествами, как высокой водостойкостью и пожаробезопасностью. В продаже такое сырье представлено в виде жидкой пасты, которая перед покраской, разбавляется водой;
• водные краски - это самый популярный вид отделочного материала, широко применяющийся в быту. Такое сырье идеально подходит для окрашивания стен в закрытых помещениях, где нет вытяжки. Его главным преимуществом является то, что он не имеет запаха, вообще не токсичен, быстро сохнет;
• эмали - разновидность лакокрасочных материалов, который представляет собой красящее вещество из натуральной или синтетической смолы, полимеров с различными добавками. Таким составом можно красить любые виды поверхностей: металл, дерево, штукатурку, бетон, даже монтажную пену и герметик. После нанесения, эмаль быстро высыхает, образуя прочную, гладкую пленку на поверхности базовой основы;
• лаки - эффективные и практичные растворы плёнкообразующих веществ из синтетических или натуральных смол, полимеров в органических растворителях. Использоваться они начали довольно давно и по настоящее время остаются актуальными. Нанося такое вещество на поверхность, образуется твердая, прозрачная пленка, которая плотно, надежно удерживается на подложке;
• растворители - это раствор, применяющийся для химического разбавления красок и эмалей. Некоторые виды лакокрасочных материалов невозможно использовать для нанесения на поверхность, пока не будет использовано такое вещество. Применяя растворитель, можно получить ожидаемую степень вязкости и плотности краски или эмали, а уже после этого наносить их на базовую основу. Растворитель принимает участие только в процессе нанесения краски, после этого, во время высыхания, он полностью испаряется;
• грунтовки - это эффективный жидкий раствор, состоит из смеси наполнителей, который образует связывающее полимерное клеевое вещество. Наносится оно на поверхность в процессе подготовки отделочных работ. Главная цель грунтовки - повысить адгезию между поверхностью и слоем отделочного материала. Состав проникает в основание на глубину до 5 мм и образует цепочку полимеров, делающие поверхность крепче, прочнее и надежнее. К тому же, на разных поверхностях, может выполнять и защитные функции. Например, на металле, устранить вероятность появления коррозии;
• шпатлевки - лакокрасочный материал, с помощью которого можно выровнять поверхность, устранить разного рода дефекты на основе, в том числе и заполнить выемки, неровности перед тем, как нанести краски. В своем составе такое сырье может иметь различные вяжущие составляющие: цемент, гипс или полимеры. После нанесения, шпатлевка быстро сохнет, излишки убираются при помощи наждачной бумаги, делая поверхность идеально ровной;
• нитрорастворители и нитрокраски - это особая группа лакокрасочных веществ, которая отличается «капризностью». Материал не подходит для смешивания с масляными красками, так как они просто растворяют ее пленку. К тому же, они токсичны, пожароопасны и наносятся на поверхности, которые специально подготовлены для окрашивания. Как правило, они продаются уже готовыми к нанесению. Преимуществом такого лакокрасочного материала является уникальный «зеркальный» эффект после высыхания. Его не может повторить ни одна из современных красок и эмалей.

Окружающий мир без красок и лаков был бы абсолютно серым и безрадостным. Тяжело представить жизнь современного человека без этих материалов. В самые разнообразные цвета окрашено все вокруг нас: дома, предметы интерьера, бытовая техника, спортивный инвентарь, транспорт, и тем более детские игрушки. Лакокрасочные материалы защищают от ржавчины металлические конструкции, гниения деревянные изделия, предупреждают растрескивание бетона и штукатурки.

Общая характеристика

Лакокрасочным материалом (ЛКМ) называют поликомпонентную систему, которая при нанесении на окрашиваемую поверхность образует цельное полимерное покрытие с защитными, декоративными и специальными свойствами. Это покрытие формируют определенные физико-химические превращения. Тонкая пленка на основе органических и неорганических соединений изолирует поверхность от воздействия окружающей среды, придает ей определенную окраску и облик. Толщина такой пленки не превышает десятки микрометров, т.е. примерно равна толщине человеческого волоса.

В состав лакокрасочных материалов входят:

1. Разбавители.
2. Отвердители.
3. Ускорители.
4. Целевые добавки.

Следует остановиться на каждом из них по отдельности.

Таблица 1. Классификация ЛКМ по роду плёнкообразующего вещества.

Таблица 2. Классификация ЛКМ по назначению.

Пленкообразователи (будучи по своей природе полимеризационными, природными, поликонденсационными смолами, эфирами целлюлозы, жирными кислотами, растительными маслами) выполняют ряд важных функций:

1. Связывают наполнители и пигменты;
2. Растворяют органические наполнители;
3. Образуют защитную пленку;
4. Способствуют адгезии с обрабатываемой поверхностью.

Зачастую в качестве пленкообразующих веществ используют алкидные смолы. Это полиэфиры, которые являются результатом переработки многоосновных и жирных одноосновных кислот, а также спиртов и имеют разветвленную структуру.

Выделяют несколько видов этого соединения:

• глифталевая,
• пентафталевая,
• этрифталевая,
• ксифталевая.

Каждая из них на основе:

• глицерина,
• пенраэтитрита,
• этиола,
• ксилита.

Алкидная смола обуславливает плавность и влагоустойчивость готового состава. С целью улучшения этих параметров в рецептуру добавляют растительные масла или карбоновые кислоты.

На основании массовой доли масла в составе, смолы бывают:

• сверхтощими,
• тощими,
• средней жирности,
• жирные.

Алкидные смолы могут быть:

• высыхающими,
• невысыхающими.

Вид растительного масла, которое используют при изготовлении ЛКМ, влияет на скорость высыхания защитной пленки и ее водоустойчивость. Именно это следует учитывать при составлении рецептуры того или иного материала. Так, например, тунговое масло обладает наибольшей скоростью высыхания, поэтому его целесообразно использовать при производстве грунтовок.

По взаимоотношениям с растворителями алкидная смола может быть:

• Водоразбавляемой и нерастворимой в воде;
• Разбавляемой органическими растворителями и растворимой в них.

Таблица 3. Пленкообразующие, применяемые при изготовлении лакокрасочных материалов.

Есть не что иное, как красящий порошок. Будучи нерастворимым в основе, образует с ней мелкодисперсную суспензию. По своей химической природе представляют собой соли или окислы металлов.

По происхождению можно выделить две группы этих веществ:

1. Природные или естественные;
2. Искусственные или синтетические. В свою очередь делятся на: органические и неорганические.

Наиболее яркий представитель естественных пигментов различные глины. Благодаря наличию в составе окислов железа, они способны давать самую разнообразную окраску: начиная желтой и заканчивая красно-коричневой. Главным достоинством применения природных пигментов является стойкость цвета.

Искусственные пигменты получают путем химических преобразований.

Чаще всего в производстве используют:

• лазурь,
• киноварь,
• свинцовый сурик,
• различные белила.

Достоинством веществ этого типа является очень яркий цвет в итоге.

Пигментирование ЛКМ повышает их влагостойкость, химическую стойкость, устойчивость к выцветанию, дисперсность, смачиваемость и другие качественные характеристики.

Использование дорогостоящих пигментов в составе лакокрасочных материалов не всегда экономически оправдано. Для экономии ресурсов часть из них заменяют на наполнители - неорганические сухие соединения, которые обладают следующими свойствами:

1. Не растворяются в применяемой среде.
2. Имеют высокую степень дисперсности и белизны.
3. Содержат минимальное количество водорастворимых примесей.
4. Имеют небольшую плотность и твердость.

Использовать их допускается только при производстве грунтовок и эмалей. Очень важно оптимально подобрать пропорцию между пигментом и наполнителем. Только в этом случае можно улучшить свойства лакокрасочных материалов. Как пример, повысить прочность или сделать более эластичным. Наиболее часто наполнителями выступают мел, тальк, слюда и т.д.

Разбавители

Очень часто необходимо регулировать вязкость лакокрасочного материала до определенного предела, именно с этой целью используют разбавители, которые не обладают растворяющей способностью. Зачастую в этом качестве выступает вода.

Для инициации процесса пленкообразования в состав лакокрасочных материалов вводят сиккативы, которые представляют собой соли нафтеновой, смоляной, масляной кислот, растворимые в органических растворителях. Пленка может начать формироваться либо с поверхности, либо у подложки обработанного основания. Это зависит от типа сиккатива в составе ЛКМ. Мнение, что скорость пленкообразования прямо пропорционально количеству добавленного вещества, является верным лишь отчасти. При перенасыщении состава сиккативом, материал высыхает медленнее. Выполнять свою функцию он продолжает и после полного высыхания. Что является еще одной причиной разумного использования этого вещества, ибо в противном случае покрытие состарится преждевременно.

Отвердители

Эти вещества используют, как правило, перед началом работы с лакокрасочным материалом. Представляет собой химическое соединение, добавка которого к ЛКМ приводит к образованию неплавкого нерастворимого продукта.

Ускорители

Соединения, применяемые с целью уменьшить время отверждения лакокрасочного материала.

Предтавляют собой жидкость (или смесь), которая обладает способность растворять пленкообразующие вещества. Остновной задачей является обеспечение возможности покрытия лакокрасочным материалом подложки. В промышленности чаще всего применяют сольвет, бутилацетат, уайт-спирит, вода.

Целевые добавки

Соединения, которые улучшают качественные характеристики лакокрасочных материалов, такие как: адгезия, абразивостойкость, пленкообразование, эстетичность, растекание, стабильность при хранении, прочность пленки и т.д. Как правило, массовая доля добавки в рецептуре находится в пределах 0,1-2%. Лучше всего использовать несколько видов этого вещества при производстве ЛКМ, но даже в этом случае его содержание будет менее 5%.

Порошковые смеси всегда пользовались популярностью среди производителей различных лакокрасочных товаров, благодаря удобству в их использовании. Подобные смеси существовали ещё в древние времена и были усовершенствованы технологами.

С давних времён человечество пользовалось красками, как для эстетического удовольствия, так и для практических нужд. При чём, во втором случае также есть элемент эстетики, поскольку окрашенные поверхности стен или предметов выглядели очень красиво, о практичности можно даже и не говорить. Краски и другие лакокрасочные материалы были верными спутниками человечества. Они шагали в ногу со временем, становясь всё лучше по качеству и сложнее по структуре.