Реферат: Лакокрасочные изделия
План:
1. Введение__________________________________________________________2
I. Исходные материалы и ихвлияние на качество олиф, лаков и красок_______5
II.Общие свойства лакокрасочных составов и покрытий______________10
III. Основы пленкообразования ____________________________________12
IV. Основныевиды лакокрасочных товаров____________________________15
2. Перспективы развития производства,торговли лаками и лакокра-
сочными изделиями _____________________________________________30
II. Маркировка лакокрасочных материалов___________________________34
III. Особенности хранения и упаковкилакокрасочных материалов______________41
Введение
Вы не задумывались о том, много линатуральных, экологически чистых вещей в вашем доме? Наверняка, покупая дешевуюсоветскую мебель, которая приносила в дом стойкий химический аромат и вызывалааллергию у половины домашних, вы недобрым словом поминали и ее производителей,и всю бытовую химию. И, наоборот, увидев солнечные блики на светлом дереве,прикоснувшись к натуральной керамике или прохладному металлу, вспоминали оприроде. К сожалению, ни природных, ни естественных предметов в наших домахдавно нет. От дерева и керамики почти всегда нас отделяет тонкий, почтиневидимый слой искусственного вещества — лака. Хорошо это или плохо — попробуемразобраться.
Немного истории
Историки считают, что слово«лак» родилось на полуострове Индостан. Именно там был изобретен первыйлак — шеллак, изготовленный на основе смолистых выделений насекомых, обитающихв огромных количествах на тропических деревьях. Буквально слово «лак»означало «сто тысяч».
Лаковые анекдоты
В последнее время наметилась тенденциявозврата к естественной обработке материалов. Некоторые фирмы, производящиеэлитную мебель, сушат древесину не ускоренным способом в специальных шкафах,как это принято у большинства современных производителей, а просушивают втечение нескольких месяцев, используя натуральные клеи и, конечно, не признаютникаких лаков. Вместо них они применяют растительные масла (например, льняное),и мебель приобретает приятный запах, при этом будучи защищенной от внешнихвоздействий.
Естественно, далеко не каждый человекможет позволить себе натуральную, экологически чистую мебель за несколько тысячдолларов. Применение технологий, унаследованных от предков, неизбежноувеличивает цену изделия иногда в десятки, а то и в сотни раз по сравнению ссерийными аналогами.
К тому же, и при использовании натуральныхкомпонентов не исключены казусы. К примеру, не так давно в одной из странбывшего СССР к мастеру, занимающемуся изготовлением деревянной посуды, поступилзаказ на национальную кухонную утварь — нечто вроде чаши для вина из дерева. Впоследние пятьдесят лет использовать дорогие чаши, изготовленные умельцами ипрактически не отличающиеся от антикварных, по назначению никому в голову неприходило. Заказ был дорогой и срочный, и мастер решил, что чаша должна бытьпрочной и качественной. Поэтому, вместо того, чтобы долго пропитывать деревомаслом, он воспользовался искусственной морилкой. Как стало известно уже потом,заказчиком был крупный чиновник, подаривший чашу иностранному гостю. Гость жерешил не просто украсить ею свой интерьер, а попробовал пить из неенациональный напиток. В результате, гость познал не только прелести напитка, нои прелести больницы.
Но (за исключением подобных анекдотическихслучаев) защитные свойства искусственных, химических лаков практически всегдапревосходят естественные аналоги при обработке деревянных поверхностей.
Впрочем, лаки — это почти идеальныйматериал, создающий надежное препятствие разрушению, проникновению воды и пылии позволяющий сохранить внешний вид любого материала.
Что же, собственно, такое лак? Целью любых лакокрасочных работ является защитаповерхности тонкой пленкой из вещества на основе органического илинеорганическогополимера. Лак от прочих подобных покрытий (красок, грунтовок и т. д.)отличается тем, что пленка в данном случае прозрачная, не скрывающаяповерхности. Это — официальное определение лака.
Естественным пленкообразователем (тем, чтоостается на поверхности после испарения растворителя) может выступать то жерастительное масло, подвергнутое специальной обработке, смолы натуральногопроисхождения (янтарь, канифоль и т. п.), специально обработанная целлюлоза ипр. Синтетических пленкообразователей, используемых в производстве лаков,гораздо больше. Это алкидные, эпоксидные и другие смолы, карбомидо- имеламиноформальдегидные вещества и т. д. В лаки часто вводят красящие вещества- для придания поверхности какого-либо оттенка.
Другим важным элементом лакокрасочногопокрытия является растворитель или разбавитель. Для лаков используютсяорганические растворители или вода. Лаки на водной основе, кстати, в последнеевремя становятся все более популярными: они быстро сохнут и, что важно длямногих, не имеют никакого запаха. Также применяются различные химическиедобавки — отвердители, ускорители, сиккативы и прочие вещества, благодарякоторым лак быстрее застывает, становится более прочным и стойким, ровнееложится.
Сиккативы — это соединения металлов(свинец, марганец и т. п.) с органическими кислотами. Сиккативы влияют наскорость высыхания лака. Однако введение большого количества подобного веществаможет привести к преждевременному старению покрытий.
Лакокрасочные товары
Целью любых лакокрасочных работ являетсязащита поверхности тонкой пленкой из вещества на основе органического илинеорганического полимера. Лак от прочих подобных покрытий (красок, грунтовок ит. д.) отличается тем, что пленка в данном случае прозрачная, не скрывающаяповерхности. Это — официальное определение лака.
Естественным пленкообразователем (тем, чтоостается на поверхности после испарения растворителя) может выступать то жерастительное масло, подвергнутое специальной обработке, смолы натуральногопроисхождения (янтарь, канифоль и т. п.), специально обработанная целлюлоза ипр. Синтетических пленкообразователей, используемых в производстве лаков,гораздо больше. Это алкидные, эпоксидные и другие смолы, карбомидо- имеламиноформальдегидные вещества и т. д. В лаки часто вводят красящие вещества- для придания поверхности какого-либо оттенка.
Другим важным элементом лакокрасочногопокрытия является растворитель или разбавитель. Для лаков используютсяорганические растворители или вода. Лаки на водной основе, кстати, в последнеевремя становятся все более популярными: они быстро сохнут и, что важно длямногих, не имеют никакого запаха. Также применяются различные химическиедобавки — отвердители, ускорители, сиккативы и прочие вещества, благодарякоторым лак быстрее застывает, становится более прочным и стойким, ровнееложится.
Сиккативы — это соединения металлов(свинец, марганец и т. п.) с органическими кислотами. Сиккативы влияют наскорость высыхания лака. Однако введение большого количества подобного веществаможет привести к преждевременному старению покрытий.
Обширную группу составляют лакокрасочныетовары, предназначенные для получения защитных и декоративных лакокрасочныхпокрытий. Они защищают изделия из металлов от коррозии, из древесины — отгниения, придают многим товарам красивый внешний вид, предохраняют их отзагрязнения и облегчают уход за ними.
Ежегодно в мире от коррозии теряются десятки миллионовтонн стали и чугуна, в томчисле в нашей стране около 15 млн. т, а среди всех покрытий, используемых для защиты металлических изделий откоррозии, лакокрасочные покрытиясоставляют свыше 80%.
Велика роль лакокрасочных товаров в повышенииэстетических свойств многих непродовольственных товаров, в улучшениисанитарно-гигиенического состояния жилищ и их декоративного оформления.
Основными лакокрасочными товарами являются олифы, лаки икрасочные составы (краски). Главной составной частью, образующей основу ихпокрытия, являютсяпленкообразующие вещества, применяемые в виде переработанных растительных масел(олиф), растворов синтетических смол и клеев. Важнейшие свойствалакокрасочного покрытия, его прочность и устойчивость к воздействию различных внешнихфакторов, а следовательно, и продолжительность защиты изделия от коррозии идругих видов разрушения обусловлены свойствами исходных материалов, и в первуюочередь природой пленкообразующего вещества и его качеством.
I. Исходныематериалы и их влияние на качество олиф, лаков и красок
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 этихматериалов (сиккативы, растворители и разбавители, частично и пигменты) наряду солифами, лаками и красками также поступают в продажу и служат в основном длякорректировки состава и свойств уже готовых лакокрасочных товаров.
Растительные масла. Исходным жировымсырьем для олиф, масляных лаков и красок служат преимущественно растительные масла,получаемые прессованием и экстрагированием семян масличных растений.
По способности высыхать в покрытиях их делят навысыхающие (льняное, конопляное, тунговое), полувысыхающие (подсолнечное,хлопковое, оливковое и др.) и невысыхающие (касторовое) масла. Среди нихполувысыхающие составляют наиболее обширную группу. Сюда относят масла с резкоразличной скоростьювысыхания: от высокой (у макового масла), близкой к скорости высыхания льняногомасла, до низкой (хлопковое и оливковое масла).
Синтетические смолы. В производстве лаков применяюталкидные ненасыщенные полиэфирные, фенолоформальдегидные,меламиноформальде-гидные, полиуретановые и другие смолы. В технике все большеераспространение получаюттакже лаки на основе кремнийорганических и эпоксидных смол… Свойства этих смол см. в разделе«Пластические массы».
Естественные смолы. Среди смолрастительного происхождения наибольшее значение имеют шеллак и канифоль. Такиеестественные смолы, как даммара и сандарак, применяют для специальных лаков(лакирование музыкальных инструментов и т. п.).
Шеллак — одна из лучших природных смол,особенно для мебельных лаков. Получают шеллак из гуммилака, выделяемого насекомыми(лаковыми червецами) на ветвях некоторых тропических растений (лаковое деревов Индии). После специальной Очистки он имеет вид тонких пластинок или чешуек желтовато-коричневого цвета.Растворим в спирте, размягчается при температуре 65—75°С, полностьюрасплавляется при температуре около 120°С. Пленки лака имеют сильный блеск идостаточную твердость, но недостаточно влагостойки.
Канифоль является наиболее доступной смолойрастительного происхождения, применяемой в производстве лаков. Ее добывают из живицы хвойных деревьев(сосны, ели, пихты) путем отгонки из нее скипидара. Остаток после отгонкипредставляет собой хрупкую стекловидную смолу от желтого до коричневого цвета —канифоль. Она термопластична и размягчается при температуре 65—75°С.
Канифоль представляет собой смесь смоляных кислот(главным образом абиетиновой), нерастворима в воде, но, растворяется в спирте, ацетоне,бензине, скипидаре,бензоле, маслах, а также в водных растворах щелочей (с образованием канифольных мыл),применяют ее в мыловарении и бумажном производстве.
Смоляные кислоты канифоли с некоторыми пигментамиобразуют нерастворимыемыла. Это приводит к преждевременному загустеванию красок (при хранении),поэтому ее без облагораживания в лаках для эмалевых красок не применяют. Пленки канифоли, кроме того,отличаются хрупкостью и легко размягчаются.Поэтому в производстве лаков применяют облагороженную канифоль, в которой кислотные свойства понижены путемобразования эфиров канифоли(преимущественно глицериновых) и ее солей (резинатов кальция, цинка). Эфиры канифоли водоустойчивы и в масляныхи масляно-эмалевых красках,используются не только для внутренних, но и для наружных покрытий.
Соли канифоли (резинаты) недостаточно водостойки иприменяются для внутреннихпокрытий. Резинаты РЬ, Со, Mn, Zn используют так же, как сиккативы.
Сиккативы. В состав маслосодержащих (масляных иалкидных) лакокрасочныхтоваров обязательно вводят сиккативы, ускоряющие высыхание. Они представляютсобой Со, Мп, РЬ — соли карбоновых кислот (льняного масла, канифоли и др.),растворимы в маслах и продуктах их переработки и обладают способностью резкоускорять процесс высыхания покрытий. При добавлении сиккативов к маслускорость высыхания его пленок увеличивается в десятки раз. Так, например, одноиз лучших и наиболее распространенных у нас масел — льняное дает пленку,которая высыхает без сиккативов лишь за 6—8 суток, тогда как после ихдобавления высыхание заканчивается за несколько часов (6—10 ч)… Наибольшееускорение достигается с помощью смешанных сиккативов (свинцово-кобальтовых,марганцево-кобальтовых, свинцово-марганцевых).
Быстрое высыхание лакокрасочных покрытийимеет большое экономическое значение, так как резко сокращается продолжительностьмалярных работ и уменьшается возможность смывания невысохшего покрытия атмосферными осадками. Однакоизбыточное введение сиккатива ускоряет образование плотных осадков пигмента прихранении красок. Возможно также ухудшение цвета или образование «сорных»покрытий. Существует определенный оптимум введения сиккативов. Они неизменяют сущности высыхания масла и выполняют лишь роль катализаторов.Образующиеся в них перекиси металлов и передают маслу атомарный кислород,активируют реакции окисления и полимеризации молекул масла, ускоряя темсамым процесс высыхания масляной пленки.
Сиккативы вырабатывают сплавливанием (например, канифолис окислами РЬ, Мп, Со) или осаждением из растворов (взаимодействием мыла с солямиРЬ, Мп,Со). В соответствии с этим получают плавленые (темные) и осажденные (более светлые)сиккативы, легко растворимые (при температуре около 120°С) в масле. Обычноприменяют бензиновые или скипидарные растворы этих сиккативов(экстракты) светлой или темной окраски.
Растворители и разбавители. Для получения лаковили красок с определенной вязкостью применяют растворители и разбавители. Деление органическихжидкостей на растворители и разбавители применимо лишь по отношению копределенному пленкообразующему веществу.
Растворители — это легколетучиеорганические жидкости, способные растворять пленкообразующие вещества (смолы,эфиры целлюлозы, масла и олифы) и другие составные части лаков и красок (кромепигментов).
Разбавители — это, как правило,более дешевые летучие органические жидкости, неспособные самостоятельнорастворять данное пленкообразующее вещество, но хорошо смешивающиеся с ужеполученным концентрированным лакокрасочным раствором. Они могут снизить вязкость лакадо требуемой степени.
Растворитель должен обладать высокойрастворяющей способностью, определенной скоростью испарения и малой огнеопасностью,а пары его не быть токсичными.Скорость испарения должна быть не слишком малой, чтобы не задерживать высыхания пленок лака, но и нечрезмерно большой, иначе пленка загустеетдо разравнивания ее кистью и будет иметь следы от нее.
При быстром испарении в пленке остаютсяследы от лопнувших пузырьков (механические повреждения), а кроме того, в результатечрезмерно быстрого испарения растворителя пленка может сильно охладиться и на ней конденсируется влагаиз воздуха, что может привести к помутнению лаковых пленок. Это явлениеособенно характерно для растворителей (и разбавителей), в молекулах которыхимеются группы, способные образовывать с молекулами воды водородные связи. Дляиспарения таких растворителей (спиртов и др.) требуется значительная энергияв виде теплоты испарения (парообразования), и если улетучиваниерастворителя происходит за счет тепла окружающей среды, то конденсация пароввлаги на поверхности лакокрасочной пленки вполне возможна.
При выборе разбавителя учитывают, чтобы он обладалбольшей упругостью пара и скоростью испарения, чем растворитель. В противном случаевследствие более быстрого испарения растворителя в нанесенном покрытии можетпроизойти коагуляцияпленкообразующего вещества. Это приводит к получению пористых пленок с малымзащитным действием.
Растворителями различных смол, олиф, жиров имасел являются нефтяные и коксохимические углеводороды, спирты, эфиры простые исложные, гоны, хлорпроизводные углеводородов и др. Все они, за исключениемхлорпроизводных углеводородов, огнеопасны, а многие из них токсичны, особенно ароматическиерастворителии хлорпроизводные углеводороды. Это их существенный недостаток.
Выпускают специальные растворители,представляющие собой смесь нескольких растворителей.
Пластификаторы. Пластификаторамимногих полярных
пленкообразователей являются эфиры кислот (фталевой, фосфорной, адипиновой
и др.).Эти практически нелетучие органические маслообразные жидкости с отно
сительновысокой температурой кипения хорошо растворяют пленкообразующие
веществаи смешиваются с растворителями и разбавителями. Пластификаторы
особеннонеобходимы для таких пленкообразователей (нит-роцеллюлозные и др.),
пленкикоторых (без пластификаторов) плохо прилипают к покрываемой
поверхности,легко морщатся и растрескиваются.
Действие пластификаторов сводится к взаимодействию с полимероми к раздвижениюего макромолекул и агрегатов макромолекул, к ослаблению межмолекулярных силмежду ними… Это сопровождается повышением эластичности и адгезионной способности, аиногда также морозостойкости покрытия.
Пигменты. Это высокодисперсные минеральные иорганические вещества, обладающие определенным цветом и нерастворимые в воде,органических растворителях и пленкообразующих веществах. Будучи окрашены и имея болеевысокийкоэффициент преломления, чем пленкообразующие вещества (масла, смолы, клеи),пигменты обеспечивают укрывистость (непрозрачность) и окраску покрытия. Этим онипринципиально отличаются от органических красителей.
Органические красители растворяются в воде, маслах иорганических растворителях. С их помощью можно получать окрашенные, но прозрачные пленки, поэтому впроизводстве лакокрасочных товаров они играют незначительную роль.
Наибольшее значение для получения красокимеют минеральные и органические пигменты. Существенное значение имеют такженаполнители, применяемые совместно с некоторыми интенсивными и дорогимипигментами.
Минеральные пигменты представляют собойокрашенные окислы (оксиды) и солив основном поливалентных металлов (Fe, Pb, Cr, Zn, Cu и др.). Они отличаютсявысокой химической стойкостью, светостойкостью и устойчивостью катмосферным воздействиям, что обусловливает их широкое применение в малярной технике, и в частности для наружныхработ. Выпускают пигменты естественные(например, охра) и искусственные (железный сурик, марс и др.). Последние отличаются большей чистотой инасыщенностью цвета, разнообразием оттенкови более широким ассортиментом, чем естественные минеральные пигменты.
Органические пигменты — это окрашенныесоединения органического происхождения, нерастворимые в воде и связующихвеществах. Их получают в нерастворимом в воде состоянии в процессе синтеза(пигментные красители, например фталоцианиновые) или путем взаимодействиярастворимого красящего вещества с минеральными соединениями (осажденныекрасители) с образованием нерастворимых солей бария, кальция, свинца и другихметаллов, а также адсорбцией красителя на высокодисперсном минеральном субстрате(носителе). Органические пигменты, как правило, обладают высокой чистотой цвета и сильной красящейспособностью, поэтому их обычно выпускают с добавлением наполнителей(серно-кислого бария, мела и др.) и часто разбавляют белилами. По светостойкости,химической стойкости и атмосфероустойчивости они существенно уступают минеральнымпигментам, а поэтому применяются в малярной технике, преимущественно для внутреннихи декоративных работ. Очень широко их используют в красочных составах дляполиграфической продукции иобоев. Лишь пигментные красители типа монастралей (фтало-цианинов меди) обладают высокойатмосферостойкостью и пригодны для наружныхкрасочных покрытий.
Показателями качества пигментов, определяющими ихназначение, являются цвет, красящая способность, укрывистостЬ;, смачиваемость, маслоемкость,светостойкость, химическая устойчивость, ядовитость и плотность. Эти свойства обусловлены в основном природойпигмента, его химическим составом, а такжев значительной степени его дисперсностью.
Дисперсность, характеризующаясястепенью измельчения порошка, зависит от его природы и методов изготовления. Сдисперсностью связаны цветовые свойства пигмента, его красящая способность,укрывистость и маслоемкость. При высокой степени дисперсности улучшаютсяцветовой тон и яркость пигмента.
Пигменты, как правило, полидисперсны, что в большинствеслучаев благоприятствует большей плотности упаковки их частиц в красящих пленкахи способствует повышению механической прочности и атмосферостойкости защитных покрытий.Обычно размер основной массы частиц пигментов колеблется от 0,5 до 10 мкм. Размерычастиц для разных пигментов колеблются в более широких пределах: от сотых долей (у саж) до десятковмикрометров. Продолговатая (волокнистая) ичешуйчатая форма частиц повышает укрывистость, механическую прочность и атмосферостойкость покрытия.
Цвет зависитглавным образом от химической природы пигментов и в некоторой степени от его дисперсности, определяющей условия отражениясвета… Основной цветовой тон пигмента характеризуется длиной волны тойчасти светового спектра, которая вмаксимальной степени отражается частицами пигмента.
Красящая способность (интенсивность) пигментаопределяетсякак способностьего при смешивании с пигментами другого цвета оказывать влияние на цвет получаемойсмеси. Интенсивным считается тот пигмент, который расходуется в меньшемколичестве для придания смеси определенного оттенка, например приразбеливании (смешивании с белилами).
Красящая способность пигментов зависит от иххимической природы и от дисперсности. С повышением степени дисперсности красящаяспособность пигмента увеличивается. Добавление наполнителей, естественно, ухудшает красящую способностьпигмента, но в ряде случаев это бывает экономически целесообразно длядефицитных пигментов с высокой интенсивностью.
Укрывистость (кроющая способность} — это свойствопигмента, растертого с масломи нанесенного ровным красочным слоем, делать невидимым цвет закрашиваемой поверхности (грунта). Укрывистостьпигмента тем лучше, чем более тонкийслой тертой краски необходимо нанести для закрашивания нижележащего слоя без просвечивания его цвета.
Укрывистость зависит от природы пигмента, его плотности идисперсности, формы его частиц, а также от разности коэффициентов преломленияпигмента и связующего вещества. Малое различие коэффициентов преломления пигмента ипленкообразующего вещества способствует образованию лессирующей (просвечивающей)красочной пленки. Такие плохо укрывистые красочные составы дает,например, мел с маслом, у которых близкие коэффициенты преломления (1,60 и 1,47). Поэтомусочетание мела с маслом (олифой) не рекомендуется.Сочетание мела с клеевым связующим, наоборот, дает хорошие результаты. Хотя сырая красочная пленка малоукрывиста в результате малой разностикоэффициентов преломления мела и водного клеевого раствора (1,6 и 1,35), после улетучивания воды и заполнения пормежду частицами воздухом (коэффициентпреломления 1) пленка становится хорошо укрывистой. Этот пример указывает на важность правильного подборапигмента и пленкообразующеговещества.
При составлении красочных составов учитывают возможностьхимического взаимодействия пигмента с веществами, содержащимися как впленкообразователе, так и в окружающей среде данного помещения. Например,нежелательно готовить краску из ультрамарина на закисшем клее или на олифе, содержащей многосвободых жирных кислот, так как от их действия ультрамарин обесцвечивается.Пигменты, нестойкие к действию щелочей, например свинцовый крон и малярнаялазурь, не следует применять для окраски по свежей штукатурке и вкрасочных составах, содержащих щелочи (казеиновые и силикатные красочныесоставы). 1Пигменты,содержащие медь, ртуть и свинец, ядовиты, поэтому их нельзя применять для окраскипосуды, игрушек, мебели и других изделий, с которыми тесно соприкасаетсячеловек.
Поцвету пигменты делят на ахроматические (белые, серые, черные) и хроматические (цветные).
Белыепигменты — это цинковые (Zn), литопонные(BaiSO4+ ZnS) и титановыебелила (TiCh с добавлением BaaSO). Ранее распространенные свинцовые белила для производства товаровнародного потребления в настоящее время не применяют. Они токсичны, а кроме того, покрытия на ихоснове от действия сероводорода темнеют.Благодаря высокому качеству и распространению природного сырья выпусктитановых белил постепенно… увеличивается. Из белых пигментов они наиболее перспективны.
Черные и серые пигменты представлены в основном сажами.Темно-серая окраска может быть получена с помощью графита, а серебристо-серая спомощью металлическихпорошков алюминия и цинка.
Желтые пигменты — это охра (глина, окрашенная окисламижелеза), свинцовый и цинковыйкроны (хроматы Рг и Zn).
Красные пигменты — железный сурик, марс и мумия (железоокисныепигменты),а также свинцовый сурик (оранжево-красный), искусственная киноварь (осажденныйкраситель).
Ккоричневым пигментам относят умбру (глину,окрашенную окисями железа имарганца) и некоторые разновидности железоокисных красных пигментов (мумии, марса, сурика).
Синие пигменты — это в основном ультрамарин, малярнаялазурь (милори) и фталоцианин меди — органический пигмент (пигментный краситель), по свойствам не уступающийминеральным пигментам.
Зеленые пигменты включают свинцовую и цинковую зелени(смеси кронов с лазурью), окись хрома (хромовую зелень).
Металлические пигменты представляют собой тонкоизмельченные порошки и пудрыалюминия, меди и цинка и их сплавов. Они имеют шарообразную и чешуйчатую форму частиц. Получают их измельчениемфольги (главным образом обрезков)или распылением расплавленного металла. Металлические пигменты, особенно пигменты, полученные из алюминиевойфольги, отличаются высокой укрывистостью,теплоотражательной способностью, антикоррозионными свойствами и атмосферостой-костью. Кроме того,они обладают хорошими декоративнымисвойствами и используются часто как декоративные пигменты. К наиболее распространенным относят медную(золотистую1) бронзу (сплав меди и цинка). Ее применяют, в частности, для покрытий, имитирующих позолоту.
II. Общие свойства лакокрасочных составов ипокрытий
Лакокрасочные покрытия с надежными защитными и хорошими декоративными свойствами обычно получают примногослойном нанесении последовательно сначала грунта и шпаклевки, затем слоев лакаили краски. Верхний слой краски часто покрывают слоем лака.
Грунтовки применяют для повышения влагостойкости изделия и для улучшенияприлипаемости (адгезии) пленки краски к окрашиваемой поверхности. Их наносят первымслоем. Далее для устранения неровностей поверхности загрунтованныхизделий, а также трещин и выщербин поверхностей, подлежащих окраске, производятшпаклевку.
Грунтовки и шпаклевки приготовляют на основе пигментов инаполнителей (мела), затирая их с лаками. Грунтовки отличаются от эмалевых красокболее низким, а шпаклевки —более высоким содержанием пигментов (вместе с наполнителями).
Пленкообразующее вещество (пленкообразователь) являетсяглавной составнойчастью любого лакокрасочного состава и покрытия. От него зависят основные испецифические свойства лакокрасочных составов и покрытий. К основным общимсвойствам лакокрасочных составов относят вязкость, концентрацию,скорость высыхания, укрывистость, токсичность и др.
Вязкость лакокрасочного состава должна быть не оченьвысокой, чтобы не затруднятьработу малярной кистью или валиками и не применять слишком высоких давлений при покрытии методомпневматического распыления. При чрезмерномповышении вязкости лакокрасочный состав плохо разливается и не полностью заполняет поры и неровности поверхности,что ухудшает адгезию покрытия.
Концентрация пленкообразующего вещества влакокрасочном составе сильно влияет на физико-механические и оптическиесвойства пленок. Она должнабыть достаточной для обеспечения необходимой вязкости лака или краски, а также толщины и прочности пленкипокрытия. Толщина лакокрасочного покрытия обычно составляет 60—100 мкм,иногда 300 мкм, что достигается нанесениемнескольких слоев (с сушкой после каждого слоя). Средняя толщина одного слоя высохшего покрытия, нанесенногораспылением, колеблется от 10 до 25мкм.
Скорость высыхания лакокрасочных составов определяетсяскоростью испарениялетучих растворителей или химических процессов, протекающих в пленкообразователепод действием кислорода воздуха, тепла, катализаторов и отвердителей. Впрактике малярных работ различают два этапа высыхания олиф, лаков и красок:высыхание от пыли и полное высыхание. Скорость высыхания олиф и маселхарактеризуется йодным числом — количеством йода, присоединяющегося поместу двойных связей молекул масла.
Степень перетира важна дляпигментированных лакокрасочных составов. Размер частиц пигмента, естественно, недолжен превышать толщины высохшей пленки, иначе невозможно получить гладкое ировное покрытие.,, При механических воздействиях крупные частицы легко,вырываются из пленки и повреждают покрытие. Основные свойства лакокрасочных покрытийхарактеризуются показателями их механических и декоративных свойств, адгезионнойспособностью, стойкостью к воздействию окружающей среды. Механическую прочность покрытий оцениваютпоказателями твердости, гибкости (астичности), прочности на удар, стойкости кистиранию и др.
Декоративные свойства покрытий должнысоответствовать функциональному назначению и условиям эксплуации. Их характеризуютцветом, блеском,фактурой и |ассом (покрытия). По степени блеска различают глянжые, полуглянцевые,полуматовые, матовые. По фактуре герытия могут быть гладкие, рисунчатые(например, молотковые») и рельефные («шагрень»).
Внешний вид покрытия с учетом степени блеска, характера фактуры и наличия дефектов характеризуют классом. Покрытия1-го класса имеют однородную гладкуюи блестящую поверхность без видимых (невооруженным глазом) дефектов. Однородные рисунчатые ирельефные покрытия, как правило, относятко 2-му классу. Большинство товаров народного потребления (холодильники, радиоаппаратура, мебель и др.)имеют покрытие 1-го класса.
Адгезионная способность (адгезия) оцениваетсяпрочностью прилипания лакокрасочного покрытия к поверхности изделия. Этонаиболее важное свойство покрытия зависит от степени смачивания поверхностиизделия лакокрасочным составом и адсорбции его поверхностью, от величины силвзаимодействия между пленкой и поверхностью изделия. Характер силвзаимодействия, обусловливающих прилипание и склеивание, рассмотрен в главе«Клеящие материалы».
Существенное влияние оказывает состояниепокрываемой поверхности. Окислы (ржавчина), жировые загрязнения, влага, пыль,адсорбированные поверхностью пары в газы препятствуют образованию молекулярного контактамеждумолекулами покрытия и покрываемой поверхности, резко снижая прилипаемость (адгезию) покрытия, егопрочность и стойкость к различным внешним воздействиям. Гладкие и блестящие(глянцевые) покрытия дольше сохраняются илучше защищают. Стойкость к воздействию окружающей среды является важнейшим свойством лакокрасочногопокрытия. Ее оценивают по стойкости квоздействию влаги, света, пониженных и повышенных температур и др.
Выбор лакокрасочного материала для покрытияпроизводят исходя из назначения материала по ТУ (или ГОСТ) и условийэксплуатации изделия. При этом учитывают возможный метод нанесения, температурусушки, огнеопасность, токсичность материала и стоимость.
Качество лакокрасочного покрытия существеннозависит от тщательности подготовки поверхности конструкций и изделий кокрашиванию. Применяют абразивные обработки поверхности и ее обезжиривание,удаление различных загрязнений, остатков предыдущих разрушившихся покрытий и т. п.
III. Основы пленкообразования
Переход пленкообразующего вещества из вязкожидкого состояния втвердую сплошнуюпленку, прочно прилипающую к поверхности покрываемого изделия, зависит отсоотношения сил адгезин между молекулами пленкообразователя и сил адгезии междупленкообразователем и покрываемой поверхностью.
Пленкообразователи с сильным межмолекулярнымвзаимодействием (с высокой когезией) обычно обладают слабой адгезией и, наоборот, при относительно слабоммежмолекулярном взаимодействии пленкообразователя адгезия выше.Объясняется это тем, что при сильном межмолекулярном взаимодействиимолекулярные цепи пленкообразующего вещества (например, кристаллизующегополимера) менее гибки и хуже проникают в неровности и поры покрываемогоизделия, что препятствует установлению молекулярного контакта на возможнобольшей площади касания пленки покрытия с поверхностью покрываемоготела.
Адгезия к покрываемой поверхности тем выше, чем большейспособностью вытеснять адсорбированные газы и мономолекулярные слои влаги споверхности покрываемого изделия обладают молекулы пленкообразующего вещества. Эта способность тем выше,чем большей гибкостью обладают макромолекулы пленкообразователя. Поэтомуослабление межмолекулярного взаимодействия пленкообразователя растворителями,пластификаторами, повышением температуры всегда приводит к улучшению его адгезии кпокрываемой поверхности. Рациональный выбор лакокрасочного состава позволяет обеспечивать хорошуюадгезию и достаточно высокую когезию. При слабой когезии пленка покрытия может бытьнесплошной и недостаточно механически прочной.
Образование пленки в результате испарения растворителейиз лака и краски и дисперсионной среды из водной эмульсии (водоэмульсионной краски)является процессомфизическим. Исходное пленкообразующее вещество не претерпевает при этомкаких-либо химических изменений и с помощью растворителей может быть вновь переведенов растворенное состояние. Такой процесс пленкообразова-ния являетсяобратимым. По этому типу образуются пленки из растворов (спиртовых лаков,нитролаков и эмалей и др.) и эмульсий.
Пленкообразование из эмульсий имеет некоторые отличия от пленкообразования израстворов. При постепенном испарении дисперсионной среды (воды) изэмульсионной пленки частицы пленкообразующего вещества начинают слипаться(происходит процесс аутогезии). Хорошие защитные свойства такой пленки достигаютсятолько при полном самослипании частиц пленкообразующего вещества эмульсии.Эмульгаторы, введение которых в эмульсию обязательно, затрудняют самосливание(аутогезию), поэтому эмульсионные покрытия более пористы, чем лаковые. Степеньпористости (проницаемости) пленок часто регулируют соотношением растворителей иразбавителей.Если из лакокрасочного состава в первую очередь будет испаряться растворитель,а не разбавитель, то получаются более пористые пленки.
Пленкообразование во многих случаях идет в результате реакций полимеризации илиполиконденсации между молекулами пленкообразователя под действием кислородавоздуха, тепла, катализаторов и инициаторов, а также специальныхотвердителей. Это обусловлено необратимым переходом пленкообразующеговещества в неплавкое и нерастворимое состояние, с установлениемпоперечных химических связей в его структуре. Образование твердой пленки вэтом случае является необратимым химическим процессом. Такие процессыпроисходят при пленкообразовании из масляных и алкидных лакокрасочныхсоставов, ненасыщенных полиэфирных лаков, эпоксидных смол и др.
Процесс пленкообразования в ряде случаев происходитсначала в результате испарения растворителей, а затем вследствие происходящиххимических реакций. Так образуются пленки из лакокрасочных составов,содержащих растворители, например на основе уплотненных олиф и алкидных смол.
Способность масляных лакокрасочных составов высыхать иобразовывать твердые пленки, прочно прилипающие к поверхности различных тел,связана с содержаниеми ненасыщенностью жирных кислот, входящих в их состав. Чем больше содержится в масле ненасыщенныхжирных кислот и чем выше их ненасыщенность,т. е. чем больше в их молекулах двойных связей, тем быстрее идет высыхание масла и тем прочнее образующаясяпленка.
Процесс высыхания масляной пленки связан синтенсивным поглощением кислорода (масса пленки увеличивается), поэтомувысыхание масла на воздухе рассматривается как процесс окисления и полимеризации, врезультате которого мономерные молекулы масла постепенно укрупняются(полимеризуются) и превращаются в твердые неплавкие и нерастворимые трехмерные полимеры, называемыелиноксинами. Не растворяясь в органических растворителях, линоксины лишь набухают в них.Предполагается, что в начальной стадии высыханияидут реакции окисления благодаря присоединению кислорода воздуха по месту двойных связей молекул масла. Далее врезультате реакций полимеризациипроисходит процесс постепенного укрупнения молекул масла, проявляющийся сначала в повышении его вязкости, ав конечном итоге в образованиинеплавких и нерастворимых полимеров с трехмерной структурой.
Классификация и система обозначениялакокрасочных составов и
покрытий
В основу классификации и системы обозначениялакокрасочных составов (материалов) и покрытий в нашей стране положеныхимическая природа основного пленкообразующего вещества и назначение материалаприменительно к условиям эксплуатации.
В обозначение входят обычно начальные буквынаименования пленкообразующего вещества. Если применяется смесь пленкообразующих веществ,, тообозначение устанавливается по начальной букве наименования того пленкообразующего(смолы), которое определяет основные свойства лакокрасочного состава и покрытия.Так, например, составы на одних.растительных маслах (олифы) обозначаютсябуквами «МА», а при введении в них канифоли и ее производных — «КФ».
Наиболее распространенные лакокрасочныесоставы (лаки и краски) имеют следующие обозначения: глифталевые — ГФ, пентафталевые —ПФ, полиэфирныененасыщенные — ПЭ, фенольные — ФЛ, мочевинные — МЧ, кремнийорганические— КО, эпоксидные — ЭП, поливинилхлоридные и перхлорвиниловые — ХВ, полиакриловые — АК,поливинилацетатные — В А, алкидно- и масляностирольные — МС, нитроцеллюлозные — НЦи др.
Полные сокращенные обозначения лакокрасочных составов(материалов) состоят из пяти групп знаков, следующих одна за другой слева направо.Первая группахарактеризует вид лакокрасочного состава и обозначается словами: «лак», «краска», «эмаль»,«эмульсионная краска». Для красок, состоящих из одного пигмента, приобозначении первой группы знаков вместо слова «краска» указываютнаименование пигмента (например, охра, белила цинковые). Вторая группа знаковопределяет вид пленкообразующего вещества и обозначается двумя буквами, как уже указывалось, например«МА» — краски на натуральных и комбинированныхолифах (масляных) и т. д.
Между второй и третьей группами знаков ставится тире. Третьягруппа знаков определяет назначениелакокрасочного состава и обозначается одной цифрой: 1 — для наружныхработ, 2 — для внутренних работ, а также 0 — грунтовка,00 — шпаклевка. Четвертая группа знаков определяет порядковый номер, присвоенный данному материалу, пятаягруппа знаков — цвет краски (обозначаетсясловами).
Сокращенные обозначения для различных лаков и красок,таким образом, имеют следующий вид:
краска масленая коричневая
для наружных работ краскаМА-11 коричневая
эмаль голубая нитроцеллюлозная
для внутренних работ эмальНЦ-25
голубая эмульсионная краска
поливинилацетатная серая для внутренних работ краскаэмульсионная ВА-24
серая
лакнитроцеллюлозный для внутренних работ лак НЦ-221
В основу классификации лакокрасочных покрытий положеныследующие признаки:вид лакокрасочного материала, внешний вид поверхности (класс покрытия) и условияэксплуатации.
I. Основные видылакокрасочных товаров
Олифы — это главным образом переработанныерастительные масла. Их применяют для получения лакокрасочных покрытий каксамостоятельно (при грунтовании поверхности перед окраской), так и в смеси скрасочными пигментами (при приготовлении масляных красок) и различными смолами (при изготовлениимасляно-смоляных лаков и эмалей). К олифам относят также растворы алкидныхсмол (алкидные олифы) и некоторых других органических соединений(искусственные или синтетические олифы).
Натуральные олифы состоят только изпереработанных растительных масел и веществ, ускоряющих их высыхание, — сиккативов. Всостав полунатуральныхи искусственных олиф входят, кроме того, органические растворители,которые регулируют вязкость олиф. В качестве растворителей применяютпреимущественно бензин-растворитель (уайт-спирит), скипидар и сольвентнафту.
Переработка растительных масел в олифы заключается в ихтермообработке и введении сиккативов. Растительные масла (даже высыхающие) непригодныдля приготовлениямасляных лаков и красок. Высыхание их продолжается слишком долго (например,льняное масло—6—8 дней), а образующиеся пленки имеют недостаточнуювлагостойкость и пониженные механические свойства. Это объясняетсясодержанием в них низкомолекулярных соединений, окисление которых продолжаетсяк тому же и в высохшей пленке. В результате продолжающегося окисления, например, пленкальняного масла через 30—40 дней постепенно желтеет и растрескивается. Принагревании растительных масел (совместно с сиккативами) идет процесс полимеризациимолекул масла, образуются высокомолекулярные соединения, которые обеспечивают высохшей масляной пленкевысокую влагостойкость и повышенные механические свойства. Получаемые такимпутем натуральные олифы дают пленки, которые после высыхания окисляютсяв значительно меньшей степени, чем пленки из сырых масел, а поэтому сохраняют эластичность ине становятся хрупкими более длительноевремя. В то же время эти пленки имеют повышенный блеск.
Полунатуральные олифы изготовляют наоснове растительных масел, в которых натуральные растительные масла подвергнуты ещеболее существенным химическим изменениям в результате сильной (жесткой) термическойобработки илидобавления химических реагентов, вызывающих переэтерификацию молекул масла.
Искусственные олифы — это третья группаолиф, которые получают из искусственных пленкообразующих веществ. Их частоназывают синтетическими, чтоне совсем верно, так как большую часть исходных материалов для них получают не путем синтеза из элементов, а припереработке отходов химических производств.Эти олифы имеют, однако, вспомогательную роль, значение их невелико.
Натуральные олифы (льняные и конопляные). Не содержат растворителей. Ихвырабатывают почти исключительно — из высыхающих растительных масел, главным образомльняного и конопляного. Лишь иногда к ним добавляют полувысыхающие масла(подсолнечное) и подвергают их совместной варке. Льняные олифы имеют светло-желтый цвети пригодны для приготовления белых и светлых цветных масляных красок… Цветконопляных олиф значительно темнее.
Окисленные (оксидированные) олифы — льняную и конопляную— получают прогреванием масла при температуре 150—160°С с перемешиванием и продуванием через него воздуха и сдобавлением сиккатива. При получении полимеризованнойльняной олифы температуру доводят до 260—280°С (без доступа воздуха). Полученные олифы имеют болеевысокую вязкость, чем сырое масло,что обусловлено испарением влаги и процессами окисления и полимеризации молекул масла. Пленки льнянойполимеризованной олифы имеют хороший блеск и повышенную прочность, ноцвет их более темный, чем у льнянойокисленной олифы, что обусловлено применением более высоких температур.
Полунатуральные олифы. Представляют собойпродукты глубокой термической и химической переработки растительных масел и других жидкихжиров.Они содержат сиккативы и определенное количество растворителей (до 45—50%). Ихподразделяют на уплотненные олифы (Оксоль и др.), алкидные (переэтерифицированные— глифталевая и пентафталевая) и комбинированные.
Уплотненные олифы в отличие отнатуральных получают путем более длительной термической обработки масел и приболее высоких температурах (полимеризованные — до 300°С).
Сильные химические изменения при варке масласопровождаются повышением кислотного и понижением йодного числа, что обусловливаетнедостаткиуплотненных олиф. Однако они имеют более высокую полярность, чем натуральныеолифы, поэтому лучше смачивают частицы пигментов в красках.
Для снижения высокой вязкости уплотненные олифыразбавляют уайт-спиритом (до 45% массы олифы). Содержание в них уплотненных масел составляет, какправило, не менее 90% массы нелетучей части олифы. Ассортиментуплотненных олиф — льняная полимеризованная, льняная оксидированная(олифа Оксоль) и др.
Алкидные (переэтерифицированные) олифы являются продуктами термохимическойпереработки (переэтерификации) полувысыхающих и невысыхающих растительных масел(хлопкового и др.). Переэтерификация их основана на частичном вытеснении спиртовогоили кислотного остатка в глицеридах жирных кислот более высокоатомным спиртом —пентаэритритом или двухосновной фталевой кислотой (фталевым ангидридом) или их смесью. Замена остаткатрехатомного спирта глицерина в молекулах масла на остаток четырехатомногоспирта — пентаэритрита и остатков одноосновных жирных кислот на двухосновныеувеличивает число реакционноспособных групп масла и его способность креакциям поликонденсации и полимеризации, т. е. способствует ускорениювысыхания.
Получаемые путем переэтерификации алкидные олифы(глифталевые и пентоли) обладают высокой высыхающей способностью (могут заменятьтунговое масло)и в большом количестве необходимы для замены натуральной олифы при приготовлении лакови красок. Для снижения вязкости в них вводят растворители (до 50%). По своимсвойствам глифталевая и пентафталевая олифы примерно равноценныуплотненным олифам, а в ряде случаев лучше их. Покрытия на основе глифталевой олифы более долговечны,чем покрытия на основе олифы Оксоль. Ещеболее высоким качеством характеризуются пентафталевые олифы. Их пленки имеют более высокие показателитвердости, водостойкости и атмосферостойкости.
Алкидные олифы перспективны, так как ихприменение приводит к сокращению расхода ценных пищевых растительных масел(льняного и конопляного) на производство олиф, причем получаемые на их основе пленкиобеспечиваютболее длительную службу покрытий. В связи с этим производство натуральных иуплотненных олиф сокращается. Все более предпочтительными становятся методыхимической переработки малоценных растительных масел (переэтерификация,эпоксидирова-ние и др.).
Эпоксидированные масла (например, соевое масло,обработанное надмуравьиной кислотой для введения эпоксидных групп в молекулы маслапо месту двойных связей)выполняют роль не только пленкообразователей, но главным образом пластификаторов, отвердителей и стабилизаторов многих синтетических лакокрасочных материалов.
Недостатком уплотненных и алкидных олиф являетсяповышенное содержание свободных жирных кислот, которые с минеральными пигментами основного характера(окись цинка и др.) дают нерастворимые металлические мыла, что служит причинойзагустения красочных составов при их хранении. Поэтому для приготовления густотертыхкрасок их не применяют, но широко используют для разведения густотертыхмасляных красок до малярной консистенции.
Комбинированные олифы средиполунатуральных олиф имеют меньше недостатков. Их получают варкой специальноподобранной смеси растительных масел или смешиванием уплотненных олиф с оксидированнымии прогретыми высыхающими и полувысыхающими растительными маслами. Они обладают тем преимуществом передуплотненными олифами, что при затирании с пигментами не загустевают. Врезультате их можно применять для приготовления густотертых масляных красок.Выпускают комбинированные олифы нескольких марок. Содержание масел вних составляет не менее 70%, растворителей — не более 30%.
Показатели качества олиф: цвет, прозрачность, плотность,вязкость, содержание золы инеомыляемых веществ, кислотное и йодное числа, число омыления.
Цветопределяютсравнением с эталонами йодометрической шкалы. Льняные олифы имеют цвет отсветло-желтого до темно-желтого. Конопляные олифы имеют более темный цвет.После 24 ч отстаивания прозрачностьолифы должна быть полной. Сиккатив, добавляемый при варке масла, должен хорошо смешиваться с ним без образованияосадка или помутнения.
Полностью высохшая пленка натуральной олифы (за время неболее 24 ч) должна быть твердой, гладкой и блестящей. При соскабливании ее должныполучатьсяпрозрачные эластичные не разрывающиеся, а завертывающиеся спиралью стружки. Если вместотакой стружки при соскабливании образуются порошок или крупные чешуйки, то это свидетельствует овероятном присутствии в олифе примесейканифоли. Такая олифа, как правило, высыхает быстрее, чем натуральная, но пленки ее менее долговечны.
Йодное число — это число граммовйода, присоединяемое" к 100 г масла при обработке его раствором йода. Оноявляется важнейшим показателем качества растительных масел и олиф, характеризующимскорость их высыхания. С повышением этого показателя скорость высыханиявозрастает. Высыхающие масла имеют йодное число примерно в пределах 150—200, аневысыхающие — около 100 и ниже.
Кислотное число определяют числоммиллиграммов едкого калия, необходимым для нейтрализации свободных жирных кислот,содержащихся в 1 г масла. Качество олиф и масел тем выше, чем ниже их кислотное число, т.е. чем меньшев них свободных жирных кислот. Повышенное содержание последних, например, в прогорклом масле, вуплотненных и алкидных олифах и лаках обусловленорасщеплением молекул масла на глицерин и свободные жирные кислоты, которые в ряде случаев являются причинойжелатинизации (загустева-ния) красокпри хранении.
Качество растительных масел и олиф характеризуется такжеих чистотой (количеством отстоя).
Лаки
Лаками называются растворы смол ворганических растворителях. В масляных лаках пленкообразователем, кроме смолы,является также переработанное растительное масло. После высыхания лаки образуют на поверхностипокрываемых ими изделий твердые прозрачные (за исключением асфальтобитумныхлаков) и блестящие пленки, выполняющие защитные и декоративныефункции. Их применяют для лакирования окрашенных и неокрашенныхповерхностей изделий. На основе лаков с различными наполнителями ипигментами приготовляют грунтовки и шпаклевки. Большое количество лаковрасходуется на приготовление эмалевых красок.
Основными компонентами лаков являются пленкообразующиевещества и растворители.Кроме того, в состав лаков могут входить также разбавители, пластификаторы, катализаторы и инициаторы. Внекоторых случаях для окрашенныхлаков применяют органические красители.
По назначению лаки подразделяют на следующиегруппы: для наружных работ (атмосферостойкие), для внутренней отделки, дляхудожественных работ, стойкие к агрессивным средам, термостойкие,электроизоляционное и лаки специального назначения (например, лаки для отделкикожи, для покрытия жести консервных банок и др.).
По природе пленкообразующего вещества лакиподразделяют на следующие группы:
масляные (масляно-смоляные), изготовленные наоснове растительных масел, естественных и синтетических смол;
смоляные, изготовляемые на основе естественных и синтетических смол;
эфироцеллюлозные, изготовляемые на основе эфиров целлюлозы;
асфальтобитумные, приготовляемые на основе естественных иискусственныхасфальтов и битумов.
Смоляныеи эфироцеллюлозные лаки не содержат растительных масел. Асфальтобитумные лакиприготовляют без масел и с добавкой масел. Они составляют обширную группу лаков с особыми свойствами (непрозрачные, черногоцвета), а поэтому их обычно рассматривают отдельно. Каждую из указанных групп подразделяют далее по типусодержащейся в лаке смолы.
По характеру пленкообразования лаки подразделяютна две группы: лаки, образующие твердые пленки исключительно за счетиспарения содержащихся в них летучих растворителей. Такие лаки иногда называютлетучими; их пленки, как правило, термопластичны и растворимы в органическихрастворителях;
лаки, образующие пленки не только за счет испарениярастворителей, но и в результате химических превращений (сшивания)пленкообразующих веществ; пленки этих лаков имеют трехмерное строение, вследствиечего они не плавятся и не растворяются.
В первую группу входят смоляные лаки, вчастности спиртовые, нитро- и асфальтобитумные, во вторую — все маслосодержащие лаки(масляные, алкидные), а также полиэфирные ненасыщенные, бакелитовые и некоторые эпоксидные.
Лакированные и нелакированные поверхности изделий частодополнительно отделывают (располировывают) политурами. Они отличаются от лаков меньшейконцентрациейпленкообразователя (смолы) и меньшей вязкостью. Наиболее распространены такназываемые спиртовые политуры, применяемые для располировки поверхности деревянныхизделий.
Масляные лаки. Представляют собойрастворы смол и растительных масел с сиккативами в органических растворителях(уайт-спирите, скипидаре и др.). В их производстве преобладает применениесинтетических смол (алкидных, маслорастворимых фенолоформальдегидных и др.). Изестественных смол наибольшее значение сохранили продукты переработки канифоли (резинаты кальция и цинка, эфиры канифоли). Впроцессе сплавления смолы с маслом происходитхимическое модифицирование их (переэтерификация и др.).
Многие смолы, особенно алкидные, как и растительные масла, по химической природепредставляют собой сложные эфиры. Вступая во взаимодействие с маслом, они могутобмениваться своими спиртовыми или кислотными остатками, образуямодифицированные смолы, которые и являются пленкообразующей основой масляных лаков.
Назначение масляных лаков определяется ихсоставом и свойствами лаковых пленок, которые в зависимости от состава имеют большуюили меньшую твердость и эластичность. Степень твёрдости пленок обусловлена природойсмолы и ее количеством, а эластичность связана с наличием в них масла. Чембольше содержитсяв лаке масла (жира), тем более жирным считается этот лак, тем более эластична иатмосфероустойчива его пленка. Вязкость лаков регулируют добавлением растворителей иразбавителей, скорость высыхания —: сиккативами, твердость и блеск —подбором соответствующих смол.
В зависимости от выбранного соотношения масла и смолы (на основе канифоли) масляные лаки разделяют на жирные,средние и тощие.
Жирные масляные лаки содержат большоеколичество масла (75% пленкообразующей основы), в результате чего образуютболее эластичные и атмосферостойкие пленки. Благодаря этому их применяют для наружныхработ и дляокраски изделий, подверженных изгибанию и другим деформациям. Однако пленки жирных лаков имеют недостаточнуютвердость, плохо шлифуются и полируются, апоэтому их стараются применять в основном для тех поверхностей, которые не подвержены трению, удару и т. п.
Тощие масляные лаки содержат меньшемасла (30%). Они высыхают быстрее, образуя более блестящие и твердые, но менееэластичные пленки. Такие пленки хорошо шлифуются, но менее атмосферостойки.Эти свойства обусловили применение тощих масляных лаков для различных внутреннихработ (лакированиемебели и др.).
Средние масляные лаки (55% масла) по своимсвойствам занимают промежуточное место между жирными и тощими лаками. Как правило, пленкиих достаточновлагостойки, тверды и сравнительно хорошо шлифуются. Эти лаки применяютпреимущественно для внутренних (покрытие полов) и в меньшей степени для наружныхработ.
Ассортимент масляных лаков составляют лаки общегопотребления и специального назначения. В продажу поступают масляные лаки общего потребления,представляющие собой вязкие прозрачные растворы алкидных или канифольных смол,модифицированных растительными маслами. Цвет их от светло-желтого докоричневого. Применяют для наружных и внутренних покрытий по окрашенныммасляными красками древесине и металлам, а также для разведениягустотертых масляных красок.
Смоляные лаки. Это растворысинтетических или естественных (природных) смол в органических растворителях. Вотдельные лаки для повышения эластичности их пленок добавляют пластификаторы.
Высыхание лаковой пленки смоляных лаков заканчивается за время от нескольких минут до 2—4 ч, т. е. значительнобыстрее, чем у масляно-смоляных лаков.Полное высыхание их лаковых пленок достигается уже при испарении летучих растворителей и разбавителей. Такие лакииногда называют летучими. К нимотносятся, в частности, спиртовые лаки.
В зависимости от вида используемых смолсмоляные лаки подразделяют на следующие группы: лаки на основе спирторастворимых смол(спиртовые лаки), алкидные, ненасыщенные полиэфирные, полиакриловые, полиуретановые, эпоксидные и др.
Спиртовые лаки и политуры раньше былиединственными смоляными лаками, применяемыми для отделки мебели, кожи,музыкальных инструментов, изделий из стекла, металлов и т. д. В настоящее времядля их приготовления чаще всего применяют шеллак — из природных смол,фенолоформальдегидные смолы — из синтетических.
Спиртовые политуры отличаются меньшим содержанием смолы(10—25%), чем спиртовые лаки (не менее 30%). Они лучше впитываются в древесину,обеспечивая лучшее заполнение пор и прочное прилипание. Ими отделывают (полируют)нелакированные и лакированные поверхности деревянных изделий. Иногда спиртовыелаки и политуры подкрашивают органическими красителями.
Алкидные лаки. Ассортимент лаков на основе алкидных смол широк. Важнейшими из них являются глифталевые (ГФ) ипентафталевые (ПФ) лаки, получаемыеиз соответствующих смол (с сиккативами) путем растворения их в уайт-спирите, сольвентнафте и др. Они несколькосходны с масляно-смоляными лаками. Существенное различие заключается в том, чтомасляно-смоляные лаки состоятпреимущественно из смеси масла со смолой, тогда как в глифталевых и пентафталевых лаках молекулы растительного маслахимически связаны с фталевымангидридом и пентаэритритом.
В зависимости от количества жирных кислотрастительных масел, применяемых для модификации смол, и степени ихненасыщенности различают жирные, средней жирности и тощие алкидные смолы. Болеежирные алкидные смолы используют для наружных, а тощие — преимущественно для внутреннихлаковыхпокрытий.
Пленки лаков на основе жирных алкидных смолатмосферостойки, эластичны и достаточно тверды, поэтому глифталевые и пентафталевые лаки успешно заменяютлаки на основе натуральных масел. В основном они идут на приготовлениеэмалевых красок. Пленки алкидных лаков и эмалей, однако, недостаточноустойчивы к действию нефтепродуктов. Для повышения устойчивости их кдействию бензина и минеральных масел (например, для автомобильныхэмалей) алкидные смолы сочетают с алкилфенольными, а также мочевино имеламиноформальдегидными смолами.
Мочееино и меламиноалкидные лаки (МЧ и МЛ) дают болеебыстросохнущие пленки, стойкие к действию бензина и минеральных масел. Эмали на такихлаках (с горячей сушкой в течение 1 ч) успешно используют для покрытияавтомобилей, велосипедов и др. Мочевино-алкидный лак МЧ-52, например, используют дляпокрытияфутляров, лыж и др. Пленки его высыхают за 2 ч при температуре 18— 22°С. При холоднойсушке пленки таких лаков и эмалей долгое время выделяют свободныйформальдегид, содержащийся в мочевиноформальдегидной смоле, что являетсясущественным недостатком.
Полиэфирные лаки приготовляют наоснове ненасыщенных полиэфирных смол (полиэфирмалеинатных,полиэфиракрилатных, полиэфирумаратных), получаемых при взаимодействии ненасыщенныхдвухосновных кислот (малеиновой, метакриловой, фумаровой) с двухатомнымспиртом гликолем.
Наиболее известны полималеинатные ненасыщенные лаки (многокомпонентные),используемые для высококачественной отделки мебели, радиоприемников,телевизоров и др. Они состоят из трех компонентов: полуфаб-рикатного лака —раствора ненасыщенной смолы в жидком реакционноспособном мономере (стироле илиметилметакрилате) или олигомере, инициатора (гидроперекись кумола) иускорителя (нафтенат кобальта). Последние добавляются в лак перед его употреблением.Такие полиэфирные лаки не содержат летучих растворителей или содержат их (ацетон,бутилацетат) в очень небольшом количестве, а поэтому могут образовывать ужепри однократном нанесении относительно толстые пленки (200—300 мкм).
Непосредственно перед нанесением в полуфабрикатныйполиэфирный лак вводят гидроперекись кумола и раствор нафтената кобальта. Гидроперекиськумолаинициирует реакцию сополимеризации стирола или олигомерного эфира метакриловой кислотыс ненасыщенной полиэфирной смолой, а нафтенат кобальта ускоряет эту реакцию.
В результате реакции сополимеризации жидкая пленкацеликом (без испарения каких-либо веществ) отверждается, превращаясь втрехмерный полимер, не размягчающийся при нагревании, причем практически безусадки, таккак побочных продуктов реакция не дает. Для предотвращения окисляющего действия кислородавоздуха на пленку, задерживающего процесс сополимеризации со стиролом, вполуфабрикатный лак вводят немного парафина или синтетических жирных кислот,образующих на поверхности пленки тончайший защитный слой.
Лаковые пленки ненасыщенных полиэфировотличаются высокой твердостью и при нагревании не размягчаются. Они отличаются также от размягчающейсяпленки нитролаков более высоким (зеркальным) блеском, морозостойкостью,водостойкостью и химической стойкостью, в частности стойкостью к действию бензина, спирта ипищевых жиров. Эти достоинства благоприятствуютприменению полиэфирных лаков для покрытия кухонных столов, лицевой поверхности шкафов и др.
Лаки на основе полиакрилатов образуют прозрачныеатмосферостойкие эластичные покрытия с хорошей адгезией; их применяют дляэлектроизоляции, для отделки кожи, в живописи и др. Покрытия, однако, недостаточно теплостойки. Вкачестве растворителей применяют ароматические углеводороды, ацетон, дихлорэтан.Для разбавления используют лаковый бензин. В сочетании с нитроцеллюлозойакриловые смолы применяют при изготовлении эмалевых красок для легковыхавтомобилей.
Полиуретановые лаки дают пленки, которыемогут отверждаться без горячей сушки (однокомпонентные лаки) или только пригорячей сушке (лаки, состоящие из двух компонентов, смешиваемых перед нанесением). Этилаки перспективны; их используют для отделки мебели, паркета, кожи и др. В зависимости отсостава онидают твердые и эластичные покрытия с хорошей адгезией и высокой стойкостью кдействию тепла, влаги и химических реагентов. Полиуретановые покрытия стрехмерной структурой отличаются, кроме того, высокой стойкостью к истиранию. Полиуретановымилаками отделывают изделия из древесины, металлов, кожи, резины и др.
Эпоксидные лаки применяют обычно ввиде двухкомпонентных составов (раствора смолы и отвердителя). С помощью отвердителей(полиаминов и др.) пленки лаков приобретают трехмерную структуру. Часто отвердителямислужат полиамидныеи другие смолы, взаимодействующие с эпоксидными соединениями. Известны, например,эпоксидно-полиамидные лаки. Пленки эпок-сидных лаков имеют большую твердость,влагостойкость и высокую химическую стойкость. Эти свойства позволяют применятьэпоксидные лаки для покрытия химической аппаратуры и изделий, работающих в условияхповышенной влажности и температуры.
Нитроцеллюлозные лаки (НЦ). Представляют собойрастворы нитроцеллюлозы (коллоксилина) с другими пленкообразователями и пластификаторами влетучих органических растворителях. Пленки их прозрачны и бесцветны, но при добавлении в лакорганических красителей получают и окрашенныепрозрачные лаки (цапонлаки) различного цвета.
Нитролаки нашли широкое применение для лакированиямебели, карандашей,кожи, клеенки и других изделий, в автомобиле и самолетостроении, а также в другихотраслях промышленности. Их распространение обусловлено быстрым высыханиемпленок, что связано с применением летучих органических растворителей(ацетона, этил ацетата, бути л ацетата и амилацетата). Для разбавления лаковприменяют спирты и ароматические углеводороды. Для различных видов нитролаковвремя высыхания их пленок составляет от 15—20 мин до 1 ч, что позволяет быстро,когда это необходимо, наносить второй слой лака. Для лакирования мебелиприменяют главным образом нитроглифталевые лаки, пленки которых при комнатнойтемпературе высыхают через 20—40 мин, хорошо шлифуются и после полирования имеютблестящий вид.
Достоинствами нитролаков, помимо их быстроговысыхания, являются: достаточно высокая влагостойкость и бензостойкость,твердость и механическая прочность пленок, легкость исправления дефектов; пленкипрозрачны, бесцветны и могут окрашиваться в любой цвет. Недостаткаминитроцеллюлозных пленок являются малая светостойкость, сильная горючесть и слабаяадгезионная способность, растрескивание на сгибах. Эти недостатки, однако,устраняются добавками различных смол и пластификаторов.
Асфальтобитумные лаки. Это вязкие растворы(черного цвета) нефтяных битумов, а также каменноугольных пеков вбензине-растворителе, скипидаре, сольвент-нафте и их смесях. Обычноиспользуют твердые битумы с высокой температурой размягчения (110—135°С).
Асфальтобитумные лаки получают из дешевогосырья. Они способны образовывать блестящие черные пленки, отличающиесявысокой влагостойкостью,химической стойкостью и электроизоляционными свойствами. Лаки применяют дляпредохранения черных металлов от коррозии, а дерева — от гниения.
Недостатками асфальтобитумных лаков являются пониженная теплостойкостьпленок и слабая стойкость их к действию прямых солнечных лучей, которыевызывают через некоторое время разрушение (растрескивание) лакового покрытия.Эти недостатки устраняются введением в асфальтобитумные лаки полимеризованныхмасел и производных канифоли. Безмасляные асфальтобитумные лаки применяют дляпокрытия скобяных изделий, предметов домашнего инвентаря и других изделий изчерных металлов для предохранения их от коррозии, в частности в течение временихранения их на складах.
Асфальтобитумные масляные лаки получают сплавлениембитумов и пеков с растительным маслом и продуктами переработки канифоли при температуре до280°С споследующим добавлением сиккативов и охлаждением, а затем растворением врастворителях. Введение канифоли и ее производных в состав асфальтобитумныхлаков улучшает свойства пленок. Улучшается также совместимость асфальтов и битумов срастительными маслами (содержание масел в лаках можно повысить).
Масляные асфальтобитумные лаки применяют для покрытиямногих металлическихизделий, в частности велосипедов, деталей автомашин (шасси, рамы и др.). Ониизвестны в основном как влагозащитные, электроизоляционные и кислотоустойчивыелаки.
Красочные составы (краски)
Классификация красок. В зависимости от типапленкообразующего вещества краски делят на следующие группы: масляные, эмалевые,водоэмульсионные, казеиновые и другие клеевые краски, а также силикатные иизвестковые красочные составы. Особую группу составляют художественные краски (на основе масел, клееви др.). Возрастает значение красок специального назначения .(светящихся,термочувствительных и др.). Наиболее многочисленную и разнообразную группусоставляют эмалевые краски, которые распределяются на подгруппы взависимости от вида лаков, применяемых для их приготовления. Внутри каждой группы или подгруппы краскиделят в зависимости от цвета пигмента.
Масляные краски представляют собойсуспензии пигментов в олифах из высыхающих и полувысыхающих растительных масел.По цвету пигментов их разделяют на белила и цветные масляные краски, а поконсистенции — на ту густотертые и готовые к употреблению. Они предназначеныдля наружных и внутренних защитных и декоративных покрытий металлических и деревянных конструкций (крыш,стен и др.), различных изделий. Их пленки (покрытия) не сильно блестящие, новлагостойкие и атмосферостойкие.
Смешением и растиранием пигментов с небольшим количествомпреимущественнонатуральной олифы получают густотертые краски пастообразной консистенции, которыесодержат лишь часть пленкообразующего вещества и непригодны для непосредственного применения. Разводятих до требуемой вязкости передупотреблением, добавляя при перемешивании олифу (уплотненную, комбинированную или искусственную), а также, еслинеобходимо, растворители и некотороеколичество сиккатива.
Густотертыми выпускают белила (цинковые, литопоновые) ицветные краски (охру, железный сурик и др.). В менее широком ассортименте выпускают масляные краски,готовые к употреблению (жидкотертые). Их подразделяют по цвету и назначению(для наружных и внутренних работ).
Эмалевые краски представляют собойвысокодисперсные суспензии пигментов в лаках. Их называют также лаковыми красками.Получают их замешиванием и растиранием пигментов с растительным маслом (олифой) илилаком,а затем разведением полученной пасты масляным или иным лаком.
Достоинством эмалевых красок является возможностьполучения блестящей поверхности, напоминающей поверхность стеклоэмали.Благодаря этому можно окрасить изделие один раз и получить красивое покрытие сдостаточной стойкостью к различным воздействиям. Масляные покрытия в этом отношении отличаются большейсложностью: обычно сначала изделие покрывают слоем олифы и только после высыхания ее наносяткрасочное масляное покрытие. Чтобы получитьособо блестящую поверхность, высохшую красочную пленку покрывают масляным лаком. После этого масляныепокрытия становятся равноценными повнешнему виду эмалевым покрытиям. Следовательно, эмалевая краска как бысоединяет в себе свойства масляной краски и масляного лака.
Для повышения влагостойкости изделия или повышенияприлипаемости пленки эмали применяют специальные грунтовки, которые наносят первым слоем. Для выравниванияповерхности, заделывания трещин и выщербин применяют, кроме того, шпатлевки(шпаклевки).
Вэмалевых красках обычно на одну часть смолы или олифы (масла), содержащихся в лаке, приходится 0,5— 1,5 частисухих пигментов и наполнителей, тогдакак в грунтовках и шпатлевках — соответственно 0,5—0,7 и 2—4 части.
Грунтовки наносят непосредственно на поверхность, подготовленнуюдля окраски;они должны хорошо прилипать к ней. Шпатлевки наносят по грунту или непосредственно поматериалу. Шпатлевка должна хорошо прилипать и не растрескиватьсяпосле высыхания. Пленки некоторых эмалей (нитроэмали), которые не имеютособого блеска, покрывают еще лаками.
Эмалевые краски подразделяют на подгруппу в зависимостиот вида лака, взятого для их приготовления. Наиболее распространены масляные эмалевые краски, алкидные,мочевиноалкидные, меламиноалкидные эмали и нитроэмали. Менее распространеныэпоксидно-полиамидные и полиуретановые эмали, отверждающиеся при комнатнойтемпературе, а также кремнийорганические эмали. Последние дают влагостойкие покрытияс особо водоотталкивающими свойствами.
Масляные эмалевые краски получаютзамешиванием и растиранием пигмента с олифой или масляным лаком и разведениемалкидными лаками. Обычно берут масляные лаки, приготовленные из уплотненныхолиф и глифталевых, пентафталевых и эфироканифольных смол.
Выпускают масляные эмали общего назначения, поступающие впродажу, и специальные (электроизоляционные, кислотостойкие и др.), используемые в технике.
Эмали общего назначения подразделяют в зависимости отвида лака (масляно-канифольного, глифталевого), примененного для их разведения.Затираютэти эмали преимущественно на олифах из растительных масел. В состав лаков, идущих наразведение, в большом количестве входят резинаты кальция и цинка, которыенеустойчивы к воздействию воды и нефтепродуктов. Поэтому эмали общегоназначения рекомендуют главным образом для окраски предметов внутри помещений,кроме полов и предметов, подвергающихся действию повышенных температур инефтепродуктов. Продолжительность их высыхания «от пыли» — не более 10 ч, а полного— не более 72 ч.
Масляныеэмали для наружных работ приготовляют на основе жирных масляных лаков, получая более атмосферостойкие покрытия. Ими покрывают металлические части велосипедов, детских колясоки др.
Алкидные эмалевые краски — это суспензиипигментов в алкидных лаках с добавлением сиккативов и растворителей. Эмали ГФ готовятна глифталевом лаке, а ПФ — на пентафталевом. Пленки их высыхают при температуре 20°Сза 24 чи при 100—120°С—за 1,5—2 ч. Обладая высокой стойкостью к действию влаги и к резкимизменениям температуры, пленки алкидных эмалей, однако, недостаточно тверды ине очень стойки к действию нефтепродуктов.
Качество покрытий на основе алкидных смолулучшают с помощью мочевино- и меламиноформальдегидных смол. При совмещении алкидных смол сэтими смолами происходит химическое взаимодействие между ними, в результате чего лаковые и эмалевые пленки быстрееотверждаются (сокращается время сушки) и твердость их возрастает. Увеличиваетсятакже стойкость пленок к действиюнефтепродуктов.
Мочевиноалкидные (МЧ) и меламиноалкидные(МЛ) эмали (черные, белые, под слоновую кость и др.) нашли широкое применение дляокраски автомобилей, холодильников, стиральных машин, велосипедов, швейныхмашин, металлическоймебели и других изделий и приборов, позволяющих применять горячую сушку.Продолжительность сушки при температуре 100—120°С составляет 1 ч. Прикомнатной температуре после добавления кислотного отвердителя сушкузавершают за 2—3 ч.
Нитроэмали, или нитроцеллюлозные эмалевыекраски, представляют собой суспензии пигментов в нитролаках с добавлениемпластификаторов, эпоксидных и жирных алкидных смол. Введение их способствует повышению эластичности иадгезионной способности нитропленок.
Для нитроэмалей применяют особо тонкодисперсные ивысокоукрывистые пигменты, так как содержание нитроцеллюлозы (коллоксилина) в нитролаке невелико и не вполнедостаточно для связывания больших количеств малоукрывистых пигментов. Обычно пигментыперетираются с пластификаторами на краскотерочных машинах, а затем полученнаяпаста смешиваетсяс нитролаком в смесителе. Нитроэмали готовят также с помощью шаровых мельниц.
Отличаясь быстротой сушки в обычных условиях (30—60 мин),нитроэмали дают твердые прочные пленки, способные полироваться до зеркальногоблеска, достаточностойкие к воздействию влаги, слабых кислот и щелочей, нефтепродуктов. Этидостоинства обусловили широкое распространение нитроэмалей не только для внутренних,но и для наружных малярных работ, для окраски кожи, автомобилей, приборов, мебели,различных предметов домашнего обихода, а также для многих технических целей.
Недостатками нитроэмалей являются горючесть их пленок,пониженная термостабильность (до 80°С), а также склонность к старению(растрескиванию) под действием солнечных лучей. Горючесть коллоксилина в пленкахнитроэмали существенно снижена пластификаторами и минеральными пигментами. Совмещениеколлоксилина с алкидными и эпоксидными смолами существенно повышает не толькоадгезионную способность, но и водостойкость и атмосферостойкость нитроэмалевыхпокрытий.
Выпускают несколько марок нитроэмалейразличного состава и назначения: для покрытий по дереву, металлам, коже. Ониудобны, в частности, при ремонте кожаных изделий, автомобилей и др. В эмаляхдля отделки кожи содержится повышенное количество пластифицирующих добавок.
Водоэмульсионные краски представляют собой суспензии пигментов (вместе с наполнителями) вводных эмульсиях пленкообразующих веществ. Наибольшее распространение получилиэмульсионные краски на основе водных дисперсий поливинилацетата и акриловыхсмол (краски ВА и АК), а также стирол-бутадиеновоголатекса.
Водоэмульсионныекраски различного назначения, кроме пленкообразующего вещества, пигментов инаполнителей, содержат пластификаторы и функциональные добавки: эмульгаторы(соли синтетических жирных кислот и др.), диспергаторы пигментов и наполнителей(гексаметафосфат натрия и другие полифосфаты), загустители, тиксотропныедобавки (карбоксиметилцеллюлозу, бентонит, двуокись кремния и др.), консерванты(для устойчивости к плесени и бактериальному разложению) и ингибиторы, предотвращающие коррозию металлических поверхностей.
Водоэмульсионныекраски обладают многими достоинствами. Они имеют слабый запах, неогнеопасны и быстро высыхают. Пленки их обладаютдостаточно высокой атмосферостойкостью, хорошей адгезией к древесине,бетону, кирпичу и даже к старым покрытиям (без специальной подготовкиповерхности). Благодаря устойчивости к действию щелочи эти краски можнонаносить по свежей (не полностью высохшей) штукатурке и цементу. Их разбавляютводой, легко наносят валиком, кистью и краскораспылителем, причем даже навлажные поверхности и при повышенной влажности воздуха. Они быстро сохнут (от30 мин до 2—3 ч).
ПоэтомуВодоэмульсионные краски широко применяют не только для внутренних, но и длянаружных покрытий. Использование эмульсий для приготовления красок приводит ксущественному удешевлению их, к экономии многих дефицитных органическихрастворителей, к резкому улучшению условий работы с этими красками, так какмногие растворители токсичны и сильно огнеопасны. Применение эмульсий длякрасок, кроме того, экономит растительныемасла.
Особенностьюпленкообразования эмульсионных красок является самослипание частицпленкообразователя после испарения воды. Хотя получаемые при этом высохшиепленки пористые и менее блестящие, чем пленки масляных и эмалевых красок, темне менее совокупность их положительных свойств обеспечивает пригодностьводоэмульсионных красок для широкого и самогоразнообразного применения.
Недостатками водоэмульсионных красок являются их относительнонизкая стабильность при хранении, в особенности при пониженных температурах,возможное образование плотных осадков при длительном хранении и изменениецветового оттенка, а также запах, обусловленный наличием остатков мономера.Металлические поверхности перед покрытием нуждаются в специальной подготовке (обезжиривании и др.).
Поливинилацетатные водоэмульсионные краски получают путемзатирания пигментовна поливинилацетатной эмульсии, получаемой при эмульсионной полимеризации винилацетата в водной среде. Для повышения эластичности пленок в составэмульсии вводят некоторое количество- пластификаторов (дибутилфталата идр.).
Достоинства поливинилацетатных эмульсий и красок на ихоснове состоят в том, что их разбавляют водой и с ними можно работать взакрытых помещениях, сохраняя нормальные условия труда. Их пленки имеют достаточновысокую механическуюпрочность, стойки к действию влаги, бензина, жиров и минеральных масел,светостойки. Достоинствами поливинилацетатных красок являются: быстрое высыхание и значительнаядолговечность их пленок (по сравнению смасляными красками они примерно в 10 раз высыхают быстрее, а служат в 2—3 раза дольше. Время их высыхания — неболее 1—2 ч).
Особенностью поливинилацетатных покрытий жилых помещенийявляется ихспособность впитывать некоторые количества влаги при высокой влажности воздуха и отдавать еев сухой атмосфере без нарушения целостности покрытия и его свойств. Этообъясняется определенной влагопроницаемостью и гигроскопичностью пленок.Необходимая прочность схватывания с покрываемой поверхностью достигается даже припокрытии красками непосредственно сырой штукатурки. С предварительной загрунтовкойкраски можно применять для покрытия и металлических поверхностей.Поливинилацетатные краски применяются также для окраски карандашей, в живописи идр.
Недостатком поливинилацетатных красок являетсяотносительно низкая теплостойкость их пленок. При температуре выше 40°Споливинилацетат начинает размягчаться и механическая прочность его пленок резкопонижается. Поэтому Поливинилацетатные краски следует применять для покрытий,не подвергающихсямеханическим воздействиям (при температуре выше 40°С). Применение красок в рядеслучаев ограничивается недостаточной влагостойкостью пленок.Поливинилацетатные краски следует транспортировать и хранить в герметичной таре притемпературе не ниже 0 и не выше 40°С.
Клеевые красочные составы (краски) представляютсобой суспензии пигментов и наполнителей в водных клеевых растворах. В качестве пленкообразующегоэтих составов применяют костный, мездровый, крахмальный и мучной клеи, а такжекарбоксиметилцеллюлозу и др. Обычно для клеевых красочных составов применяют сухие клеевые краски, представляющие собой смесьпигментов с наполнителями (мелом). Водную пасту пигментов и мела смешивают с клеевым раствором и разбавляют водойдо требуемой консистенции.
Сухие клеевые краски выпускают разного цвета. Состоят они из смесей порошков мела и пигментов. Из них приготовляютклеевые красочные составы на месте потребления, размешивая их в раствореклея. Применяют их главным образом дляокраски (побелки) оштукатуренных поверхностей внутри помещений. Клеевыми красками обычно покрываютоштукатуренные поверхности,загрунтованные раствором медного купороса, клея и хозяйственного мыла. При высыхании грунта образуется пленканерастворимой в воде медной солижирных кислот, которая препятствует впитыванию клеевого красочного состава штукатуркой. Однако клеевые красочныепленки недостаточно устойчивы к воздействию воды, их можно смыть горячей водой.
Силикатные краски имеют в основном строительноеназначение и представляют собой суспензии щелочестойких пигментов и наполнителей(мела) вводном растворе калиевого жидкого (растворимого) стекла. Их выпускают в виде густых паст,которые перед употреблением разбавляют водой до необходимой консистенции, или сухихсмесей пигмента с мелом, из которых краски приготовляют размешиванием в водномрастворе жидкого стекла. Применяют их для окраски цементных, гипсовых иизвестковых поверхностей, а такжедля покрытия деревянных изделий и сооружений для уменьшения их горючести.
6. ОСОБЕННОСТИ ПРИЕМКИ И ОЦЕНКИ КА ЧЕСТВАЛАКОКРАСОЧНЫХ ТОВАРОВ'
Приемка партий лакокрасочных товаров,поступающих в торговлю, начинается с ознакомления с сертификатом,удовлетворяющим соответствие товара требованиям стандарта (ТУ) по всем нормируемымпоказателям качества, и проверки целостности их тары и упаковки.
Лакокрасочная продукция поступает в продажупреимущественно в мелкогабаритной герметичной таре по 0,5—2 кг, иногда до 5 кг вупаковке. Тарой обычно служат жестяные банки, стеклянные бутылки и пластмассовые банки.Отдельныевиды лаков, политур и эмалей поступают в аэрозольной упаковке (емкостью до 0,3 л). Особоевнимание при приемке лакокрасочных товаров обращают на плотность закрываниякрышек и пробок. Упаковка стеклянных бутылей должна быть залита смолкой,не растворяющейся в содержимом бутыли, тара — иметь этикетки с четкоймаркировкой, соответствующими обозначениями и указанием гарантийного срокахранения (обычно 6 мес.).
Качество олиф и лаков в торговле оценивают по ихвнешнему виду, цвету и прозрачности. Предпочтение отдается более светлым лаками олифам, не изменяющим цвет отделываемой поверхности. Как правило, более темныйцвет, в сравнениис установленной нормой (по йодометрической шкале) свидетельствует о применении болеетемных смол и масел, перегреве или передержке масла и лака при их варке, что,естественно, снижает их качество (понижается механическая прочность пленок, ихэластичность, влагостойкость и др.). Пленки более темных лаков поглощают большее количествосветовых лучей, а поэтому в большей степенипредрасположены к старению, связанному с разрушением покрытия.
Цвет и прозрачность олиф и лаков определяютпросматриванием их пленки на стеклянной пластинке или в пробирке из бесцветногостекла. Лак считают прозрачным, если не обнаруживают в нем мути, постороннихвключений (сорность)и нерастворившихся частиц, которые снижают однородность, прочность иводостойкость пленки. Лаки с механическими включениями (сорностью иосадками) бракуют. Наличие сорности легко заметить просматриванием лакав прозрачной посуде и в виде пленки на стекле.
Качество красок оценивают по их внешнему виду, составу(по сертификату), цвету, вязкости, разливу, степени перетира, укрывистости,продолжительности высыхания, наличию механических примесей (сорности), устойчивости их хранения и другим свойствам.Сорность жидких красок определяют просматриванием тонкого красочного слоя,нанесенного на стеклянную пластинку.
Цвет красочных составов, так же как и их покрытий,. оцениваютпутем сравнения с эталонными образцами.Устойчивость краски при хранении проверяютпериодическим измерением вязкости и по наличию или отсутствию расслоения и осадков.
Основной характеристикой лаков и красокявляется качество лакокрасочных покрытий, которое оценивают не тольковизуально, но и определением показателей адгезии, блеска (глянца), твердости, ударнойпрочности, водопоглощаемости, противокоррозионных свойств,атмосфероустойчивости и др. Высохшие лаковые и эмалевые пленки должны бытьоднородными, твердыми или эластичными, гладкими и блестящими, без трещин,морщин и вздутий. Для пленок отдельных лаков и красок установлены определенныенормы показателей твердости (по маятниковому прибору), эластичности (по изгибанию вокругваликов с разным диаметром), прочности на удар, водостойкости и др. Адгезия (прочностьприлипания) лакокрасочной пленки наиболее важное ее свойство, которое определяетсяметодом сетчатого надреза пробных покрытий.
Во многих случаях пленки лакокрасочныхсоставов, в особенности предназначенных для многослойных покрытий, напримермебели с высокими декоративными свойствами, испытывают на способность их шлифоваться и полироваться. Прихорошей способности шлифоваться после обработки пемзой, шкуркой или инымабразивом получают ровную поверхность лаковой или красочной пленки.При наличии незашлифованных и незаполированных мест поверхностей, когдана ней остаются частички пленки и соринки, способность лакового покрытияшлифоваться и полироваться считается неудовлетворительной. Пришлифовании и полировании поверхность разогревается, поэтому лакокрасочные пленкис низкой теплостойкостью (термопластичные) при этом размягчаются и притрении нарушается целостность покрытия.
Контрольные испытания лакокрасочных составови покрытий проводятся по указаниям соответствующих научно-техническихдокументации.
2.Перспективы развития производства, торговли лаками и лакокрасочными изделиями
Сегодня нароссийском рынке широко представлены лакокрасочные материалы какотечественного, так и зарубежного производства.
Из отечественныхпокровных ремонтных материалов по-прежнему имеется большой выборнитроцеллюлозных эмалей НЦ-11 и НЦ-132, пентафталевых типа ПФ-115 и ПФ-1217,уже привычной нам «синтетики» МЛ-197 и МЛ-1226 (эмалей на меламиноалкиднойоснове). Есть и новые, менее известные алкидные системы — например, «Одихел»или «Гепард». Однако выбор цветовых оттенков, прямо скажем, скудноват.
Обширна нишарынка, занятая импортными красочными материалами. По-прежнему везут к нам своюпродукцию производители из стран бывшего соцлагеря. В основном это материалы изСловении — «Хелиос» (Helios) и «Мобихел» (Mobihel). Правда, не они сейчасглавные на рынке: основная доля импорта поступает из таких стран, как Германия,США, Голландия и Финляндия. В основном это продукция фирм, мало нуждающихся впредставлении. По объемам поставок ведущие места среди них занимают «ШписХеккер» (Spies Hecker), БАСФ (BASF), «Дюпон» (Du Pont), «Штандокс» (Standox),«Сиккенс» (Sikkens), а также наши старые знакомые «Садолин» (Sadolin) и«Тиккурила» (Tikkurila).
Отечественнаяпромышленность наконец-таки порадовала автомобилистов новинками — в продажепоявились так называемые грунтовки-модификаторы (преобразователи ржавчины)ЭП-0199, ЭП-0259, «Унигрэм», «Гремируст», а также универсальные грунтовкиГФ-021 (серая), ГФ-0119, ГФ-0163. Последняя, как полагают специалисты, посвойствам практически не уступает лучшим зарубежным аналогам.
Что касаетсяшпатлевок — здесь все без перемен. По-прежнему в ходу отечественнаянитрошпатлевка НЦ-008, но предпочтение отдается полиэфирным двухкомпонентнымшпатлевкам из Словении и Финляндии: покупателей главным образом устраивает ихцена. Меньшим спросом пользуется более дорогая продукция известных западныхфирм. А вот отечественная полиэфирная шпатлевка находит своего покупателятолько в небольших городах России.
Чтобы подобратьнеобходимые лакокрасочные материалы для ремонта автомобиля, прежде всегоследует определиться в главном: какой вы хотите видеть свою машину и с какойцелью затеваете ремонтную окраску? Только после этого, оценив свои финансовыевозможности, можно приступать непосредственно к выбору материалов. И в первуюочередь — красочного покрытия. При этом нужно учесть следующие моменты.
Лучшимидекоративными свойствами (блеск, розлив) обладают импортные двухкомпонентныекрасочные материалы на акриловой и полиуретановой основе. Эти же эмали самыекоррозионостойкие и прочные, в то же время они и самые дорогие.
Время сушкиакриловых и полиуретановых эмалей при температуре 50-60°С от 30 до 40 минут.Допускают они и «воздушную» сушку (при 20°С). В этом случае монтажная твердостьдостигается через 5-6 часов. Окончательно же эмаль затвердевает через двоесуток.
Хорошимидекоративными свойствами (высокий глянец, однако с чуть худшим, чем у акриловыхматериалов, розливом и даже с допустимой «шагренью») обладают эмали намеламиноалкидной основе. Причем в равной степени как отечественные, так иимпортные. Вообще говоря, все меламиноалкидные эмали имеют один, носущественный недостаток: наилучший результат достигается только при горячейсушке.
Стоит отметить,что обе эти группы окрасочных покрытий обладают хорошими или отличнымиантикоррозионными свойствами. К недостаткам же можно отнести высокиетребования, предъявляемые к оборудованию мастерской (необходима окрасочнаякамера, потолочные фильтры, обязательна хорошая подготовка воздуха, подаваемогов краскораспылитель и т.д.).
Алкидные эмалиобладают хорошими декоративными свойствами (на уровне меламиноалкидных). Онинедороги, быстро сохнут «на отлип» при комнатной температуре. Основнойнедостаток алкидных покрытий с точки зрения ремонтника — трудность исправлениядефектов окраски до полного отвердения пленки. Для эмалей, высыхающих за счетокисления, этот период колеблется от нескольких суток до двух недель. Немногоменьший срок требуется для полной просушки алкидных красок, модифицированныхмеламиноформальдегидной смолой.
Однако дляавтовладельца гораздо важнее, что алкидные эмали не обладают достаточнойкоррозионной стойкостью и твердостью. Что, в конечном счете, сказывается насроке их службы.
Среди ремонтныхэмалей худшими показателями по декоративным свойствам, прочности и коррозионнойстойкости имеют нитроцеллюлозные. Всерьез они могут рассматриваться только каквариант временного прикрытия царапин или сколов. Но не более того.
Всевспомогательные лакокрасочные материалы (грунты, шпатлевки) подбираютсянепосредственно под свойства покровной эмали. Например, для отечественныхмеламиноалкидных эмалей типа МЛ-12, МЛ-197 хорошо подходят грунтовка ГФ-0163 ишпатлевка ПЭ-0089 (или тонкая шпатлевка ПЭ-0010).
Что касаетсяимпортных эмалей и лаков на акрилоуретановой основе, то к ним подбирают веськомплекс лакокрасочных материалов, строго следуя рекомендациямфирмы-изготовителя. Ведь современная высококачественная окраска автомобилей — это технологический комплекс, где все элементы должны быть взаимоувязаны.Именно поэтому ведущие зарубежные производители предлагают полный наборсочетаемых по своим характеристикам ремонтных материалов.
Такой подход кпроблеме можно оценить по достоинству только столкнувшись с системами,предлагаемыми какой-нибудь именитой фирмой. Скажем, немецкая компания «ШписХеккер» поставляет на российский рынок весь комплекс ремонтных материалов — начиная от специальных жидкостей для обезжиривания поверхности и кончаяпокровными материалами.
Выбор широк — одинтолько набор шпатлевок «Шпис Хеккер» включает восемь наименований. Есть срединих армированные стекловолокном и универсальные, есть тонкие и жидкие, а такжеспециальные для пластмассовых изделий. В основном, это продуктыдвухкомпонентные, относящиеся к полиэфирной системе. Но есть иоднокомпонентные, изготовленные на основе специальной комбинации акриловыхсмол.
Особый разделпродуктов компании — это грунты и грунты-наполнители. Среди них грунтоваяреактивная краска (аналог наших грунтов-модификаторов) и противокоррозионныйгрунт, относящиеся к поливинилбутиленовой системе. Имеется в программе иуниверсальный однокомпонентный грунт для деталей из искусственных материалов (вчастности, для пластмассовых навесных деталей кузова автомобиля). Высших оценокзаслуживают наполнители (силеры): одно- и двухкомпонентные, предназначенные дляработы «мокрый по мокрому», специально для пластмассовых изделий, алюминия,цветонаполненные — всего и не перечислишь.
Для крупныхавтосервисов компания «Шпис Хеккер» предлагает также свою технологиюприготовления окрасочных материалов (на акриловой основе) с подгонкой цвета пообразцам. Базовый комплект включает более ста компонентов и позволяетприготовить красочные материалы почти 45 тысяч цветовых оттенков, включая имодные двухслойные системы типа «металлик» и «перламутр».
Было бы странно,если бы вся эта гамма лакокрасочных продуктов фирмы не подкрепляласьнеобходимым набором компонентов и расходных материалов. И такие «специи» впрограмме «Шпис Хеккер» есть. Прежде всего, это отвердители (меняющие скоростьсушки от нормальной до сверхбыстрой) для двухкомпонентных материалов акриловойи полиэфирной систем, специальные структурные добавки, влияющие на блеск ифактуру двухкомпонентных покровных акриловых лаков, растворители и разбавители,а также средства для обезжиривания ремонтных поверхностей. И это далеко неполный перечень продукции компании.
.10-3
Оли-Финиш в компл. с отверд.
11.1(1:10) Шелковисто-матовый
25.10
2К-ПУР Паркетный лак
в компл. с отвердителем марки
11.5(1:5)
3.80-3
Оли-Финиш НЦ-Лак
Шелковисто-матовый
7.20-3
Оли-Финиш 1К-ПУР-лак
КС 7600
Паркетный лак
НЦ-грунт 1.9
Оли-Финиш
Красители
1612:
814 Тик
839 Красное дерево
891 дуб П43
860 темный орех
1615:
799 черный
IBO200:
Ei252
Nb402
Ei342
Ma303
Ei346
VIII. Маркировка лакокрасочных материалов
Одними из самых старых являются лакимасляные. Это вещества, изготовленные на основе растительных масел и смол.Масляные лаки не обладают большой атмосферостойкостью, поэтому их используют, восновном, для лакировки деревянных поверхностей внутри помещений, например, дляполов. Впрочем, в последнее время масляные лаки, как и масляные краски,используются все реже. Пленка, которую образует масляный лак, имеет желтоватыйцвет.
Битумные лаки изготавливаются, как иследует из их названия, на основе битумов с высокой температурой размягчения.Такие лаки образуют пленки черного цвета и чаще всего применяются для защитыметаллов. Дома их применяют редко.
Некоторые природные смолы растворяются вспирту или в политуре. Это упоминавшийся уже шеллак, приготовляемый на основесмол тропических деревьев. Спиртовые лаки устойчивы к механическимвоздействиям, они дают красивый блеск, но плохо переносят воду. Иногда подобныелаки используют при обработке мебели, чаще — при полировке декоративныхдеревянных изделий — шкатулок, деревянных украшений и т. п.
Алкидные лаки изготавливаются на основеалкидных смол. Они образуют почти прозрачные пленки, очень прочные (с высокойстойкостью к механическим воздействиям), их применяют и для наружных работ. Ихпутают даже с масляными лаками, так как при производстве такого типа лаков тожеприменяются растительные масла.
Есть такая разновидность алкидных лаков,как алкидно-карбомидные. Главное различие между ними в том, что при нормальнойтемпературе без специальных отвердителей алкидно-карбомидные лаки не высыхают.Для того, чтобы высушить такой лак, применяется либо горячая сушка (80-120градусов), либо специальные вещества, вводимые в состав лака. Эти лакииспользуются при укладке паркета и изготовлении мебели.
Нитролаки получают путем растворениянитрата целлюлозы в смеси активных органических растворителей. Длярегулирования свойств лаков в композицию вводятся различные смолы (алкидные,аминоформальдегидные и др.). Нитролаки образуют твердые, прозрачные(практически бесцветные), быстросохнущие пленки. Чаще всего нитролаки применяютдля лакирования изделий из дерева. Иногда, впрочем, ими покрывают изделия изметалла (в качестве последнего слоя). Нитролаки служат, в основном, дляобработки изделий, используемых внутри помещения, но с помощью современныхдобавок могут быть созданы варианты покрытия, способные противостоятьатмосферным воздействиям.
Полиэфирные лаки знакомы нам всем. Это тесамые вещества, которые применялись при изготовлении мебели, такой модной всемидесятые годы. И сегодня не одна хозяйка любовно протирает мягкой тряпочкойсо специальной мастикой шкаф, стол или тумбочку, добиваясь эффекта почтизеркального отражения комнаты. Полиэфирные лаки при высыхании образуют пленкибольшой толщины, однако наносить их самостоятельно решится далеко не каждый:главное в подобной зеркальной полировке — это идеальная гладкость покрытия. Наоснове тех же полимерных лаков изготавливают и полимерные шпатлевки дляавтомобилей.
Полиуретановые и алкидноуретановые лакиотличаются износостойкостью. Дома их применяют, в первую очередь, при паркетныхработах — подобным лакам не страшны ни каблуки с железными набойками, ни когтидомашних животных, и даже постоянно задевающую пол дверь они могут выдерживатьдовольно долгое время. Полы Эрмитажа, например, покрыты именно этими лаками.Они используются для защиты наиболее ценных пород дерева. Это — самый дорогойтип лака. Стойкость и долгая служба подобного материала оправдывают его высокуюстоимость.
Лаки, разумеется, бывают отечественными иимпортными. В тех магазинах, где торгуют исключительно отечественными лаками,утверждают, что российские материалы импортным не уступают. Те, кто применяет ипродает и то и другое, говорят, что все же разница есть — как в качестве, так ив стоимости. Поэтому решайте сами, что покупать. Мы же попробуем разобраться вмаркировках лаков.
Существует общепринятая в нашей странесистема обозначений лакокрасочных материалов, в знаках которой отражены ихсвойства, назначение, условия эксплуатации. Обозначение лаков состоит изчетырех основных групп знаков. Первая группа означает вид лакокрасочногоматериала и записывается словом — лак, краска, эмаль, грунтовка, шпаклевка.Вторая группа указывает на тип пленкообразующего вещества, обозначаемый длякраткости двумя буквами — самостоятельно в этом разобраться непросто хотя быпотому, что типов пленкообразователей существует несколько десятков. Третьягруппа определяет преимущественные условия эксплуатации и назначениелакокрасочного материала, обозначаемые цифрой:
1. атмосферостойкие;
2. ограниченноатмосферостойкие;
3. защитные,консервационные;
4. водостойкие;
5. специальные;
6. маслобензостойкие;
7. химически стойкие;
8. термостойкие.
Четвертая группа — это просто порядковыйномер, присвоенный лакокрасочному материалу при его разработке, обозначаетсяодной, двумя или тремя цифрами.
Для красок, эмалей и прочихпигментированных материалов существует еще одна маркировка, обозначающая цвет.
Лакокрасочнымиматериалами называют композиции, способные обеспечить формирование на металлах,дереве и других материалах сплошных покрытий с заданным комплексом свойств(механическая прочность, сцепление с подложкой, стойкость к климатическимфакторам, кислотам, солям и прочее). В зависимости от состава, лакокрасочныематериалы разделяют на лаки, краски, эмали, грунтовки и шпатлевки.Классификация, маркировка, особенности этих материалов — тема вроде бы скучная,удел химиков, а не автомобилистов. Но это не так. Браться за дело, не зная азы- значит обрекать себя на неудачу. Ремонтнику любого ранга надо не понаслышкезнать, с чем он имеет дело.
Покровныематериалы
Покровныематериалы предназначены для получения защитно-декоративной пленки наремонтируемой поверхности.
Наиболее просты посоставу лаки, которые представляют собой растворы пленкообразующих веществ ворганических растворителях или воде. После высыхания лаки образуют твердую,прозрачную и однородную пленку. Для придания определенного цветового оттенка вних иногда вводят химически растворимые пигменты.
Более сложныйсостав имеют краски. Как правило, это смесь пигментов с олифами, маслами илилатексами. После высыхания краски образуют непрозрачную и однородную пленку.
Основу эмалейсоставляют синтетические пленкообразующие вещества. Получаемая покровная пленкаоднородна, непрозрачна, обладает высокой механической прочностью и может иметьразличные глянец и фактуру. Стоит заметить, что в технической документациикрасками чаще всего называют строительно-отделочные материалы. Но посколькупринципиальной разницы между красками и эмалями нет, термин «краска» сталобщеупотребительным.
В состав любойэмали обычно входит три-четыре компонента: растворимый и нерастворимый красящиепигменты, связующее вещество (основа), растворитель (или разбавитель) и разногорода присадки.
Нерастворимыепигменты-наполнители — это, в первую очередь, красящие вещества (чаще всего,соли различных металлов), обеспечивающие непрозрачность и определенныйдекоративный вид покрытия. Важное значение имеют также и размеры пигментныхчастиц: чем выше степень перетирания пигмента (меньше размеры частиц), тем вышеукрывистость эмали, декоративные (оптические) свойства и механическаяпрочность.
В двухкомпонентныхэмалях типа «металлик» или «перламутр» в качестве пигмента-наполнителя базовогопокрытия используют хлопья металла, частички слюды или оксидированную рыбьючешую.
Другой компонентэмали — основа, связующее вещество. Он удерживает пигментные частицы, сцепляяих как друг с другом, так и с окрашиваемой подложкой. Как правило, связующиевещества готовятся из модифицированных (например, меламиноформальдегиднойсмолой) полимеров и смол, в которые вводятся растительные масла (кокосовое,тунговое). Именно основа определяет характер сушки и тип эмали.
Основноеназначение растворителя (разбавителя) — понизить вязкость связующего вещества.Но не только. Зачастую растворитель (а это, как правило, продукт перегонкинефти) содержит вещества, оказывающие заметное влияние и на процесс сушкиэмали, и на качество самого покрытия. Поэтому важно использовать в работетолько те растворители, что рекомендованы заводом-изготовителем эмали.
Как правило, ещена стадии производства в автоэмали вводят различные присадки (добавки). Ихназначение — улучшить физико-химические свойства композиции. В частности,присадки могут увеличить стойкость покровного слоя к агрессивным средам,предотвратить коробление или вспучивание пленки во время сушки.
Грунтовки
Для созданияпромежуточных слоев лакокрасочного покрытия (между подложкой и покровнойэмалевой или лаковой пленкой) применяют грунтовки — смесь пигментов с жидкимипленкообразующими веществами. После высыхания грунтовки образуют однородныетвердые непрозрачные покрытия, главная особенность которых — высокая адгезия(прилипание). Помимо хороших адгезионных способностей все грунтовки обладают иантикоррозионными свойствами.
Существуют пятьосновных типов грунтовок. Вариаций же на их тему — бесчисленное множество.
Грунтовки-модификаторы иногда еще называют реактивными красками. Онисодержат вещества, способные восстанавливать тронутый ржавчиной металлподложки. Из-за высокой токсичности предпочтительно наносить их наобрабатываемую поверхность кистью. После высыхания образуют прочную пленку,обладающую хорошими адгезионными и антикоррозионными свойствами.
Грунтовкипротивокоррозионные. В англоязычныхстранах их иногда называют праймер-кондиционерами (от английского primer — грунт). Они не только выполняют основные функции грунтовок, но и,взаимодействуя с металлом подложки, надежно защищают его от коррозии. Могутнаноситься на ремонтируемую поверхность как кистью, так и распылением.
Если ремонтируемаяповерхность имеет незначительные дефекты (царапины, выбоины), то очищенная изагрунтованная подложка покрывается грунт-шпатлевкой (primer-surfacer). Еенаносят достаточно толстым слоем и затем шлифуют наждачной бумагой.
Чистый металл безмеханических дефектов может быть загрунтован и универсальными грунтовками (ихтакже называют праймер-силерами). Они не только защищают металл от коррозии, нои обеспечивают хорошее прилегание покровного слоя. А нанесенные на тщательноотшлифованное старое покрытие универсальные грунтовки отлично изолируют его отнового красочного слоя, не допуская межслоевой миграции пигмента. В отличии отгрунт-шпатлевок, универсальные грунтовки не заполняют царапин и трещин, поэтомунаносятся на поверхность тонким слоем и, как правило, не шлифуются.
В переводе санглийского силер (sealer) означает «защитное покрытие». Иногда его называютнаполнителем, защитной или промежуточной грунтовкой. Используют только всочетании с другими грунтами или наносят непосредственно на отшлифованноестарое лакокрасочное покрытие или старый грунт. Промежуточные грунтовки нетолько улучшают прилегание нового красочного покрытия, но и выполняют еще трифункции. Во-первых, изолируют старое покрытие от нового. Во-вторых, не даютрастворителю (разбавителю) из нового красочного слоя просачиваться в староепокрытие и тем предотвращают разбухания и вспучивания последнего. Особенно этоважно в местах, где на старом слое лакокрасочного покрытия остались царапины отшлифовальной бумаги. Наконец, в-третьих, промежуточные грунтовки обеспечиваютравномерность нанесения краски на материалы, обладающие разной степеньюпористости. Иногда промежуточные грунтовки делают цветонаполненными, чтопозволяет резко уменьшить расход покровного материала.
Особая статья — это грунтовки для пластмассовых декоративных частей автомобилей.
Шпатлевки К лакокрасочным материалам относятся и шпатлевки. Онипредставляют собой смесь пигментов и наполнителей с пленкообразующим веществом.По консистенции это, как правило, пасты, реже — вязкие жидкости. Предназначенышпатлевки для выравнивания ремонтных поверхностей. Они должны обладать малойусадкой, а после высыхания образовывать твердую поверхность и хорошошлифоваться. Защитными свойствами они не обладают и поэтому после обработки ихнужно немедленно покрыть грунтом или основным покровным материалом.
Основу шпатлевокмогут составлять нитроцеллюлозные лаки, а также эпоксидные или ненасыщенныеполиэфирные смолы. Различают три основных типа шпатлевок.
Грубые илинаполняющие. В их состав входят стекловолокна, металлические хлопья и другиеармирующие наполнители. Предназначены для ремонта проржавевших частей кузоваили элементов с ослабленной несущей функцией. Могут наноситься даже нанезагрунтованные подложки.
Универсальные.Могут использоваться и как наполняющие, и как тонкие, отделочные шпатлевки.Предназначены для заделки небольших неровностей, глубоких царапин, а также сколовна поверхности старого покрытия. Обладают высокой пластичностью и хорошошлифуются. Как правило, наносятся на загрунтованную поверхность илинепосредственно на зашлифованный и обезжиренный старый красочный слой.
Тонкие. Обычноприменяются при исправлении мелких дефектов поверхности, в частности, небольшихцарапин, оставшихся после шлифовки. Тонкие шпатлевки пластичны и хорошошлифуются мелкими абразивами.
К тонкимшпатлевкам относят и однокомпонентные композиции для так называемого ремонта впоследнюю минуту.
Маркировкалакокрасочных материалов
При маркировкелакокрасочных материалов отечественного производства применяютсябуквенно-цифровая кодировка. Например, такая: МЛ-197 (белая 233), ГФ-021 илиПЭ-0089.
Буквы означают типпленкообразующего вещества (его химическую природу). Чаще всего встречаютсяследующие:
АС — алкидно-акриловая,
АУ — алкидно-уретановая,
БТ — битумная,
ГФ — глифталевая,
НЦ — нитроцеллюлозная,
КО — кремнийорганическая,
МЛ — меламиноалкидная,
МС — масляно- иалкидностирольная,
ПФ — пентафталевая,
ПЭ — полиэфирнаяненасыщенн,
ХВ — перхлорвиниловая и поливинилхлоридная,
ЭП — эпоксидная,
ЭФ — эпоксидоэфирная,
УР — уретановая.
В маркировке лакови эмалей первая цифра, следующая за буквенным обозначением, характеризует условияэксплуатации лакокрасочного покрытия. Из обозначений эмалей, имеющихнепосредственное отношение к автомобилям, можно упомянуть следующие:
1 — покрытия,стойкие к воздействию атмосферных условий различных климатических зон (всепокровные лаки и эмали);
2 — покрытия,эксплуатируемые под навесом и внутри неотапливаемых помещений в различныхклиматических условиях (обычно применяются для окраски неответственных частейвнутри автомобилей);
7 — покрытия,стойкие к воздействию кислот, щелочей и других жидких химических реагентов, атакже их паров (применяются, например, для окраски тормозных цилиндров);
8 — покрытия,стойкие к воздействию высоких температур (ими окрашивают впускные и выпускныеколлекторы двигателей, приемные трубы глушителя).
Для грунтовоквместо обозначения условий эксплуатации пишется цифра 0, а для шпатлевок — 00.
Последние цифры вмаркировке означают порядковый номер, присвоенный данному лакокрасочномуматериалу.
Теперь мы можемрасшифровать маркировки из вышеупомянутого примера. МЛ-197 (белая 233) — меламиноалкидная эмаль, атмосферостойкая, порядковый номер — 97, белая, номеробразца (эталона) цвета — 233. ГФ-021 — грунтовка глифталевая, порядковый номер21. И, наконец, ПЭ-0089 — шпатлевка полиэфирная ненасыщенная, порядковый номер89.
Увсех зарубежных фирм-производителей лакокрасочных материалов своя маркировка.Причем каждая композиция имеет не только каталожный номер фирмы, но и своеназвание.
II. Особенности хранения и упаковки лакокрасочных материалов
Тара из белойжести обладает стойкостью к органическим растворителям, что позволяетиспользовать ее для упаковки химически активных соединений.
Белая жесть самапо себе — достаточно прочный металл, однако многое зависит от того, насколькограмотно разработана конструкция тары. Жестяная тара завода Opakofarb обладает:
высокими прочностными характеристиками (ведро или канистра со стандартной толщиной стенок 0,26 или 0,35 мм, выдерживает вертикальную нагрузку до 1,084 КН, а металлическая ручка имеет двукратный запас прочности); устойчивостью к воздействию внутреннего давления (допустимый предел его значения составляет до 2-4 атм в зависимости от формы крышки); герметичностью и ударостойкостью (кроме того, что металл защищает содержимое от воздействия света, газов, воды и других агрессивных факторов окружающей среды, днища и крышки тары уплотнены специальными прокладками). Канистры снабжены масло-бензостойкими пробками в форме разложенной воронки.Конечно, преждечем заказать жестяную тару, товаропроизводитель должен определиться с тем, чтоже именно ему хотелось бы получить. Предлагаемая нами тара может поставляться водной из четырех основных серий (или их комбинациях):
белая жесть (качественная тара из жести выглядит вполне прилично, а для маркировки можно изготовить самоклеящиеся или сухие этикетки с любым изображением); белая жесть с лакированием (чаще всего производится лакирование изнутри, служащее дополнительной мерой, предотвращающей взаимодействие тары и продукта, хотя иногда заказчики просят провести лакирование и снаружи — в качестве меры по борьбе с коррозией); тара с окраской в один цвет (например, это может быть фирменный цвет компании-производителя; возможно, заказчику понравится идея разделить виды продукции по цветам для простоты узнавания их покупателем); тара с полноцветной литографией (возможности практически не ограничены — вплоть до фотографического изображения).Минимальная партияведер или канистр для литографии составляет всего 4 тыс. шт., что несравнимоменьше существующих на сегодняшний день предложений, поэтому заказатькачественную тару может даже не очень крупное предприятие. Интересно, чтостоимость литографии, изготавливаемой в Польше, по цене не выше, а зачастуюдаже ниже, чем это стоит в России. Но зато какая разница в качестве исполнения –стоит взглянуть хотя бы на упаковку для пропитки дерева «Акватекс»,производимую фирмой «Рогнеда»!
/>
Тару из белойжести без печати можно декорировать самоклеящимися этикетками
Конечно, употенциального заказчика могут возникнуть сомнения: Польша далеко, закажешьпартию ведер с литографией под краску, а окажется, что нужно срочно разлитьпартию мастики — столько времени и денег будет потеряно! Есть одна маленькаяхитрость: при широком ассортименте выпускаемой продукции одним израспространенных вариантов литографирования ведер и канистр является нанесениелоготипа фирмы-изготовителя на всю используемую тару, без нанесения названияупаковываемого продукта. После розлива останется только наклеить на таруэтикетку с наименованием и характеристиками содержимого. Таким образом, всявыпускаемая фирмой-изготовителем продукция будет иметь единый дизайн, будетзащищена от подделок, а производство не лишится гибкости, поскольку не будетзависеть от того, банки под какой вид товара есть на складе.
Имеются идополнительные возможности:
литографирование крышек; изготовление крышек для ведер с отверстием под пробку, как у канистр.Толькодля красок?
Так называемая«белая жесть» представляет собой тонколистовую сталь, покрытую с двух сторонтонким защитным слоем олова. Одним из ее достоинств является безвредностьсоединений олова для человеческого организма, что позволяет использоватьупаковку из белой жести не только для лакокрасочных материалов инефтепродуктов, но и для хранения продуктов питания, и даже косметики. Воизбежание коррозии металла, при изготовлении тары, предназначенной для храненияводных растворов, косметики и т. п., ведра и канистры покрывают защитным слоемлака (естественно, при упаковке продуктов питания применяется специальныйпищевой лак).
Жестяная тара ещедо революции широко использовалась для упаковки таких продуктов как консервы,кондитерские и вино-водочные изделия, чай, кофе, табак, мороженое, специи,пищевые концентраты и т. п. Правда, традиция была незаслуженно забыта, авозродилась уже благодаря веяниям с Запада. Сегодня в жестяную таруупаковываются импортные конфеты «Чупа-Чупс», чай и многое другое. Есть всеоснования предполагать, что спрос на металлическую упаковку будет расти и вдальнейшем.
Упаковка — эффективный носитель рекламной информации. От того, как она выглядит, во многомзависит мнение покупателя о компании-производителе. Этим нельзя пренебрегать.Чтобы выглядеть достойно в условиях конкуренции, производители вынужденыпостоянно повышать качество упаковки. Именно в этом мы готовы им помочь.
Естественно, того,кто решился на смену упаковки своего товара на более красивую, современную иудобную, ждут определенные финансовые затраты. Российским производителям, длякоторых важен каждый сэкономленный рубль, будет, наверное, небезынтересно, чтотара из Польши гораздо дешевле, чем продукция из Финляндии, Германии илиШвеции, но не уступает им по качеству. Мы не сомневаемся, что со временемзатраты окупятся. «Компания МДМ Колор» не призывает Вас выбрасывать деньги наветер, нам просто очень хотелось бы, чтобы все вокруг стало чуть красивее...
/>
Типовые конструкции тары
/>/>
/>/>
/>
а- канистра конической формы с твердой пробкой в виде воронки;
б- ведро с накладываемой крышкой, оснащенной кольцевым замком с рычажнымзажимом;
в- ведро с крышкой в форме короны. Крышка уплотнена прокладкой и закрываетсяспециальным замком. Дно дважды завальцовано и уплотнено прокладкой;
г- канистра с припаянной пластиковой ручкой и твердой пробкой в форме воронки;
д- ведро с вдавливаемой крышкой, застрахованной от выпадания специальнымиустройствами. Дно трижды завальцовано