Горные смолы, или асфалъты
Битумы и асфальты (горные смолы) используются в производстве черных лаков, отличающихся высокой стойкостью к щелочам, кислотам и атмосферным воздействиям. Битумы по химическому составу представляют собой сложные смеси высокомолекулярных углеводородов и их неметаллических производных. В зависимости от вещественного состава изменяются и их важнейшие свойства — температурные и вязкопластичные, что и предопределяет использование этих смол как природных или искусственных пленкообразователей.
Так, природные битумы (горные смолы), встречающиеся как в чистом виде, так и в «битуминозных» асфальтовых осадочных горных породах, отличаются высокими адгезионными свойствами, химической стойкостью и долговечностью. Они могут быть вязкими и жидкими. В лакокрасочной промышленности в основном используются вязкие, отличающиеся высокой температурой размягчения природные битумы.
Искусственные битумы, получаемые при пирогенной переработке нефти, применяемые в качестве смоляных пленкообразо-вателей, также обладают высокой температурой плавления. С целью улучшения свойств лаков на их основе к ним добавляются различные смолы и масла.
Наиболее широкое применение битумные лаки нашли в антикоррозионной защите металлов.
Синтетические (искусственные) пленкообразователи Эта разновидность смол подразделяется на поликонденсационные, полимеризационные и эфиры целлюлозы. Из них наибольшее распространение получили п о ликонденсационные смолы — алкидные, алкидно-карбамидные, полиуретановые, алкидно-уретановые и эпоксидные.
Алкидные смолы являются продуктами поликонденсации поликарбоновых кислот, многоатомных спиртов и высших монокарбоновых жирных кислот. В качестве пленкообразователей главным образом используются глифталевые и пентафталевые алкидные смолы.
Глифталевые смолы изготавливаются на основе глицерина, фта-левого ангидрида, растительных масел или жирных кислот.
Пентафталевые смолы являются производными пентаэритрита (четырехатомного алифатического спирта), фталевого ангидрида, растительных масел или жирных кислот.
Пленки алкидных смол отличаются твердостью, прозрачностью, водостойкостью и хорошей адгезией к различным поверхностям.
Алкидно-карбамидные пленкообразователи представляют собой композицию алкидной и карбамидо-меламиноформальде-гидных смол, взятых в определенном соотношении. Лаки на их основе в сочетании с отвердителями образуют быстровысыхающие на воздухе твердые пленки, отличающиеся достаточно высокими водо- и износостойкостью.
Полиуретановые и алкидноуретановые смолы представляют собой полимеры, содержащие в своем составе уретановые группы — соединения из класса сложных эфиров. Образуют пленки, отличающиеся повышенной механической прочностью и износостойкостью .
Эпоксидные смолы — олигомеры или мономеры, содержащие в макромолекуле не менее двух эпоксидных групп и способные превращаться в полимеры сетчатого строения. Лаковые пленки на основе этих смол отличаются высокой водо- и щелочестойкостью, механической прочностью, адгезией к различным материалам, но недостаточной атмосферостойкостью.
Изполимеризационных смол в качестве пленкообразователей наиболее часто используются обладающие пониженной вязкостью, хорошей растворимостью и адгезией атмосферостойкие пер-хлорвиниловые смолы.
Одно из ведущих мест в отделочной технике занимают эфиры целлюлозы. При обработке очищенной от примесей целлюлозы смесью азотной и серной кислот образуются сложные эфиры азотной кислоты — нитроцеллюлоза. В зависимости от содержания азота в нитроцеллюлозе получают различные эфиры. В частности, для производства нитроцеллюлозных лаков используются коллоксилины — эфиры с содержанием азота от 11 до 12 %.
Растворяя нитрат целлюлозы в смеси активных органических растворителей (ацетоне, эфирах уксусной кислоты) и вводя в композицию другие (алкидные, аминоформальдегидные и др.) смолы, получают различные по твердости, светостойкости и блеску быстросохнущие нитролаковые пленки.
Основные разновидности нитролаков используются для отделки изделий из дерева, хорошо защищая их от разрушения паразитными грибами и бактериями.
Пигменты и красители
Вещества, придающие покрытию заданный цвет, атмосферо- и температуростойкость, подразделяются на красители и пигменты.
Красители, т.е. растворимые окрашивающие агенты, представляют собой органические соединения, находят применение при изготовлении прозрачных цветных лаков, морилок, бейцов и др. Отличительной особенностью как природных, так и синтетических красителей является их цветность, обеспечивающая им яркую чистую окраску.
Основная масса природных красителей представляет собой экстракты красящих веществ, выделяемых из корней и коры деревьев или цветов различных растений (гречиха, шафран, корни марены, сандалового дерева, кора яблони, ольхи, ивы и др.), а также из животных организмов (кошениль, из которых добывается краситель — кармин, выделения каракатиц, моллюсков).
Из синтетических красителей, сырьем для получения которых является каменноугольная смола, получаемая при коксовании каменного угля, наиболее известны ярко-красный краситель фуксин, красно-розовый и фиолетово-цветный ализарин, спиртораство-римые и протравные красители.
Пигменты, в отличие от красителей, представляют собой измельченные цветные минеральные (природные), синтетические (органические и неорганические) и металлические нерастворимые в воде, растворителях и пленкообразователях вещества, закрепляемые на поверхности с помощью связующих (олиф, лаков, смол), образуя при этом защитные или декоративно-защитные пленки.
Основными качественными характеристиками пигментов, которые оказывают наибольшее влияние на свойства красок и получаемых из них декоративных пленок, являются:
— дисперсность (тонкость помола), определяющая гладкость пленок, маслоемкость и укрывистость пигмента;
— маслоемкость — оцениваемая количеством граммов масла, необходимого для приготозления красочной пасты из 100 г пигмента;
— укрывистость — способность пигмента скрывать окрашиваемую поверхность под слоем красочной пленки, она определяется количеством граммов краски, расходуемой на 1 м2 поверхности;
— красящая способность — способность пигмента придавать присущий ему цвет той смеси, в которую он вводится,
— растворимость — способность некоторых пигментов растворяться в различных растворителях.