Обзор по лакокрасочным материалам (стр. 1 )

ОБЗОР ПО ЛАКОКРАСОЧНЫМ МАТЕРИАЛАМ

Вводная часть

Лакокрасочные материалы имеют две основные функции: декора­тивную и защитную. Они защищают дерево от гниения, металл - от кор­розии, образуют твердые защитные пленки, предохраняющие изделия от разрушающего влияния атмосферы и других воздействий и удлиняющие срок их службы, при этом придают изделиям красивый внешний вид.

По сравнению с металлическими покрытиями, нанесенными луже­нием, никелированием, хромированием и т. д., лакокрасочные покрытия наиболее долговечны, для их нанесения не требуется дополнительное, сложное оборудование, и они легче возобновляются. Поэтому такие по­крытия широко применяются в быту, во всех отраслях промышленности, на транспорте и строительстве.

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

Общие понятия

Лакокрасочные материалы классифицируют по химическому составу, виду и преимущественному назначению материала.

К лакокрасочным материалам относятся лаки, краски, эмали, грун­товки, шпатлевки.

Для облегчения восприятия определений лакокрасочной продук­ции вводятся следующие понятия:

Дисперсные системы - это микронеоднородные системы, состоя­щие из двух или большего числа фаз, одна из которых - дисперсная фаза - обладает достаточно высокой дисперсностью и распределена в другой фа­зе (в окружающей дисперсионной среде) - газе, жидкости или твердом те­ле - в виде мелких частиц.

Дисперсность - степень раздробленности вещества на частицы. 1ем мельче частицы, тем больше 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. Суспензиями являются го­товые краски, шпатлевки.

Эмульсии - системы, в которых мельчайшие капельки жидкой фазы распределены в жидкой среде. Примерами эмульсий могут служить кровь, молоко.

Истинные растворы — системы переменного состава из двух и бо­лее компонентов. Раствор называется истинным потому, что вещества действительно и самопроизвольно растворяются в подходящем раствори­теле с образованием гомогенной (однородной) системы. К истинным рас­творам относятся, например, растворы в воде соды, спирта, кислоты.

Лак - раствор пленкообразующих веществ в органических раство­рителях или 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 ~ суспензии пигментов или их смеси с наполнителями в олифе, эмульсии, латексе, образующие после высыхания однородную не­прозрачную твердую окрашенную пленку.

Эмаль - суспензия пигмента или смеси их с наполнителями в лаке с введением сиккативов, растворителей и других добавок, образующие по­сле высыхания непрозрачную твердую окрашенную пленку.

Грунтовка - суспензия пигмента или смеси пигментов и наполни­телей в связующем веществе. Образующая после высыхания однородную непрозрачную пленку с хорошей адгезией к подложке (адгезия — прилипа­ние, сцепление). Грунтовки образуют нижние слои покрытий, создавая на­дежное сцепление верхних слоев покрытия с окрашиваемой поверхно­стью. Кроме того, они защищают металл от коррозии, выделяют структуру древесины, закрывают поры материала, выравнивают и создают однород­ную поверхность перед окраской.

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

Разные материалы - к этим материалам относятся смывки - жид­кости для снятия, удаления старых лакокрасочных покрытий, пасты по­лировочные, шлифовочные, уплотнительные, составы полирующие, ней­трализующие, моечные, а также замазки, уплотнители, ускорители, отвердители, мастики.

Состав краски

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 дорогостоящего) пленкообра­зователя, но это дорогой и трудоемкий путь (изменение пленкообразова­теля приводит, например, к необходимости замены других компонентов в композиции). Более простой и (что самое главное) более эффективный путь регулирования свойств ЛКМ - введение в рецептуру в небольших количествах различных добавок. В некоторых случаях применение доба­вок является единственным путем достижения требуемых свойств.

Пигменты - сухие красящие вещества, неорганические или органические, природные или искусственные, дисперсируемые в пленкообразующих веществах для придания краскам, эмалям,, грунтовкам, шпатлевкам цвета и непрозрачности. Пигмент сообщает лакокрасочному по­крытию определенные механические свойства, устойчивость к действию воды, света и атмосферных влияний. 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 отно­сятся 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 наполнители получают путем измельчения, обогащения, термиче­ской обработки горных пород и минералов. Синтетические неорганиче­ские наполнители получают в результате химических реакций по сложной технологии. Наполнители - порошки с низкой укрывистостыо и красящей способностью, они придают материалам прочность, атмосферостойкость и др. свойства. Наполнителями служат мел, каолин, слюда, тальк, химически осажденный мел и др.

Растворители и разбавители - летучие органические жидкости, применяемые для растворения пленкообразующих веществ, а также для разбавления лакокрасочных материалов до рабочей вязкости перед нане­сением на окрашиваемую поверхность. К растворителям относятся уайт-спирит, ацетон, ксилол, спирт, вода и др.

Связующие вещества - жидкие или доведенные до жидкого со­стояния твердые материалы, которые после высыхания связывают между собой частицы пигментов и наполнителей и образуют пленку, прочно сце­пляющуюся 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 тоже время позволяет ему «дышать», препятствует размноже­нию микроорганизмов, не являясь ядовитым для человека, задерживает ультрафиолетовые лучи, само при этом, не разрушаясь и т. д.

Аддитивы - технологические добавки - компоненты, которые уско­ряют, интенсифицируют, облегчают и т. д. такие процессы, как диспергирование пигментов, смачивание подложки, устранение поверхностных де­фектов, отверждение и многие другие, на стадиях изготовления, транспор­тирования, хранения красок и формирования покрытия. Аддитивы также иногда называют «малыми добавками», «функциональными добавками» и т. д. так как они работают при незначительном содержании - от 0,02 до 3-5 % (в зависимости от назначения). К аддитивам относят сиккативы, диспергаторы пигментов, эмульгаторы, пеногасители и др.

По химическому составу (роду пленкообразующего вещества) лако­красочные материалы классифицируют и обозначают следующим образом:

АУ - алкидно-уретановые

БТ - битумные

ГФ - глифталевые

КЧ - каучуковые (бутадиен-стирольные)

КО - кремнийорганические

МА — масляные

НЦ - нитроцеллюлозные

ПФ — пентафталевые

АК — полиакриловые

ВА - поливинилацетатные

УР - полиуретановые

ЭП — эпоксидные

По назначению лакокрасочные материалы делят на группы:

Обозначения основных лакокрасочных материалов состоят из пяти групп буквенно-цифровых знаков для эмалей, красок, грунтовок, шпатлевок и четырех групп знаков для лаков.

Первая группа знаков обозначения определяет вид материала и со­стоит из слова, например «эмаль», «лак» и т. д.

Вторая группа знаков обозначения определяет пленкообразующее

вещество (род смолы, сополимера, олифы) и обозначается двумя буквами. Например, МА, ПФ, БТ.

Третья группа знаков характеризует преимущественное назначение лакокрасочного материала и обозначается цифрой.

Третью группу знаков грунтовок, полуфабрикатных лаков и масля­ных густотертых красок обозначают цифрой 0, шпатлевок - цифрами 00.

Четвертая группа обозначения определяет присвоенный материалу порядковый номер и состоит из одной, двух или трех цифр.

На практике принято также подразделять лакокрасочные покрытия на группы и по дополнительным признакам следующим образом.

1.  По прозрачности образуемых пленок - прозрачные (лаки, олифы) и непрозрачные (краски, эмали, грунтовки)

2.  По степени блеска - глянцевые, полуглянцевые, полумато­вые, матовые, глубоко матовые.

3.  По условиям сушки - холодной сушки и горячей сушки.

4.  По методу нанесения - кистевые, пульверизационные.