|
| |||
Реферат: Лакокрасочные изделия План: I. Исходные материалы и их влияние на качество олиф, лаков и красок_______5 II. Общие свойства лакокрасочных составов и покрытий__________ ____10 III. Основы пленкообразования ____________________________________12 IV. Основные виды лакокрасочных товаров____________________________15 II. Маркировка лакокрасочных материалов___________________________34 III. Особенности хранения и упаковки лакокрасочных материалов______________41 Введение Вы не задумывались о том, много ли натуральных, экологически чистых вещей
в вашем доме? Наверняка, покупая дешевую советскую мебель, которая
приносила в дом стойкий химический аромат и вызывала аллергию 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 о природе. К
сожалению, ни природных, ни естественных предметов в наших домах давно нет. Немного истории Историки считают, что слово "лак" родилось на полуострове Индостан. Лаковые анекдоты В последнее время наметилась тенденция возврата к естественной обработке материалов. Некоторые фирмы, производящие элитную мебель, сушат древесину не ускоренным способом в специальных шкафах, как это принято у большинства современных производителей, а просушивают в течение нескольких месяцев, используя натуральные клеи и, конечно, не признают никаких лаков. Вместо них они применяют растительные масла (например, льняное), и мебель приобретает приятный запах, при этом будучи защищенной от внешних воздействий. Естественно, далеко не каждый человек может позволить себе натуральную, экологически чистую мебель за несколько тысяч долларов. Применение технологий, унаследованных от предков, неизбежно увеличивает цену изделия иногда в десятки, а то и в сотни раз по сравнению с серийными аналогами. К тому же, и при использовании натуральных компонентов не исключены казусы. К примеру, не так давно в одной из стран бывшего СССР к мастеру, занимающемуся изготовлением деревянной посуды, поступил заказ на национальную кухонную утварь - нечто вроде чаши для вина из дерева. В последние пятьдесят лет использовать дорогие чаши, изготовленные умельцами и практически не отличающиеся от антикварных, по назначению никому в голову не приходило. Заказ был дорогой и срочный, и мастер решил, что чаша должна быть прочной и качественной. Поэтому, вместо того, чтобы долго пропитывать дерево маслом, он воспользовался искусственной морилкой. Как стало известно уже потом, заказчиком был крупный чиновник, подаривший чашу иностранному гостю. Гость же решил не просто украсить ею свой интерьер, а попробовал пить из нее национальный напиток. В результате, гость познал не только прелести напитка, но и прелести больницы. Но (за исключением подобных анекдотических случаев) защитные свойства искусственных, химических лаков практически всегда превосходят естественные аналоги при обработке деревянных поверхностей. Впрочем, лаки - это почти идеальный материал, создающий надежное препятствие разрушению, проникновению воды и пыли и позволяющий сохранить внешний вид любого материала. Что же, собственно, такое лак? Целью любых лакокрасочных работ является защита поверхности тонкой пленкой из вещества на основе органического илинеорганического полимера. Лак от прочих подобных покрытий (красок, грунтовок и т. д.) отличается тем, что пленка в данном случае прозрачная, не скрывающая поверхности. Это - официальное определение лака. Естественным пленкообразователем (тем, что остается на поверхности после
испарения растворителя) может выступать то же растительное масло,
подвергнутое специальной обработке, смолы натурального происхождения Другим важным элементом лакокрасочного покрытия является растворитель или
разбавитель. Для лаков используются органические растворители или вода. Сиккативы - это соединения металлов (свинец, марганец и т. п.) с
органическими кислотами. Сиккативы влияют на скорость высыхания лака. Лакокрасочные товары Целью любых лакокрасочных работ является защита поверхности тонкой
пленкой из вещества на основе органического или неорганического полимера. Естественным пленкообразователем (тем, что остается на поверхности после
испарения растворителя) может выступать то же растительное масло,
подвергнутое специальной обработке, смолы натурального происхождения Другим важным элементом лакокрасочного покрытия является растворитель или
разбавитель. Для лаков используются органические растворители или вода. Сиккативы - это соединения металлов (свинец, марганец и т. п.) с
органическими кислотами. Сиккативы влияют на скорость высыхания лака. Обширную группу составляют лакокрасочные товары, предназначенные для получения защитных и декоративных лакокрасочных покрытий. Они защищают изделия из металлов от коррозии, из древесины — от гниения, придают многим товарам красивый внешний вид, предохраняют их от загрязнения и облегчают уход за ними. Ежегодно в мире от коррозии теряются десятки миллионов тонн стали и чугуна, в том числе в нашей стране около 15 млн. т, а среди всех покрытий, используемых для защиты металлических изделий от коррозии, лакокрасочные покрытия составляют свыше 80%. Велика роль лакокрасочных товаров в повышении эстетических свойств многих непродовольственных товаров, в улучшении санитарно-гигиенического состояния жилищ и их декоративного оформления. Основными лакокрасочными товарами являются олифы, лаки и красочные составы (краски). Главной составной частью, образующей основу их покрытия, являются пленкообразующие вещества, применяемые в виде переработанных растительных масел (олиф), растворов синтетических смол и клеев. Важнейшие свойства лакокрасочного покрытия, его прочность и устойчивость к воздействию различных внешних факторов, а следовательно, и продолжительность защиты изделия от коррозии и других видов разрушения обусловлены свойствами исходных материалов, и в первую очередь природой пленкообразующего вещества и его качеством. I. Исходные материалы 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. Растительные масла. Исходным жировым сырьем для олиф, масляных лаков и красок служат преимущественно растительные масла, получаемые прессованием и экстрагированием семян масличных растений. По способности высыхать в покрытиях их делят на высыхающие (льняное, конопляное, тунговое), полувысыхающие (подсолнечное, хлопковое, оливковое и др.) и невысыхающие (касторовое) масла. Среди них полувысыхающие составляют наиболее обширную группу. Сюда относят масла с резко различной скоростью высыхания: от высокой (у макового масла), близкой к скорости высыхания льняного масла, до низкой (хлопковое и оливковое масла). Синтетические смолы. В производстве лаков применяют алкидные ненасыщенные полиэфирные, фенолоформальдегидные, меламиноформальде- гидные, полиуретановые и другие смолы. В технике все большее распространение получают также лаки на основе кремнийорганических и эпоксидных смол. .Свойства этих смол см. в разделе «Пластические массы». Естественные смолы. Среди смол растительного происхождения наибольшее значение имеют шеллак и канифоль. Такие естественные 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. Канифоль является наиболее доступной смолой растительного
происхождения, применяемой в производстве лаков. Ее добывают из живицы
хвойных деревьев (сосны, ели, пихты) путем отгонки из нее скипидара. 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 пигментами образуют
нерастворимые мыла. Это приводит к преждевременному загустеванию красок Соли канифоли (резинаты) недостаточно водостойки и применяются для внутренних покрытий. Резинаты РЬ, Со, Mn, Zn используют так же, как сиккативы. Сиккативы. В состав маслосодержащих (масляных и алкидных) лакокрасочных
товаров обязательно вводят сиккативы, ускоряющие высыхание. Они
представляют собой Со, Мп, РЬ — соли карбоновых кислот (льняного масла,
канифоли и др.), растворимы в маслах и продуктах их переработки и обладают
способностью резко ускорять процесс высыхания покрытий. При добавлении
сиккативов к маслу скорость высыхания его пленок увеличивается в десятки
раз. Так, например, одно из лучших и наиболее распространенных у нас масел Быстрое высыхание лакокрасочных покрытий имеет большое экономическое значение, так как резко сокращается продолжительность малярных работ и уменьшается возможность смывания невысохшего покрытия атмосферными осадками. Однако избыточное введение сиккатива ускоряет образование плотных осадков пигмента при хранении красок. Возможно также ухудшение цвета или образование «сорных» покрытий. Существует определенный оптимум введения сиккативов. Они не изменяют 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 тем самым процесс высыхания масляной пленки. Сиккативы вырабатывают сплавливанием (например, канифоли с окислами РЬ, Растворители и разбавители. Для получения лаков или красок с определенной вязкостью применяют растворители и разбавители. Деление органических жидкостей на растворители и разбавители применимо лишь по отношению к определенному пленкообразующему веществу. Растворители — это легколетучие органические жидкости, способные растворять пленкообразующие вещества (смолы, эфиры целлюлозы, масла и олифы) и другие составные части лаков и красок (кроме пигментов). Разбавители — это, как правило, более дешевые летучие органические жидкости, неспособные самостоятельно растворять данное пленкообразующее вещество, но хорошо смешивающиеся с уже полученным концентрированным лакокрасочным раствором. Они могут снизить вязкость лака до требуемой степени. Растворитель должен обладать высокой растворяющей 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 не чрезмерно большой, иначе пленка загустеет до разравнивания ее кистью и будет иметь следы от нее. При быстром испарении в пленке остаются следы от лопнувших пузырьков При выборе разбавителя учитывают, чтобы он обладал большей упругостью пара и скоростью испарения, чем растворитель. В противном случае вследствие более быстрого испарения растворителя в нанесенном покрытии может произойти коагуляция пленкообразующего вещества. Это приводит к получению пористых пленок с малым защитным действием. Растворителями различных смол, олиф, жиров и масел являются нефтяные и коксохимические углеводороды, спирты, эфиры простые и сложные, гоны, хлорпроизводные углеводородов и др. Все они, за исключением хлорпроизводных углеводородов, огнеопасны, а многие из них токсичны, особенно ароматические растворители и хлорпроизводные углеводороды. Это их существенный недостаток. Выпускают специальные растворители, представляющие собой смесь нескольких растворителей. Пластификаторы. Пластификаторами многих полярных пленкообразователей являются эфиры кислот (фталевой, фосфорной, адипиновой и др.). Эти практически нелетучие органические маслообразные жидкости с отно сительно высокой температурой кипения хорошо растворяют пленкообразующие вещества и смешиваются с растворителями и разбавителями. Пластификаторы особенно необходимы для таких пленкообразователей (нит-роцеллюлозные и др.), пленки которых (без пластификаторов) плохо прилипают к покрываемой поверхности, легко морщатся и растрескиваются. Действие пластификаторов сводится к взаимодействию с полимером и к раздвижению его макромолекул и агрегатов макромолекул, к ослаблению межмолекулярных сил между ними.. Это сопровождается повышением эластичности и адгезионной способности, а иногда также морозостойкости покрытия. Пигменты. Это высокодисперсные минеральные и органические вещества, обладающие определенным цветом и нерастворимые в воде, органических растворителях и пленкообразующих веществах. Будучи окрашены и имея более высокий коэффициент преломления, чем пленкообразующие вещества (масла, смолы, клеи), пигменты обеспечивают укрывистость (непрозрачность) и окраску покрытия. Этим они принципиально отличаются от органических красителей. Органические красители растворяются в воде, маслах и органических растворителях. С их помощью можно получать окрашенные, но прозрачные пленки, поэтому в производстве лакокрасочных товаров они играют незначительную роль. Наибольшее значение для получения красок имеют минеральные и органические пигменты. Существенное значение имеют также наполнители, применяемые совместно с некоторыми интенсивными и дорогими пигментами. Минеральные пигменты представляют собой окрашенные окислы (оксиды) и
соли в основном поливалентных металлов (Fe, Pb, Cr, Zn, Cu и др.). Они
отличаются высокой химической стойкостью, светостойкостью и устойчивостью к
атмосферным воздействиям, что обусловливает их широкое применение в
малярной технике, и в частности для наружных работ. Выпускают пигменты
естественные (например, охра) и искусственные (железный сурик, марс и др.). Органические пигменты — это окрашенные соединения органического
происхождения, нерастворимые в воде и связующих веществах. Их получают в
нерастворимом в воде состоянии в процессе синтеза (пигментные красители,
например фталоцианиновые) или путем взаимодействия растворимого красящего
вещества с минеральными соединениями (осажденные красители) с образованием
нерастворимых солей бария, кальция, свинца и других металлов, а также
адсорбцией красителя на высокодисперсном минеральном субстрате (носителе). Показателями качества пигментов, определяющими их назначение, являются цвет, красящая способность, укрывистостЬ;, смачиваемость, маслоемкость, светостойкость, химическая устойчивость, ядовитость и плотность. Эти свойства обусловлены в основном природой пигмента, его химическим составом, а также в значительной степени его дисперсностью. Дисперсность, характеризующаяся степенью измельчения порошка, зависит
от его природы и методов изготовления. С дисперсностью связаны цветовые
свойства пигмента, его красящая способность, укрывистость и маслоемкость. Пигменты, как правило, полидисперсны, что в большинстве случаев
благоприятствует большей плотности упаковки их частиц в красящих пленках и
способствует повышению механической прочности и атмосферостойкости защитных
покрытий. Обычно размер основной массы частиц пигментов колеблется от 0,5
до 10 мкм. Размеры частиц для разных пигментов колеблются в более широких
пределах: от сотых долей (у саж) до десятков микрометров. Продолговатая Цвет зависит главным образом от химической природы пигментов и в некоторой степени от его дисперсности, определяющей условия отражения света. .Основной цветовой тон пигмента характеризуется длиной волны той части светового спектра, которая в максимальной степени отражается частицами пигмента. Красящая способность (интенсивность) пигмента определяется как способность его при смешивании с пигментами другого цвета оказывать влияние на цвет получаемой смеси. Интенсивным считается тот пигмент, который расходуется в меньшем количестве для придания смеси определенного оттенка, например при разбеливании (смешивании с белилами). Красящая способность пигментов зависит от их химической природы и от дисперсности. С повышением степени дисперсности красящая способность пигмента увеличивается. Добавление наполнителей, естественно, ухудшает красящую способность пигмента, но в ряде случаев это бывает экономически целесообразно для дефицитных пигментов с высокой интенсивностью. Укрывистость (кроющая способность} — это свойство пигмента, растертого с маслом и нанесенного ровным красочным слоем, делать невидимым цвет закрашиваемой поверхности (грунта). Укрывистость пигмента тем лучше, чем более тонкий слой тертой краски необходимо нанести для закрашивания нижележащего слоя без просвечивания его цвета. Укрывистость зависит от природы пигмента, его плотности и дисперсности,
формы его частиц, а также от разности коэффициентов преломления пигмента и
связующего вещества. Малое различие коэффициентов преломления пигмента и
пленкообразующего вещества способствует образованию лессирующей При составлении красочных составов учитывают возможность химического взаимодействия пигмента с веществами, содержащимися как в пленкообразователе, так и в окружающей среде данного помещения. Например, нежелательно готовить краску из ультрамарина на закисшем клее или на олифе, содержащей много свободых жирных кислот, так как от их действия ультрамарин обесцвечивается. Пигменты, нестойкие к действию щелочей, например свинцовый крон и малярная лазурь, не следует применять для окраски по свежей штукатурке и в красочных составах, содержащих щелочи (казеиновые и силикатные красочные составы). 1Пигменты, содержащие медь, ртуть и свинец, ядовиты, поэтому их нельзя применять для окраски посуды, игрушек, мебели и других изделий, с которыми тесно соприкасается человек. По цвету пигменты делят на ахроматические (белые, серые, черные) и хроматические (цветные). Белые пигменты — это цинковые (Zn), литопонные (BaiSO4+ ZnS) и
титановые белила (TiCh с добавлением BaaSO). Ранее распространенные
свинцовые белила для производства товаров народного потребления в настоящее
время не применяют. Они токсичны, а кроме того, покрытия на их основе от
действия сероводорода темнеют. Благодаря высокому качеству и
распространению природного сырья выпуск титановых белил постепенно Черные и серые пигменты представлены в основном сажами. Темно-серая окраска может быть получена с помощью графита, а серебристо-серая с помощью металлических порошков алюминия и цинка. Желтые пигменты — это охра (глина, окрашенная окислами железа), свинцовый и цинковый кроны (хроматы Рг и Zn). Красные пигменты — железный сурик, марс и мумия (железоокисные пигменты), а также свинцовый сурик (оранжево-красный), искусственная киноварь (осажденный краситель). Ккоричневым пигментам относят умбру (глину, окрашенную окисями железа и марганца) и некоторые разновидности железоокисных красных пигментов (мумии, марса, сурика). Синие пигменты — это в основном ультрамарин, малярная лазурь (милори) и фталоцианин меди — органический пигмент (пигментный краситель), по свойствам не уступающий минеральным пигментам. Зеленые пигменты включают свинцовую и цинковую зелени (смеси кронов с лазурью), окись хрома (хромовую зелень). Металлические пигменты представляют собой тонко измельченные порошки и пудры алюминия, меди и цинка и их сплавов. Они имеют шарообразную и чешуйчатую форму частиц. Получают их измельчением фольги (главным образом обрезков) или распылением расплавленного металла. Металлические пигменты, особенно пигменты, полученные из алюминиевой фольги, отличаются высокой укрывистостью, теплоотражательной способностью, антикоррозионными свойствами и атмосферостой-костью. Кроме того, они обладают хорошими декоративными свойствами 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 и покрытий Лакокрасочные покрытия с надежными защитными и хорошими декоративными свойствами обычно получают при многослойном нанесении последовательно сначала грунта и шпаклевки, затем слоев лака или краски. Верхний слой краски часто покрывают слоем лака. Грунтовки применяют для повышения влагостойкости изделия и для
улучшения прилипаемости (адгезии) пленки краски к окрашиваемой поверхности. Грунтовки и шпаклевки приготовляют на основе пигментов и наполнителей Пленкообразующее вещество (пленкообразователь) является главной составной частью любого лакокрасочного состава и покрытия. От него зависят основные и специфические свойства лакокрасочных составов и покрытий. К основным общим свойствам лакокрасочных составов относят вязкость, концентрацию, скорость высыхания, укрывистость, токсичность и др. Вязкость лакокрасочного состава должна быть не очень высокой, чтобы не затруднять работу малярной кистью или валиками и не применять слишком высоких давлений при покрытии методом пневматического распыления. При чрезмерном повышении вязкости лакокрасочный состав плохо разливается и не полностью заполняет поры и неровности поверхности, что ухудшает адгезию покрытия. Концентрация пленкообразующего вещества в лакокрасочном составе сильно влияет на физико-механические и оптические свойства пленок. Она должна быть достаточной для обеспечения необходимой вязкости лака или краски, а также толщины и прочности пленки покрытия. Толщина лакокрасочного покрытия обычно составляет 60—100 мкм, иногда 300 мкм, что достигается нанесением нескольких слоев (с сушкой после каждого слоя). Средняя толщина одного слоя высохшего покрытия, нанесенного распылением, колеблется от 10 до 25 мкм. Скорость высыхания лакокрасочных составов определяется скоростью испарения летучих растворителей или химических процессов, протекающих в пленкообразователе под действием кислорода воздуха, тепла, катализаторов и отвердителей. В практике малярных работ различают два этапа высыхания олиф, лаков и красок: высыхание от пыли и полное высыхание. Скорость высыхания олиф и масел характеризуется йодным числом — количеством йода, присоединяющегося по месту двойных связей молекул масла. Степень перетира важна для пигментированных лакокрасочных составов. Декоративные свойства покрытий должны соответствовать функциональному назначению и условиям эксплуации. Их характеризуют цветом, 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. Покрытия 1-го класса имеют
однородную гладкую и блестящую поверхность без видимых (невооруженным
глазом) дефектов. Однородные рисунчатые и рельефные покрытия, как правило,
относят ко 2-му классу. Большинство товаров народного потребления Адгезионная способность (адгезия) оценивается прочностью прилипания лакокрасочного покрытия к поверхности изделия. Это наиболее важное свойство покрытия зависит от степени смачивания поверхности изделия лакокрасочным составом и адсорбции его поверхностью, от величины сил взаимодействия между пленкой и поверхностью изделия. Характер сил взаимодействия, обусловливающих прилипание и склеивание, рассмотрен в главе «Клеящие материалы». Существенное влияние оказывает состояние покрываемой поверхности. Выбор лакокрасочного материала для покрытия производят исходя из назначения материала по ТУ (или ГОСТ) и условий эксплуатации изделия. При этом учитывают возможный метод нанесения, температуру сушки, огнеопасность, токсичность материала и стоимость. Качество лакокрасочного покрытия существенно зависит от тщательности подготовки поверхности конструкций и изделий к окрашиванию. 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 в твердую сплошную пленку, прочно прилипающую к поверхности покрываемого изделия, зависит от соотношения сил адгезин между молекулами пленкообразователя и сил адгезии между пленкообразователем и покрываемой поверхностью. Пленкообразователи с сильным межмолекулярным взаимодействием (с высокой
когезией) обычно обладают слабой адгезией и, наоборот, при относительно
слабом межмолекулярном взаимодействии пленкообразователя адгезия выше. Адгезия к покрываемой поверхности тем выше, чем большей способностью
вытеснять адсорбированные газы и мономолекулярные слои влаги с поверхности
покрываемого изделия обладают молекулы пленкообразующего вещества. Эта
способность тем выше, чем большей гибкостью обладают макромолекулы
пленкообразователя. Поэтому ослабление межмолекулярного взаимодействия
пленкообразователя растворителями, пластификаторами, повышением температуры
всегда приводит к улучшению его адгезии к покрываемой поверхности. Образование пленки в результате испарения растворителей из лака и краски и дисперсионной среды из водной эмульсии (водоэмульсионной краски) является процессом физическим. Исходное пленкообразующее вещество не претерпевает при этом каких-либо химических изменений и с помощью растворителей может быть вновь переведено в растворенное состояние. Такой процесс пленкообразова-ния является обратимым. По этому типу образуются пленки из растворов (спиртовых лаков, нитролаков и эмалей и др.) и эмульсий. Пленкообразование из эмульсий имеет некоторые отличия от
пленкообразования из растворов. При постепенном испарении дисперсионной
среды (воды) из эмульсионной пленки частицы пленкообразующего вещества
начинают слипаться (происходит процесс аутогезии). Хорошие защитные
свойства такой пленки достигаются только при полном самослипании частиц
пленкообразующего вещества эмульсии. Эмульгаторы, введение которых в
эмульсию обязательно, затрудняют самосливание (аутогезию), поэтому
эмульсионные покрытия более пористы, чем лаковые. Степень пористости Пленкообразование во многих случаях идет в результате реакций полимеризации или поликонденсации между молекулами пленкообразователя под действием кислорода воздуха, тепла, катализаторов и инициаторов, а также специальных отвердителей. Это обусловлено необратимым переходом пленкообразующего вещества в неплавкое и нерастворимое состояние, с установлением поперечных химических связей в его структуре. Образование твердой пленки в этом случае является необратимым химическим процессом. Такие процессы происходят при пленкообразовании из масляных и алкидных лакокрасочных составов, ненасыщенных полиэфирных лаков, эпоксидных смол и др. Процесс пленкообразования в ряде случаев происходит сначала в результате испарения растворителей, а затем вследствие происходящих химических реакций. Так образуются пленки из лакокрасочных составов, содержащих растворители, например на основе уплотненных олиф и алкидных смол. Способность масляных лакокрасочных составов высыхать и образовывать твердые пленки, прочно прилипающие к поверхности различных тел, связана с содержанием и ненасыщенностью жирных кислот, входящих в их состав. Чем больше содержится в масле ненасыщенных жирных кислот и чем выше их ненасыщенность, т. е. чем больше в их молекулах двойных связей, тем быстрее идет высыхание масла и тем прочнее образующаяся пленка. Процесс высыхания масляной пленки связан с интенсивным поглощением кислорода (масса пленки увеличивается), поэтому высыхание масла на воздухе рассматривается как процесс окисления и полимеризации, в результате которого мономерные молекулы масла постепенно укрупняются (полимеризуются) и превращаются в твердые неплавкие и нерастворимые трехмерные полимеры, называемые линоксинами. Не растворяясь в органических растворителях, линоксины лишь набухают в них. Предполагается, что в начальной стадии высыхания идут реакции окисления благодаря присоединению кислорода воздуха по месту двойных связей молекул масла. Далее в результате реакций полимеризации происходит процесс постепенного укрупнения молекул масла, проявляющийся сначала в повышении его вязкости, а в конечном итоге в образовании неплавких и нерастворимых полимеров с трехмерной структурой. Классификация и система обозначения лакокрасочных составов и покрытий В основу классификации и системы обозначения лакокрасочных составов В обозначение входят обычно начальные буквы наименования
пленкообразующего вещества. Если применяется смесь пленкообразующих
веществ,, то обозначение устанавливается по начальной букве наименования
того пленкообразующего (смолы), которое определяет основные свойства
лакокрасочного состава и покрытия. Так, например, составы на одних Наиболее распространенные лакокрасочные составы (лаки и краски) имеют
следующие обозначения: глифталевые — ГФ, пентафталевые — ПФ, полиэфирные
ненасыщенные — ПЭ, фенольные — ФЛ, мочевинные — МЧ, кремнийорганические — Полные сокращенные обозначения лакокрасочных составов (материалов)
состоят из пяти групп знаков, следующих одна за другой слева направо. Между второй и третьей группами знаков ставится тире. Третья группа
знаков определяет назначение лакокрасочного состава и обозначается одной
цифрой: 1 — для наружных работ, 2 — для внутренних работ, а также 0 —
грунтовка, 00 — шпаклевка. Четвертая группа знаков определяет порядковый
номер, присвоенный данному материалу, пятая группа знаков — цвет краски Сокращенные обозначения для различных лаков и красок, таким образом, имеют следующий вид: краска масленая коричневая для наружных работ краска МА-11 коричневая эмаль голубая нитроцеллюлозная для внутренних работ эмаль НЦ-25 голубая эмульсионная краска поливинилацетатная серая для внутренних работ краска эмульсионная ВА-24 серая лак нитроцеллюлозный для внутренних работ лак НЦ-221 В основу классификации лакокрасочных покрытий положены следующие признаки: вид лакокрасочного материала, внешний вид поверхности (класс покрытия) и условия эксплуатации. I. Основные виды лакокрасочных товаров Олифы — это главным образом переработанные растительные масла. Их применяют для получения лакокрасочных покрытий как самостоятельно (при грунтовании поверхности перед окраской), так и в смеси с красочными пигментами (при приготовлении масляных красок) и различными смолами (при изготовлении масляно-смоляных лаков и эмалей). К олифам относят также растворы алкидных смол (алкидные олифы) и некоторых других органических соединений (искусственные или синтетические олифы). Натуральные олифы состоят только из переработанных растительных масел и веществ, ускоряющих их высыхание, — сиккативов. В состав полунатуральных и искусственных олиф входят, кроме того, органические растворители, которые регулируют вязкость олиф. В качестве растворителей применяют преимущественно бензин-растворитель (уайт-спирит), скипидар и сольвентнафту. Переработка растительных масел в олифы заключается в их термообработке
и введении сиккативов. Растительные масла (даже высыхающие) непригодны для
приготовления масляных лаков и красок. Высыхание их продолжается слишком
долго (например, льняное масло—6—8 дней), а образующиеся пленки имеют
недостаточную влагостойкость и пониженные механические свойства. Это
объясняется содержанием в них низкомолекулярных соединений, окисление
которых продолжается к тому же и в высохшей пленке. В результате
продолжающегося окисления, например, пленка льняного масла через 30—40 дней
постепенно желтеет и растрескивается. При нагревании растительных масел Полунатуральные олифы изготовляют на основе растительных масел, в которых натуральные растительные масла подвергнуты еще более существенным химическим изменениям в результате сильной (жесткой) термической обработки или добавления химических реагентов, вызывающих переэтерификацию молекул масла. Искусственные олифы — это третья группа олиф, которые получают из искусственных пленкообразующих веществ. Их часто называют синтетическими, что не совсем верно, так как большую часть исходных материалов для них получают не путем синтеза из элементов, а при переработке отходов химических производств. Эти олифы имеют, однако, вспомогательную роль, значение их невелико. Натуральные олифы (льняные и конопляные). Не содержат растворителей. Их
вырабатывают почти исключительно - из высыхающих растительных масел,
главным образом льняного и конопляного. Лишь иногда к ним добавляют
полувысыхающие масла (подсолнечное) и подвергают их совместной варке. Окисленные (оксидированные) олифы — льняную и конопляную — получают прогреванием масла при температуре 150—160°С с перемешиванием и продуванием через него воздуха и с добавлением сиккатива. При получении полимеризованной льняной олифы температуру доводят до 260—280°С (без доступа воздуха). Полученные олифы имеют более высокую вязкость, чем сырое масло, что обусловлено испарением влаги и процессами окисления и полимеризации молекул масла. Пленки льняной полимеризованной олифы имеют хороший блеск и повышенную прочность, но цвет их более темный, чем у льняной окисленной олифы, что обусловлено применением более высоких температур. Полунатуральные олифы. Представляют собой продукты глубокой термической
и химической переработки растительных масел и других жидких жиров. Они
содержат сиккативы и определенное количество растворителей (до 45—50%). Их
подразделяют на уплотненные олифы (Оксоль и др.), алкидные Уплотненные олифы в отличие от натуральных получают путем более
длительной термической обработки масел и при более высоких температурах Сильные химические изменения при варке масла сопровождаются повышением кислотного и понижением йодного числа, что обусловливает недостатки уплотненных олиф. Однако они имеют более высокую полярность, чем натуральные олифы, поэтому лучше смачивают частицы пигментов в красках. Для снижения высокой вязкости уплотненные олифы разбавляют уайт-
спиритом (до 45% массы олифы). Содержание в них уплотненных масел
составляет, как правило, не менее 90% массы нелетучей части олифы. Алкидные (переэтерифицированные) олифы являются продуктами термохимической переработки (переэтерификации) полувысыхающих и невысыхающих растительных масел (хлопкового и др.). Переэтерификация их основана на частичном вытеснении спиртового или кислотного остатка в глицеридах жирных кислот более высокоатомным спиртом — пентаэритритом или двухосновной фталевой кислотой (фталевым ангидридом) или их смесью. Замена остатка трехатомного спирта глицерина в молекулах масла на остаток четырехатомного спирта — пентаэритрита и остатков одноосновных жирных кислот на двухосновные увеличивает число реакционноспособных групп масла и его способность к реакциям поликонденсации и полимеризации, т. е. способствует ускорению высыхания. Получаемые путем переэтерификации алкидные олифы (глифталевые и
пентоли) обладают высокой высыхающей способностью (могут заменять тунговое
масло) и в большом количестве необходимы для замены натуральной олифы при
приготовлении лаков и красок. Для снижения вязкости в них вводят
растворители (до 50%). По своим свойствам глифталевая и пентафталевая олифы
примерно равноценны уплотненным олифам, а в ряде случаев лучше их. Покрытия
на основе глифталевой олифы более долговечны, чем покрытия на основе олифы Алкидные олифы перспективны, так как их применение приводит к
сокращению расхода ценных пищевых растительных масел (льняного и
конопляного) на производство олиф, причем получаемые на их основе пленки
обеспечивают более длительную службу покрытий. В связи с этим производство
натуральных и уплотненных олиф сокращается. Все более предпочтительными
становятся методы химической переработки малоценных растительных масел Эпоксидированные масла (например, соевое масло, обработанное надмуравьиной кислотой для введения эпоксидных групп в молекулы масла по месту двойных связей) выполняют роль не только пленкообразователей, но главным образом пластификаторов, отвердителей и стабилизаторов многих синтетических лакокрасочных материалов. Недостатком уплотненных и алкидных олиф является повышенное содержание свободных жирных кислот, которые с минеральными пигментами основного характера (окись цинка и др.) дают нерастворимые металлические мыла, что служит причиной загустения красочных составов при их хранении. Поэтому для приготовления густотертых красок их не применяют, но широко используют для разведения густотертых масляных красок до малярной консистенции. Комбинированные олифы среди полунатуральных олиф имеют меньше
недостатков. Их получают варкой специально подобранной смеси растительных
масел или смешиванием уплотненных олиф с оксидированными и прогретыми
высыхающими и полувысыхающими растительными маслами. Они обладают тем
преимуществом перед уплотненными олифами, что при затирании с пигментами не
загустевают. В результате их можно применять для приготовления густотертых
масляных красок. Выпускают комбинированные олифы нескольких марок. Показатели качества олиф: цвет, прозрачность, плотность, вязкость, содержание золы и неомыляемых веществ, кислотное и йодное числа, число омыления. Цвет определяют сравнением с эталонами йодометрической шкалы. Льняные олифы имеют цвет от светло-желтого до темно-желтого. Конопляные олифы имеют более темный цвет. После 24 ч отстаивания прозрачность олифы должна быть полной. Сиккатив, добавляемый при варке масла, должен хорошо смешиваться с ним без образования осадка или помутнения. Полностью высохшая пленка натуральной олифы (за время не более 24 ч) должна быть твердой, гладкой и блестящей. При соскабливании ее должны получаться прозрачные эластичные не разрывающиеся, а завертывающиеся спиралью стружки. Если вместо такой стружки при соскабливании образуются порошок или крупные чешуйки, то это свидетельствует о вероятном присутствии в олифе примесей канифоли. Такая олифа, как правило, высыхает быстрее, чем натуральная, но пленки ее менее долговечны. Йодное число — это число граммов йода, присоединяемое" к 100 г масла
при обработке его раствором йода. Оно является важнейшим показателем
качества растительных масел и олиф, характеризующим скорость их высыхания. Кислотное число определяют числом миллиграммов 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 меньше в них свободных жирных кислот. Повышенное содержание последних, например, в прогорклом масле, в уплотненных и алкидных олифах и лаках обусловлено расщеплением молекул масла на глицерин и свободные жирные кислоты, которые в ряде случаев являются причиной желатинизации (загустева- ния) красок при хранении. Качество растительных масел и олиф характеризуется также их чистотой Лаки Лаками называются растворы смол в органических растворителях. В масляных лаках пленкообразователем, кроме смолы, является также переработанное растительное масло. После высыхания лаки образуют на поверхности покрываемых ими изделий твердые прозрачные (за исключением асфальтобитумных лаков) и блестящие пленки, выполняющие защитные и декоративные функции. Их применяют для лакирования окрашенных и неокрашенных поверхностей изделий. На основе лаков с различными наполнителями и пигментами приготовляют грунтовки и шпаклевки. Большое количество лаков расходуется на приготовление эмалевых красок. Основными компонентами лаков являются пленкообразующие вещества и растворители. Кроме того, в состав лаков могут входить также разбавители, пластификаторы, катализаторы и инициаторы. В некоторых случаях для окрашенных лаков применяют органические красители. По назначению лаки подразделяют на следующие группы: для наружных работ По природе пленкообразующего вещества лаки подразделяют на следующие группы: масляные (масляно-смоляные), изготовленные на основе 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 и искусственных асфальтов и битумов. Смоляные и эфироцеллюлозные лаки не содержат растительных масел. По характеру пленкообразования лаки подразделяют на две группы: лаки, образующие твердые пленки исключительно за счет испарения содержащихся в них летучих растворителей. Такие лаки иногда называют летучими; их пленки, как правило, термопластичны и растворимы в органических растворителях; лаки, образующие пленки не только за счет испарения растворителей, но и в результате химических превращений (сшивания) пленкообразующих веществ; пленки этих лаков имеют трехмерное строение, вследствие чего они не плавятся и не растворяются. В первую группу входят смоляные лаки, в частности спиртовые, нитро- и асфальтобитумные, во вторую — все маслосодержащие лаки (масляные, алкидные), а также полиэфирные ненасыщенные, бакелитовые и некоторые эпоксидные. Лакированные и нелакированные поверхности изделий часто дополнительно отделывают (располировывают) политурами. Они отличаются от лаков меньшей концентрацией пленкообразователя (смолы) и меньшей вязкостью. Наиболее распространены так называемые спиртовые политуры, применяемые для располировки поверхности деревянных изделий. Масляные лаки. Представляют собой растворы смол и растительных масел с сиккативами в органических растворителях (уайт-спирите, скипидаре и др.). В их производстве преобладает применение синтетических смол (алкидных, маслорастворимых фенолоформальдегидных и др.). Из естественных смол наибольшее значение сохранили продукты переработки канифоли (резинаты кальция и цинка, эфиры канифоли). В процессе сплавления смолы с маслом происходит химическое модифицирование их (переэтерификация и др.). Многие смолы, особенно алкидные, как и растительные масла, по химической природе представляют собой сложные эфиры. Вступая во взаимодействие с маслом, они могут обмениваться своими спиртовыми или кислотными остатками, образуя модифицированные смолы, которые и являются пленкообразующей основой масляных лаков. Назначение масляных лаков определяется их составом и свойствами лаковых пленок, которые в зависимости от состава имеют большую или меньшую твердость и эластичность. Степень твёрдости пленок обусловлена природой смолы и ее количеством, а эластичность связана с наличием в них масла. Чем больше содержится в лаке масла (жира), тем более жирным считается этот лак, тем более эластична и атмосфероустойчива его пленка. Вязкость лаков регулируют добавлением растворителей и разбавителей, 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 большое количество масла (75% пленкообразующей основы), в результате чего образуют более эластичные и атмосферостойкие пленки. Благодаря этому их применяют для наружных работ и для окраски изделий, подверженных изгибанию и другим деформациям. Однако пленки жирных лаков имеют недостаточную твердость, плохо шлифуются и полируются, а поэтому их стараются применять в основном для тех поверхностей, которые не подвержены трению, удару и т. п. Тощие масляные лаки содержат меньше масла (30%). Они высыхают быстрее, образуя более блестящие и твердые, но менее эластичные пленки. Такие пленки хорошо шлифуются, но менее атмосферостойки. Эти свойства обусловили применение тощих масляных лаков для различных внутренних работ (лакирование мебели и др.). Средние масляные лаки (55% масла) по своим свойствам занимают промежуточное место между жирными и тощими лаками. Как правило, пленки их достаточно влагостойки, тверды и сравнительно хорошо шлифуются. Эти лаки применяют преимущественно для внутренних (покрытие полов) и в меньшей степени для наружных работ. Ассортимент масляных лаков составляют лаки общего потребления 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 до коричневого. Применяют для наружных и внутренних покрытий по окрашенным масляными красками древесине и металлам, а также для разведения густотертых масляных красок. Смоляные лаки. Это растворы синтетических или естественных (природных) смол в органических растворителях. В отдельные 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. значительно быстрее, чем у масляно- смоляных лаков. Полное высыхание их лаковых пленок достигается уже при испарении летучих растворителей и разбавителей. Такие лаки иногда называют летучими. К ним относятся, в частности, спиртовые лаки. В зависимости от вида используемых смол смоляные 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 были единственными смоляными лаками, применяемыми для отделки мебели, кожи, музыкальных инструментов, изделий из стекла, металлов и т. д. В настоящее время для 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 Алкидные лаки. Ассортимент лаков на основе алкидных смол широк. В зависимости от количества жирных кислот растительных масел, применяемых для модификации смол, и степени их ненасыщенности различают жирные, средней жирности и тощие алкидные смолы. Более жирные алкидные смолы используют для наружных, а тощие — преимущественно для внутренних лаковых покрытий. Пленки лаков на основе жирных алкидных смол атмосферостойки, эластичны и достаточно тверды, поэтому глифталевые и пентафталевые лаки успешно заменяют лаки на основе натуральных масел. В основном они идут на приготовление эмалевых красок. Пленки алкидных лаков и эмалей, однако, недостаточно устойчивы к действию нефтепродуктов. Для повышения устойчивости их к действию бензина и минеральных масел (например, для автомобильных эмалей) алкидные смолы сочетают с алкилфенольными, а также мочевино и меламиноформальдегидными смолами. Мочееино и меламиноалкидные лаки (МЧ и МЛ) дают более быстросохнущие пленки, стойкие к действию бензина и минеральных масел. Эмали на таких лаках (с горячей сушкой в течение 1 ч) успешно используют для покрытия автомобилей, велосипедов и др. Мочевино-алкидный лак МЧ-52, например, используют для покрытия футляров, лыж и др. Пленки его высыхают за 2 ч при температуре 18— 22°С. При холодной сушке пленки таких лаков и эмалей долгое время выделяют свободный формальдегид, содержащийся в мочевиноформальдегидной смоле, что является существенным недостатком. Полиэфирные лаки приготовляют на основе ненасыщенных полиэфирных смол Наиболее известны полималеинатные ненасыщенные лаки Непосредственно перед нанесением в полуфабрикатный полиэфирный лак вводят гидроперекись кумола и раствор нафтената кобальта. Гидроперекись кумола инициирует реакцию сополимеризации стирола или олигомерного эфира метакриловой кислоты с ненасыщенной полиэфирной смолой, а нафтенат кобальта ускоряет эту реакцию. В результате реакции сополимеризации жидкая пленка целиком (без испарения каких-либо веществ) отверждается, превращаясь в трехмерный полимер, не размягчающийся при нагревании, причем практически без усадки, так как побочных продуктов реакция не дает. Для предотвращения окисляющего действия кислорода воздуха на пленку, задерживающего процесс сополимеризации со стиролом, в полуфабрикатный лак вводят немного парафина или синтетических жирных кислот, образующих на поверхности пленки тончайший защитный слой. Лаковые пленки ненасыщенных полиэфиров отличаются высокой твердостью и при нагревании не размягчаются. Они отличаются также от размягчающейся пленки нитролаков более высоким (зеркальным) блеском, морозостойкостью, водостойкостью и химической стойкостью, в частности стойкостью к действию бензина, спирта и пищевых жиров. Эти достоинства благоприятствуют применению полиэфирных лаков для покрытия кухонных столов, лицевой поверхности шкафов и др. Лаки на основе полиакрилатов образуют прозрачные атмосферостойкие эластичные покрытия с хорошей адгезией; их применяют для электроизоляции, для отделки кожи, в живописи и др. Покрытия, однако, недостаточно теплостойки. В качестве растворителей применяют ароматические углеводороды, ацетон, дихлорэтан. Для разбавления используют лаковый бензин. В сочетании с нитроцеллюлозой акриловые смолы применяют при изготовлении эмалевых красок для легковых автомобилей. Полиуретановые лаки дают пленки, которые могут отверждаться без горячей сушки (однокомпонентные лаки) или только при горячей сушке (лаки, состоящие из двух компонентов, смешиваемых перед нанесением). Эти лаки перспективны; их используют для отделки мебели, паркета, кожи и др. В зависимости от состава они дают твердые и эластичные покрытия с хорошей адгезией и высокой стойкостью к действию тепла, влаги и химических реагентов. Полиуретановые покрытия с трехмерной структурой отличаются, кроме того, высокой стойкостью к истиранию. Полиуретановыми лаками отделывают изделия из древесины, металлов, кожи, резины и др. Эпоксидные лаки применяют обычно в виде двухкомпонентных составов Нитроцеллюлозные лаки (НЦ). Представляют собой растворы нитроцеллюлозы Нитролаки нашли широкое применение для лакирования мебели, карандашей, кожи, клеенки и других изделий, в автомобиле и самолетостроении, а также в других отраслях промышленности. Их распространение обусловлено быстрым высыханием пленок, что связано с применением летучих органических растворителей (ацетона, этил ацетата, бути л ацетата и амилацетата). Для разбавления лаков применяют спирты и ароматические углеводороды. Для различных видов нитролаков время высыхания их пленок составляет от 15—20 мин до 1 ч, что позволяет быстро, когда это необходимо, наносить второй слой лака. Для лакирования мебели применяют главным образом нитроглифталевые лаки, пленки которых при комнатной температуре высыхают через 20—40 мин, хорошо шлифуются и после полирования имеют блестящий вид. Достоинствами нитролаков, помимо их быстрого высыхания, являются: достаточно высокая влагостойкость и бензостойкость, твердость и механическая прочность пленок, легкость исправления дефектов; пленки прозрачны, бесцветны и могут окрашиваться в любой цвет. Недостатками нитроцеллюлозных пленок являются малая светостойкость, сильная горючесть и слабая адгезионная 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 в бензине-растворителе, скипидаре, сольвент-нафте и их смесях. Обычно используют твердые битумы с высокой температурой размягчения (110—135°С). Асфальтобитумные лаки получают из дешевого сырья. Они способны образовывать блестящие черные пленки, отличающиеся высокой влагостойкостью, химической стойкостью и электроизоляционными свойствами. Лаки применяют для предохранения черных металлов от коррозии, а дерева — от гниения. Недостатками асфальтобитумных лаков являются пониженная теплостойкость пленок и слабая стойкость их к действию прямых солнечных лучей, которые вызывают через некоторое время разрушение (растрескивание) лакового покрытия. Эти недостатки устраняются введением в асфальтобитумные лаки полимеризованных масел и производных канифоли. Безмасляные асфальтобитумные лаки применяют для покрытия скобяных изделий, предметов домашнего инвентаря и других изделий из черных металлов для предохранения их от коррозии, в частности в течение времени хранения их на складах. Асфальтобитумные масляные лаки получают сплавлением битумов и пеков с
растительным маслом и продуктами переработки канифоли при температуре до Масляные асфальтобитумные лаки применяют для покрытия многих металлических изделий, в частности велосипедов, деталей автомашин (шасси, рамы и др.). Они известны в основном как влагозащитные, электроизоляционные и кислотоустойчивые лаки. Красочные составы (краски) Классификация красок. В зависимости от типа пленкообразующего вещества краски делят на следующие группы: масляные, эмалевые, водоэмульсионные, казеиновые и другие клеевые краски, а также силикатные и известковые красочные составы. Особую группу составляют художественные краски (на основе масел, клеев и др.). Возрастает значение красок специального назначения .(светящихся, термочувствительных и др.). Наиболее многочисленную и разнообразную группу составляют эмалевые краски, которые распределяются на подгруппы в зависимости от вида лаков, применяемых для их приготовления. Внутри каждой группы или подгруппы краски делят в зависимости от цвета пигмента. Масляные краски представляют собой суспензии пигментов в олифах из высыхающих и полувысыхающих растительных масел. По цвету пигментов их разделяют на белила и цветные масляные краски, а по консистенции — на ту густотертые и готовые к употреблению. Они предназначены для наружных и внутренних защитных и декоративных покрытий металлических и деревянных конструкций (крыш, стен и др.), различных изделий. Их пленки (покрытия) не сильно блестящие, но влагостойкие и атмосферостойкие. Смешением и растиранием пигментов с небольшим количеством
преимущественно натуральной олифы получают густотертые краски пастообразной
консистенции, которые содержат лишь часть пленкообразующего вещества и
непригодны для непосредственного применения. Разводят их до требуемой
вязкости перед употреблением, добавляя при перемешивании олифу Густотертыми выпускают белила (цинковые, литопоновые) и цветные краски Эмалевые краски представляют собой высокодисперсные суспензии пигментов в лаках. Их называют также лаковыми красками. Получают их замешиванием и растиранием пигментов с растительным маслом (олифой) или лаком, а затем разведением полученной пасты масляным или иным лаком. Достоинством эмалевых красок является возможность получения блестящей поверхности, напоминающей поверхность стеклоэмали. Благодаря этому можно окрасить изделие один раз и получить красивое покрытие с достаточной стойкостью к различным воздействиям. Масляные покрытия в этом отношении отличаются большей сложностью: обычно сначала изделие покрывают слоем олифы и только после высыхания ее наносят красочное масляное покрытие. Чтобы получить особо блестящую поверхность, высохшую красочную пленку покрывают масляным лаком. После этого масляные покрытия становятся равноценными по внешнему виду эмалевым покрытиям. Следовательно, эмалевая краска как бы соединяет в себе свойства масляной краски и масляного лака. Для повышения влагостойкости изделия или повышения прилипаемости пленки эмали применяют специальные грунтовки, которые наносят первым слоем . Для выравнивания поверхности, заделывания трещин и выщербин применяют, кроме того, шпатлевки (шпаклевки). В эмалевых красках обычно на одну часть смолы или олифы (масла), содержащихся в лаке, приходится 0,5— 1,5 части сухих пигментов и наполнителей, тогда как в грунтовках и шпатлевках — соответственно 0,5—0,7 и 2—4 части. Грунтовки наносят непосредственно на поверхность, подготовленную для окраски; они должны хорошо прилипать к ней. Шпатлевки наносят по грунту или непосредственно по материалу. Шпатлевка должна хорошо прилипать и не растрескиваться после высыхания. Пленки некоторых эмалей (нитроэмали), которые не имеют особого блеска, покрывают еще лаками. Эмалевые краски подразделяют на подгруппу в зависимости от вида лака,
взятого для их приготовления. Наиболее распространены масляные эмалевые
краски, алкидные, мочевиноалкидные, меламиноалкидные эмали и нитроэмали. Масляные эмалевые краски получают замешиванием и растиранием пигмента с олифой или масляным лаком и разведением алкидными лаками. Обычно берут масляные лаки, приготовленные из уплотненных олиф и глифталевых, пентафталевых и эфироканифольных смол. Выпускают масляные эмали общего назначения, поступающие в продажу, и специальные (электроизоляционные, кислотостойкие и др.), используемые в технике. Эмали общего назначения подразделяют в зависимости от вида лака Масляные эмали для наружных работ приготовляют на основе жирных масляных лаков, получая более атмосферостойкие покрытия. Ими покрывают металлические части велосипедов, детских колясок и др. Алкидные эмалевые краски — это суспензии пигментов в алкидных лаках с
добавлением сиккативов и растворителей. Эмали ГФ готовят на глифталевом
лаке, а ПФ — на пентафталевом. Пленки их высыхают при температуре 20°С за Качество покрытий на основе алкидных смол улучшают с помощью мочевино- и меламиноформальдегидных смол. При совмещении алкидных смол с этими смолами происходит химическое взаимодействие между ними, в результате чего лаковые и эмалевые пленки быстрее отверждаются (сокращается время сушки) и твердость их возрастает. Увеличивается также стойкость пленок к действию нефтепродуктов. Мочевиноалкидные (МЧ) и меламиноалкидные (МЛ) эмали (черные, белые, под
слоновую кость и др.) нашли широкое применение для окраски автомобилей,
холодильников, стиральных машин, велосипедов, швейных машин, металлической
мебели и других изделий и приборов, позволяющих применять горячую сушку. Нитроэмали, или нитроцеллюлозные эмалевые краски, представляют собой суспензии пигментов в нитролаках с добавлением пластификаторов, эпоксидных и жирных алкидных смол. Введение их способствует повышению эластичности и адгезионной способности нитропленок. Для нитроэмалей применяют особо тонкодисперсные и высокоукрывистые пигменты, так как содержание нитроцеллюлозы (коллоксилина) в нитролаке невелико и не вполне достаточно для связывания больших количеств малоукрывистых пигментов. Обычно пигменты перетираются с пластификаторами на краскотерочных машинах, а затем полученная паста смешивается с 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 зеркального блеска, достаточно стойкие к воздействию влаги, слабых кислот и щелочей, нефтепродуктов. Эти достоинства 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 пленках нитроэмали существенно снижена пластификаторами и минеральными пигментами. Совмещение коллоксилина с алкидными и эпоксидными смолами существенно повышает не только адгезионную способность, но и водостойкость и атмосферостойкость нитроэмалевых покрытий. Выпускают несколько марок нитроэмалей различного состава и назначения: для покрытий по дереву, металлам, коже. Они удобны, в частности, при ремонте кожаных изделий, автомобилей и др. В эмалях для отделки кожи содержится повышенное количество пластифицирующих добавок. Водоэмульсионные краски представляют собой суспензии пигментов (вместе с наполнителями) в водных эмульсиях пленкообразующих веществ. Наибольшее распространение получили эмульсионные краски на основе водных дисперсий поливинилацетата и акриловых смол (краски ВА и АК), а также стирол- бутадиенового латекса. Водоэмульсионные краски различного назначения, кроме пленкообразующего
вещества, пигментов и наполнителей, содержат пластификаторы и
функциональные добавки: эмульгаторы (соли синтетических жирных кислот и
др.), диспергаторы пигментов и наполнителей (гексаметафосфат натрия и
другие полифосфаты), загустители, тиксотропные добавки Водоэмульсионные краски обладают многими достоинствами. Они имеют
слабый запах, неогнеопасны и быстро высыхают. Пленки их обладают достаточно
высокой атмосферостойкостью, хорошей адгезией к древесине, бетону, кирпичу
и даже к старым покрытиям (без специальной подготовки поверхности). Поэтому Водоэмульсионные краски широко применяют не только для внутренних, но и для наружных покрытий. Использование эмульсий для приготовления красок приводит к существенному удешевлению их, к экономии многих дефицитных органических растворителей, к резкому улучшению условий работы с этими красками, так как многие растворители токсичны и сильно огнеопасны. Применение эмульсий для красок, кроме того, экономит растительные масла. Особенностью пленкообразования эмульсионных красок является самослипание частиц пленкообразователя после испарения воды. Хотя получаемые при этом высохшие пленки пористые и менее блестящие, чем пленки масляных и эмалевых красок, тем не менее совокупность их положительных свойств обеспечивает пригодность водоэмульсионных красок для широкого и самого разнообразного применения. Недостатками водоэмульсионных красок являются их относительно низкая
стабильность при хранении, в особенности при пониженных температурах,
возможное образование плотных осадков при длительном хранении и изменение
цветового оттенка, а также запах, обусловленный наличием остатков мономера. Поливинилацетатные водоэмульсионные краски получают путем затирания пигментов на поливинилацетатной эмульсии, получаемой при эмульсионной полимеризации винил ацетата в водной среде. Для повышения эластичности пленок в состав эмульсии вводят некоторое количество- пластификаторов (дибутилфталата и др.). Достоинства поливинилацетатных эмульсий и красок на их основе состоят в том, что их разбавляют водой и с ними можно работать в закрытых помещениях, сохраняя нормальные условия труда. Их пленки имеют достаточно высокую механическую прочность, стойки к действию влаги, бензина, жиров и минеральных масел, светостойки. Достоинствами поливинилацетатных красок являются: быстрое высыхание и значительная долговечность их пленок (по сравнению с масляными красками они примерно в 10 раз высыхают быстрее, а служат в 2—3 раза дольше. Время их высыхания — не более 1—2 ч). Особенностью поливинилацетатных покрытий жилых помещений является их способность впитывать некоторые количества влаги при высокой влажности воздуха и отдавать ее в сухой атмосфере без нарушения целостности покрытия и его свойств. Это объясняется определенной влагопроницаемостью и гигроскопичностью пленок. Необходимая прочность схватывания с покрываемой поверхностью достигается даже при покрытии красками непосредственно сырой штукатурки. С предварительной загрунтовкой краски можно применять для покрытия и металлических поверхностей. Поливинилацетатные краски применяются также для окраски карандашей, в живописи и др. Недостатком поливинилацетатных красок является относительно низкая
теплостойкость их пленок. При температуре выше 40°С поливинилацетат
начинает размягчаться и механическая прочность его пленок резко понижается. Клеевые красочные составы (краски) представляют собой суспензии пигментов и наполнителей в водных клеевых растворах. В качестве пленкообразующего этих составов применяют костный, мездровый, крахмальный и мучной клеи, а также карбоксиметилцеллюлозу и др. Обычно для клеевых красочных составов применяют сухие клеевые краски, представляющие собой смесь пигментов с наполнителями (мелом). Водную пасту пигментов и мела смешивают с клеевым раствором и разбавляют водой до требуемой консистенции. Сухие клеевые краски выпускают разного цвета. Состоят они из смесей
порошков мела и пигментов. Из них приготовляют клеевые красочные составы на
месте потребления, размешивая их в растворе клея. Применяют их главным
образом для окраски (побелки) оштукатуренных поверхностей внутри помещений. Силикатные краски имеют в основном строительное назначение и
представляют собой суспензии щелочестойких пигментов и наполнителей (мела)
в водном растворе калиевого жидкого (растворимого) стекла. Их выпускают в
виде густых паст, которые перед употреблением разбавляют водой до
необходимой консистенции, или сухих смесей пигмента с мелом, из которых
краски приготовляют размешиванием в водном растворе жидкого стекла. 6. ОСОБЕННОСТИ ПРИЕМКИ И ОЦЕНКИ КА ЧЕСТВА ЛАКОКРАСОЧНЫХ ТОВАРОВ' Приемка партий лакокрасочных товаров, поступающих в торговлю, начинается с ознакомления с сертификатом, удовлетворяющим соответствие товара требованиям стандарта (ТУ) по всем нормируемым показателям качества, и проверки целостности их тары и упаковки. Лакокрасочная продукция поступает в продажу преимущественно в
мелкогабаритной герметичной таре по 0,5—2 кг, иногда до 5 кг в упаковке. Качество олиф и лаков в торговле оценивают по их внешнему виду, цвету и
прозрачности. Предпочтение отдается более светлым лакам и олифам, не
изменяющим цвет отделываемой поверхности. Как правило, более темный цвет, в
сравнении с установленной нормой (по йодометрической шкале) свидетельствует
о применении более темных смол и масел, перегреве или передержке масла и
лака при их варке, что, естественно, снижает их качество (понижается
механическая прочность пленок, их эластичность, влагостойкость и др.). Цвет и прозрачность олиф и лаков определяют просматриванием их пленки
на стеклянной пластинке или в пробирке из бесцветного стекла. Лак считают
прозрачным, если не обнаруживают в нем мути, посторонних включений 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,. оценивают путем сравнения с эталонными образцами. Устойчивость краски при хранении проверяют периодическим измерением вязкости и по наличию или отсутствию расслоения и осадков. Основной характеристикой лаков и красок является качество лакокрасочных
покрытий, которое оценивают не только визуально, но и определением
показателей адгезии, блеска (глянца), твердости, ударной прочности,
водопоглощаемости, противокоррозионных свойств, атмосфероустойчивости и др. Во многих случаях пленки лакокрасочных составов, в особенности
предназначенных для многослойных покрытий, например мебели с высокими
декоративными свойствами, испытывают на способность их шлифоваться и
полироваться. При хорошей способности шлифоваться после обработки пемзой,
шкуркой или иным абразивом получают ровную поверхность лаковой или
красочной пленки. При наличии незашлифованных и незаполированных мест
поверхностей, когда на ней остаются частички пленки и соринки, способность
лакового покрытия шлифоваться и полироваться считается
неудовлетворительной. При шлифовании и полировании поверхность
разогревается, поэтому лакокрасочные пленки с низкой теплостойкостью Контрольные испытания лакокрасочных составов и покрытий проводятся по указаниям соответствующих научно-технических документации. 2. Перспективы развития производства, торговли лаками и лакокрасочными изделиями Отечественная промышленность наконец-таки порадовала автомобилистов
новинками - в продаже появились так называемые грунтовки-модификаторы Однако для автовладельца гораздо важнее, что алкидные эмали не обладают
достаточной коррозионной стойкостью и твердостью. Что, в конечном счете,
сказывается на сроке их службы. |.10-3 |Оли-Финиш 2К-ПУР-Лак,шелковисто-матовый. |Металлически| а - канистра конической формы с твердой пробкой в виде воронки; б - ведро с накладываемой крышкой, оснащенной кольцевым замком с рычажным зажимом; в - ведро с крышкой в форме короны. Крышка уплотнена прокладкой и закрывается специальным 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 специальными устройствами. Дно трижды завальцовано |
|