Компоненты используемые для лакокрасочных материалов

Состав лакокрасочных материалов

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. Пленкообразующие вещества.
  2. Пигменты.
  3. Наполнители.
  4. Разбавители.
  5. Сиккативы.
  6. Отвердители.
  7. Ускорители.
  8. Целевые добавки.
  9. Растворители.

Следует остановиться на каждом из них по отдельности.

Таблица 1. Классификация ЛКМ по роду плёнкообразующего вещества.

Род плёнкообразующего веществаУсловное обозначениеРод плёнкообразующего веществаУсловноеобозначение
МасляныеМАПерхлорвиниловыеХВ
ПентафталевыеПФМеламиноалкидныеМЛ
НитроцеллюлозныеНЦПолиакриловыеАК
ГлифталевыеГФКаучуковыеКЧ
БитумныеБТСополимерно-стирольныеСС
Масляно-стирольныеМСПолиуретановыеУР
ШеллачныеШЛСополимерно-винилхлоридныеХС
ЭтрифталевыеЭТФенольныеФЛ
ПолиэфирныеПЭЭпоксидныеЭП
МочевиноформальдегидныеМЧАлкидно-акриловыеАС
КремнеорганическиеКОКанифольныеКФ

Таблица 2. Классификация ЛКМ по назначению.

НазначениеГруппаНазначениеГруппа
Атмосферостойкие1Маслобензостойкие6
Ограниченноатмосферостойкие2Химически стойкие7
Консервационные3Термостойкие8
Водостойкие4Электроизоляционные9
Специальные5

Пленкообразующие вещества

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:

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:

Алкидные смолы могут быть:

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.

НаименованиеХарактеристикаОбласть применения
Латекс СКС-65 ГП ГОСТ 10564-75*Продукт совместной полимеризации дивинила со стиролом. Масса белого цвета. Вязкость — 11…16 с. рН — не менее 11.Изготовление водоэмульсионных красок КЧВД-26, состав «ФСЛ» и др.
Поливинилацетатная дисперсия ПВАД ГОСТ 18992—80*Однородная вязкая масса белого цвета. Получают путем полимеризации винилацетата в присутствии инициатора и защитного коллоида.
Условная вязкость по кружке ВМС — 6…10 с.
Изготовление водно-дисперсионных красок ЭВА-17, ЭВА-27, состав «Дефас»
Олифа «Оксоль» ГОСТ 190—78*Маслянистая жидкость темно-желтого цвета. Вязкость по вискозиметру ВЗ-4 — 18…20 с, время высыхания до 24 ч. Получают путем .окисления растительных масел при температуре 160°С с добавлением сиккативаИзготовление масляных красок, грунтовок, шпатлевок
Олифа натуральная ГОСТ 7931—76*Маслянистая жидкость желтого цвета, вязкость по вискозиметру ВЗ-4 — 12…16 с, время высыхания до 24 ч. Получают на основе полимеризации высыхающих масел при температуре 160… 180 °С, не содержит растворителяИзготовление высококачественных масляных красок и грунтовок
Жидкое стекло калийное ГОСТ 18958—73Жидкость желтого цвета , плотностью 1,15. ..1,18 кг/см3 . Получают путем разогрева и перемешивания в горячей воде кусков силикатного растворимого стекла.Изготовление силикатных красок
Лак ГФ-046 ТУ 6-10-612—76Раствор глифталевой смолы в сольвенте или уайт-спирите, вязкость по ВЗ-4 — 40…60 с, содержание нелетучих —Изготовление эмали ГФ-230
ЛакПФ-06 0 ТУ 6-10-612—76Раствор пентафталевой смолы в уайт-спирите, вязкость по ВЗ-4 — 45… 60 с, содержание нелетучих — 58…62 %Изготовление эмали ПФ-115, ПФ-14
Фосфатное связующее ФС-3 ТУ 6-59-0204852-8—89Бесцветная вязкая жидкость без механических включенийИзготовление фосфатных красок

Пигменты

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.

Наполнители

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.

Сиккативы

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.

Растворители

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%.

Основными из них являются:

  1. Усилители противокоррозионных свойств – отработанные наполнители, которыми частично заменяют потивокоррозионный пигмент в рецептуре ЛКМ.
  2. Пеногасители – применяют с целью предотвратить возникновение воздушных образований при покраске. Принцип действия основан на способности понижать поверхностное натяжение около пузырей, это способствует их слиянию в более крупные и менее устойчивые соединения, которые в результате разрушаются.
  3. Блокирующие осаждение – вещества, которые придают смеси небольшую тиксотропность и предотвращают осаждение пигментов при хранении ЛКМ. Использовать ее нужно с осторожностью, т.к. при чрезмерном употреблении произойдет расслоение системы.
  4. Предотвращающие образование пленки на поверхности – сиккативы, входящие в состав лакокрасочных материалов, могут вызвать усыхание поверхностного слоя продукта, в целях избежания этого в рецептуру добавляют метиэтилкетоокси, циклогексаноноксим и подобные им вещества
  5. Ингибиторы коррозии тары – добавка, применяемая при производстве водных красок, способных вызвать коррозию упаковки, в которой они хранятся. Чаще всего страдают внутренние спаи, стойки и т.д. Для предотвращения этого процесса вводят в состав, например, нитрит натрия или бензоат натрия. Единственным недостатком применения подобных ингибиторов является уменьшение водостойкости покрытия.
  6. Влагопоглащающие и предотвращающие газовыделение – низкое содержание влаги является очень важным условием для хранения ЛКМ. Поэтому очень важно использовать только пигменты, которые практически не содержат адсорбционной воды. Некоторые добавки способны активно реагировать с водой обезвоживая тем самым пигмент.

материалы по теме

Полиэфир – состав, применение и назначение

Лакокрасочные материалы являются неотъемлемой частью любого строительства или ремонта. Без них в этом деле обойтись просто невозможно. Сегодня на рынке лакокрасочной промышленности существует огромное количество различных лакокрасочных материалов, и все они различаются по своему составу и своим свойствам. Каждый лакокрасочный материал со своими определенными свойствами предназначен для конкретного использования. Д остаточно широкую популярность имеют лакокрасочные материалы, в составе которых содержатся различные полиэфиры.

Эпоксидные составы

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.

Из чего состоит краска

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.

Основные составляющие ЛКМ

Прошло то время, когда лакокрасочные материалы представляли собой жидкие, горючие и огнеопасные вещества, как правило, с характерным запахом, состоящие максимум из трех компонентов — пленкообразователя, пигмента и растворителя.

На смену им пришли принципиально новые, более экологически чистые материалы — водные, порошковые, безрастворительные или с низким содержанием растворителя. Увеличился выпуск лакокрасочных материалов (мировой объем превысил 25 млн. тонн), значительно увеличился ассортимент, улучшилось качество, повысилась культура производства и применения. Все это — результат требований времени, главные из которых — экология, экономика, высокое качество.

Современные лакокрасочные материалы — сложные многокомпонентные композиции, состоящие нередко из 5-10 ингридиентов, каждый из которых выполняет определенные функции, а в совокупности они обеспечивают необходимые свойства материала. Оптимальный подбор компонентов таких составов требует высокой квалификации специалиста и зачастую занимает много времени.

Следует отметить специфику лакокрасочного производства: многообразие продукции, насчитывающей тысячи наименований, и многочисленность сфер их применения, расширение которых приводит к увеличению ассортимента. Поэтому все более актуальной становится необходимость разработки принципов составления и расчета рецептур лакокрасочных материалов, соответствующих возрастающим требованиям заказчиков.

Рецептура лакокрасочного материала — исходная ступень при организации производства любых видов ЛКМ. Вусловиях рыночной экономики она, как правило, представляет «ноу-хау». Бытует мнение: хорошая рецептура имеет хорошую цену.Владение методами расчета рецептур крайне важно для любого специалиста, связанного с их разработкой: как для исследователя, так и производственника.

Конечной целью любых окрасочных работ является получение на окрашиваемой поверхности тонкой пленки, типа как для упаковки продуктов, в парниках и т. д. Пленка лакокрасочного материала, однако, отличается от полимерных пленок.

Само понятие — лакокрасочные материалы, означает композицию, которая, будучи равномерно нанесена на поверхность окрашиваемого изделия, в результате сложных физических и химических превращений формируется в сплошное полимерное покрытие с определенными свойствами (защитными, декоративными, специальными).

Общим свойством всех лакокрасочных покрытий является изоляция поверхности от внешних воздействий, придание ей определенных вида, цвета и фактуры. Это достигается за счет получения твердой пленки на основе органических (и неорганических, например жидкого стекла) веществ. При этом толщина пленки может составлять несколько десятков или сотен микрометров. Следовательно, главным компонентом любого лакокрасочного материала, определяющим свойства получаемого покрытия, является пленкообразующее вещество.

К природным пленкообразующим относятся растительные масла, подвергнутые специальной обработке, смолы естественного происхождения (янтарь, канифоль, копалы и др.), битумы и асфальты, белковые вещества (казеин, костный клей), специально обработянная целлюлоза.

Группа синтетических пленкообразующих веществ, используемых в производстве лакокрасочных материалов, гораздо шире и разнообразнее. Это алкидные, эпоксидные, карбамидо- и меламиноформальдегидные, фенолоформальдегидные, перхлорвиниловые и другие смолы.

Основная часть пленкообразующих веществ используется для получения лакокрасочных покрытий, кроме того, их применяют для пропитки пористых поверхностей (дерева, картона, бумаги) и других целей. В композиции часто вводят пигменты (неорганические и органические) и наполнители для придания определенных свойств покрытию.

Составляющие компоненты лакокрасочных материалов

  • Неорганические пигменты — природные или синтетические твердые окрашенные вещества, нерастворимые в воде, растворителях, пленкообразователях. При введении их в тонкодисперсном виде в пленкообразующие вещества образуются цветные покрытия.
  • Органические пигменты — синтетические красящие вещества, при введении которых в пленкообразующие получают лакокрасочные материалы ярких оттенков.
  • Наполнители — твердые дисперсные неорганические вещества, нерастворимые в растворителях и пленкообразователях и не обладающие красящей способностью. Используются для придания покрытию требуемого комплекса свойств.

Одним из необходимых компонентов лакокрасочных материалов, используемых в быту, являются растворители и разбавители.

  • Растворители — это органические летучие жидкости, применяемые для перевода пленкообразователей в состояние, пригодное к нанесению на окрашиваемую поверхность, и для регулирования вязкости лакокрасочного материала. Разбавители не обладают растворяющей способностью, однако в сочетании с растворителями способны регулировать вязкостные свойства систем в значительных пределах. В некоторых материалах в качестве растворителя и разбавителя используют воду.

Кроме основных компонентов пленкообразующего, пигмента, растворителя (разбавителя) в лакокрасочных композициях часто применяются различные целевые добавки: сиккативы, отвердители, ускорители.

  • Сиккативы — это соединения металлов (в основном свинца, марганца, кобальта, кальция, железа) с органическими кислотами.

Соли нафтеновых органических кислот называют нафтенатами, кислот льняного масла линолеатами, смоляных кислот канифоли резинатами и т. д. Эти соли растворимы в органических растворителях.

Сиккативы применяют для ускорения высыхания лакокрасочных материалов, т. е. для сокращения продолжительности пленкообразования.

В зависимости от типа сиккатива процесс пленкообразования начинается либо с формирования поверхностной пленки (кобальтовые сиккативы), либо у подложки, а затем распространяется по всей толщине пленки (марганцевые и свинцовые сиккативы).

Скорость высыхания пленок масляных лакокрасочных материалов пропорциональна количеству вводимого сиккатива лишь до определенного предела.

Если сиккатив вводится в количестве, превышающем оптимальное, скорость высыхания снова снижается.

Следует учитывать, что действие сиккативов не прекращается и после высыхания пленки.

Введение сиккатива в избытке может привести к преждевременному старению покрытий.

  • Отвердитель — химическое вещество, добавляемое к некоторым полимерным материалам (а также лакокрасочным материалам на их основе) для получения неплавкого нерастворимого продукта. Отвердители, как правило, вводят в материал непосредственно перед его употреблением.
  • Ускоритель — химическое соединение, вводимое для повышения скорости отверждения некоторых материалов.

При использовании добавок следует обратить внимание на необходимость обязательного выполнения требований по их применению, указанных на этикетке товарного продукта или в специально прилагаемой инструкции.

Игнорирование рекомендаций, неправильное дозирование отвердителей и ускорителей по принципу «чем больше, тем лучше», произвольное применение растворителей и разбавителей может привести к порче материала и неисправимому браку в работе.

Состав лакокрасочных материалов

Основными компонентами лакокрасочных материалов (ЛКМ) являются пленкообразующие, пигменты, наполнители, пластификаторы, растворители, сиккативы, добавки.

Пленкообразующие лакокрасочных материалов – многокомпонентная система, после нанесения которой на поверхность в результате физико-химических процессов образуется сплошная, прочно сцепленная с основой пленка. Пленкообразующие должны связывать наполнители с пигментами в ЛКМ, быть растворимыми органическими растворителями, обеспечивать хорошую адгезию лакокрасочного покрытия с подложкой, а после высыхания образовывать твердую защитную пленку.
К пленкообразующим веществам относятся: полимеризационные смолы (на основе акрилатов, метакрилатов, хлористого винила и др.), поликонденсационные смолы (алкидные, полиуретановые, эпоксидные, кремнийорганические, формальдегидные), природные смолы (канифоль, битумы, асфальты, копалы), растительные масла, таловое масло, жирные кислоты и эфиры целлюлозы.
Рассмотрим некоторые виды пленкообразователей.

Алкидные смолы

Алкидные смолы среди пленкообразующих веществ занимают почетное первое место не только в отечественной, но и зарубежной лакокрасочной промышленности. Это полиэфиры, которые имеют разветвленное строение. Они являются продуктами неполной переработки одноосновных жирных кислот и многоосновных кислот и спиртов.
Классифицируются алкидные смолы в зависимости от спирта, который используется для их изготовления. Различают алкидные смолы на основе глицерина (глифталевые), этриола (этрифталевые), пентаэритрита (пентафталевые) и ксилита (ксифталевые).

Для того, чтобы алкидная смола имела хорошую растворимость, а готовое лакокрасочное покрытие отличалось водостойкостью и эластичностью, ее модифицируют жирными кислотами либо маслами растительного происхождения. Поэтому алкидные смолы делят еще на невысыхающие и высыхающие. Содержание масла может быть самое разное, вплоть до 70%. Есть сверхтощие (до 34% масел), тощие (от 35 до 45%), средней жирности (46 – 55% масел) и жирные (от 56 до 70%). Пентафталевые алкидные смолы обладают наилучшими защитными характеристиками, при содержании масла около 60 – 65%, а глифталевые – при 50%. Необходимо также знать, что при данной жирности водопроницаемость и скорость высыхания пленки очень сильно зависит от вида используемого растительного масла. Зависимость можно описать следующим рядом (по убыванию): тунговое > ойтисиковое > льняное > дегидратированное касторовое > соевое > подсолнечное.

В обратном порядке масла располагаются по светостойкости. Эти данные используют для изготовления любых алкидных лакокрасочных материалов. Исключение составляют грунтовки, для изготовления которых используют тунговое и льняное масла. Это связано с тем, что грунтовочные смеси используются в качестве промежуточного слоя, который не подвергается воздействию солнечного света.

Алкидные соединения применяются в комплексе с некоторыми другими поликонденсационными, полимеризационными смолами и нитратами целлюлозы. Такие смолы, в зависимости от используемого модифицирующего вещества, подразделяются на: алкидно-меламиновые, алкидно-карбамидные, алкидно-эпоксидные, алкидно-стирольные, уралкидные, алкидно-полиорганосилоксановые и алкидно-акриловые. Они сочетают в себе свойства модифицирующего компонента и алкидной смолы.

Алкидные смолы подразделяются на: разбавляемые водой (водоразбавляемые) и нерастворимые в воде. А также на: разбавляемые органическими растворителями и растворимые в них.

В наше время самое широкое применение нашли водоразбавляемые (водоэмульсионные) лакокрасочные материалы. Они обладают бесспорными преимуществами, по сравнению с красками и лаками на основе органических растворителей, т.к. не вредят человеческому организму, безопасны в пожарном отношении. Водоразбавляемые смолы при взаимодействии с аминоформальдегидными или фенолоформальдегидными водорастворимыми смолами, которые выступают в качестве отверждающих агентов, образуют пленку.

Разбавляемые водой алкидные смолы применяют для изготовления водоэмульсионных эмалей и грунтовок. Глифталевые смолы, разбавленные органическими растворителями, используют в производстве шпатлевок, грунтовок и эмалей для внутренних работ. Пентафталевые – для эмалей и лаков, предназначенных для работы в умеренном климате, под открытым воздухом. Также из высыхающих алкидных смол делают олифы, лаки, эмали, грунтовки, шпатлевки горячей и холодной сушки.

Следующие марки немодифицированных лаков и смол на алкидной основе можно найти на рынках лакокрасочных материалов:
– смолы – ВПФЛ-50, ФК-135, ФК-42, ПГФ-СИН-34;
– лаки – ПФ-060Н, ПФ-060В, ПФ-053Н, ПФ-053В, ГФ-01, ГФ-019, ГФ-046, ГФ-072, В-Эп-0179 и др.

Пигменты – это окрашенные порошки высокой дисперсии. Вода, пленкообразующие вещества их не растворяют. Пигменты в основном применяют в декоративных целях, для придания краскам, грунтовкам, а также эмалям цвета и блеска. Но кроме того пигменты отличаются некоторыми полезными свойствами, которые влияют на конечный продукт: светостойкость, химическая и атмосферостойкость, смачиваемость, дисперсность, маслостойкость, укрывистость, кристаллическая структура, способность взаимодействовать с пленкообразующими.

По своему происхождению пигменты лакокрасочных материалов (ЛКМ) можно разделить на синтетические и природные, а по химическому составу – на органические и неорганические.

К неорганическим пигментам относятся двуокись титана, окись цинка, литопон (дают белый цвет), охра (дает желтый цвет), железная лазурь, ультрамарин (синий), железный сурик, оранжевый крон, мумня (красный), медянка, окись хрома (зеленый цвет). Как видно – большинство неорганических пигментов это соли металлов, оксиды, гидроксиды, которые имеют кристаллическое строение.

Среди органических пигментов можно выделить фталоцианиновые, антрахиноновые, азопигменты, диазопигменты.
Некоторые пигменты могут обеспечивать лакокрасочным материалам дополнительные полезные свойства. Вот, например, при достаточно большом наполнение ЛКМ металлическими пигментами покрытие становится электропроводящим и теплопроводящим. При наполнении лакокрасочного материала цинковой пылью, его можно использовать как протекторную грунтовку.

Наполнитель – это нерастворимое в дисперсионных средах сухое неорганическое вещество. Применяют как добавоки к пигментам для их экономии и снижения стоимости лакокрасочных материалов (ЛКМ). Наполнители вводят только в непрозрачные лакокрасочные материалы (грунтовки, эмали). При правильном подборе системы пигмент – наполнитель можно улучшить свойства ЛКМ. Придать лакокрасочным материалам определенную вязкость, улучшить разливаемость, предотвратить оседание пигментов на дно резервуара, повысить прочность, атмосферостойкость готового покрытия.
В качестве наполнителей применяют тальк, слюду, доломит, мел, барит, кальцит, каолин. Наиболее широко применяются наполнители с высокой степенью белизны, дисперсностью, с низким содержанием водорастворимых примесей, небольшой твердости, плотности, низкой маслоемкости.

В основном наполнители ЛКМ – это природные материалы, лишь малая доля – синтетические (осажденный мел, бланфикс).

Пластификаторы – практически нелетучие органические вещества, которые вводятся в пленкообразующее для придания высохшим ЛКМ эластичности. В качестве пластификаторов используют фталаты, фосфаты, касторовое масло, совол, себацинаты и т.д.

Растворители – летучая органическая жидкость или смесь жидкостей, которая применяется для растворения пленкообразующих, придания ЛКМ нужной консистенции. К ним относятся спирты, эфиры, кетоны, углеводороды.
Сиккативы – мыльное соединение некоторых металлов в растворителях или (используется реже) соединения в виде оксидов. Сиккативы применяют для ускорения процесса высыхания лакокрасочного материала. К сиккативам относятся кобальтовые, марганцевые, свинцовые, линолеаты, нафтенаты, резинаты и др.

Добавки – вещества для придания определенных свойств лакокрасочным материалам. Добавками принято считать различные отвердители, эмульгаторы, стабилизаторы, ускорители, инициаторы и многое другое.

Назначение, виды и состав лакокрасочных материалов

Назначение ЛКМ и области применения.

Использование лакокрасочных материалов (ЛКМ) известно давно – это наиболее доступный и распространенный способ защиты изделий от воздействия окружающей среды и придания им архитектурно-декоративного вида. Долговечность квалифицированно окрашенных изделий и конструкций повышается в 2 – 10 раз. Каждый вид ЛКМ имеет свое назначение: одни пригодны исключительно для наружных работ, другие – только для внутренних, третьи – универсальны, четвертые — придают поверхностям некоторые специальные свойства и т.д.

ЛКМ широко применяются в автомобильной промышленности, машино- и станкостроении, в производстве металлоконструкций различного типа и судостроении, в авиационной промышленности, для окраски подвижного состава, для маркировки изделий и нанесения разметки на дорожное полотно и многих других отраслях народного хозяйства.

Значительная часть ЛКМ используется для окраски наружных и внутренних поверхностей зданий. Правильные выбор цвета и фактуры отделки жилых и производственных помещений имеют не только эстетическое, но и санитарно-гигиеническое и психофизиологическое значение, позволяет снизить утомляемость и повысить работоспособность.

Виды ЛКМ, понятие комплексного покрытия.

  • Олифы применяют для приготовления масляных и разведения густотертых красок, масляно-смоляных лаков, грунтовок, шпатлевок. Они применяются также для грунтования и олифки древесины и других пористых поверхностей перед окраской. Высыхая на воздухе, олифы образуют мягкие эластичные пленки с невысокими защитными и механическими свойствами.
  • Грунтовки – это материалы, являющиеся суспензиями пигментов, как правило, противокоррозионных (или пигментов с наполнителями) в пленкообразующем веществе и образующие после высыхания однородную непрозрачную пленку, которая должна надежно защищать окрашиваемую поверхность (металлическую – от коррозии, древесину – от гниения) и обеспечивать надежное сцепление этой пленки как с окрашиваемой поверхностью, так и с материалами, которые наносятся поверх грунтового слоя (заполнение пор древесины и штукатурки, обеспечения водо- и воздухонепроницаемости покрытия. Грунтовки наносят непосредственно на подготовленную к окраске поверхность изделий и после их отверждения на слой грунта наносится шпатлевка или эмаль.
  • Шпатлевки – материалы, представляющие собой вязкую пастообразную массу, состоящую из смеси пигментов с наполнителями в пленкообразущем веществе. Предназначены для заполнения неровностей и углублений, пазов, выбоин, швов, стыков, т.е. сглаживания окрашиваемой поверхности изделий. Шпатлевки состоят из пленкообразователей, наполнителей, дешевых, чаще всего природного происхождения, пигментов и небольшого количества растворителей. Обычно шпатлевку наносят на предварительно загрунтованную поверхность слоем толщиной до 300 мкм. Перед нанесением последующих окрасочных слоев шпатлевочный слой подвергают сухому или мокрому шлифованию. В быту применяются алкидные, нитроцеллюлозные, эпоксидные и другие шпатлевки.
  • Краски – это суспензии пигментов или их смеси с наполнителями в пленкообразующем веществе (например масле, олифе, эмульсии, казеине, латексе), которые после высыхания образуют непрозрачную окрашенную однородную пленку. Масляные краски выпускаются готовыми к употреблению и густотертыми, которые перед применением разбавляются олифой. Кроме того, к масляными краскам относятся цинковые, титановые и литопонные белила.
  • Эмали – это суспензии пигментов или их смесей с наполнителями в синтетических смолах или других высокомолекулярных соединениях, растворенных в органическом растворителе, образующие после высыхания непрозрачную твердую пленку с различной фактурой. В зависимости от типа пленкообразователя выпускают алкидные (глифталевые и пентафталевые) эмали, нитроцеллюлозные, кремнийорганические, карбамидно- и меламиноформальдегидные и другие эмали. Эмали, полученные замешиванием и растиранием пигментов с олифой, а затем разбавленные лаком, называют масляными эмалями. По физико-механическим и защитным свойствам эмали превосходят масляные краски.
  • Лак – раствор пленкообразующих веществ в органических растворителях или в воде, образующий после высыхания твердую, прозрачную однородную пленку.
  • Комплексное ЛКП – покрытие состоящее из нескольких слоев ЛКМ, располагающихся в следующем порядке: грунтовка, шпатлевка, эмаль, лак – при необходимости.

Рис. 1 Комплексное лакокрасочное покрытие

Состав и назначение компонентов ЛКМ.

Все лакокрасочные материалы (лаки, краски и эмали) содержат в своем составе связующее вещество, пигменты и наполнители, растворители, а также целый ряд специальных добавок (стабилизаторы, эмульгаторы, антисептики, фунгицидные добавки и т.д.), предназначенных для повышения их технологических и эксплуатационных характеристик. Косвенным показателем наличия добавок, как, впрочем, и качества остальных составляющих, является цена продукта. Несмотря на то, что добавки присутствуют в сравнительно небольших количествах, стоимость их достаточно высока, поэтому не следует ожидать безупречного качества от дешевых красок.

Лакокрасочные материалы делятся на две большие группы: водоразбавляемые составы и составы, содержащие летучие органические растворители. Твердая непрозрачная пленка, образующаяся при отверждении нанесенного на поверхность изделия ЛКМ, выполняет защитно-декоративные функции. Проще говоря, она должна скрыть под собой поверхность и защитить ее от возможных механических воздействий, а также обеспечить необходимый уровень визуального комфорта. Эти свойства ЛКМ обеспечиваются его рецептурой, т.е. свойствами входящих в состав ЛКМ компонентов и их соотношением в рецептуре.

  • Пленкообразователь (связующее) – основной компонент любого ЛКМ, вещество, способное после отверждения тем или иным способом образовывать достаточно твёрдую плёнку на окрашиваемой поверхности и хорошо прилипающую к нему. От свойств связующих в значительной мере зависит удобонаносимость ЛКМ, скорость отверждения (высыхания), прочность и долговечность образовавшегося покрытия.
  • Пигменты – выскокодисперсные неорганические или органические вещества, нерастворимые в пленкообразователях и способные образовывать с нимизащитные, декоративные, или декоративно-защитные покрытия. Пигменты придают цвет ЛКМ, укрывистость (непрозрачность), увеличивают твердость, атмосферостойкость покрытия, улучшают защитные, декоративные и другие свойства.
  • Наполнители – белые или слабоокрашенные выскокодисперсные неорганические или органические вещества, отличающиеся более низким показателем преломления света, чем пигменты. Они не обладают защитными и декоративными свойствами, но могут частично заменять дорогостоящие пигменты и улучшать свойства ЛКМ и покрытий на их основе. Наполнители часто выполняют специфические функции (например, повышают вязкость красок, армируют покрытия, препятствуя образованию потеков на вертикальных и наклонных поверхностях, понижают блеск покрытия).
  • Функциональные добавки – компоненты рецептуры ЛКМ, обычно вводимые в малых количествах (как правило, не более 1 – 2%), и придающие ЛКМ и покрытию на его основе специальные свойства. Например:
  • реологические добавки – препятствуют оседанию пигментной части и расслоению ЛКМ под действием силы тяжести при хранении ЛКМ, а также придают ЛКМ свойство тиксотропии – способности не образовывать потеки;
  • смачиватели, диспергаторы – вещества, обеспечивающие эффективное диспергирование пигментов и наполнителей в растворе пленкообразователя;
  • матирующие добавки – вещества снижающие степень блеска ЛКП.
  • сиккативы – вещества, обеспечивающие высыхание ЛКМ, пленкообразователь которых отверждается за счет реакции окисления кислородом воздуха;
  • антиоксиданты – вещества, препятствующие образованию окисных пленок на поверхности ЛКМ при их изготовлении и хранении.

Для водно-дисперсионных (ВД) ЛКМ можно упомянуть:

  • эмульгаторы – вещества, обеспечивающие стабильность эмульсии ВД-красок;
  • антифризы – вещества, препятствующие замерзанию водно-дисперсионных ЛКМ при пониженных температурах и обеспечивающие восстановление свойств ЛКМ после нескольких циклов заморозки-разморозки.
  • фунгицидные добавки – вещества, входящие в состав ЛКМ и обеспечивающие защиту окрашиваемой древесины от плесневых грибов и насекомых.
  • антисептики – вещества, входящие в состав водно-дисперсионных ЛКМ и препятствующих их разрушению при изготовлении и хранении в таре под воздействием бактерий и микроорганизмов.
  • Растворители – жидкие компоненты рецептуры ЛКМ, обеспечивающие требуемую вязкость и текучесть.

Лакокрасочные материалы (ЛКМ)

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) – многокомпонентная система, которая наносится в жидком или порошкообразном состоянии на предварительно подготовленную поверхность и после высыхания (затвердевания) образует прочную, хорошо сцепленную с основанием пленку. Получившуюся пленку называют лакокрасочным покрытием. ЛКМ применяются для защиты металлических, а также других видов изделий от влияния внешних вредных факторов (влага, газы, воздух и т.д.), придания поверхности декоративных свойств.

Купить лакокрасочные материалы от производителя мелким и крупным оптом можно, заполнив форму заявки.

Мы предлагаем: антикоррозийные, огнезащитные, судовые, мебельные, фасадные, строительные, автомобильные, термостойкие, специальные ЛКМ, составы для дорожной разметки, растворители, отвердители, смывки, клеи и др. Огромный ассортимент, высокое качество, оперативная доставка.

Свойства лакокрасочных материалов

Свойства лакокрасочных материалов (ЛКМ) можно разделить на физико-химические, химические и малярно-технические.

Физико-химические свойства ЛКМ подразумевают вязкость, укрывистость, плотность, скорость отвердевания (высыхания) пленки.

К химическим свойствам ЛКМ относятся процентное соотношение составных веществ, количество наполнителей, пленкообразующих, водорастворимых солей, растворителей и т.д.

Малярно-технические свойства характеризуют удобство работы с ЛКМ, т.е. стекаемость, перелив, наносимость, степень перетира, плотность.

Свойства лакокрасочных покрытий

Лакокрасочное покрытие – пленка, образующаяся вследствии высыхания ЛКМ. Такие пленки тоже должны отвечать определенным требованиям и обладать определенными свойствами:

– декоративными (внешний вид, цвет лакокрасочного покрытия, блеск);

– химическими (устойчивость при воздействии атмосферы, агрессивных газов, щелочей, кислот, различных химических растворов, воды, масел, нефти, бензина, эмульсий, мыльного раствора);

– физико-химическими (износостойкость, прочность, твердость, эластичность, прочность на изгиб, адгезия);

– защитными (стойкость в различных атмосферных условиях, термостойкость, светостойкость, морозостойкость);

– малярно-техническими (хорошо поддаваться шлифовке, полировке, зачистке);

– специальные ЛКМ должны обладать дополнительными специфическими свойствами.

Лакокрасочные материалы широко применяются для защиты металлов от коррозии.

Виды лакокрасочных материалов(ЛКМ)

В зависимости от назначения и состава лакокрасочные материалы (ЛКМ) принято делить на: лаки, краски, эмали, грунтовки, шпаклевки.

Лаки – это растворы пленкообразующих веществ в растворителях (или воде), которые после высыхания образуют однородное, твердое, прозрачное (кроме битумного лака) покрытие. Их состав не содержит пигменты и наполнители.

Краски – суспензии пигментов в пленкообразующих веществах, которые после высыхания образуют непрозрачное однородное покрытие.

Эмаль – суспензия пигментов, наполнителей в лаке, которая после высыхания образует непрозрачное, твердое покрытие различной структуры и блеска.

Грунтовка – суспензия пигментов с наполнителями в пленкообразующем веществе, которая после высыхания образует однородную непрозрачную пленку.

Шпаклевка – смесь наполнителей, пигментов и пленкообразующих веществ, пастообразная вязкая масса, предназначена для заполнения дефектов поверхности, придания ей равномерной фактуры.

Состав лакокрасочных материалов

Основными компонентами лакокрасочных материалов (ЛКМ) являются пленкообразующие, пигменты, наполнители, пластификаторы, растворители, сиккативы, добавки.

Пленкообразующие лакокрасочных материалов – многокомпонентная система, после нанесения которой на поверхность в результате физико-химических процессов образуется сплошная, прочно сцепленная с основой пленка. Пленкообразующие должны связывать наполнители с пигментами в ЛКМ, быть растворимыми органическими растворителями, обеспечивать хорошую адгезию лакокрасочного покрытия с подложкой, а после высыхания образовывать твердую защитную пленку.

К пленкообразующим веществам относятся: полимеризационные смолы (на основе акрилатов, метакрилатов, хлористого винила и др.), поликонденсационные смолы (алкидные, полиуретановые, эпоксидные, кремнийорганические, формальдегидные), природные смолы (канифоль, битумы, асфальты, копалы), растительные масла, таловое масло, жирные кислоты и эфиры целлюлозы.

Рассмотрим некоторые виды пленкообразователей.

Алкидные смолы

Алкидные смолы среди пленкообразующих веществ занимают почетное первое место не только в отечественной, но и зарубежной лакокрасочной промышленности. Это полиэфиры, которые имеют разветвленное строение. Они являются продуктами неполной переработки одноосновных жирных кислот и многоосновных кислот и спиртов.

Классифицируются алкидные смолы в зависимости от спирта, который используется для их изготовления. Различают алкидные смолы на основе глицерина (глифталевые), этриола (этрифталевые), пентаэритрита (пентафталевые) и ксилита (ксифталевые).

Для того, чтоб алкидная смола имела хорошую растворимость, а готовое лакокрасочное покрытие отличалось водостойкостью и эластичностью, ее модифицируют жирными кислотами либо маслами растительного происхождения. Поэтому алкидные смолы делят еще на невысыхающие и высыхающие. Содержание масла может быть самое разное, вплоть до 70%. Есть сверхтощие (до 34% масел), тощие (от 35 до 45%), средней жирности (46 – 55% масел) и жирные (от 56 до 70%). Пентафталевые алкидные смолы обладают наилучшими защитными характеристиками, при содержании масла около 60 – 65%, а глифталевые – при 50%. Необходимо также знать, что при данной жирности водопроницаемость и скорость высыхания пленки очень сильно зависит от вида используемого растительного масла. Зависимость можно описать следующим рядом (по убыванию): тунговое > ойтисиковое > льняное > дегидратированное касторовое > соевое > подсолнечное.

В обратном порядке масла располагаются по светостойкости. Эти данные используют для изготовления любых алкидных лакокрасочных материалов. Исключение составляют грунтовки, для изготовления которых используют тунговое и льняное масла. Это связано с тем, что грунтовочные смеси используются в качестве промежуточного слоя, который не подвергается воздействию солнечного света.

Алкидные соединения применяются в комплексе с некоторыми другими поликонденсационными, полимеризационными смолами и нитратами целлюлозы. Такие смолы, в зависимости от используемого модифицирующего вещества, подразделяются на: алкидно-меламиновые, алкидно-карбамидные, алкидно-эпоксидные, алкидно-стирольные, уралкидные, алкидно-полиорганосилоксановые и алкидно-акриловые. Они сочетают в себе свойства модифицирующего компонента и алкидной смолы.

Алкидные смолы подразделяются на: разбавляемые водой (водоразбавляемые) и нерастворимые в воде. А также на: разбавляемые органическими растворителями и растворимые в них.

В наше время самое широкое применение нашли водоразбавляемые (водоэмульсионные) лакокрасочные материалы. Они обладают бесспорными преимуществами, по сравнению с красками и лаками на основе органических растворителей, т.к. не вредят человеческому организму, безопасны в пожарном отношении. Водоразбавляемые смолы при взаимодействии с аминоформальдегидными или фенолоформальдегидными водорастворимыми смолами, которые выступают в качестве отверждающих агентов, образуют пленку.

Разбавляемые водой алкидные смолы применяют для изготовления водоэмульсионных эмалей и грунтовок. Глифталевые смолы, разбавленные органическими растворителями, используют в производстве шпатлевок, грунтовок и эмалей для внутренних работ. Пентафталевые – для эмалей и лаков, предназначенных для работы в умеренном климате, под открытым воздухом. Также из высыхающих алкидных смол делают олифы, лаки, эмали, грунтовки, шпатлевки горячей и холодной сушки.

Следующие марки немодифицированных лаков и смол на алкидной основе можно найти на рынках лакокрасочных материалов:
– смолы – ВПФЛ-50, ФК-135, ФК-42, ПГФ-СИН-34;
– лаки – ПФ-060Н, ПФ-060В, ПФ-053Н, ПФ-053В, ГФ-01, ГФ-019, ГФ-046, ГФ-072, В-Эп-0179 и др.

Пигменты – это окрашенные порошки высокой дисперсии. Вода, пленкообразующие вещества их не растворяют. Пигменты в основном применяют в декоративных целях, для придания краскам, грунтовкам, а также эмалям цвета и блеска. Но кроме того пигменты отличаются некоторыми полезными свойствами, которые влияют на конечный продукт: светостойкость, химическая и атмосферостойкость, смачиваемость, дисперсность, маслостойкость, укрывистость, кристаллическая структура, способность взаимодействовать с пленкообразующими.

По своему происхождению пигменты лакокрасочных материалов (ЛКМ) можно разделить на синтетические и природные, а по химическому составу – на органические и неорганические.

К неорганическим пигментам относятся двуокись титана, окись цинка, литопон (дают белый цвет), охра (дает желтый цвет), железная лазурь, ультрамарин (синий), железный сурик, оранжевый крон, мумня (красный), медянка, окись хрома (зеленый цвет). Как видно – большинство неорганических пигментов это соли металлов, оксиды, гидроксиды, которые имеют кристаллическое строение.

Среди органических пигментов можно выделить фталоцианиновые, антрахиноновые, азопигменты, диазопигменты.

Некоторые пигменты могут обеспечивать лакокрасочным материалам дополнительные полезные свойства. Вот, например, при достаточно большом наполнение ЛКМ металлическими пигментами покрытие становится электропроводящим и теплопроводящим. При наполнении лакокрасочного материала цинковой пылью, его можно использовать как протекторную грунтовку.

Наполнитель – это нерастворимое в дисперсионных средах сухое неорганическое вещество. Применяют как добавоки к пигментам для их экономии и снижения стоимости лакокрасочных материалов (ЛКМ). Наполнители вводят только в непрозрачные лакокрасочные материалы (грунтовки, эмали). При правильном подборе системы пигмент – наполнитель можно улучшить свойства ЛКМ. Придать лакокрасочным материалам определенную вязкость, улучшить разливаемость, предотвратить оседание пигментов на дно резервуара, повысить прочность, атмосферостойкость готового покрытия.

В качестве наполнителей применяют тальк, слюду, доломит, мел, барит, кальцит, каолин. Наиболее широко применяются наполнители с высокой степенью белизны, дисперсностью, с низким содержанием водорастворимых примесей, небольшой твердости, плотности, низкой маслоемкости.

В основном наполнители ЛКМ – это природные материалы, лишь малая доля – синтетические (осажденный мел, бланфикс).

Пластификаторы – практически нелетучие органические вещества, которые вводятся в пленкообразующее для придания высохшим ЛКМ эластичности. В качестве пластификаторов используют фталаты, фосфаты, касторовое масло, совол, себацинаты и т.д.

Растворители – летучая органическая жидкость или смесь жидкостей, которая применяется для растворения пленкообразующих, придания ЛКМ нужной консистенции. К ним относятся спирты, эфиры, кетоны, углеводороды.

Сиккативы – мыльное соединение некоторых металлов в растворителях или (используется реже) соединения в виде оксидов. Сиккативы применяют для ускорения процесса высыхания лакокрасочного материала. К сиккативам относятся кобальтовые, марганцевые, свинцовые, линолеаты, нафтенаты, резинаты и др.

Добавки – вещества для придания определенных свойств лакокрасочным материалам. Добавками принято считать различные отвердители, эмульгаторы, стабилизаторы, ускорители, инициаторы и многое другое.

Классификация лакокрасочных материалов

Все лакокрасочные материалы подразделяются на основные, промежуточные и прочие.

Основные – лаки, эмали, краски, шпаклевки, грунтовки.

Промежуточные – растворителя, разбавители, смолы, их растворы, сиккативы, олифы.

Прочие – подсобные, вспомогательные материалы (мастики, пасты, смывки, отвердители, порозаполнители).

Основные лакокрасочные материалы в свою очередь классифицируют по типу пленкообразователя (химическому составу), назначению.

По типу пленкообразователя ЛКМ различают:

а) лакокрасочные материалы (ЛКМ) на поликонденсационных смолах:

– карбамидные или мочевинные (МЧ);

– меламиновые или меламиноформальдегидные (МЛ);

– полиэфирные насыщенные (ПЛ);

– полиэфирные ненасыщенные (ПЭ);

б) лакокрасочные материалы (ЛКМ) на полимеризационных смолах:

– перхлорвиниловые или поливинилхлоридные (ХВ);

– алкидно-стирольные, масляно-стирольные (МС);

– полиакриловые или полиакрилатные (АК);

– хлорированные полиэтиленовые (ХП);

в) лакокрасочные материалы (ЛКМ) на природных смолах:

г) ЛКМ на эфирах целлюлозы:

Силикатные краски (ЖС) изготавливают на основе силикатов щелочных металлов (жидкое стекло).

Если краска изготовлена на водоэмульсионной основе, то перед буквами, означающими вид пленкообразователя ставят обозначение ВД, например, ВД АК.

По назначению (условиям эксплуатации) ЛКМ различают:

1 – атмосферостойкие (ЛКМ, которые эксплуатируются на открытом воздухе в различных климатических условиях);

2 – ограниченно атмосферостойкие (эксплуатируемые под навесами, внутри различных помещений, т.е. ЛКМ для внутренних работ);

3 – защитные или консервационные (применяются для временной защиты изделий, при перевозках, хранении);

4 – водостойкие (4/1 – стойкие в пресной воде, 4/2 –морской воде);

5 – специальные (ЛКМ, стойкие к воздействию определенных факторов, например, устойчивы к рентгеновскому, радиационному излучению, противообрастающие, светящиеся, лакокрасочные материалы для кожаных изделий, ткани, резины);

6 – маслобензостойкие лакокрасочные материалы (6/1 – устойчивы по отношению к смазкам и минеральным маслам, 6/2 – устойчивы при влиянии керосина, бензина, нефтепродуктов);

7 – стойкие при воздействии химических веществ (7/1 – для атмосферы агрессивных паров и газов, 7/2 – устойчивы под воздействием кислот, 7/3 – для растворов и концентрированных щелочей);

8 – термостойкие ЛКМ (эксплуатирующиеся при температуре от 50 до 500 о С);

9 – электроизоляционные (лакокрасочные материалы, которые подвергаются воздействию электрического тока, являются непроводящими);

Образованные лакокрасочные покрытия принято разделять по внешнему виду на:

По прибору ФБ – 2 определяется степень блеска покрытия, записывается в процентах. Степени блеска покрытий: ВГ – более 60%, Г – 50-59%, ПГ – 37-49%, ПМ – 20-36%, М – 4-19%, ГМ – не больше 3%.

Кроме вышеописанных классификаций лакокрасочные материалы классифицируются еще по некоторым признакам:

– по способу нанесения ЛКМ (валиком или кистью, электрофорезом, пульверизацией и т.д.);

– по условиям сушки (холодная, горячая);

– по декоративным свойствам ЛКМ (имитационные, шагреневые, рефлексные, молотковые, флуоресцентные, цировочные);

– по назначению ЛКМ (для покраски автомобилей, мебели, кожи, материи, электроизоляционного назначения);

– по эксплуатации при определенных условиях (для тропического климата, холодного, загазованного);

– по блеску (высокоглянцевые, глянцевые, полуглянцевые, полуматовые, матовые, глубокоматовые);

– по последовательности нанесения ЛКМ (пропиточные, грунтовочные, промежуточные, покрывные).

Маркировка ЛКМ

У каждого лакокрасочного материала (ЛКМ), будь то лак, краска или шпаклевка, есть свое «имя» и обозначение. Оно состоит из слов, букв, а также цифр. Обозначение пигментированных ЛКМ состоит из пяти групп знаков, на непигментированных (лаков) – четырех.

1 группа. При записи сначала указывается вид ЛКМ – лак, краска, шпаклевка, эмаль или грунтовка. Если в состав краски входит лишь один пигмент, то вместо слова «краска» записывают наименование пигмента (белила цинковые, охра).

2 группа. Далее краткое обозначение основы (две буквы) – указывается тип использованного пленкообразующего вещества. В случае, если в состав ЛКМ входит смесь пленкообразующих веществ – при маркировке указывают основной (тот, который определяет свойства ЛКМ).

3 группа. После буквенного обозначения основы указывают условия эксплуатации данного ЛКМ (цифра).

4 группа. У каждого лакокрасочного материала (ЛКМ) есть свой порядковый номер, присвоенный ему при изготовлении. Он может состоять из одной, двух или трех цифр.

5 группа. Указывается цвет ЛКМ.

Для водоэмульсионных ЛКМ, не содержащих летучего растворителя, порошковых, водоразбавляемых между первой и второй группами знаков ставится обозначение: В – водоразбавляемые, Э – водоэмульсионные, П – порошковые краски, ОД – органодисперсионные (пластизольные, органозольные), Б – не содержащих летучего растворителя.

Между второй и третьей группой знаков всегда ставится тире.

Для алкидных и масляных красок вместо присвоенного при изготовлении порядкового номера ставят цифру, обозначающую вид олифы: 1 – натуральная, 2 – «Оксоль» олифа, 3 – олифа глифталевая, 4 – олифа пентафталевая, 5 – комбинированная.

Иногда для уточнения специфических свойств ЛКМ после порядкового номера ставят обозначения: ПМ – полуматовые, ПГ – пониженной горючести, Г – глянцевые.

– эмаль ПФ-218ХС — эмаль на основе пентафталевой смолы, предназначена для внутренних работ, №18, холодной сушки;

– белила цинковые МА-22Н – белила цинковые изготовлены на основе олифы «Оксоль» (масляные), №2, для внутренних работ;

– краска ВД-ВА-17 белая — краска водоэмульсионная на поливинилацетатной дисперсии, предназначена для выполнения наружных работ, №7, белая;

– шпаклевка ЭП-0010 серая — шпаклевка эпоксидная, №10, серая.

Компоненты лакокрасочных материалов

Пленкообразователи-это главный компонентлюбого лакокрасочного материала. К природным пленкообразующим относятся растительные масла, подвергнутые спец обработке, смолы естественного происхождения, (янтарь, канифоль и др.) белковые вещества (казеин, костный клей), модифицированные эфиры целлюлозы.(нитроцеллюлоза) К синтетическим пленкообразователям относятся эпоксидные, – меламино- и фенолформальдегидные смолы, другие ВМС (ПАА, ПВХ, ПВС, ПВА ),которые при определенных условиях, способные на твердой подложке формировать сплошную пленку, обладающую твердостью, прочностью, эластичностью, адгезией к подложке, устойчивостью к воздействию влаги и др свойствами. Пленкообразующие вещества представляют собой макромолекулярные соединения с ММ от 500 до 30000 и более. Высокую ММ. имеют (Нитроцеллюлоза, полиакрилаты).

Для получения покрытий, отвечающим определенным требованиям, пленкообразователь ожно применять самостоятельно или в комбинации с пигментами и наполнителем, пластификаторами, модификаторами и другими добавками.

Пленкообразование. Подпленкообразованием из дисперсий понимают процесс слипания частиц дисперсной фазы при удалении дисперсионной среды, например, в результате естественного испарения, с образованием однофазной сплошной пленки. Способностью формировать гомогенные латексные пленки обладают лишь дисперсии, полимер которых находится в вэ или в вязкотекучем состоянии, те пленкообразование возможно при температуре около или выше Т стеклования полимера. Для пленкообразования большую роль играет ММ. Однако увеличение относительной ММ пленкообразующего вещества в полимерной пленке хотя и улучшает ее эластичность, твердость, устойчивость к деформации, но одновременно увеличение вязкости раствора затрудняет нанесение покрытия на поверхность. При этом для снижения вязкости требуется больше растворителя (часто органического), что загрязняет окружающую среду. Поэтому здесь необходим компромисс. Пленкообразующие вещества с низкой ММ обладают низкой вязкостью раствора (алкидные и фенольные смолы). Это позволяет изготавливать краски с низкой летучестью и высоким содержанием сухого остатка, и даже краски, не содержащие растворитель. В этом случае ЛКМ состоит из основы с пленкообразующим веществом и отвердителя, вступающих между собой в реакцию, а пленка образуется в результате химического процесса сушки после нанесения краски (химического отверждения). При этом компоненты должны быть смешаны непосредственно перед нанесением краски.

Пигменты –один из главных компонентов защитных декоративных лакокрасочных составов, они выполняют в пленке различные функции:

1. В антикоррозионных покрытиях пигментные смеси выполняют роль пассиваторов, выполняя роль защитного действия всего покрытия

2.В декоративных покрытиях пигментная композиция обеспечивает непрозрачность пленки и нужный цветовой фон

3.Активные пигменты обеспечивают кинетическую и агрегативную устойчивость водной дисперсии пленкообразователя

Пигменты – это высокодисперсные порошкообразные красящие вещества, практически нерастворимые в отличие от красителей в воде, органических растворителях. Пигменты подразделяют на органические и неорганические Цинковые и титановые белила, металлоорганические и металлические (попошки и пудры алюминия, меди и цинка). Наиболее часто используемым пигментом является диоксид титана. Красящая способность пигментов (интенсивность) – это способность цветных пигментов влиять на цвет полученной композиции . Маслоемкость пигмента – это показатель характеризует плотность упаковки порошков, это количество масла(г), необходимое для смачивания и превращения 100г порошка пигмента, в нетекучую пасту. Все свойства пигмента (цвет, яркость, светостойкость, усточивость к хим реагентам, диспергируемость и др.) зависят от кристаллической структуры, формы и размера частиц пигмента. Гидрофильные пигменты – цинковые белила, двуокись титана – они лучше смачиваются водой, чем орг жидкостями. Другие пигменты гидрофобны

Растворители и разбавители Для получениялаков или красок с определенной вязкостью применяют растворители и разбавители. Растворители – это легколетучие органические жидкости, способные растворять пленкообразующие вещества( смолы, эфиры целлюлозы, масла и олифы ) и другие составные части лаков и красок (кроме пигментов). Разбавители – более дешевые летучие органические жидкости, неспособные самостоятельно растворять данное пленкообразующее вещество, но хорошо смешивающее с уже полученным концентрированным лакокрасочным раствором. Они могут снизить вязкость лака до требуемой степени.Скорость испарения должна быть не слишком малой, чтобы не задерживать высыхания пленок лака, но и не чрезмерно большой, иначе пленка загустеет до разравнивания ее кистью и будет иметь следы от неё. При быстром испарении в пленке остаются следы от лопнувших пузырьков. Растворителями различных смол, олиф, жиров и масел являются нефтяные и коксохимические углеводороды, спирты, эфиры простые и сложные, хлорпроизводные углеводородов и др. Все они за исключением углеводородов огнеопасны, а многие из них токсичны, особенно ароматические растворители и хлорпроизводные углеводороды. Это их существенный недстаток.

Ингибиторы коррозии. – это антикоррозионные пигменты такие как свинцовый сурик, хромат цинка или сама краска должна действовать как барьер, защищающий подложку от агрессивного воздействия среды.

Пластификаторы – это эфирыфталевой, фосфорной и др. кислот. Это практически нелетучие органические маслообразные жидкости, хорошо растворяют пленкообразующие вещества и смешиваются с растворителями и разбавителями. Пластификаторы необходимы для таких пленкообразователей(нитроцеллюлозные ), пленки которых без пластификаторов плохо прилипают к покрываемой поверхности, легко морщатся и растрескиваются. Действие пл-ра сводится к взаимодействию с полимером, раздвижению его макромолекул и ослаблению межмолекулярных сил между ними. Это сопровождается повышением элатичности и адгезионной способности.

.Загустители в композиции лакокрасочных материалов.Загустители служат для изменения реологических свойств водоэмульсионных красок. Как и все другие вспомогательные вещества, загустители оказывают влияние на водостойкость покрытий, стойкость к атмосферным воздействиями и связанным с этим изменением глянца. Наиболее широко используемыми загустителями являются карбоксиметилцеллюлоза и гидроксиэтилцеллюлоза. При увеличении степени полимеризации целлюлозы происходит увеличение вязкости. Широкое применение находят также загустители, изготовленные на основе полиметакрилатов, поливинилпирролидона и полиуретанов. В качестве неорганических загустителей используются силикаты слоистой структуры монтмориллонитного типа (алюмосиликат и силикат магния). Они придают покрытию устойчивость к влажному истиранию и не снижают водостойкость покрытия при нахождении на открытом воздухе. Ассоциативные загустители – это гидрофобизированые полимеры с расположенными рядом гидрофильными и гидрофобными структурными звеньями. Представителями в этом класса загустителей являются полиуретановые (гидрофобизированные, набухающие в щелочи эмульсии –ГЭНШ). Ассоциативные загустители содержат в молекуле гидрофобные группы и поэтому могут адсорбироваться на поверхности частиц пленкообразователя, образуя в водной фазе мицеллярные, ассоциативные комплексы. В результате можно добиться повышения вязкости красок с высоким содержанием пленкообразователя. Классический пример водорастворимых полисахаридов – крахмал (основным его техническими источниками является картофель и кукуруза) представляет собой смесь полисахаридов, входящих в состав и структуру растительной ткани в виде зерен, и состоит из двух основных фракций: амилозы и амилопектина. Основное звено у них одно и то же – остатки D-глюкозы. Крахмал обычно нерастворим в холодной воде (главным образом из-за амилопектина), но в горячей воде набухает и превращается в гель. Под действием кислот или ферментов крахмал гидролизуется до полисахаридов меньшей молекулярной массы – декстринов, можно добиться и гидролиза до D – глюкозы. Так же применяемая в виде натриевой соли альгиновая кислота. Она состоит из остатка D-маннуровой кислоты, получают из морских водорослей, где она содержится в виде Ca 2+ или Mg 2+ , нагревом с раствором соды. Альгинат натрия неограниченно растворим в холодной воде и является загустителем. В присутствии ионов тяжелых металлов образует нерастворимые осадки, гелеобразные и с большим трудом поддаются обработке.

Целлюлозные загустители относятся к наиболее распространенным реологическим добавкам для ВД-ЛКМ. Из эфиров целлюлозы в качестве загустителей применяют метилцеллюлозу, оксиэтилцеллюлозу, метилоксиэтилцеллюлозу, КМЦ, метилгидроксиэтилцеллюлозу, метилгидроксипропилцеллюлозу и др.

Полиуретановые загустители. Полиуритановые загустители – это синтетические загустители на основе водоразбавляемых полиуретанов с относительно низкой молекулярной массой. Их применение позволяет составлять рецептуры ВД-ЛКМ, которые по реологическим свойствам идентичны органоразбавляемым. Преимущества: укрывистость, слабое разбрызгивание, биостабильность. Недостатки: потеки, плохая совместимость с гликоль содержащими пигментными пастами. Они относятся к неионным гидрофобным полимерам.

Акриловые загустители.Гидрофобные боковые цепи функциональных мономеров адсорбируются на поверхности молекул загустителя аналогично тому, как молекулы полиуретанового загустителя адсорбируются на поверхности частиц пленкообразователя. В результате образуется аналогичная мицеллярная пространственная структура. Практически в самого начала выпуска современных латексных красок производители пытались найти замену целлюлозным загустителям, так как, несмотря на то что гидроксиэтилцеллюлоза (ГЭЦ) и ее аналоги обеспечивают требуемую вязкость при низких скоростях сдвига, они имеют ряд существенных недостатков: порошкообразная форма, затрудняющая составление рецептуры, подверженность микробному разрушению, незначительна эффективность. Добавление загустителя в качестве одного из последних ингредиентов на конечной стадии приготовления краски требует тщательного перемешивания. Некачественное перемешивание может компенсировать более медленным добавлением загустителя или предварительным разбавлением его водой (50%). Избежать возможного «шока» краски можно введением определенного количества щелочи в загуститель.

Пеногасители. Эмульгаторы, смачивающие агенты, ассоциативные загустители, используемые при производстве Вд-ЛКМ, накапливаясь на поверхности жидкой фазы (границе раздела жидкость – воздух), понижают поверхностное натяжение системы. Это приводит к стабилизации воздушных пузырьков, образовавшихся в процессе диспергирования, перемешивания и транспортировки. Внешне этот эффект проявляется в виде пены или микропены. Воздушные пузырьки поднимаются к поверхности или в высоковязких системах остаются внутри жидкой фазы в виде стабильной микропены. Нанесение краски в таком виде приводит к образованию дефектов покрытия. Для предотвращения этого нежелательного явления необходимо использовать пеногасители. Пеногасители – это жидкости с низким поверхностным натяжением, которые могут разрушать поверхностную пленку или стабилизирующий двойной слой, позволяя воздуху выходить из массы краски. Пеногаситель должен легко вводиться в жидкий слой и дестабилизировать пленку ПАВ. Распространяясь внутри этого слоя, он как жесткий монослой разрушает пузырек пены. В настоящее время наиболее используемыми являются пеногасители на основе минеральных и силиконовых масел.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Читайте также:  Паркетный лак
Ссылка на основную публикацию