Краски

ЛКМ Общие сведенья.

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) имеют две основные функции- декоротивную и защитную. Они защищают дерево от гниения, металл от коррозии, образует твердые защитные пленки, предохроняющие изделия от разрушительного влияния от атмосферы и других воздействий и удлиняющие срок их службы, при этом придают изделиям красивый внешний вид. Существуют также лакокрасочные материалы со специальными функциями.

Свойства лакокрасочных покрытий зависит не только от преминяемых ЛКМ, но и от таких факторов как способ подготовки поверхности перед окраской, правильный выбор технологического режима окраски и сушки.

Как правило все ЛКМ многокомпанентные, и по физико-химическим свойствам представляют собой дисперсные системы.

Дисперсная система-это система, состоящая минимум из двух компонентов, один из которых мелкораздробленный (дисперсная фаза) распределен (взвешен) в другом (дисперсной среде).http://remont-dizain-otdelka.blogspot.ru/

Суспензия

Суспензия-дисперсная система, в которой дисперсной фазой является твердое вещество, а дисперсной средой -жидкость. Все краски и эмали относятся к этой группе дисперсных систем (твердые пигменты и наполнители распределены в растворе связующего). Следует обратить внимание на то, что понятие водоэмульсионные краски является весьма распространенным и абсолютно безграмотным, так как эти краски конечно не водоэмульсионные, а водосуспензионные или  воднодесперсионные ( а также вододисперсионные, воднодисперсные и воднодисперсионные). Краска как дисперсная система, является к примеру эмалевая краска в которой есть растворитель и лак с пигментами. В эмалевой краске растворитель является жидкой фазой а лак и пигменты твердой фазой.

Эмульсия

Эмульсия-дисперсная система, в которой роль дисперсной фазы и дисперсной среды иполняют жидкости. Наиболее часто встречающиеся в быту эмульсией являются молочные продукты: молоко, сметана, кефир и т.д.http://remont-dizain-otdelka.blogspot.ru/

Раствор

Раствор-система, обладающая однородностью и стабильностью, в которой одно вещество распределено в другом веществе (растворителе). Размер частиц в такой системе соспоставим с размером молекул. Простейшим примером является раствор этилового спирта в воде (водка) или раствор сахара в чае.http://remont-dizain-otdelka.blogspot.ru/

Общие характеристики ЛКМ

Все молярные составы (грунтовки, шпатлевки и окрасочные составы), как правило, называют также, как используемое в них связующее: известковые (связующее-известь), казеиновые (казеиновый клей), перхлорвениловые (перхлорвениловый лак). Малярные составы по типу связующего делят на водные на основе клеев и минеральных вяжущих, масляные и синтетические.

К водным грунтовочным составам относят купоросные, квасцовые, мыловар и силикатные; к масляным- олифу, разбавленный маслянный колер, масляно-эмульсионный состав и пентофталевую грунтовку на масляно-смоляном лаке; к синтетическим- перхлорвиниловый, поливинилацетатный, стирол-бутадиеновый.

Окрасочные составы (краски): водные-известковые, силикатные, казеиновые, клеевые и цементные; масляные-масляные, синтетические-поливинилацетатные, акрилатные, стирол-бутадиеновые, кремнийорганические, перхлорвиниловые, глифталевые, пентафталевые, изопреновые, органосиликатные и др.http://remont-dizain-otdelka.blogspot.ru/

К малярным составам относят также клеи и мастики для крепления обоев и пленок.

Виды класификации ЛКМ

Существуют различные виды классификации ЛКМ. Ниже приведены некоторые из них.

1.1 По типу:

- шпатлевки

- грунтовки

- краски

- эмали

- лаки

- колеровочные пасты

Шпатлевка- это густая, вязкая масса, состоящая из пигментов, наполнителей, или их смесей в олифе или другом пленкообразующем веществе, с введением добавок или без них, образующая после высыхания твердую прочную поверхность. Шпатлевкой называют составы прменяемые для выравнивания поверхностей, имеющих неровности до 2 мм, и для создания гладкой однородной поверхности, и не имеющей заметных для глаз пор, раковин, трещин, царапин, выбоин и других дефектов и пригодной для огрунтовки и окраски или для оклеивания обоями и синтетическими пленками.

Густые шпатлевки с большим количеством связующего (подмазочные пасты) применяют для заполнения трещин, раковин и выбоин размером до 5 мм. Дефектв большой глубины заделывают полимерцементным или гипсополимерцементным раствором. После шпаклевания обязательно наносят грунтовку. Грунтовка пропитывая тонкий шпатлевочный слой, упрочняет его и придает поверхности повышенную адгезию (сцепление) к последующим слоям молярного покрытия.

Для выполнения окончательной малярной отделки применяют различные окрасочные составы. От вида окрасочного состава зависят технология и техника выполнения малярных работ.

Грунтовка- это суспензия пигментов или их смесей с наполнителями в олифе или другом пленкообразующем веществе с введением добавок (илибез них) образующая после высыхания непрозрачную пленку с хорошей адгезией к подложке и покрывным слоям. Грунтовка представляет собой разжиженное связующее, иногда  с небольшим количеством пигмента, обладающее меньшей вязкостью, чем окрасочные составы. Грунтовка должна глубоко впитываться в поры основания, создовая по все поверхности тонкий слой, который прочно сцепляется с основанием и малярными покрытиями (шпатлевками или окрасочными составами). Если на грунтовку наносят непосредственно окрасочный состав, то в качестве грунтовки то в качестве грунтовки целесообразно использовать этот же лакокрасочный состав, но разжиженный растворителем. Загрунтованное основание не отсасывает из лакокрасочных покрытий большого количества связующего и тем самым не ослабляет покрытия.

Краска-  это суспензия пигментов (или их смесь с наполнителями) в масле ( или другом пленкообразующем веществе) образующая после высыхания непрозрачную твердую однородную окрашенную пленку.

Эмаль-  это суспензия пигментов (или их смеси) с наполителями в органоразбовляемом лаке или специальных дисперсиях с введением различных добавок, образующие после высыхания непрозрачную твердую окрашенную пленку с различным блеском и фактурой поверхности.

Лак- раствор пленкообразующих веществ (масел, смол и др) в органических растворителях (или в воде) с введением добавок (или без них), образующие после высыхания твердую однородную пленку.

Колеровочные пасты (колеры)- суспензия пигментов в дисперсной среде, предназначенные для колеровки (тонирования ) ЛКМ при обеспечении требуемой совместимости.

Другие материалы- к этим материалам относятся смывки- жидкости для снятия, удаленных старых лакокрасочных покрытий , растворители для ЛКМ, пасты полировочные, шлифовочные, уплотнительные, составы полирующие, нейтрализующие, моечные, а также замазки, уплотнители, ускорители, отвердители, мастики и т.д.

1.2. По типу разбавления:

- водоразбавляемые (разбавитель вода)

-органоразбавляемые (разбавители уайт-спирит, ксилол и другие)

1.3. По области применения:

- интерьерные

- для наружнеых работ

- фасадные

- специального применения (для деревянных поверхностей, по металлу, и т.п)

1.5. По прозрачности образуемых пленок:

- прозрачные (лаки, олифы)

- непрозрачные или кроющие (краски ,эмали, грунтовки)

- лессирующие или полупрозрачные (например, "Биотекс", колерованные лаки)

1.6. По степени блеска:

- Высокоглянцевые (ВГ)

- глянцевые              (Г)

- полуглянцевые      (ПГ)

- полуматовые          (ПМ)

- матовые                  (М)

- глубокоматовые     (ГМ)

Глянцевые материалы ( с гладкой поверхностью) потходят для покраски поверхностей подвергаемых загрязнениям (двери, окна, рамы). Глянцевая поверхность легко отмывается и практически не пачкается. Матовые материалы (с мелкозернистой поверхностью) хорошо скрывают дефекты подготовки поверхности. Не рекомендуется для регулярно загрязняемых поверхностей.

1.7. По методу нанесения:- кистевые - пульверизационные- при помощи валика- специальные промышленные методы (например окунание или налив)

1.8 По последовательности нанесения слоев и типу покрытия:- Пропиточные- грунтовочные- промежуточные- покрывные

1.9. По назначению : По назначению ЛКМ делят на группы:Обозночение основных ЛКМ состоят из 5-ти групп буквенно-цифровых занков для эмалей, красок, грунтовок, шпатлевок и 4-ех групп знаков для лаков.

 Эмаль - 1группа

Пф- 2 группа

1- 3 группа

15- 4 группа

Г- 5 группа

 Первая группа знаков обозначения определяет вид материала и состоит из слова например "эмаль" "лак" и т.д.Вторая группа знаковобозначения пленкообразующее вещество (род, смолы, сополимера, олифы) и обозначается 2-мя буквами, например, МА, ПФ, БТ.Третья группа знаков характеризует приемущественное назначение ЛКМ и обозначается цифрой 1, 2, 3, 4, 5.

1.Атмосферостоикие-   Покрытия, стойкие к атмосферным воздействиям                                         в различных климатических условиях на                                                       открытых площадках.

2.Ограничено атмосферостойкие- Эксплуатируемые под навесом и                                                 внутри отапливаемых и неотапливаемых                                                       помещений в различных климатических                                                       условиях.

3. Консервационные -     Для временной защиты окрашиваемой                                                       поверхности в процессе производства,                                                         транспортирования, хранения изделий.

4.  Водостойкие- стойкие к действию пресной воды и ее паров, а также                                    морской воды.                                                                                                

5. Маслобензостойкие- Стойкие к воздействию минеральных масел и консистентных смазок, бензина, керосина и других нефтяных продуктов.

6. Химически стойкие- Стойкие к воздействию кислот, щелочей и других химических реагентов или их паров.

7. Термостойкие - Стойкие к воздействию повышенных температур.

8. Электроизоляционные- Подвергаются действию электрических напряжений, тока, электрической дуги и поверхностных разрядов.

9. Специальные- Стойкие к рентгеновскому излучению и другим излучениям, светящиеся, терморегулирующие, для пропитки тканей, окрашивания кожи, резины, пластмасс, противоскользящие и др.

Третью группу знаков грунтовок, полуфабрикатных лаков и масляных густотертых красок обозначают цифрой 0, шпатлевок- цифрами 00. Четверта группа обозначения определят присвоенный материалу порядковый номер и состоит из одной, двух или трех цифр.

1.10 По целевому назначению (потребительский признак):- строительные- автомобильные- мебельные- промышленные- специального назначения (для сельскохозяественных машин, приборов, станков и т.д.)Классификация и обозначение наиболее известных лакокрасочных материалов по химическому составу (роду пленкообразующего вещества) :

1 Алкидно-акриловые        АС

2 Алкидно-уретановые      АУ

3 Глифталевые                    ГФ

4 Кремнийорганические    КО

5 Масляные                          МА

6 Нитроцеллюлезные          НЦ

7 Пентафталевые                  ПФ

8 Полуакриловые                 АК

9 Поливенилацетатные       ВА

10 Полиуретановые              УР

Состав ЛКМ.

Все мнообразие ЛКМ определяется их составом. Ниже приведены характеристики основных компонентов краски и их функциональная роль в компазиции.

1. Пигменты.

 Сухие цветные красящие вещества, неорганические или органические, природные или искусственные, диспергируемые в пленкообразующих веществах для придания краскам, эмалям грунтовкам, шпатлевкам цвета и непрозрачности, а также придает лакокрасочному покрытию определенные механические свойства, устойчивость к действию воды, света и отмасферных явлений. Они не проникают в глубь окрашиваемого основания, а оседают на его поверхности, создавая с высохшим связующим непрозрачную цветную пленку. По природе пигменты подразделяются на неорганические и органические. Природа пигментов определяет область их применения и соответственно свойства ЛКМ. Так природные пигменты, полученные при добыче и обработке руды природных ископаемых материалов, отличаются высокой устойчивостью к различным воздействиям (светостойкость, щелочестойкость). Однако, неорганические пигменты обычно обладают менее чистым цветом, чем органические. Существуют две группы неорганических пигментов, применяемых при производстве ЛКМ: земельные и железоокисные. К земельным пигментам относиться наиболее массового потребления пигмент- диоксид титана (белый). К железо-окисным пигментам относиться, например железный сурик, охра и др. (желтый, черный, коричневый, бурый и др.)Органические пигменты отличает чистый насыщеный цвет, но часто они обладают невысокой свето- и атмосферостойкостью.К органическим (синтетическим) пигментам относяться, например: пигмент алый фталоцианиновый голубой и зеленый. В связи ограниченостью природных ресурсов, современная  химия совершенствует технологии синтеза пигментов, предлагая все новые способы обработки и модификации их поверхности. Все применяемые пигменты должны обладать соответствующей гидрофильностью ( смачиваемостью), т.е. не отталкивать воду или связующее а хорошо смачиваться и перемешиваться, образуя достаточно устойчивую суспензию, легко наносимую на окрашиваемую поверхность. От типа и качества пигмента зависит красящая способность состава и интенсивность его цвета, укрывистость, кроющаяч способность, светостойкость и щелочестойкость.http://remont-dizain-otdelka.blogspot.ru/

2. Наполнители.

 Неорганические природные или синтетические вещества, применяемые для улучшения малярно-технических и эксплутационных свойтсв покрытий и экономиии пигментов. Придают ЛКМ укрывистость и красящую способность атмосферосктойкость и др. свойтсва.Напонителями служат: мел, каолин, слюда, тальк химически осаждаемый мел и др. 

К наполнителям относят ряд природных и синтетических неорганических порошкообразных материалов, которые не растворяются в связующих и не имеют собственного цветового тона. Наполнители повышают качество малярных составов, способствуют структурообразованию слоев, загустеванию состава, устраняют расслаеваемость и уменьшают внутренние напряжения малярных покрытий. Некоторые наполнители одновременно являются и красящим веществом (например, мел, известь) Наиболее распространенными наполнителями являются каолин, тальк, мел, легкий шпат, ангидрид, маршаллит и асбест.

К наполнителям предъявляют следующие требования:  высокая дисперсность и степень белизны (особенно для белых и светлых окрасочных составов), низкая водо- и маслоемкость (для водостойких покрытий и клеев), высокая атмосферостойкость, экономичность и доступность сырья. Все наполнители снижают стоимость малярных составов. Тип наполнителя влияет на атмосферостойкость, твердость, износостойкость и другие механические свойства малярных составов.

3. Растворители и разбовители.

Летучие органические и неорганические жидкости, применямые для растворения пленкообразующих веществ, а также для разбавления лакокрасочных материалов до рабочей вязкости перед нанесением на окрашиваемую поверхность.К органическим растворителям относяться: уайт-спирит, ацетон, ксилол, спирт, и др.К неорганическим растворителям: вода.

4. Связующие вещества (пленкообразователи).

Доведенные до жидкого состояния твердые полимеры, которые после высыхания которые связывают между собой частицы пигментов и наполнителей. и образуют пленку, прочно сцепляющуюся с окрашиваемой поверхностью.Пленкообразующие вещества ответственны за создание пленки, адгезию ее к поверхности окрашиваемого предмета, удерживание внутри слоя покрытия частиц пигмента и наполнителя . Помимо этого, хорошее пленкообразующее вещество обеспечивает покрытию водонепроницаемость, но в тоже время позволяет ему "дышать", препятствует размножению микроорганизмов, не являясь ядовитым для человека, задерживает ультрафиолетовые лучи, само при этом, не разрушаясь и т.д. К пленкообразователям относяться олифы, алкидные (пентафталевые и глифталевые ) лаки, латексы и др. материалы.

Олифы- пленкообразующие жидкости, представляющие собой продукт переработки растительных масел или жирных алкидных смол с добавками сиккативов, ускоряющих высыхание. Олифы являютяс связующим для масляных красок, также используются для модификации акриловых материалов ("Пика Техо"- Тиккурила"), для антисептиков на основе олиф ("Валти Сатин"-Тиккурила), которые представлены в Санкт-Петербурге.Олифы бывают натуральными например, льняная; оксидированными-Олифа "Оксоль" на основе, например, подсолнечного или соевого масел; синтетическими ( на основе, например, нефтеполимерных смол) и комбинированными (обязательно % натуральной+ "Оксоль" + растворитель). Наиболее качественными являются  натуральные олифы, материалы на основе которыхобладают очень высокими характеристиками, идеально потходят для обработки древисины, но цены на эти олифы в несколько раз превосхордят цены на другие типы олиф. Материалы на основе натуральных олиф отечественными производителями не производяться . Олифы "Оксоль" и синтетические обладают невысокими качественными характеристиками, что отражается и на ЛКМ, произведенными на их основе. Однако эти олифы обладают низкой стоимостью что увеличивает покупную способность таких красок. http://remont-dizain-otdelka.blogspot.ru/

Лаки

Лаками называют растворы пленкообразующих веществ (масел, смол, битумов, эфиров целлюлозы) в органических растворителях или в воде с введением добавок (сиккативов, пластификаторов, отвердителей и др.) или без них , образующее после высыхания (отверждения) прозрачную твердую однородную пленку, прочносцепленную с поверхностью, на которую они нанесены.

Лаки на природных смолах делят на светлые, называемые также масляными или масляно-смоляными, и черные (битумные). Из лаков на основе поликонденсационных смол наиболее распространены алкидные лаки на основе полимеризационных смол- перхлорвиниловые лаки, а на основе целлюлозы- нитролаки.

Алкидные и масляно-смоляные лаки по содержанию масла подразделяются на жирные, имеющие в своем составе более 60 % масла, средние -40-50%, тощие -35-44%, сверхтощие- менее 35% масла. Жирные лаки применяют для наружных работ, а тощие для внутренних работ.

Алкидные лаки являются более совремнееым связующим и используются в эмалях и антисептиках. Следует обратить внимание на то, что пентафталевый лак является алкидным, поэтому пентафталевая эмаль и алкидная эмаль- одно и тоже.

Необходимо помнить о том, что лаком называют три разных вещи. В первую очаредь это связующее для эмали (алкидные лаки, НЦ лаки) о которых было написано выше. В0-вторых, лаком называют готовый продукт (лак для стен, лак для паркета). Наконец, лаком некоторые немецкие производители называют эмали.http://remont-dizain-otdelka.blogspot.ru/

Дисперсии

Основными пленкообразователями в водоразбавляемых материалах являютяс дисперсии. 

Дисперсии-это синтетические полимеры пленкобразующего вещества в водной среде. 

- Поливенилацетатная дисперсия краски (ВДВА)- традиционный пленкообразователь для интерьерных ЛКМ. Не обеспечивает стойкости к мытью. Не может использоваться а материалах для наружных работ.

- Бутадиен-стирольная дисперсия/ латекс (краски ВКДЧ)- традиционный пленкообразователь для интерьерных ЛКМ. Является более дорогим и износо- и влагостойким связующим. Может применяться для широкогоспектра материалов для внутренних работ. Потолочные, интерьерные и влагостойкие краски производства "ТЕКС" производится именно на этом типе пленкообразователя. Такие краски производяться в Санкт-Петербурге.

- Стиро-акрилатная дисперсия/латекс (краски ВДАК) является еще более дорогим и стойким к внешним воздействиям пленкообразователем. Она потходит для мсатериалов , как для внутренних так и для наружных работ. Например, краска фасадная "Профи", краска моющаяся водно-дисперсионная.

- Акрилатная (акриловая) дисперсия- современный тип пленкообразователей. Рекомендована для материалов для наружных и внутренних  работ. Выдерживают высокую эксплутационную нагрузку. Например в продукции ООО "Тиккурила" акрилатная дисперсия используется в ВД паркетных лаках классов "Профи" и "Люкс".

Связующие.

Декоративные и защитные свойства лакокрасочных покрытий зависят от вида и свойств компонентов, входящих в малярные составы грунтовок, шпаклевок и красочных составов: связующих, наполнителей, пигментов, красителей и вспомогательных материалов.

Связующие- пленкообразующие вещества требуемой вязкости или разжиженные  до нее растворителем. За условную вязкость лакокрасочных материалов, обладающих свободной текучестью, принимается время неприрывного истечения (в секундах) определенного объема испытуемого материала через колиброванное сопло вискозиметра типа ВЗ-1 или ВЗ-4. Вязкость большинства окрасочных составов находимться в пределах от 20 до 160 с по визкозиметру ВЗ-4 имеющему сопло 2 диаметром 4 мм и резервуар вместимостью 100+1 или 100-1 мл. Визкозиметр ВЗ-4 предназначен для окрасочных составов с условной вязкостью по этому визкозиметру от 12 до 200 с. Визкозиметр типа ВЗ-1 с соплом диаметром 5,4 мм предназначен для окрасочных составов условной вязкостью по этому визкозиметру от 5 до 200 с, а соплом диаметром 2,5 мм- от 12 до 150 с.

В малярных составах связующие адсорбируется (концентрируется) на поверхности частиц пигмента и наполнителя и заполняет частоты между ними, прочно соединяя частицы между ними, прочно соединяя чыастицы между собой и приклеивая их к основанию или подготовительному слою. Связующим с наполнителем или без него приклеивают к подготовительному слою обои или пленки. В результате высыхания связующее затвердевает, образуя лакокраксочную пленку или подготовительный слой под нее, либо клеевой слой в обойных работах.

Качество связующего определяют по технологичности применения маларного состава, в который оно входит, их декоративности и эксплутационным свойствам.

Тип связующего в основном влияет на такие свойства малярных составов, как вязкость, прозрачность, цвет, розлив, адгезию, время высыхания, а также на эластичность и твердость затвердевшего лакокрасочного покрытия.

Для уменьшения вязкости малярного состава связующие разбавляют или растворяют различными жидкостями. В качестве растворителей и разбовителей связующих чаще всего используют воду, скипидар, ацетон, ксилол и специальные растворители. В зависимости от применяемых разбавителей или растворителей связующих малярные составы разделяются на следующие: Водные- известковые, силикатные, клеевые, казеиновые, и другие, связующие в которых разбавляются водой;

Неводные (масляные, лаковые или эмалиевые и др), связующие в которых разбавляются скипидаром, уайт-спиритом и другими эфирными органическими разбавителями;

Эмульсионные, связующие в которых могут разбавляться водой или растворяться растворителем в зависимости от назначения малярного состава.

В водных малярных составах связующими являются молекулярныерастворы синтетических и природных смол. Применение составов на основе неводных связующих требует строгого соблюдения правил техники безопасности, так как пары органических растворителей токсичны и в сочетании с воздухом образуют взрывоопасную смесь.

В водоэмульсионных малярных составах связующие  безвредные и огнебезопасные, они разжижаются водой. Краски на их основе, нанесенные  на поверхность, высыхают в результате испарения воды и при этом частицы смолы склеиваются между собой и с пигментами, образуя прочную водостойкую пленку.

Аддативы (технологические добавки)

Компоненты которые ускоряют, облегчают и т.д. такие процессы как диспергирование пигментов, смачивание подложки, устранение поверхностных дефектов, отверждение и многие другие, на стадиях изготовления, транспортирования, хранения красок  и формирования покрытия. Аддативы также иногда называют "малыми добавками" и т.д. так как они работают при незначительном содержании -от 0,02 до 3-5% (в зависимости от назначения). К аддативам относят: диспергаторы, стабилизаторы, пеногасители, антиоксиданты, консерванты, сиккативы, биоциды,фунгициды, загустители.

1. Диспергаторы-используются для облегчения образования дисперсии при производстве ЛКМ.

2. Стабилизаторы-замедляют оседание дисперсной фазы в ЛКМ.

3.Пеногасители-препятствуют образованию пены в вододисперсионных красках.

4. Антиоксиданты- препятствуют образованию пленки в таре на алкидных материалах.

5. Консерванты- предохроняют вододисперсионные материалы от гниения.

6. Сиккативы- ускоряют высыхание эмалей и масляных красок

7. Биоциды и фунгициды-предохраняют пленку и подложку от поражения грибками (фунгициды) или различными микроорганизмами (биоциды)

8. Загустители- придают вододисперсионным материалам удобную для нанесения вязкость.