Особенности лакокрасочных материалов как декоративно-отделочных композитов
Лакокрасочные материалы — это сложные композиционные системы, основными компонентами которых являются органические или минеральные связующие, пигменты, красители и наполнители. Равномерно наносимые на отделываемую поверхность (подложку), они способны в результате различных химических и физических превращений образовывать сплошное, прочно сцепленное с основанием твердое декоративное покрытие (пленку) с определенным комплексом свойств. Лакокрасочные пленки (ЛКП) не только придают основанию определенный вид, цвет, фактуру, но одновременно с этим защищают облагороженную поверхность от вредных воздействий атмосферной влаги, паров, газов, предохраняют от различных видов коррозии, загнивания, возгорания, т.е. улучшают эксплуатационные характеристики отделываемых материалов и повышают их долговечность.
В зависимости от вида основы (минеральная, органическая, смешанная) толщина лакокрасочного покрытия может изменяться в широких пределах: от 60 до 500 мкм, что обусловливается правильным выбором лакокрасочного материала, свойства которого определяются главным связующим компонентом — пленкообразователем (природным или синтетическим).
Кприродным органическим пленкообразователям относятся подвергнутые специальной обработке растительные масла, природные смолы, битумы, асфальты, белковые вещества, специально обработанная целлюлоза.
Синтетические пленкообразователипредставленыалкидны-ми, эпоксидными, карбамидо- и меламиноформальдегидными, фенол оформальдегидными, перхлорвиниловыми и другими смолами.
Указанные пленкообразующие вещества используются не только для образования качественного лакокрасочного покрытия, но и, в случае пористых оснований, для пропитки и укрепления их поверхности.
К основным лакокрасочным материалам относятся готовые к употреблению краски (в том числе порошковые); связующие вещества, пигменты и красители, служащие для изготовления красящих составов; лаки; эмали; а также такие вспомогательные составляющие, как грунтовки, шпатлевки, растворители и разжижители красок и лаков, пластификаторы и отвердители полимерных составов, наполнители и катализаторы высыхания лакокрасочных покрытий — сиккативы.
Пленкообразующие (связующие) вещества
Пленкообразователи являются основой почти всех лакокрасочных составов — грунтов, шпатлевок, лаков и красок, а в некоторых из них и единственной составляющей защитного слоя (пленки). Используются они в удобной для производства лакокрасочных материалов и их применения форме — в виде различной консистенции растворов.
Природные и синтетические органические пленкообразователи
а) Олифы
Этот вид пленкообразователей является основным связующим для приготовления масляных красочных составов. Они подразделяются на природные — натуральные, полунатуральные (уплотненные) комбинированные, композиционные и синтетические.
Натуральные, практически не содержащие растворителей, олифы являются продуктом длительного прогрева при температуре 160-270° С растительных высыхающих масел (льняного, конопляного, тунгового) с одновременным их окислением продувкой воздуха. Для ускорения высыхания олифы в процессе варки масел в них вводятся катализаторы окисления — сиккативы, представляющие собой соли оксидов свинца, марганца, кобальта или растворы других металлических солей жирных кислот в органических растворителях.
Натуральные олифы могут также изготавливаться соответствующей обработкой из смеси высыхающих и полу высыхающих масел. Мягкие эластичные пленки, получаемые после высыхания на воздухе таких полимеризованных масел — натуральных олиф, содержат 100 % масла и отличаются при невысокой механической прочности повышенной глянцевитостью, водо- и атмосферостойкостью.
Кроме связующего компонента высококачественных масляных красок, натуральные олифы применяются и для разведения густотертых красочных составов, а также для грунтовки и олифовки пористых поверхностей перед их окраской.
Натуральные олифы, изготовленные из полувысыхающих масел, используются для приготовления оконной замазки.
Полунатуральные (уплотненные) олифы — это вязкие продукты «варки» при температуре полимеризации 300°С полувысыхающих и невысыхающих растительных масел — подсолнечного, соевого, хлопкового, уплотнение которых возможно также за счет окислительной полимеризации, путем продувания через слой масла воздуха, нагретого до 150°С.
До жидкой консистенции такие вязкие масла доводятся органическими растворителями.
Пленки уплотненных олиф менее эластичны, чем пленки олиф натуральных, они быстрее стареют и отличаются меньшей долговечностью. К этой категории органических пленкообразователей, в частности, относится олифа «Оксоль», представляющая собой раствор
оксидированного растительного масла и сиккативов в уаитспирите (45 %), что позволяет экономить исходные масла.
В зависимости от вида исходного сырья олифу «Оксоль» выпускают двух марок: В — из льняного и конопляного масла и ПВ — из подсолнечного, соевого, кукурузного, виноградного и других полувысыхающих масел.
Олифа марки В используется для изготовления масляных красок, применяемых в наружных и внутренних отделочных работах; олифа марки ПВ — для изготовления грунтовок, шпатлевок и красок для внутренних работ. Скорость высыхания олиф этих двух марок соответственно не превышает 20 и 24 ч. Они не подходят для окраски полов и являются пожаро- и взрывоопасными материалами.
Комбинированные олифы представляют собой продукт комбинации различных природных масел, прошедших разнообразную предварительную обработку — сочетание окисленного до определенной степени масла с прогретым. Выпускаются следующих марок: К-2 — смесь полувысыхающих и высыхающих масел; К-3 — комбинация высыхающих масел; К-4 — комбинация полу высыхающих масел; К-5 — смесь полувысыхающих или высыхающих масел с тунговым, получаемым из плодов тунгового дерева, маслом; К-12 — комбинированная олифа, получаемая из малеинизированных полувысыхающих масел, которые являются продуктом взаимодействия растительных масел и малеинового ангидрида.
Используются в основном для приготовления густотертых масляных красок для внутренних работ (кроме полов), а также для работ наружных и внутренних (олифа марки К-5). Скорость высыхания этих олиф — 24 ч.
Композиционные олифы изготавливаются из медленно-сохнущих низкокачественных масел. Для улучшения их свойств в них вводятся добавки канифоли, низкомолекулярных каучуков, канифольного лака и растворители (бензин, скипидар и др.).
Выпускаются двух марок: МК-1 — для масляно-каучуковых красок, используемых для внутренних и наружных работ и в качестве грунтовок и МК-2 — для внутренних окрашивающих составов и грунтов.
Синтетические олифы представляют собой растворы синтетических пленкообразователей в органических растворителях. Их основой являются продукты переработки нефти, угля, сланцев, отходы производства синтетического каучука и др., которые при высыхании образуют на обрабатываемой поверхности защитные пленки. Их отличительной особенностью является темный цвет и резкий запах.
Синтетические олифы не являются полноценными заменителями олиф натуральных и их применение обычно ограничивается малоответственными малярными работами (пропитка пористых поверхностей, изготовление темных красок и грунтовок для наружных покрытий).
Они либо полностью не содержат в своем составе растительных масел, либо их содержание не превышает 35 % по массе.
Наиболее часто используются такие изготавливаемые на основе алкидных смол олифы, как глифталевая и пентафталевая. Первая из них вырабатывается из смеси глицерина, фталевого ангидрида и растительного масла (35 %) в сочетании с 50 % растворителя — уайт-спирита; вторая — из пентаэритрита, фталевого ангидрида и 35 % растительного масла. Кроме того, известны и такие синтетические олифы, как синтоль — раствор продуктов окисления керосина в бензоле; карбоноль — раствор алюминиево-кальциевых солей карбоно-вых кислот в уайт-спирите или скипидаре; нафтеноль — раствор алюминиево-кальциевых солей нафтеновых кислот в уайт-спирите или скипидаре; абиетоль — раствор в уайт-спирите дистиллятов канифоли и сосновой смолы, обработанных оксидами металлов; сланцевая олифа — продукт окисления сланцевых масел, растворенных в ксилоле; этиноль — продукт переработки отходов производства хлороп-ренового каучука и др.
б) Клеи
Как природные, так и синтетические клеи используются в качестве связующих, вводимых в грунтовочные, шпатлевочные, подма-зочные и другие клеевые окрасочные составы.
Из природных клеев наибольшее распространение получили глютиновые, казеиновые и растительные клеи из эфиров целлюлозы.
В зависимости от исходного сырья различают четыре вида глютиновых (животных) клеев, мездровый, получаемый из белковых отходов кожевенного производства и мясокомбинатов; кожный — из обрезков дубленой кожи; костный — из обезжиренных и отполированных костей животных и рыбий — из плавательного пузыря, чешуи и других отходов рыбоконсервного производства
Во всех случаях клееобразующим компонентом служит содержащийся в исходном сырье белок — коллаген, который в процессе нагревания при температуре 80-90°С гидролизуется и переходит в новое вещество — глютин, являющийся собственно клеем.
Страницы: 1 2