Современные лакокрасочные материалы

Многие из нас разделяют устоявшееся мнение о том, что ремонт в квартире или доме подобен стихийному бедствию. И как ни крути, этот процесс неизбежен. Другой вопрос, как лучше сделать ремонт с минимальными потерями. Для этого необходимо узнать как можно больше информации о тех или иных материалах и инструментах, с помощью которых вы хотите выполнить качественный ремонт. Одни из самых необходимых материалов, которые используются для этих целей — лаки и краски. Именно о них и пойдет речь в этом обзоре. В настоящее время на прилавках магазинов можно увидеть изобилие лакокрасочных изделий во всевозможных упаковках и самого разнообразного назначения. Уже практически не осталось таких поверхностей, для которых нельзя было бы подобрать определенный тип и марку лака и краски. Сейчас можно не только приобрести краску подходящего цвета, но и нужный оттенок с помощью автоматических колеровочных установок или готовых колеровочных паст. Давайте попытаемся разобраться, что же представляют собой лакокрасочные материалы. 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. Существуют также жидкости для снятия, удаления старых лакокрасочных покрытий, пасты полировочные, шлифовочные, уплотнительные, составы полирующие нейтрализующие, моечные,
а также замазки, уплотнители, ускорители, отвердители, мастика. 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. 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 — вид материала. Она состоит из слова, например «эмаль», «лак» и т. д. Вторая группа определяет пленкообразующее вещество (род смолы, сополимера, олифы) и обозначается двумя буквами. Например, МА, ПФ, БТ. (эмаль ХВ-1100, лак УР-231) Третья группа знаков характеризует преимущественное назначение лакокрасочного материала и обозначается цифрой. Четвертую группу знаков грунтовок, полуфабрикатных лаков и масляных густотертых красок обозначают цифрой 0, шпатлевок — цифрами 00 (шпатлевка ЭП-0
010) Пятая 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: — по прозрачности образуемых пленок — прозрачные (лаки) и непрозрачные (краски, эмали, грунтовки); — по степени блеска — глянцевые, полуглянцевые, полуматовые, матовые; — по условиям сушки — холодной сушки и горячей сушки; — по методу нанесения — кистевые, пульверизационные; — по последовательности нанесения слоев и типу покрытия — пропиточные, грунтовочные, промежуточные и покрывные; — по целевому назначению (потребительский признак) — автомобильные, мебельные, для сельскохозяйственных машин, приборов, станков и т. д. После порядкового номера допускается буквенный индекс, характеризующий особенности материала. Например, М — матовый, ПМ — полуматовый и т. д. 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, таки

Антикоррозионные и специальные лакокрасочные материалы

Многие материалы, из которых изготовлены различные предметы, окружающие человека, подвержены коррозионному воздействию агрессивных сред, влажности и высокой температуры. Разрушение материалов по причине коррозии наносит обществу огромный ущерб. Поэтому поиск совершенных и эффективных методов борьбы с коррозией – одна из важнейших задач, которые приходится решать…

Лакокрасочные материалы. классификация

Лакокрасочные материалы предназначены для получения покрытий, используемых для защиты материалов от разрушения (металлов – от коррозии, дерева – от гниения) и создания заданных декоративных свойств.

По эксплуатационным свойствам лакокрасочные покрытия (также и лакокрасочные материалы) делятся на масло-, бензо-, водо- и атмосферостойкие, термостойкие, химически стойкие…

Посмотрите также: