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.

Таблица 2. Классификация ЛКМ по назначению.

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.

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.

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.

Школа ЛКМ

ЛКМ: термины и определения

Давайте попробуем разобраться, что же скрывается за словосочетанием «лакокрасочные материалы». Рассмотрим основные понятия, состав, классификацию ЛКМ.

Основные определения

Лакокрасочный материал — продукт обладающий способностью при нанесении тонким слоем на изделие образовывать на поверхности защитную или декоративную пленку.

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) выполняют двойную функцию. Они обеспечивают удовлетворение эстетических требований, выполняют защитные функции, или и те и другие одновременно.

Лакокрасочное покрытие — покрытие, сформировавшееся на поверхности изделия после нанесения одного или нескольких слоев ЛКМ и обладающее достаточной адгезией к подложке.

Лак — раствор пленкообразующих веществ в органических растворителях, или воде, образующий после отверждения (высыхания) прозрачную (кроме битумного лака) твердую однородную пленку.

Эмали и краски предназначаются для получения верхних слоев покрытия, к которым предъявляются высокие и разнообразные требования по декоративности и стойкости к воздействию внешних факторов.

Употребляемые термины «краска» и «эмаль» достаточно близки, но не тождественны. Чтобы понять, чем отличается эмаль от краски, рассмотрим определения:

Эмаль — суспензия пигментов, наполнителей и целевых добавок в лаке, образующая после высыхания непрозрачную твердую пленку с различным блеском и фактурой поверхности.

По физико-механическим характеристикам пленок (твердости, эластичности) и защитным свойствам эмали превосходят масляные и воднодисперсионные краски. Эмали, содержащие, как правило, большое количество пленкообразующего и малое количество наполнителя, обладают повышенной декоративностью.

Краска — суспензия пигментов, наполнителей и целевых добавок в масле, олифе, эмульсии, латексе, образующая после высыхания непрозрачную окрашенную твердую пленку.

Ранее этот термин применялся преимущественно к композициям на основе высыхающих масел и олиф. В настоящее время он сохранился применительно к лакокрасочным материалам строительного назначения (клеевые, воднодисперсионные, силикатные и др.), материалам для неметаллических подложек (художественные краски, краски для кожи). Этот термин применяется и для порошковых составов (сухие краски, порошковые краски для металла).

Грунтовка — суспензия пигментов или смеси пигментов с наполнителями в пленкообразующем веществе (олифе, лаке или др.), образующая после высыхания непрозрачную однородную пленку с хорошей адгезией к подложке и верхним покровным слоям.

Шпатлевка — вязкая пастообразная масса, состоящая из смеси пигментов, наполнителей, пленкообразующего вещества и предназначенная для заполнения неровностей и углублений и сглаживания окрашиваемой поверхности.

Олифа — пленкообразующая жидкость — продукт переработки растительных масел или жирных алкидных смол с введением сиккативов для ускорения высыхания.

Сиккатив — соединения некоторых металлов (в основном свинца, марганца, кобальта) в виде растворов мыл (нафтенат, резинат и др.) в органических растворителях и реже в виде оксидов, добавляемые в качестве катализатора для ускорения высыхания лакокрасочного материала в процессе его изготовления и применения.

Состав ЛКМ

В состав лакокрасочных материалов входят:

• пленкообразующие вещества,
  обеспечивающие образование сплошной пленки, которая изолирует и защищает окрашенную поверхность. Варьируются по химическому составу в зависимости от области применения покрытия. Сюда относятся поликонденсационные (алкидные, эпоксидные, полиуретановые, кремнийорганические и др.), полимеризационные смолы (акриловые, метакриловые, на основе хлористого винила и др.), природные смолы (канифоль, битумы, шеллак и др.), водные дисперсии, различные лаки. Именно они отвечают за образование пленки.
• пигменты
  — тонкодисперсные (органические или неорганические) порошки, обеспечивающие цвет, укрывистость, другие оптические и визуальные эффекты, практически нерастворимые в применяемом растворителе. Наиболее часто используются для эстетических целей, но некоторые (например, железоокисные пигменты) обладают свойствами, ингибирующими коррозию.
• наполнители,
  практически нерастворимые в применяемой среде. Имеют многочисленные функции, включая повышение укрывистости в дополнение к основному пигменту, улучшают отдельные технологические свойства и увеличивают объем (степень наполнения) покровного материала.
• целевые добавки
  — вещества, обычно добавляемые в небольших количествах, которые влияют на отдельные химические или технологические свойства. Например, ускорители отверждения (сиккативы, отвердители), антиоксиданты, загустители, диспергаторы, матирующие добавки, улучшающие розлив, препятствующие образованию трудноразмешиваемого осадка при хранении ЛКМ и др.
• растворители
  — жидкости или смеси жидкостей, способные растворять пленкообразователь: сольвент, бутилацетат, уайт-спирит, вода. Обеспечивают возможность нанесения ЛКМ различными способами на подложку. При использовании для корректировки технологических свойств (вязкости) их также называют разбавителями.

К основным свойствам жидких лакокрасочных систем (прозрачных и непрозрачных) относятся:

• химические (массовая доля нелетучих и летучих веществ, содержание отдельных компонентов, кислотное число, рН и др.);
• физико-химические (плотность, вязкость, продолжительность высыхания, укрывистость и т. д.);
• малярно-технологические (сорность, степень перетира, наносимость, розлив, растекаемость, и т. д.).

К основным свойствам лакокрасочных покрытий (пленок) относятся:

• декоративные (цвет, блеск, внешний вид);
• физико-механические (адгезия, твердость, эластичность пленки, прочность при растяжении и изгибе, ударная прочность, износостойкость);
• защитные (устойчивость к атмосферным воздействиям, светостойкость, стойкость к перепаду температур, термостойкость, морозо-,тропикостойкость и др.);
• малярно-технические (способность шлифоваться, полироваться);
• электроизоляционные (электрическая прочность, удельное электрическое сопротивление, тангенс угла диэлектрических потерь);
• химические (влаго-, водостойкость, масло-, бензостойкость, стойкость к действию кислот, щелочей, растворов солей, агрессивных газов и других химических реагентов).

Специфическими свойствами должны обладать так называемые специальные ЛКМ и покрытия (например, токопроводностью, стойкостью к глубокому холоду и высоким температурам, открытому пламени, рентгеновским и другим видам излучений и т. п.).

Важнейшее значение имеет контроль качества в процессе производства и выпуска готового лакокрасочного материала, а также при окраске изделий. Существует общепринятая в нашей стране система обозначений лакокрасочных материалов (ЛКМ), в которой находят отражение их свойства, назначение, условия эксплуатации. При выборе в магазине какой-либо краски или лака достаточно по нижеприведенным правилам расшифровать обозначение на банке, и вы будете точно знать, для чего этот лакокрасочный материал предназначен, где и как может использоваться.

Выпускаемые промышленностью ЛКМ подразделяются на основные, промежуточные и прочие.

К основным видам ЛКМ относятся лаки, краски, эмали, грунтовки, шпатлевки.

К промежуточным материалам, используемым преимущественно в качестве полуфабрикатов и полупродуктов, относятся олифы, сиккативы, смолы, растворы смол, разбавители и растворители.

К прочим видам относятся вспомогательные и подсобные материалы — смывки, пасты, мастики, отвердители, ускорители, и т. п.

Классификация ЛКМ

Основные лакокрасочные материалы классифицируют по двум признакам:

• химическому составу (типу пленкообразующего)
  • ПФ (пентафталевые),
  • ГФ (глифталевые),
  • ПУ (полиуретановые),
  • МЛ (меламиновые),
  • КО (кремнийорганические),
  • ЭП (эпоксидные),
  • ПЭ (полиэфирные),
  • АК (акриловые),
  • ХВ (перхлорвиниловые),
  • ФП (фторопластовые),
  • МА (масляные),
  • БТ (битумные),
  • КФ (канифольные),
  • НЦ (нитроцеллюлозные),
  • АЦ (ацетилцеллюлозные) и т. п.;

преимущественному назначению, т. е. по потребительскому признаку: термостойкие, фасадные, автомобильные, электроизоляционные и т. д. Каждому лакокрасочному материалу присваивают наименование и обозначение, состоящее из слов, букв и цифр. Обозначение лаков состоит из четырех, а в пигментированных системах (краски, эмали) из пяти групп знаков:

• 1-я группа — вид лакокрасочного материала, обозначаемый словом лак, эмаль, краска, грунтовка, шпатлевка;
• 2-я группа — тип пленкообразующего вещества (смолы, эфира целлюлозы, и т. д.), обозначаемая двумя буквами (ПФ, МА, ЭП, КО, МЛ, и т. д.);
• 3-я группа — условия эксплуатации ЛКМ, обозначается одной цифрой (1, 2, 3, и т. д.);
• 4-я группа — порядковый номер разработки, присвоенный каждому лакокрасочному материалу разработчиком, обозначаемый одной, двумя или тремя цифрами;
• 5-я группа — цвет эмали, краски, грунтовки, шпатлевки, обозначаемый полным словом.

По преимущественному назначению (применительно к условиям эксплуатации) основные лакокрасочные материалы делятся на группы.

Общие сведения и классификация лакокрасочных материалов

Глава 13

ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ПОЛИМЕРЫ

Обычно лакокрасочными материалами называются сложные химические многокомпонентные системы. При нанесении на поверхность какого-либо изделия они формируют специальную пленку или покрытие, обладающее определенными декоративными, защитными и другими свойствами. Главная функция лакокрасочных материалов – защита материалов от разрушений: коррозии, гниения и других. Также в функции лакокрасочных материалов входит придание изделиям декоративного вида.

К преимуществам лакокрасочных материалов относятся: относительная простота нанесения, долговечность, возможность применения для конструкций больших размеров и сложных конструкций, возможность ремонта прямо на месте эксплуатации; относительно невысокая стоимость, возможность получения покрытия любого цвета и текстуры, возможность нанесения материалов на ржавую поверхность.

Общие сведения и классификация лакокрасочных материалов

В строительстве растут требования, предъявляемые к качеству внутренней и наружной отделок зданий и сооружений. Производство отделочных работ осуществляется с применением лакокрасочных материалов, отличающихся по назначению, свойствам и экономическим показателям. Правильный выбор лакокрасочного покрытия имеет существенное значение для надёжного и длительного предохранения строительных конструкций и изделий от разрушения.

Окраска – один из самых распространённых видов отделки, обладающий наибольшими колористическими возможностями. Для создания соответствующей цветовой среды применение краски является достаточно эффективным как для фасадов, так и для интерьеров зданий. Следует отметить, что если во внутренних помещениях не предъявляются особые жёсткие требования к долговечности окраски, то для фасадов домов эти требования являются определяющими, из-за сложности возобновления окрасочных покрытий, особенно в условиях современного многоэтажного строительства.

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) — составы (преимущественно жидкие или пастообразные), которые после нанесения тонким слоем на твердую подложку высыхают с образованием твердой пленки — лакокрасочного покрытия. Основными лакокрасочными товарами являются олифы, лаки и красочные составы (краски).

Исходными материалами для приготовления олиф, лаков и красок служат растительные масла, синтетические и естественные смолы, сиккативы, растворители и разбавители (разжижители), пластификаторы и пигменты. Некоторые из этих материалов (сиккативы, растворители и разбавители, частично и пигменты) наряду с олифами, лаками и красками также поступают в продажу и служат в основном для корректировки состава и свойств уже готовых лакокрасочных товаров.

Лакокрасочное покрытие — покрытие, которое образуется в результате плёнкообразования (высыхания) лакокрасочных материалов, нанесённых на поверхность изделий. Основное назначение лакокрасочных покрытий — защита материалов от разрушения (например, металлов — от коррозии, дерева — от гниения) и декоративная отделка изделий. Существуют также лакокрасочные покрытия специального назначения — электроизоляционные, флуоресцентные, термоиндикаторные, термостойкие, бензо- и маслостойкие и др.

Назначение этих материалов – предохранять части зданий и сооружений от разрушения и придать строительным конструкциям определённую декоративность. Нередко лакокрасочные материалы служат для улучшения санитарно-гигиенических качеств помещений. Но чаще всего они комплексно служат указанным целям, так как, помогая создавать определённое архитектурно-художественное оформление внутри и снаружи здания, они вместе с тем предохраняют материалы конструкций от воздействий окружающей среды.

Краски — это более общее, неточное название цветных веществ (пигментов, красителей). В виде красок выступают суспензии из пигментов в плёнкообразующих веществах и применяются в качестве защитных и декоративных покрытий, а также изобразительном искусстве. Они содержат наполнители, растворители, пластификаторы, отвердители.

Самое первое красящее вещество, которое было применено как краситель — сажа. Мел и охры стали известны около 30 тыс. лет назад. Примерно 6 тыс. лет назад художники начали применять в качестве пигментов малахит, лазурит и киноварь. В V в. до н. э. к ним добавились также свинцовые белила, сурик, глёт. Первоначально рисунки создавались только с помощью пигментов — мелко истолчённых твёрдых окрашенных веществ. Позднее в их состав стали вводить связующие вещества (кровь животных, яичный желток) — так получили краски. До наших дней дошли изображения, возраст которых исчисляется сотнями, а то и тысячами лет — и всё это благодаря долговечности минеральных красок. Обширную группу природных пигментов составляют охры (от греч. «охрос» — «бледный», «желтоватый»).

Химический состав краски включает гидратированные (включающих в химическом составе воду) оксиды железа (Fe₂O₃•Н₂O; Fe₂O₃•3Н₂О). При прокаливании охра теряет кристаллизационную воду, и пигмент превращается в красящее вещество красного оттенка. В наше время охры используются в производстве резины, цемента, бумаги, пластмассы, однако их постепенно вытесняют синтетические жёлтые железооксидные пигменты.

Если в состав краски входят минералы, содержащие оксиды марганца, то получаемое красящее вещество имеет коричневый цвет (вспомните, когда долго постоит марганцовка, то постепенно раствор становится коричневатым из-за наличия оксида марганца MnO₂). Такие пигменты называются умброй. Пигмент тёмно-красного цвета — железный сурик — это оксид железа (III) с примесями силиката алюминия и кварца. Сурик — пигмент универсальный, устойчивый к свету, поэтому он широко используется для окраски деревянных и металлических предметов, а также цемента.

В древние времена природный минерал синего цвета лазурит (или ляпис-лазурь) Na₃Ca[AlSiO₄]₃S ценился дороже золота. Краска из этого истолчённого в мелкий порошок камня называлась ультрамарином. Позднее сплавлением каолина с карбонатом натрия и серой (или сульфатом натрия и углём) стали получать искусственный ультрамарин. Химический состав краски «ультрамарин»: Na₈Al₆Si₆O₂₄S.

Другая известная минеральная краска синтетического происхождения — «прусская лазурь» K[FeIIFeIII(CN)6], впервые полученная в 1704 г.

В качестве зелёного пигмента долго использовалась так называемая богемская земля — минерал авгит (Ca, Na) (Mg, Fe₂+, Fe₃+, Al, Ti) [(Si, Al)₂O₆]. Затем стали готовить краски на основе оксида хрома(Ш) и его гидрата. С открытием в 30-х гг. XX в. фталоцианинов хромовые красители были почти вытеснены ими. Белые пигменты составляют более 60 % всех современных красящих веществ. Их применяют для изготовления лакокрасочных материалов не только белого, но и других цветов, а также в производстве пластмасс, бумаги, строительных материалов, керамики и др.

В древности широко применялись свинцовые белила — основной карбонат свинца 2PbСО₃•Pb(ОН)₂. На протяжении многих веков люди ничего не знали о токсичности свинца, поэтому свинцовые белила входили в состав даже некоторых косметических средств. Сейчас свинцовые белила практически полностью заменены диоксидом титана, цинковыми белилами (оксидом цинка), литопоном (смесью сульфида цинка и сульфата бария). В художественных красках могут использоваться также пигменты, не имеющие широкого распространения из-за высокой стоимости (кобальтовые краски) либо из-за токсичности (например, сульфиды кадмия и ртути). При смешивании пигментов с растительными клеями (пшеничным крахмалом, декстрином и др.) получают акварели (от лат. aqua — «вода») — краски, разводимые водой. Если в пигментно-клеевую смесь добавить белила, красочный слой будет более плотным. Такие краски называются гуашью (от ит. guazzo — «водяная краска»).

На основе растительных масел или синтетических смол готовят масляные краски. Помимо минеральных красок в древности широко применялись краски растительного и животного происхождения. Они обладают большим количеством оттенков, но гораздо менее долговечны. В качестве красителей издавна использовались сок крушины, шафрана, черники, резеды, вытяжки из коры дуба, ольхи.

Пурпуровую краску получали из пурпура, который добывали из желёз средиземноморского моллюска иглянки. Улиток измельчали и полученным соком пропитывали ткань. На воздухе этот сок приобретал пурпурный цвет. Правда, одежды из ткани такого цвета были доступны лишь патрициям: для получения 1 г красителя требовалось переработать более 8 тыс. моллюсков. Высоко ценили также карминовый краситель (кошениль) извлекаемый из червеца карминоносного. 200 тыс. жучков давали всего лишь 1 г красящего вещества. Из Индии в Европу попал другой краситель — индиго. Первоначально его получали из листьев индигоферы. Из 100 кг листьев выходило 3 кг индиго.

В середине XIX в. удалось синтезировать «анилиновый красный», или фуксин (от названия красных цветков фуксии). При нагревании в запаянной трубке анилина C₆H₅NH₂ с дихлорэтаном СН₂Cl—СН₂Сl получилось вещество красного цвета, окрашивающее шелк и шерсть.

Тогда же было получено красновато-фиолетовое вещество, позднее названное мовеином (от фр. mauve — «мальва») за сходство с окраской цветов мальвы. Промышленное производство мовеина стало началом развития анилинокрасочной промышленности.

После открытия английским химиком Петером Гриссом в 1857 г. реакции диазотирования началось производство азокрасителей — самого многочисленного класса органических красителей. Грисс обнаружил, что при обработке ароматических аминов азотистой кислотой образуется неустойчивая диазониевая соль, а в результате её взаимодействия с некоторыми соединениями (фенолами, ароматическими аминами) появляются окрашенные продукты: однако, несмотря на впечатляющие успехи промышленного синтеза красителей, индиго всё ещё получали традиционным способом — из растительного сырья.

В 1866 г. к изучению «короля красителей» приступил Адольф Байер. Ему удалось установить молекулярное строение этого вещества и в 80-х гг. наладить его лабораторный синтез. И лишь в конце 90-х гг. XIX в. было начато промышленное производство индиго.

К началу XX в. было получено более 1200 синтетических органических красителей. К сожалению, их производство и в наши дни остаётся одним из самых загрязняющих окружающую среду, поэтому сейчас исследовательские работы в этой области направлены не на поиск новых красящих веществ, а на усовершенствование уже известных технологий.

Состав современных красок сложный. Помимо красящего пигмента и плёнкообразующего вещества в состав краски могут входить растворители, разбавители, сиккативы (вещества, ускоряющие высыхание лакокрасочных материалов) и другие вспомогательные компоненты. В зависимости от типа плёнкообразующего вещества краски делятся не следующие: масляные краски, эмалевые краски, эмульсионные краски и порошковые краски.

Связующие (плёнкообразующие) вещества являются важной составляющей лаков и красок. От их свойств в значительной мере зависит удобонаносимость малярных составов, а также скорость отвердевания, прочность и долговечность образовавшейся плёнки. Имеется, следовательно, определённая аналогия с ролью неорганических вяжущих, влияющих на тот же комплекс свойств в строительных растворах и бетонах. Свяжущие представляют собой или обработанные растительные масла (олифы), или синтетические высокомолекулярные соединения (синтетические и природные смолы и некоторые другие полимеры и сополимеры), а также неорганические вяжущие – известь, цемент, жидкое стекло и клей из природного сырья – животный клей, казеиновый клей и т.п.

Пигменты – это тонкодисперсные, нерастворимые в растворителях цветные порошки, иногда называемые сухими красками. Пигменты вводят в лакокрасочные материалы для придания покрытиям цвета и укрывистости, а также для улучшения их физико-механических и противокоррозийных свойств. Кроме того пигменты во многом являются аналогами заполнителей в растворах и бетонах и влияют на стоимость красочных составов.

Вспомогательные материалы – растворители, например: сольвентнафта, уайт-спирит, ацетон, ксилол и др. – это летучие жидкости, применяемые для растворения высоковязких плёнкообразующих материалов. Краска приобретает “рабочую вязкость” и становится удобной для нанесения на поверхность.

Пластификаторы добавляют к лакам, краскам и смолам для снижения их вязкости, придания покрытиям гибкости и эластичности. Обычно их вводят в количестве 20-50% от массы пленкообразующего вещества. Наиболее часто применяют сложные эфиры Фосфорной кислоты или касторовое масло (растительный продукт, получаемый при обработке семян клещевины).

Грунтовки наносят первым слоем, они обеспечивают сцепление всех последующих слоёв с основанием, например, с металлом.

Шпатлёвки наносят промежуточным слоем, предназначены они для заполнения различных неровностей окрашиваемой поверхности. В их состав входят недорогие наполнители тальк, мел и др.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Все о лакокрасочных материалах

Для чего нужны лакокрасочные материалы
Лакокрасочный материал – это композиция, которая при нанесении на поверхность окрашиваемого изделия формируется в сплошное полимерное покрытие с определенными свойствами. Такие материалы изолируют поверхности от внешних воздействий и придают им определенный цвет, вид, фактуру.

Лакокрасочные материалы необходимы для защиты изделий и конструкций из дерева, металла, бетона и других от разрушения и для создания их декоративной отделки. Кроме того, существуют лакокрасочные материалы специального назначения: электроизоляционные, флуоресцентные, термоиндикаторные, термостойкие, бензо- и маслостойкие и др.

В результате проведения окрасочных работ на окрашиваемых поверхностях образуется тонкая защитная плёнка, толщина которой может составлять несколько десятков или сотен микрометров. Эту пленку называют лакокрасочным покрытием.

Лакокрасочные материалы подразделяются на шесть видов: лаки, краски, эмали, грунтовки, шпатлевки, порошковые краски.

Лаками называют вещества, способные после испарения растворителя образовывать на поверхности окрашиваемого материала прозрачное однородное покрытие.

Краски представляют собой суспензию твёрдых частиц в олифе, водной дисперсии синтетических полимеров или в природном полимере. При испарении летучих компонентов образуется тонкое покрытие, как правило, непрозрачное и не имеющее блеска.

Эмали – это суспензии наполнителей и пигментов в растворе синтетического или искусственного полимера. Покрытие отличается большей, чем у краски, твёрдостью и характерным блеском.

Грунтовки представляют собой краски или эмали, способные образовывать покрытие с высокой адгезионной прочностью. Это необходимо для того, чтобы краски и эмали лучше держались на окрашиваемой поверхности. Грунтовки не несут декоративной функции, поэтому внешне могут быть довольно неприглядными.

Шпатлевки – вязкие густые композиции, предназначенные для заполнения неровностей и сглаживания окрашиваемых поверхностей. Благодаря наличию в составе мягких наполнителей, покрытие из шпатлевки легко отшлифовать.

Порошковые краски представляют собой смесь пленкообразователей, пигмента и наполнителя. При нанесении на поверхность материала и расплавлении на ней, порошковые краски образуют тонкое равномерное покрытие.

По преимущественному назначению лакокрасочные материалы подразделяются на несколько групп, каждая из которых имеет свое цифровое обозначение:

• 00 — шпатлевки
• 0 — грунтовки, полуфабрикатные лаки
• 1 — атмосферостойкие (для наружных работ)
• 2 — ограниченноатмосферостойкие (для внутренних работ)
• 3 — консервационные
• 4 — водостойкие
• 5 — специальные (антиадгезионные)
• 6 — маслобензостойкие
• 7 — химстойкие
• 8 — термостойкие
• 9 — электроизоляционные

Химическая классификация

В химической классификации материалы подразделяются по виду плёнкообразующего вещества и имеют буквенные обозначения.

• МА — краски масляные
• ПФ — краски пентафталевые
• ГФ — краски глифталевые
• КО — краски кремнеорганические
• НЦ — краски нитроцеллюлозные
• АУ — краски алкидноуретановые
• БТ — краски битумные
• ХВ — краски перхлорвиниловые
• АК — краски полиакриловые
• УР — краски полиуретановые и т.д.

Различные виды лакокрасочных материалов

По наличию пигмента лакокрасочные материалы делятся на непигментированные и пигментированные. К первым относятся олифа, лаки, грунтовки и шпатлевки, ко вторым –преимущественно эмали, краски, но также в их число могут входить грунтовки и шпатлевки.

Кроме того, краски подразделяются на масляные, водоэмульсионные и порошковые; эмали и грунтовки – на органорастворимые и водорастворимые.

Грунтовки должны обеспечивать хорошую адгезию к обрабатываемому ими материалу и высокую коррозионную стойкость покрытия. В связи с этим они подразделяются на:
• пассивирующие • изоляционные
• протекторные
• фосфатирующие
• грунтовки преобразователи ржавчины.

Базисные эмали

Для получения цветных материалов используются три типа базисной эмали: А, В и С.

Базис А – это эмаль с добавлением белого пигмента, которая используется как отдельно, так и для изготовления красок пастельных тонов. В последнем случае для придания цвета используются цветные пигменты.

Базис В – эмаль, содержание в которой белого пигмента незначительно. Базис В используется для изготовления красок средней насыщенности.

Базис С вообще не содержит белого пигмента, и применяется для создания интенсивно окрашенных эмалей.

Современные лакокрасочные материалы Remmers отличаются хорошей укрывистостью, высокой стойкостью к истиранию, к воздействию ультрафиолета. Одним из главных преимуществ окрасочных систем Remmers является их безопасность для здоровья.

Лакокрасочные материалы наносятся кистью, валиком, методом распыления, поэтому удобны для окраски любых поверхностей в любых масштабах.

Краски для фасадных работ подразделяются на силикатные, силиконовые и акрилатные.
Силикатная краска представляет собой состав для окраски жилых и производственных помещений, образующий покрытие с высокой воздухо- и паропроницаемостью. Краска изготовлена на основе соединений кремниевой кислоты и обладает гидрофобным действием.

Remmers Silikatfarbe D – однокомпонентная силикатная краска с кварцевой структурой, усиленная силосаном. Благодаря силикатизации с основанием демонстрирует высокую устойчивость к воздействию погодных условий. Краска применяется для нанесения на силикатный кирпич, формованный известковый камень, неокрашенные штукатурки.

Remmers Siliconharzfarbe LA – краска на основе силиконовой смолы, обладающая водоотталкивающими и противогрибковыми свойствами, а также стойкостью к погодным условиям. Предназначена для перекраски старых, обладающих несущей способностью силикатных, силиконовых и матовых дисперсионных лакокрасочных покрытий, а также для нанесения на различные виды штукатурок.

Remmers Historic Lasur – эффективная лазурь на основе силиконовой смолы, предназначенная для формирования кроющих и лессирующих покрытий в рамках ремонтных работ. Краска обладает высокой стойкостью к погодным условиям.

Remmers Historic Schlämmlasur – краска с мелкозернистым песочным наполнителем, выполненная на основе силиконовой смолы. Разработана специально для создания полупрозрачных кроющих и лессирующих покрытий на поверхности исторических памятников и объектов старины.

Акрилатные краски предназначены для нанесения на бетонные, кирпичные, оштукатуренные поверхности. Обладают высокой водостойкостью, стойкостью к мокрому истиранию, светостойкостью. В числе достоинств акриловых красок – воздухо- и паропроницаемость. Для обработки фасадов из натурального или искусственного камня и бетона разработана специальная система Remmers Betonacryl. Эта высококачественная краска на основе чистого акрилата обладает повышенной эластичностью, высокой кроющей способностью и водоотталкивающими свойствами. Кроме того, система окраски Remmers Betonacryl задерживает процесс карбонатизаци, что продлевает срок службы всей конструкции.

Для покраски металлических конструкций применяются эмали и специальные грунты. Грунты выравнивают поверхность и обеспечивают антикоррозионную защиту, а эмали придают изделиям привлекательный вид. В качестве грунта под эмали рекомендуется использовать алкидные и водные антикоррозионные грунтовки.

Системы окраски для деревянных поверхностей включают в себя широкий спектр шпатлевок, грунтовок, лазурей и лаков. Вододисперсионные краски на акриловой основе и лазури-пропитки защищают древесину от природных воздействий и зачастую обладают противогрибковым действием.

Классификация лакокрасочных материалов

Основные лакокрасочные материалы классифицируются по виду, по химическому составу и преимущественному назначению материала. К этим материалам относятся эмали, краски, лаки, грунтовки, шпатлевки.

В лакокрасочной промышленности существуют общепринятые термины и определения основных видов материалов и их компонентов:

• Лакокрасочное покрытие (ЛКП) — покрытие, сформировавшиеся на поверхности изделия после нанесения на нее одного или нескольких слоев ЛКМ и обладающее достаточной адгезией к подложке;
• Лак — раствор пленкообразующих веществ в органических растворителях или в воде, образующий после отверждения (высыхания) твердую, однородную и прозрачную пленку;
• Эмаль — суспензия пигментов или их смесей с наполнителями в лаке, образующая после высыхания непрозрачную твердую пленку с различным блеском и фактурой поверхности. По степени блеска эмали подразделяются на: глянцевые, полуглянцевые, матовые, полуматовые;
• Краска — суспензия пигментов или их смесей с наполнителями в олифе, эмульсии, латексе или другом пленкообразующем веществе, образующая после высыхания непрозрачную, однородную пленку. Краски подразделяются на: масляные (на основе олифы), водоэмульсионные (на основе водных дисперсий синтетических полимеров);
• Грунтовка — суспензия пигментов или смеси пигментов с наполнителями в пленкообразующем веществе, образующая после высыхания непрозрачную пленку с хорошей адгезией к подложке. Кроме того они защищают металл от коррозии.
• Шпатлевка — вязкая пастообразная масса, состоящая из смеси пигментов, наполнителей и пленкообразующего вещества и предназначенная для заполнения неровностей и углублений окрашиваемой поверхности.
• Олифа — пленкообразующая жидкость — продукт переработки растительных масел с введением сиккативов для ускорения высыхания. Химический состав лакокрасочных материалов.

Все лакокрасочные материалы состоят из:

Пленкообразующих веществ , обеспечивающих образование сплошной пленки, которая изолирует и защищает окрашенную поверхность. Варьируются по химическому составу в зависимости от области применения покрытия. Сюда относятся поликонденсационные (алкидные, эпоксидные, полиуретановые, кремнийорганические, и др.), полимеризационные смолы (акриловые, метакриловые, на основе хлористого винила, и др.), природные смолы ( канифоль, битумы, шеллак и др.) водные дисперсии, различные лаки именно они отвечают за образовании пленки.

Пигментов — онкодисперсных (органических или неорганических) порошков, обеспечивающих цвет, укрывистость и другие оптические и визуальные эффекты, практически нерастворимые в применяемом растворителе. Наиболее часто используются для эстетических целей, но некоторые из них, например, железоокисные пигменты, обладают свойствами игибиторов коррозии.

Наполнителей , практически нерастворимых в применяемой среде, повышающими укрывистость в дополнение к основному пигменту, улучшающих отдельные технологические свойства и увеличивающих объем (степень наполнения) покровного материала.

Целевых добавок — веществ, обычно добавляемых в небольших количествах, которые влияют на отдельные химические или технологические свойства, например: ускорители отверждения (сиккативы, отвердители), антиоксиданты, загустители, диспергаторы, матирующие добавки, улучшающие розлив, препятствующие образованию трудноразмешивающегося осадка при хранении ЛКМ, и др.

Растворителей — жидкостей или смесей жидкостей, способных растворять пленкообразователь, например: сольвент, бутилацетат, уайт-спирит, вода. Растворители обеспечивают возможность нанесения ЛКМ различными способами на подложку. При использовании для корректировки технологических свойств (вязкости) их также называют разбавителями.

Свойства лакокрасочных систем

К основным свойствам жидких лакокрасочных систем (прозрачных и непрозрачных) относятся:

• химические (массовая доля нелетучих и летучих веществ, содержание отдельных компонентов, кислотное число, рН и др.);
• физико-химические (плотность, вязкость, продолжительность высыхания, укрывистость и т.д.);
• малярно-технологические (сорность, степень перетира, наносимость, розлив, растекаемость, и т.д.).

К основным свойствам лакокрасочных покрытий (пленок) относятся:

• декоративные (цвет, блеск, внешний вид);
• физико-механические (адгезия, твердость, эластичность пленки, прочность при растяжении и изгибе, ударная прочность, износостойкость);
• защитные (устойчивость к атмосферным воздействиям, светостойкость, стойкость к перепаду температур, термостойкость, морозо-, тропико-стойкость и др.);
• малярно-технические (способность шлифоваться, полироваться);
• электроизоляционные (электрическая прочность, удельное электрическое сопротивление, тангенс угла диэлектрических потерь);
• химические (влаго-, водостойкость, масло-, бензостойкость, стойкость к действию кислот, щелочей, растворов солей, агрессивных газов и других химических реагентов).

Специфическими свойствами должны обладать так называемые специальные ЛКМ и покрытия (например, токопроводностью, стойкостью к глубокому холоду и высоким температурам, открытому пламени , рентгеновским и другим видам излучений и др.).

Важнейшее значение имеет контроль качества в процессе производства и выпуска готового лакокрасочного материала, а также при окраске изделий. Существует общепринятая в нашей стране система обозначений лакокрасочных материалов (ЛКМ), в которой находят отражение их свойства, назначение, условия эксплуатации. При выборе в магазине какой-либо краски или лака достаточно по нижеприведенным правилам расшифровать обозначение на банке, и вы будете точно знать, для чего этот лакокрасочный материал предназначен, где и как может использоваться.

Выпускаемые промышленностью ЛКМ подразделяются на основные, промежуточные и прочие:

• К основным видам ЛКМ относятся лаки, краски, эмали, грунтовки, шпатлевки.
• К промежуточным материалам, используемым преимущественно в качестве полуфабрикатов и полупродуктов, относятся олифы, сиккативы, смолы, растворы смол, разбавители и растворители.
• К прочим видам относятся вспомогательные и подсобные материалы — смывки, пасты, мастики, отвердители, ускорители, и т.п.

Основные лакокрасочные материалы классифицируют по двум признакам:

химическому составу (типу пленкообразующего) ПФ (пентафталевые), ГФ (глифталевые), ПУ (полиуретановые), МЛ (меламиновые), КО (кремнийорганические), ЭП (эпоксидные), ПЭ (подиэфирные), АК (акриловые), ХВ (перхлорвиниловые), ФП (фторопластовые), МА (масляные), БТ (битумные), КФ (канифольные), НЦ (нитроцеллюлозные), АЦ ( ацетилцеллюлозные) и т. п;

преимущественному назначению, т. е. по потребительскому признаку — автомобильные, электроизоляционные, фасадные, термостойкие и т. п. Каждому лакокрасочному материалу присваивают наименование и обозначение, состоящее из слов, букв и цифр.

По преимущественному назначению (применительно к условиям эксплуатации) основные лакокрасочные материалы также делятся на группы:

• Атмосферостойкие — покрытия стойкие к атмосферным воздействиям в различных климатических условиях, эксплуатируемые на открытых площадках;
• Ограниченно атмосферостойкие — покрытия, эксплуатируемые под навесом и внутри неотапливаемых и отапливаемых помещений в различных климатических условиях;
• Водостойкие — покрытия, стойкие к действию пресной воды и ее паров, а также морской воды;
• Специальные — покрытия, обладающие специфическими свойствами: стойкие к рентгеновским и другим излучениям, светящиеся, терморегулирующие, противообрастающие, для пропитки тканей, окрашивания кожи, резины, пластмасс, гигиенические, противоскользящие;
• Маслобензостойкие — покрытия, стойкие к воздействию минеральных масел и консистентных смазок, бензина, керосина и других нефтяных продуктов;
• Химически стойкие — покрытия, стойкие к воздействию кислот, щелочей, и других жидких химических реагентов или их паров;
• Термостойкие — покрытия, стойкие к воздействию повышенных температур;
• Электроизоляционные и электропроводные — покрытия, подвергающиеся воздействию электрических напряжений, тока, электрической дуги и поверхностных разрядов;
• Консервационные — лакокрасочные покрытия, применяемые для временной защиты окрашиваемой поверхности в процессе производства, транспортирования и хранения изделий

Для простой, надежной и долговечной защиты металлов (металлических изделий) получили развитие ЛКМ, наносимые методом катодно-анодного электроосаждения. В частности, катафорезные покрытия. Эволюция качественных и технологических свойств материалов и оборудования для их нанесения позволяет утверждать, что катафорез остается наиболее востребованным материалом в машиностроении, автостроении, «белой технике» и т.д. Проследить за развитием катафорезных покрытий можно по презентации портала Technology of the Automotive Industry .

Передовые российские предприятия разработали и освоили выпуск покрытий, наносимых методом катодно-анодного электроосождения. Подробную информацию можно получить в Ассоциации.

Лакокрасочные материалы – функциональные действия

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) имеют две основные функции: декоративную и защитную. Они оберегают дерево от гниения, металл – от коррозии, образуют твердые защитные пленки, предохраняющие изделия от разрушающего влияния атмосферы и других воздействий и удлиняющие срок их службы, а также придают им красивый внешний вид.

Лакокрасочные покрытия долговечны. Для их нанесения не требуется дополнительное, сложное оборудование, и они легче обновляются. Поэтому такие покрытия широко применяются как в быту, так и во всех отраслях промышленности, на транспорте и в строительстве.

Свойства лакокрасочных покрытий зависят не только от качества применяемых ЛКМ, но и от таких факторов, как способ подготовки поверхности к окраске, правильный выбор и соблюдение технологического режима окраски и сушки.

Лакокрасочные материалы классифицируют по химическому составу, виду и преимущественному назначению материала. К ним относятся лаки, краски, эмали, грунтовки, шпатлевки. Для облегчения восприятия определений лакокрасочной продукции вводятся следующие термины.

Дисперсные системы – микронеоднородные системы, состоящие из двух фаз. Одна из них – дисперсная фаза – обладает достаточно высокой дисперсностью и распределена в другой фазе (в окружающей дисперсионной среде) – газе, жидкости или твердом теле – в виде мелких частиц.

Дисперсностью называется степень раздробленности вещества на частицы. Чем мельче частицы, тем выше дисперсность. На практике размер частиц дисперсных систем находится в пределах от 0,001 до 0,00001 см.

К дисперсиям относятся: суспензии – системы, в которых частицы твердой фазы распределены в жидкой среде во взвешенном состоянии (готовые краски, шпатлевки); эмульсии – системы, в которых мельчайшие капельки жидкой фазы распределены в жидкой среде.

Лак – представляет собой раствор пленкообразующих веществ в органических растворителях или в воде с введением добавок (сиккативов, пластификаторов, отвердителей), образующий после высыхания твердую, прозрачную, однородную пленку, прочно сцепленную с поверхностью. Лаки придают поверхности декоративный вид и создают защитные покрытия.

Краски – это суспензия пигментов или их смеси с наполнителями в олифе, эмульсии, латексе, благодаря которым получается однородная не прозрачная твердая окрашенная пленка.

Эмаль – суспензия пигментов или их смеси с наполнителями в лаке с введением сиккативов, растворителей и других добавок.

Грунтовка – это суспензия пигментов или смеси пигментов и наполнителей в связующем веществе. После высыхания создает однородную не прозрачную пленку с хорошей адгезией к подложке. Грунтовки образуют нижние слои покрытий, способствуя надежному сцеплению верхних слоев покрытия с окрашиваемой поверхностью. Кроме того, они защищают металл от коррозии, сохраняя структуру древесины, закрывают поры материала, выравнивают и создают однородную поверхность перед окраской.

Шпатлевка (шпатлевочная масса) – густая, вязкая масса, состоящая из пигментов, наполнителей или их смеси в олифе, лаке или другом связующем веществе с введением добавок или без них. Наносятся для заполнения неровностей и углублений, сглаживания неровностей окрашиваемой поверхности.

С каждым годом к ЛКМ и покрытиям на их основе предъявляются все более жесткие требования в связи с появлением новых технологий в промышленности, строительстве и формированием современных эстетических вкусов у потребителя. Это касается в равной степени как защитных, так и декоративных свойств покрытий, которые определяются физико-химическими показателями всех компонентов лакокрасочной рецептуры и, в первую очередь, пленкообразователя и пигмента. В значительной степени изменить свойства покрытий можно химической модификацией или введением другого (как правило, более высокого по стоимости) пленкообразователя, но это дорогой и трудоемкий путь.

Более простой и более эффективный способ регулирования свойств ЛКМ – введение в рецептуру в небольших количествах различных добавок. В некоторых случаях применение добавок является единственным путем достижения требуемых свойств например, с помощью пигментов, которые сообщают лакокрасочному покрытию определенные механические свойства, устойчивость к воздействию воды, света и атмосферных изменений.

Пигменты – это сухие красящие вещества, неорганические или органические, диспергируемые в пленкообразующих веществах для придания краскам, эмалям, грунтовкам, шпатлевкам цвета и непрозрачности. Наиболее широкое распространение в лакокрасочной промышленности получили неорганические пигменты, получаемые химической обработкой руд, металлов и минералов (синтетические), и земляные пигменты (природные) – сурик железный, охра. Органические пигменты применяют в меньшем объеме, к ним относится пигмент алый, фталоцианиновый голубой и зеленый.

Наполнители – неорганические природные или синтетические вещества, применяемые для улучшения малярно-технических и эксплуатационных свойств покрытий и экономии пигментов. Природные неорганические вещества получают путем измельчения, обогащения, термической обработки горных пород и минералов. Синтетические неорганические наполнители получают в результате химических реакций по сложной технологии. Наполнители – это порошки с низкой укрывистостью, красящей способностью. Они придают материалам прочность, атмосферостойкость и другие немаловажные свойства. К ним относятся: мел, каолин, слюда, тальк, химически осажденный мел. Растворителями и разбавителями являются “летучие” органические жидкости, применяемые для растворения пленкообразующих веществ, а также для разбавления лакокрасочных материалов до рабочей вязкости перед нанесением на окрашиваемую поверхность. Это – уайт-спирит, ацетон, ксилол, спирт, вода и другие. Связующие вещества – жидкие или доведенные до жидкого состояния твердые материалы, которые после высыхания связывают между собой частицы пигментов и наполнителей и образуют пленку, прочно сцепляющую с окрашиваемой поверхностью.

Пленкообразующие вещества ответственны за создание пленки, адгезию ее к поверхности окрашиваемого предмета, удерживание внутри слоя покрытия частиц пигмента и наполнителя. Помимо этого, хорошее пленкообразующее вещество обеспечивает покрытию водонепроницаемость, но в то же время позволяет ему “дышать”, препятствует размножению микроорганизмов, не являясь ядовитым для человека, задерживает ультрафиолетовые лучи, само при этом, не разрушаясь.

Технологические добавки (так называемые аддитивы) – это компоненты, которые ускоряют, интенсифицируют, облегчают такие процессы, как диспергирование пигментов, смачивание подложки, устранение поверхностных дефектов, отвердение на стадиях изготовления, транспортирования, хранения красок и формирования покрытия. Аддитивы также иногда называют “функциональными добавками”, так как они работают при незначительном содержании до 3-5%. К аддитивам относят сиккативы, диспергаторы пигментов, эмульгаторы.

Защитная и декоративная функции лакокрасочных материалов (ЛКМ) известны очень давно. С момента появления ЛКМ как они сами так и способы их нанесения постоянно совершенствуются. За последнее время ассортимент ЛКМ резко изменился: от натуральных красок постепенно перешли к материалам на синтетической основе, органоразбавляемым, с высоким сухим остатком, порошковым и т. д.

Простейшим способом нанесения краски является кисть. К сожалению, кроме бесспорных достоинств, он имеет и много недостатков. Прежде всего – это небольшая скорость окраски.

Использование валика вместо кисти позволяет в значительной степени повысить скорость окраски, в частности больших и плоских поверхностей, но с его помощью трудно и практически невозможно применять быстросохнущие лаки или материалы.

Первый шаг на пути заметного увеличения скорости окраски и улучшения декоративных свойств лакокрасочных покрытий сделан в середине XIX века и связан с созданием пневматического распыления жидкостей. Пневматическое распыление позволяет наносить быстросохнущие материалы, то есть те краски, которые трудно наносить кистью с высокой скоростью. Однако в процессе применения пневматического распыления довольно быстро обнаружились и его негативные стороны. Например, большие потери ЛКМ, увеличивающиеся с ростом скорости воздуха в пистолете.

Казалось бы, что из-за этих недостатков следовало отказаться от пневматического распыления. Однако этого не произошло и, наверное, никогда не произойдет, поскольку пистолет для пневматического распыления является незаменимым орудием работы: с его помощью можно наносить тонкослойное декоративное покрытие, используя минимальное количество краски, особенно при применении сопла с регулируемым углом и диаметром потока.

Для нанесения высоковязких красок большое развитие получила гидродинамическая технология окраски – безвоздушное распыление.

Окраска таким методом – сложный процесс, требующий высокой квалификации оператора. Эта технология отличается от пневматического распыления, где краска наносится полосами, которые только в небольшой степени перекрывают друг друга. При безвоздушном распылении необходимо крестообразное ведение пистолета. Высокая производительность гидродинамической окраски эффективна при окрашивании больших поверхностей, но неудобна при работе с небольшими элементами или при необходимости частой смены окрашиваемых поверхностей.

Окраска изделий в электрическом поле высокого напряжения основана на использовании электрических сил для дробления, перемещения и осаждения заряженных частиц ЛКМ на окрашиваемой поверхности. Основные стадии процесса окраски: подача ЛКМ в краскораспыляющее устройство и дробление за счет энергии сжатого воздуха, действия центробежных сил и сил электрического поля, перемещение заряженных частиц к заземленному изделию, осаждение на его поверхности.

Нанесение ЛКМ в электрическом поле – один из наиболее экономичных методов окраски. Благодаря воздействию электрического поля на перемещение частиц распыленного материала они наиболее полно осаждаются на окрашиваемой поверхности.

Далее остановимся на методах нанесения краски окунанием и струйным обливом. Метод окунания в ваннах применяется в основном при окраске деталей сложной конфигурации. При окраске методом струйного облива ЛКМ наносятся на поверхность изделий низконапорным истечением из многих сопел в виде потоков, окаймляющих окрашиваемый элемент. Этот метод характеризуется такими же ограничениями, как и метод окунания, в основном применяется при окраске несложных элементов и гладких поверхностей, например, таких, как двери.

Важнейшим технологическим показателем является укрывистость ЛКМ, характеризующая расход лакокрасочного материала на 1 м2 окрашиваемой поверхности. Этот показатель определяет равномерность нанесения слоя ЛКМ, что обуславливает его экономическую эффективность.

Укрывистость зависит от оптических свойств пигмента, его дисперсности и объемной концентрации в связующем и от многих других факторов. Существенное влияние на укрывистость оказывают также химический состав и цвет пленкообразующего материала, физико-химические свойства связующего, тип растворителя.

Механические свойства покрытий во многом определяют уровень защитных характеристик, а также в значительной степени влияют на декоративные функции покрытий в течение всего срока их эксплуатации. К механическим свойствам покрытий относятся твердость, гибкость, прочность на удар, адгезия и т. д.

Твердость – это сопротивление, оказываемое покрытием при проникновении в него другого тела. Твердость пленки – одно из важнейших механических свойств лакокрасочного покрытия, характеризующее частично степень высыхания, а в основном прочность поверхности.

Адгезия – способность лакокрасочных покрытий к прилипанию или прочному сцеплению с окрашиваемой поверхностью. От величины адгезии зависят механические и защитные свойства покрытий.

Водостойкость – способность покрытия выдерживать без изменения воздействия пресной или морской воды.

Морозостойкость – способность ЛКМ сохранять свои физико-механические свойства после нескольких циклов замораживания-оттаивания.

Термостойкость – предельно допустимая температура, при которой покрытие сохраняет все свои функции в течение определенного времени.

Атмосферостойкость – способность лакокрасочного покрытия сохранять в течение продолжительного времени свои защитные и декоративные свойства в атмосферных условиях. Количественно атмосферостойкость выражают сроком службы покрытия (в годах, месяцах), определяемым степенью потери его первоначальных свойств. Срок службы зависит от климатических и специфических условий местности. К таким видам разрушений относятся: потеря блеска, изменение цвета и другие.

И в заключение, остановимся на подготовке поверхности для нанесения ЛКМ.

Перед окрашиванием имеет большое значение для получения высококачественного покрытия и обеспечения длительности его службы. Суть этой процедуры заключается в очистке от продуктов коррозии, старой краски, жировых и других загрязнений. Способы подготовки поверхности подразделяются на три основных группы: механические, термические и химические.

К механическим способам очистки относятся: очистка инструментом (щетки, шлифовальные машинки), очистка при помощи песка, дроби, смеси песка и воды. Применяя эти методы, можно получить хорошо очищенную поверхность с равномерной шероховатостью, которая будет способствовать наилучшей адгезии лакокрасочной пленки.

К химическим способам очистки поверхности, прежде всего, относится ее обезжиривание, которое производится с помощью щелочных моющих составов или активных растворителей (смывок) в зависимости от типа загрязнения.

Термический способ применяется для очистки металла от ржавчины и окалины с использованием пламени кислородно-ацетиленовой горелки.

Таким образом, при восстановлении лакокрасочного покрытия необходимо предварительно осмотреть поверхность. Если старое покрытие прочно держится на поверхности в виде сплошного слоя, его следует промыть теплой водой и высушить. Если же оно держится не прочно, его необходимо полностью удалить.

Грунтование – одна из наиболее важных и ответственных операций, т. к. первый грунтовочный слой служит основой для всего покрытия.

Главное назначение грунта – создание прочной связи между окрашиваемой поверхностью и последующими лакокрасочными слоями, а также обеспечение высокой защитной способности покрытия. Грунтование следует производить сразу же после окончания работ по подготовке поверхности. Грунтовку можно наносить кистью, краскораспылителем и т. д. При окраске поверхностей, подвергающихся воздействию повышенной влажности или эксплуатируемых в атмосферных условиях, грунтование рекомендуется выполнять кистью. В этом случае пленка воды, если она имеется на поверхности, эмульгируется или удаляется в процессе растушевывания краски. Грунт должен быть тонким по сравнению с внешними слоями краски. Сушку грунта следует проводить в соответствии с режимом, предусмотренным технологией. При глянцевой поверхности грунт нужно слегка зачистить мелкой наждачной шкуркой.

Шпатлевание способствует выравниванию поверхностей. Толстые и недостаточные слои шпатлевки при эксплуатации могут растрескаться, в результате снизятся защитные свойства покрытия. Поэтому шпатлевку следует наносить слоями. Загрунтованную поверхность сначала покрывают местной шпатлевкой, а потом сплошной. Каждый слой необходимо хорошо высушить. Число слоев не должно превышать трех. В случае необходимости большего числа шпатлевки между ними наносят слой грунтовки.

Зашпаклеванная поверхность после высыхания имеет неровности и шероховатости. Неровности, соринки наблюдаются также на высушенных поверхностях грунтовок. Для удаления всех этих дефектов и сглаживания шероховатостей применяют шлифование. Для шлифовки попользуют абразивную шкурку на бумажной и тканевой основе.

ООО “СЕРТЭКС СПБ” – ЛКМ для любых поверхностей
192289, г. Санкт-Петербург, Софийская ул., д. 95

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.

Лакокрасочные материалы в строительстве и ремонте

22 августа 2019

В современном мире без лакокрасочных материалов уже не построить красивое сооружение, ведь назначением такого покрытия является не только декоративная функция, но и защитная. Человечество изобрело множество вариативных отделочных покрытий, ассортиментом которых уже не удивить никого. Краски и лаки, грунтовки и эмали, различные колеры. И это еще не весь список тех материалов, о которых мы с вами поговорим. По своим характеристикам лакокрасочные материалы довольно различны, но все же используются они чаще всего для одной цели – образования на обрабатываемой поверхности пленки, представляющее собой сплошное полимерное покрытие. Лакокрасочные материалы состоят из различных, но определенных компонентов. В первую очередь, это цветовой пигмент. Добавки, изменяющие технологические свойства и эксплуатационные характеристики. И основной наполнитель, по типу которого мы подбираем себе лакокрасочный материал, чтобы выполнить те или иные работы, придав особый внешний вид и своеобразную фактуру.

Виды лакокрасочных материалов

Как правило, определенными лакокрасочными материалами мы можем обработать конкретный перечень поверхностей. Часть лакокрасочных растворов предназначена только для внутреннего покрытия, а другие, напротив, только для наружного. Как мы уже заметили, основной компонент, или наполнитель, играет главную роль при выборе лакокрасочных покрытий. Поэтому, все они разделяются на несколько групп:

• масло- и бензостойкие;
• термоиндекаторные;
• термостойкие;
• флуоресцентные;
• электроизоляционные.

Помимо этого, их подразделяют на конкретные лакокрасочные материалы, которые мы можем найти в любых магазинах для ремонтных и строительных работ. Эта классификация включает в себя:

• водные краски;
• водно-дисперсионные краски;
• неводные краски;
• грунтовки;
• лаки и эмали;
• растворители;
• шпаклевки;
• нитрорастворители и нитрокраски.

Об особых свойствах, основных характеристиках и области применения лакокрасочных покрытий мы поговорим немного позже.

Следует заметить, что ЛКМ (лакокрасочные материалы), как и другие строительные материалы, имеют свои обозначения для того, чтобы лучше ориентироваться при выборе. Они состоят из пяти групп знаков.

1. Первая группа. В данной группе целесообразно указать наименование покрытия. К примеру: краска, грунтовка, эмаль и т.д. Если же состав состоит только из одного пигмента, то в этом случае в наименовании будет только название данного пигмента.
2. Вторая группа. Она включает в себя две или три буквы, которыми характеризуется вид основного связующего компонента. К примеру: МА – масляные; ПФ – пентафталевые. Название будет иметь вид: “Эмаль ПФ”.
3. Третья группа. Определяет цифрой от 1 до 9 информацию о том, при каких условиях будет использоваться наше покрытие. Она ставится через дефис после буквенного обозначения.
4. Четвертая группа. Показывает порядковый номер при регистрации. Обозначается от одной до трех цифр.
5. Пятая группа. Эта группа определяет цвет материала и приписывается в самом конце.

Правила использования лакокрасочных материалов

Область применения лакокрасочных материалов

В зависимости от вида лакокрасочного материала определяется область и правила его использования.

• Водная краска – один из популярных видов лакокрасочных материалов, который очень широко используются. Она практически не имеет запаха, совершенно не обладает токсичностью и достаточно быстро сохнет. Поэтому идеально использовать ее в закрытых помещениях.
• Неводная краска – покрытие, применяемое для защиты и декорирования. Такой материал имеет резкий и специфичный запах. Наносится в несколько слоев, которые должны полностью просохнуть перед нанесением следующего. Но, несмотря на минусы, у этого покрытия довольно малый расход и высокая эффективность.

• Эмаль – вещество, структура которого состоит из полимеров или смолы. Используется для покраски совершенно любого материала, в том числе металла, древесины, бетонных поверхностей. Достаточно быстро сохнет.
• Лак – вещество в виде растворов, образующие полимерную герметичную пленку на поверхности. Состоит из натуральных и синтетических смол. При затвердевании появляется глянцевая пленка, полностью герметизирующая поверхность материала. Чаще всего, таким раствором покрывают дерево, придавая ему декоративный вид и обеспечивая качественную защиту от внешнего воздействия.

• Грунтовка – по своей структуре подобна полимерному клеевому веществу. В отличие от других лакокрасочных материалов, она наносится на поверхность во время подготовки работ, в то время, как краски и эмали играют завершающую роль в процессе отделочных работ.
• Шпаклевка – служит для выравнивания поверхности, а, конкретно, для устранения различных дефектов в виде ямок и углублений. Также, как и грунтовка, используется перед нанесением слоев краски или эмали. По составу состоит из следующих компонентов: гипса, цемента и вяжущих полимеров. Подвержена быстрому высыханию.

• Растворитель – структура данного лакокрасочного материала состоит из жидкого химического вещества. Используется при разбавлении различных красок и эмалей. Главное преимущество этого лакокрасочного материала заключается в том, что с его помощью можно придавать нужную вам степень вязкости, чтобы в дальнейшем было удобнее наносить краску на поверхность. После нанесения краски растворитель испаряется, не оставляя за собой никаких следов.
• Нитрорастворители и нитрокраски – входят в специальную группу лакокрасочных материалов. Эти вещества невозможно смешать с красками, масляными по своей структуре, потому что они попросту растворяют их. Как правило, они очень токсичны и, к тому же, довольно пожароопасны. После высыхания получается эффект зеркальности, который невозможно получить, используя обычные современный покрасочные материалы.

Правила использования лакокрасочных материалов

Большинство лакокрасочных материалов токсичны и могут тем самым негативно воздействовать на дыхательные пути, кожные покровы и зрительные органы человека, вызвав отравление или аллергию. Большинство правил связаны с техникой безопасности при малярных работах.

1. При работе необходимо обеспечить себя и людей, находящихся достаточно близко к вам, респираторами и защитными очками. Также следует надеть резиновые перчатки и следить за тем, чтобы вещество не попало на кожу.
2. В закрытых помещениях обязательно открыть окна, если они если. Если же нет, то периодически останавливайте работы и выходите на свежий воздух. В этом случае желательно присутствие напарника, который занимается работами вне помещения и параллельно следит за состоянием здоровья рабочего, совершающего малярные работы в помещении.
3. Запрещается смешивать между собой масляные растворы, не изучив инструкцию к применению выпускающих вещества заводов.
4. При проведении малярных работ вне помещения следует следить за тем, чтобы лакокрасочное вещество выдерживало попадание влаги и солнечных лучей. Эти характеристики лакокрасочного материала изготовитель указывает на упаковке раствора.

Хранение лакокрасочных материалов

Срок службы лакокрасочных материалов напрямую зависит от условий хранения растворов.

• Хранить лакокрасочные материалы необходимо в неотапливаемых помещениях. Строго предотвратить прямое попадание на вещества солнечных лучей и влаги.
• Пол не должен быть из дерева или подобного по структуре материала, лучше всего, если пол будет бетонным. К тому же, упаковки с ЛКМ стоит разместить в прочных поддонах. В таком случае при утечке красящего вещества пол останется не поврежден химическим воздействием.
• В помещении должна быть налажена система вентиляции.
• Оберегайте лакокрасочные материалы от высыхания и следите за состоянием емкостей, в которых они находятся.

• Любое вещество имеет свой срок годности, поэтому необходимо своевременно использовать или утилизировать раствор по мере истечения срока.
• Густым веществам, в частности масляной краске, лаку и эмали, свойственно загустевание, и если вы использовали больше половины материала, то его следует перелить в тару меньшего объема. Обязательно плотно закрыть крышку тары. Проще всего это сделать, смочив ее лакокрасочным материалом, который после высыхания полностью герметизирует ее.
• Следует отметить, что многие лакокрасочные материалы производятся на спиртовой основе. Поэтому такие материалы строго запрещено подвергать прямому контакту с огнем.

Выбор лакокрасочных материалов, несомненно, большой. Так что для любой декоративно-ремонтной или строительной работы найдется нужный по своей структуре или характеристикам качественный, а главное, правильный материал. Следует только выбрать его с умом, полностью разобравшись в той или иной работе, которую вам предстоит выполнить. И не забывать про безопасность, обеспечив себя и окружающих всеми защитными средствами.

Свойства лакокрасочных материалов

Основные параметры, характеризующие лакокрасочные материалы и их качество содержатся в паспорте (сертификате) на поставляемую потребителю продукцию.

Основные и наиболее важные из них это:

Определяется размером твердых частиц краски, и чем она ниже, тем выше качество материала.

Рис. 1. Измерительная плита и скребок для определения степени перетира ЛКМ

Метод определения степени перетира ЛКМ регламентируется ГОСТ Р 52753-2007 (ИСО 1524:2000). «Материалы лакокрасочные. Метод определения степени перетира».

Испытание проводят проводят при температуре (23±2) °С. Прибор устанавливают на ровную горизонтальную поверхность. Образец испытуемого материала помещают в глубокий конец паза так, чтобы он несколько переливался через края паза, избегая при этом попадания в образец пузырьков воздуха. Берут скребок, и устанавливают лезвие перпендикулярно к поверхности прибора за самым глубоким концом паза, при этом длина скребка должна быть параллельна ширине прибора. С небольшим нажимом скребок перемещают под углом 90° по измерительной поверхности плиты от максимальной глубины паза за нуль с равномерной скоростью в течение 1-2 с, при этом паз должен быть полностью заполнен образцом для испытаний, а избыток удален. Поверхность слоя испытуемого материала сразу же (в течение 6 с) осматривают на свету при направлении взгляда перпендикулярно к длине паза, под углом зрения не более 30° и не менее 20°, и определяют положение частиц в пазе, где они стали видимыми.

Определяется временем истечения определенного объема краски через калиброванное отверстие, характеризует малярные свойства.

В зависимости от показателя вязкости краску наносят на поверхность кистью, валиком или краскопультом.

Рис. 2. Измерение вязкости краски вискозиметром ВЗ-246

Вязкость краски измеряется вискозиметром при нормальном давлении 0,1 МПа и температуре (23±2) °С. Вискозиметр может состоять из воронки определенного объема и сопла определенного диаметра. Вискозиметр ВЗ–246 измеряет условную (ньютоновскую) вязкость — время истечения заданного лакокрасочного материала через калиброванное отверстие сопла, когда на ЛКМ не воздействуют никакие усилия, кроме силы тяжести самой краски.

Определяется как масса краски, необходимая для окраски 1 кв. м. поверхности, позволяет оценить расход материала, и чем она меньше, тем лучше.

За укрывистость краски, эмали или укрывистость лака принимают способность лакокрасочного материала при равномерном нанесении на одноцветную поверхность делать невидимым цвет последней или при нанесении на черно-белую подложку уменьшать контрастность между черной и белой поверхностями до исчезновения разницы между ними.

В испытании на укрывистость, как правило, используют визуальный метод определения укрывистости с применением черно-белой шахматной доски. Сущность метода заключается в нанесении слоев лакокрасочного материала на стеклянную пластинку до прекращения просвечивания черных и белых квадратов шахматной доски, подложенной под стеклянную пластинку. Обычно применяют пластинки стеклянные размером 90х120 мм, толщиной 1,2-1,8 мм. Допускаются иные методы определения укрывистости ЛКМ, регламентированные техническими условиями.

Определяется как продолжительность периода отверждения покрытия, позволяет оценить время нанесения следующего слоя краски и готовности покрытия к постоянной эксплуатации. Степень высыхания характеризует состояние поверхности лакокрасочного материала, нанесенного на пластину, при определенных времени и температуре сушки.

Время высыхания краски — промежуток времени, в течение которого достигается определенная степень высыхания слоя краски при заданной толщине лакокрасочного слоя и при определенных условиях сушки.

В испытаниях на определение степени высыхания используют пластинки из стекла размером 9х12 см. Пластинки со слоем лакокрасочного материала естественной сушки выдерживают помещении, защищенном от пыли, сквозняка и прямого попадания солнечных лучей, при температуре (20±2) ºС и относительной влажности воздуха (65±5) %, в течение времени, указанного в нормативно-технической документации на испытуемый лакокрасочный материал, а затем проводят испытание на степень высыхания и определяют время высыхания. Испытание по определению времени и степени высыхания краски производят на трех образцах на расстоянии не менее 20 мм от края образца после сушки нанесенного слоя.

Характеризует прочность скрепления лакокрасочного покрытия с окрашенной поверхностью, чем она выше, тем лучше.

Рис. 3. Прибор для определения адгезии PA 1000-180 180 о «Peel Adhesion»

Метод определения адгезии ЛКМ регламентируется ГОСТ 15140-78 «Материалы лакокрасочные. Метод определения адгезии». Сущность метода заключается в определении адгезии отслаиванием гибкой пластинки от армированного стеклотканью покрытия и измерении необходимого для этого усилия.

Испытание проводят при температуре (20±2) °С и относительной влажности воздуха (65±5) % на двух образцах ЛКП и не менее, чем на трех участках поверхности каждого образца. На каждом испытуемом участке поверхности образца на расстоянии от края не менее 10 мм делают режущим инструментом по линейке или шаблону или с помощью устройства АД-3 не менее шести параллельных надрезов до металла длиной не менее 20 мм на расстоянии 1, 2 или 3 мм друг от друга. Режущий инструмент держат перпендикулярно поверхности образца. Скорость резания должна быть от 20 до 40 мм/с. Аналогичным образом делают надрезы в перпендикулярном направлении. В результате на покрытии образуется решетка из квадратов одинакового размера. Расстояние между соседними решетками должно быть не менее 20 мм. Контроль прорезания покрытия до металла осуществляется при помощи лупы. После нанесения надрезов для удаления отслоившихся кусочков покрытия проводят мягкой кистью по поверхности решетки в диагональном направлении по пять раз в прямом и обратном направлении. Адгезию оценивают в соответствии с требованиями ГОСТ 15140-78.

Способность лакокрасочного покрытия выдерживать без изменения воздействие пресной или морской воды.

Метод определения водостойкости ЛКП сводится к тому, что испытываемый лакокрасочный материал наносят на две металлические пластинки размером 70X150 мм по режиму, предусмотренному в стандарте или технических условиях на данное лакокрасочное покрытие. После высушивания подвешенные вертикально пластинки с покрытием погружают на 2/3 высоты в стеклянную ванночку с дистиллированной водой. Предварительно торцы по периметру пластинок покрывают менделеевской замазкой, чтобы вода не попадала через торец пластинки внутрь покрытия. После выдержки в воде при температуре (20±2) °С в течение времени, обусловленного техническими условиями, пластинки вынимают из воды, осушивают фильтровальной бумагой, выдерживают на воздухе 1-2 часа и оценивают внешний вид и цвет пленки. Не допускаются белые матовые пятна, отслаивание, сыпь, пузыри и другие разрушения. Аналогично проверяют щелочестойкость и кислотостойкость лакокрасочных покрытий, но в этом случае вместо дистиллированной воды используют соответствующие растворы щелочей или кислот.

Способность лакокрасочного покрытия сохранять в течении продолжительного срока свои защитные и декоративные свойства в атмосферных условиях.

Атмосферостойкость лакокрасочных покрытий определяют по ГОСТ 6992-68 на площадке, расположенной на открытом воздухе. Окрашенные образцы устанавливают на стендах под углом 45° к горизонту лицевой стороной на юг. Испытуемые образцы осматривают через промежутки времени, установленные стандартом. При этом определяют степень разрушения (потеря блеска, изменение цвета, бронзировка, белесоватость, грязеудержание, меление, выветривание, растрескивание, отслаивание, сыпь и пузыри, коррозия) в процентах от общей площади образца с покрытием. Атмосферостойкость лакокрасочных покрытий определяют по декоративному виду (по пятибалльной шкале) и защитным свойствам (по восьмибалльной шкале). Шкалы приведены в стандарте.
Ускоренным способом атмосферостойкость материалов определяют в лабораториях на приборе, называемом визирометром. В этом приборе окрашенные пластинки подвергаются попеременному воздействию тепла и холода, влаги и сухого воздуха, ультрафиолетовых лучей. Продолжительность испытаний 150-200 часов.

Общие сведения и классификация лакокрасочных материалов

Глава 13

ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ПОЛИМЕРЫ

Обычно лакокрасочными материалами называются сложные химические многокомпонентные системы. При нанесении на поверхность какого-либо изделия они формируют специальную пленку или покрытие, обладающее определенными декоративными, защитными и другими свойствами. Главная функция лакокрасочных материалов – защита материалов от разрушений: коррозии, гниения и других. Также в функции лакокрасочных материалов входит придание изделиям декоративного вида.

К преимуществам лакокрасочных материалов относятся: относительная простота нанесения, долговечность, возможность применения для конструкций больших размеров и сложных конструкций, возможность ремонта прямо на месте эксплуатации; относительно невысокая стоимость, возможность получения покрытия любого цвета и текстуры, возможность нанесения материалов на ржавую поверхность.

Общие сведения и классификация лакокрасочных материалов

В строительстве растут требования, предъявляемые к качеству внутренней и наружной отделок зданий и сооружений. Производство отделочных работ осуществляется с применением лакокрасочных материалов, отличающихся по назначению, свойствам и экономическим показателям. Правильный выбор лакокрасочного покрытия имеет существенное значение для надёжного и длительного предохранения строительных конструкций и изделий от разрушения.

Окраска – один из самых распространённых видов отделки, обладающий наибольшими колористическими возможностями. Для создания соответствующей цветовой среды применение краски является достаточно эффективным как для фасадов, так и для интерьеров зданий. Следует отметить, что если во внутренних помещениях не предъявляются особые жёсткие требования к долговечности окраски, то для фасадов домов эти требования являются определяющими, из-за сложности возобновления окрасочных покрытий, особенно в условиях современного многоэтажного строительства.

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) — составы (преимущественно жидкие или пастообразные), которые после нанесения тонким слоем на твердую подложку высыхают с образованием твердой пленки — лакокрасочного покрытия. Основными лакокрасочными товарами являются олифы, лаки и красочные составы (краски).

Исходными материалами для приготовления олиф, лаков и красок служат растительные масла, синтетические и естественные смолы, сиккативы, растворители и разбавители (разжижители), пластификаторы и пигменты. Некоторые из этих материалов (сиккативы, растворители и разбавители, частично и пигменты) наряду с олифами, лаками и красками также поступают в продажу и служат в основном для корректировки состава и свойств уже готовых лакокрасочных товаров.

Лакокрасочное покрытие — покрытие, которое образуется в результате плёнкообразования (высыхания) лакокрасочных материалов, нанесённых на поверхность изделий. Основное назначение лакокрасочных покрытий — защита материалов от разрушения (например, металлов — от коррозии, дерева — от гниения) и декоративная отделка изделий. Существуют также лакокрасочные покрытия специального назначения — электроизоляционные, флуоресцентные, термоиндикаторные, термостойкие, бензо- и маслостойкие и др.

Назначение этих материалов – предохранять части зданий и сооружений от разрушения и придать строительным конструкциям определённую декоративность. Нередко лакокрасочные материалы служат для улучшения санитарно-гигиенических качеств помещений. Но чаще всего они комплексно служат указанным целям, так как, помогая создавать определённое архитектурно-художественное оформление внутри и снаружи здания, они вместе с тем предохраняют материалы конструкций от воздействий окружающей среды.

Краски — это более общее, неточное название цветных веществ (пигментов, красителей). В виде красок выступают суспензии из пигментов в плёнкообразующих веществах и применяются в качестве защитных и декоративных покрытий, а также изобразительном искусстве. Они содержат наполнители, растворители, пластификаторы, отвердители.

Самое первое красящее вещество, которое было применено как краситель — сажа. Мел и охры стали известны около 30 тыс. лет назад. Примерно 6 тыс. лет назад художники начали применять в качестве пигментов малахит, лазурит и киноварь. В V в. до н. э. к ним добавились также свинцовые белила, сурик, глёт. Первоначально рисунки создавались только с помощью пигментов — мелко истолчённых твёрдых окрашенных веществ. Позднее в их состав стали вводить связующие вещества (кровь животных, яичный желток) — так получили краски. До наших дней дошли изображения, возраст которых исчисляется сотнями, а то и тысячами лет — и всё это благодаря долговечности минеральных красок. Обширную группу природных пигментов составляют охры (от греч. «охрос» — «бледный», «желтоватый»).

Химический состав краски включает гидратированные (включающих в химическом составе воду) оксиды железа (Fe₂O₃•Н₂O; Fe₂O₃•3Н₂О). При прокаливании охра теряет кристаллизационную воду, и пигмент превращается в красящее вещество красного оттенка. В наше время охры используются в производстве резины, цемента, бумаги, пластмассы, однако их постепенно вытесняют синтетические жёлтые железооксидные пигменты.

Если в состав краски входят минералы, содержащие оксиды марганца, то получаемое красящее вещество имеет коричневый цвет (вспомните, когда долго постоит марганцовка, то постепенно раствор становится коричневатым из-за наличия оксида марганца MnO₂). Такие пигменты называются умброй. Пигмент тёмно-красного цвета — железный сурик — это оксид железа (III) с примесями силиката алюминия и кварца. Сурик — пигмент универсальный, устойчивый к свету, поэтому он широко используется для окраски деревянных и металлических предметов, а также цемента.

В древние времена природный минерал синего цвета лазурит (или ляпис-лазурь) Na₃Ca[AlSiO₄]₃S ценился дороже золота. Краска из этого истолчённого в мелкий порошок камня называлась ультрамарином. Позднее сплавлением каолина с карбонатом натрия и серой (или сульфатом натрия и углём) стали получать искусственный ультрамарин. Химический состав краски «ультрамарин»: Na₈Al₆Si₆O₂₄S.

Другая известная минеральная краска синтетического происхождения — «прусская лазурь» K[FeIIFeIII(CN)6], впервые полученная в 1704 г.

В качестве зелёного пигмента долго использовалась так называемая богемская земля — минерал авгит (Ca, Na) (Mg, Fe₂+, Fe₃+, Al, Ti) [(Si, Al)₂O₆]. Затем стали готовить краски на основе оксида хрома(Ш) и его гидрата. С открытием в 30-х гг. XX в. фталоцианинов хромовые красители были почти вытеснены ими. Белые пигменты составляют более 60 % всех современных красящих веществ. Их применяют для изготовления лакокрасочных материалов не только белого, но и других цветов, а также в производстве пластмасс, бумаги, строительных материалов, керамики и др.

В древности широко применялись свинцовые белила — основной карбонат свинца 2PbСО₃•Pb(ОН)₂. На протяжении многих веков люди ничего не знали о токсичности свинца, поэтому свинцовые белила входили в состав даже некоторых косметических средств. Сейчас свинцовые белила практически полностью заменены диоксидом титана, цинковыми белилами (оксидом цинка), литопоном (смесью сульфида цинка и сульфата бария). В художественных красках могут использоваться также пигменты, не имеющие широкого распространения из-за высокой стоимости (кобальтовые краски) либо из-за токсичности (например, сульфиды кадмия и ртути). При смешивании пигментов с растительными клеями (пшеничным крахмалом, декстрином и др.) получают акварели (от лат. aqua — «вода») — краски, разводимые водой. Если в пигментно-клеевую смесь добавить белила, красочный слой будет более плотным. Такие краски называются гуашью (от ит. guazzo — «водяная краска»).

На основе растительных масел или синтетических смол готовят масляные краски. Помимо минеральных красок в древности широко применялись краски растительного и животного происхождения. Они обладают большим количеством оттенков, но гораздо менее долговечны. В качестве красителей издавна использовались сок крушины, шафрана, черники, резеды, вытяжки из коры дуба, ольхи.

Пурпуровую краску получали из пурпура, который добывали из желёз средиземноморского моллюска иглянки. Улиток измельчали и полученным соком пропитывали ткань. На воздухе этот сок приобретал пурпурный цвет. Правда, одежды из ткани такого цвета были доступны лишь патрициям: для получения 1 г красителя требовалось переработать более 8 тыс. моллюсков. Высоко ценили также карминовый краситель (кошениль) извлекаемый из червеца карминоносного. 200 тыс. жучков давали всего лишь 1 г красящего вещества. Из Индии в Европу попал другой краситель — индиго. Первоначально его получали из листьев индигоферы. Из 100 кг листьев выходило 3 кг индиго.

В середине XIX в. удалось синтезировать «анилиновый красный», или фуксин (от названия красных цветков фуксии). При нагревании в запаянной трубке анилина C₆H₅NH₂ с дихлорэтаном СН₂Cl—СН₂Сl получилось вещество красного цвета, окрашивающее шелк и шерсть.

Тогда же было получено красновато-фиолетовое вещество, позднее названное мовеином (от фр. mauve — «мальва») за сходство с окраской цветов мальвы. Промышленное производство мовеина стало началом развития анилинокрасочной промышленности.

После открытия английским химиком Петером Гриссом в 1857 г. реакции диазотирования началось производство азокрасителей — самого многочисленного класса органических красителей. Грисс обнаружил, что при обработке ароматических аминов азотистой кислотой образуется неустойчивая диазониевая соль, а в результате её взаимодействия с некоторыми соединениями (фенолами, ароматическими аминами) появляются окрашенные продукты: однако, несмотря на впечатляющие успехи промышленного синтеза красителей, индиго всё ещё получали традиционным способом — из растительного сырья.

В 1866 г. к изучению «короля красителей» приступил Адольф Байер. Ему удалось установить молекулярное строение этого вещества и в 80-х гг. наладить его лабораторный синтез. И лишь в конце 90-х гг. XIX в. было начато промышленное производство индиго.

К началу XX в. было получено более 1200 синтетических органических красителей. К сожалению, их производство и в наши дни остаётся одним из самых загрязняющих окружающую среду, поэтому сейчас исследовательские работы в этой области направлены не на поиск новых красящих веществ, а на усовершенствование уже известных технологий.

Состав современных красок сложный. Помимо красящего пигмента и плёнкообразующего вещества в состав краски могут входить растворители, разбавители, сиккативы (вещества, ускоряющие высыхание лакокрасочных материалов) и другие вспомогательные компоненты. В зависимости от типа плёнкообразующего вещества краски делятся не следующие: масляные краски, эмалевые краски, эмульсионные краски и порошковые краски.

Связующие (плёнкообразующие) вещества являются важной составляющей лаков и красок. От их свойств в значительной мере зависит удобонаносимость малярных составов, а также скорость отвердевания, прочность и долговечность образовавшейся плёнки. Имеется, следовательно, определённая аналогия с ролью неорганических вяжущих, влияющих на тот же комплекс свойств в строительных растворах и бетонах. Свяжущие представляют собой или обработанные растительные масла (олифы), или синтетические высокомолекулярные соединения (синтетические и природные смолы и некоторые другие полимеры и сополимеры), а также неорганические вяжущие – известь, цемент, жидкое стекло и клей из природного сырья – животный клей, казеиновый клей и т.п.

Пигменты – это тонкодисперсные, нерастворимые в растворителях цветные порошки, иногда называемые сухими красками. Пигменты вводят в лакокрасочные материалы для придания покрытиям цвета и укрывистости, а также для улучшения их физико-механических и противокоррозийных свойств. Кроме того пигменты во многом являются аналогами заполнителей в растворах и бетонах и влияют на стоимость красочных составов.

Вспомогательные материалы – растворители, например: сольвентнафта, уайт-спирит, ацетон, ксилол и др. – это летучие жидкости, применяемые для растворения высоковязких плёнкообразующих материалов. Краска приобретает “рабочую вязкость” и становится удобной для нанесения на поверхность.

Пластификаторы добавляют к лакам, краскам и смолам для снижения их вязкости, придания покрытиям гибкости и эластичности. Обычно их вводят в количестве 20-50% от массы пленкообразующего вещества. Наиболее часто применяют сложные эфиры Фосфорной кислоты или касторовое масло (растительный продукт, получаемый при обработке семян клещевины).

Грунтовки наносят первым слоем, они обеспечивают сцепление всех последующих слоёв с основанием, например, с металлом.

Шпатлёвки наносят промежуточным слоем, предназначены они для заполнения различных неровностей окрашиваемой поверхности. В их состав входят недорогие наполнители тальк, мел и др.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском: