Состав лакокрасочных материалов
В настоящее время наиболее широкое распространение получили ЛКМ на основе искусственных пленкообразователей: нитрата
547
Глава 11
Бытовые химические товары
целлюлозы (коллоксилин), бутирата целлюлозы и др., и синтетических пленкообразователей - алкидных смол (пентафталевая и глифталевая), виниловых, акриловых, уретановых, эпоксидных смол. Природные смолы (канифоль, шеллак, янтарь и др.) находят ограниченное применение. Лаки на их основе применяют для реставрационных работ, для музыкальных инструментов. Канифоль используется как вспомогательная добавка в ЛКМ. Природная битумная смола, напротив, широко применяется для производства специальных стойких лаков, например, битумных (кузбасс-лак).
Традиционными пленкообразователями являются олифы, с использованием которых получают масляные краски и эмали. Исходными материалами для приготовления натуральных олиф служат растительные масла. Растительные .масла - льняное, конопляное, подсолнечное, тунговое, соевое, хлопковое, рыжиковое и другие высыхающие или полувысыхающие масла служат основным сырьем для получения олиф, масляных лаков и масляных красок. Эти масла высыхают с образованием пленки очень долго (от 6 до 40 суток). Поэтому в качестве пленкообразователей их используют только предварительно переработав в олифу - подвергая масло длительной термообработке, иногда с добавлением сиккативов. Сиккативы - это кобальтовые или марганцевые соли жирных кислот, которые хорошо растворяются в маслах и олифах и ускоряют процесс высыхания пленки до 6-10 ч.
К пленкообразователям предъявляют следующие требования: они должны смачивать поверхность и равномерно по ней распределяться; должны растворяться в доступных органических растворителях и давать бесцветные, прозрачные пленки.
Пластификаторы в ЛКМ вводят главным образом для того, чтобы повысить эластичность и морозостойкость готовых покрытий. Пластификаторами служат дибутилфталат, диоктилфталат, алкидные смолы и ряд других веществ.
Отвердители используются в тех рецептурах, где пленкооб-разователь - термореактивная смола. Они способствуют образованию прочного неплавкого покрытия. Отвердитель вводится или непосредственно в ЛКМ и проявляет свои свойства только при сушке при высокой температуре (например, полиуретановый лак),
548
или смешивается с пленкообразователем непосредственно перед нанесением покрытия (эпоксидные лаки). Количество отвердителя должно быть точно рассчитано, т. к. его избыток или недостаток снижает качество покрытия.
Растворители и разбавители. Растворители переводят пленкообразователи в текучее состояние, удобное для нанесения покрытия. Выбор растворителей определяется их растворяющей способностью (совместимостью со всеми компонентами), скоростью испарения, экономичностью. Они служат для разбавления готового раствора до нужной вязкости, а кроме того, удешевляют ЛКМ. Растворителями и разбавителями являются органические соединения - уайт-спирит (нефрас С4-150/200), ацетон, этилацетат, бутилацетат, ксилол, скипидар, растворители 645, 646, 649, 650 и др. Вода используется при изготовлении водно-дисперсионных и клеевых красок. Краски на водной основе - перспективное направление, поскольку в последнее время особое внимание уделяют безопасности ЛКМ и растворителей: низкой токсичности, пожа-робезопасности.
Пигменты - это тонкоизмельченные, высокодисперсные минеральные или органические вещества, нерастворимые в пленкооб-разователях и растворителях, обладающие определенным цветом и укрывистостью, т. е. способностью давать окрашенное непрозрачное покрытие.
Красители, наоборот, растворимы в пленкооб-разователях и дают прозрачные окрашенные покрытия.Минеральные пигменты бывают естественные (например, охра, сурик, умбра) - их получают переработкой горных пород и окрашиванием глин; и искусственные (например, белила, кроны) - их производят промышленным способом, что дает возможность получить разнообразные по цвету пигменты. По своему химическому составу минеральные пигменты представляют собой сложные химические соединения, содержащие железо (охра, сурик), оксиды цинка, титана (цинковые и титановые белила), или порошкообразный алюминий (металлик) и т. п. Пигменты различаются по цвету: ахроматические - белый, черный, серый; хроматические - желтые, красные, зеленые и др.
549
Глава 11
Бытовые химические товары
Минеральные пигменты являются атмосферостойкими, и композиции с ними чаще всего применяются для наружных работ. Органические пигменты менее свето-, химически- и атмосфере стойки, чем минеральные, но у них более высокая красящая способность. Применяются они для внутренних и декоративных работ.
Чаще всего пигменты используют в смеси с наполнителями, которые значительно удешевляют лакокрасочные композиции.
Функциональные и технологические добавки. Помимо перечисленных компонентов, в состав ЛКМ вводят добавки специального назначения, которые позволяют улучшать качество смешения (диспергирования), изменить вязкость, обеспечить стабильность консистенции и неизменность основных свойств при хранении в более широком температурном диапазоне, а также улучшить свойства готового лакокрасочного покрытия. Это диспергаторы, эмульгаторы, загустители, антивспениватели, антифризы, анти-оксиданты и др.
Пленкообразование. Так же как и полимерные материалы, ЛКМ формируют пленку в результате двух процессов (или их комбинации):
- физического процесса испарения растворителя. При этом пленка может быть легко удалена с поверхности этими же растворителями;
-химического процесса отверждения (сшивания) полимерной смолы.
При этом образуется неплавкая пленка и процесс отверждения необратим. В результате химического процесса взаимодействия пленка становится нерастворимой, она может только ограниченно набухать при смывке специальными составами, содержащими сильные минеральные и (или) органические кислоты, ПАВ и др.Механизм пленкообразования в олифах и масляных красках на основе олиф заключается во взаимодействии остатков жирных кислот масла с кислородом воздуха, который под действием сиккативов присоединяется по двойным связям с образованием пе-рекисных соединений. После их распада образуются свободные радикалы, которые обеспечивают завершение процесса полимеризации жирных кислот и образование твердой пленки.
550
Пленкообразование в водно-дисперсионных красках происходит за счет астабилизации эмульсий в процессе испарения воды и дальнейшей коалесценции (слипания) и взаимопроникновения частиц, которое завершается формированием пленки. Такие пленки зачастую являются пористыми, "дышащими", т. е. способными к влагообмену.
Еще по теме Состав лакокрасочных материалов:
- ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
- Пигментированные лакокрасочные материалы
- Отделочные и облицовочные материалы
- Оценка материалов
- 4.3. Поступление материалов
- МАТЕРИАЛЫ
- POS-материалы
- 45. ПОНЯТИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ МАТЕРИАЛОВ
- 4.5.3. Учет материалов в бухгалтерии
- КЛЕЯЩИЕ МАТЕРИАЛЫ
- Синтетический учет материалов
- 4.2. Общие положения по учету материалов
- § 10.1. ОТКЛОНЕНИЯ ПО МАТЕРИАЛАМ