Лакокрасочные изделия. Курсовая работа: Лакокрасочные материалы: их состав, основы производства и ассортимент

Лакокрасочные материалы

Лакокрасочные материалы сразу после производства

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) - это композиционные составы, наносимые на отделываемые поверхности в жидком или порошкообразном виде равномерными тонкими слоями и образующие после высыхания и отвердения пленку, имеющую прочное сцепление с основанием. Сформировавшуюся пленку называют лакокрасочным покрытием, свойством которого является защита поверхности от внешних воздействий (воды, коррозии, температур, вредных веществ), придание ей определённого вида, цвета и фактуры.

ЛКМ подразделяются на следующие группы

Расшифровка названий

На банках с краской, лаком, грунтовкой или шпатлевкой стоит некий «шифр». Эти знаки могут многое рассказать и призваны упростить покупателям выбор товара. Прежде всего, на упаковке должно быть указано название материала - краска, эмаль, лак и т. д (первая группа знаков). Далее идет вторая группа знаков, указывающая на основу материала в банке или бутылке. Это зависит от химического состава.

Например, алкидная эмаль ПФ-115. Буквенное обозначение «ПФ» говорит о том, что эмаль изготовлена на основе пентафталевого связующего, первая цифра 1 - для наружного применения, 15 - каталожный номер.

По типу основного связующего лакокрасочные материалы подразделяются на:

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) на основе поликонденсационных смол:

• АУ - Алкидноуретановые
• УР - Полиуретановые
• ГФ - Глифталевые
• ФА - Фенолоалкидные
• КО - Кремнийорганические
• ФЛ - Фенольные
• МЛ - Меламиновые
• ЦГ - Циклогексаноновые
• МЧ - Мочевинные (карбамидные)
• ЭП - Эпоксидные
• ПЛ - Полиэфирные насыщенные
• ЭТ - Этрифталевые
• ПФ - Пентафталевые
• ЭФ - Эпоксиэфирные
• ПЭ - Полиэфирные ненасыщенные

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) на основе полимеризационных смол:

• АК - Полиакрилатные
• АС - алкидно-акриловые краски
• МС - Масляно- и алкидностирольные
• ВА - Поливинилацетатные
• НП - Нефтеполимерные
• ВЛ - Поливинилацетальные
• ФП - Фторопластовые
• ВС - На основе сополимеров винилацетата
• ХВ - Перхлорвиниловые
• КЧ - Каучуковые
• ХС - На основе сополимеров винилхлорида

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) на основе природных смол:

• БТ - Битумные
• ШЛ - Шеллачные
• КФ - Канифольные
• ЯН - Янтарные
• МА - Масляные

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) на основе эфиров целлюлозы:

• АБ - Ацетобутиратоцеллюлозные
• НЦ - Нитроцеллюлозные
• АЦ - Ацетилцеллюлозные
• ЭЦ - Этилцеллюлозные

Если нужна грунтовка, ищите на упаковке после букв - 0, если хотите купить шпатлевку, - 00. Но это ещё не все… Чтобы не покрасить крышу краской для внутренних дверей, а стены в ванной - фасадной краской, нужно знать что, после дефиса стоят цифры, указывающие, для каких работ этот материал предназначен.

• 0 - грунтовка
• 00 - шпатлевка
• 1 - атмосферостойкая (для наружного применения)
• 2 - ограниченно атмосферостойкая (для внутреннего применения)
• 3 - консервационные краски
• 4 - водостойкие
• 5 - специальные эмали и краски
• 6 - маслобензостойкие
• 7 - химически стойкие
• 8 - термостойкие
• 9 - электроизоляционные и электропроводные.

Вторая и последующая цифры обозначают номер разработки и на бытовом уровне никакой информации не несут. И лишь у масляной краски (МА) вторая цифра обозначает вид олифы.

Между второй и третьей группами знаков ставится дефис (эмаль МЛ-12, лак ПФ-2). После номера, присвоенного материалу, допускается также добавлять буквенный индекс, характеризующий некоторые особенности материала. Например, ГС - горячей сушки, ХС - холодной сушки, ПМ - полуматовый и т. п.

Цвет материала, который ставится в конце шифра, обозначается полным словом - голубой, жёлтый и др. Рассмотрим обозначения некоторых лакокрасочных материалов. Например, «Эмаль ХВ-113 голубая» - эмаль перхлорвиниловая, для наружных работ, голубая.

Четвёртая группа - это просто порядковый номер, присвоенный лакокрасочному материалу при его разработке, обозначаемый одной, двумя или тремя цифрами (эмаль МЛ-111, лак ПФ-283). Пятая группа (дляпигментированных материалов) указывает цвет лакокрасочного материала - эмали, краски, грунтовки, шпатлевки - полным словом (эмаль МЛ-1110 серо-белая). Исключения из общих правил: При обозначении первой группы знаков для масляных красок, содержащих в своём составе только один пигмент, вместо слова «краска» указывают наименование пигмента, например «сурик», «мумия», «охра» и т. д. (сурик МА-15).

Для ряда материалов между первой и второй группой знаков ставятся индексы:

• Б - без летучего растворителя
• В - для водоразбавляемых
• ВД - для вододисперсионных
• ОД - для органо-дисперсионных
• П - для порошковых

Третью группу знаков для грунтовок и полуфабрикатных лаков обозначают одним нулем (грунтовка ГФ-021), а для шпатлевок - двумя нолями (шпатлевка ПФ-002). После дефиса перед третьей группой знаков для густотертых масляных красок ставится один ноль (сурик МА-015).

В четвёртой группе знаков для масляных красок вместо порядкового номера ставят цифру, указывающую, на какой олифе изготовлена краска:

• 1 - натуральная олифа
• 2 - олифа «Оксоль»
• 3 - глифталевая олифа
• 4 - пентафталевая олифа
• 5 - комбинированная олифа

В некоторых случаях для уточнения специфических свойств лакокрасочного покрытия после порядкового номера ставят буквенный индекс в виде одной или двух прописных букв, например:

• В - высоковязкий;
• М - матовый;
• Н - с наполнителем;
• ПМ - полуматовое;
• ПГ - пониженной горючести и т. д.

Ссылки

См. также

Wikimedia Foundation . 2010 .

• Административное деление Греции
• Октябрьская железная дорога

Смотреть что такое "Лакокрасочные материалы" в других словарях:

Лакокрасочные материалы - жидкие или пастообразные (реже порошкообразные) композиции, основной компонент которых полимерный плёнкообразователь. В качестве плёнкообразователей Л. м. используются низко или высокомолекулярные природные и синтетические полимеры. В зависимости … Энциклопедия техники

Лакокрасочные материалы - Исходная вязкость Вязкость лакокрасочного материала, поступившего с завода изготовителя Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Лакокрасочные материалы - жидкие или пастообразные составы, применяемые для получения лакокрасочных покрытий (См. Лакокрасочные покрытия). Основной компонент Л. м. Плёнкообразующие вещества. Большинство Л. м. содержит также растворители, Пигменты, наполнители и… … Большая советская энциклопедия

лакокрасочные материалы Энциклопедия «Авиация»

лакокрасочные материалы - лакокрасочные материалы — жидкие или пастообразные (реже порошкообразные) композиции, основной компонент которых — полимерный плёнкообразователь. В качестве плёнкообразователей Л. м. используются низко или высокомолекулярные природные и … Энциклопедия «Авиация»

ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ - составы (преим. жидкие или пастообразные), к рые после нанесения тонким слоем на твердую подложку высыхают с образованием твердой пленки лакокрасочного покрытия. К Л. м. относятся лаки, краски, грунтовки, шпатлевки … Химическая энциклопедия

лакокрасочные материалы - преимущественно жидкие или пастообразные составы, которые после нанесения тонким слоем на твердую подложку высыхают с образованием твердой плёнки лакокрасочного покрытия. К лакокрасочным материалам относят лаки, краски, грунтовки, шпатлёвки … Энциклопедический словарь

ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ - жидкие, пасто или порошкообразные составы, к рые при нанесении тонким слоем на твёрдую подложку образуют плёнку (лакокрасочное покрытие), удерживаемое на поверхности силами адгеэии. К Л. м. относятся лаки, краски, грунтовки, шпатлёвки … Большой энциклопедический политехнический словарь

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) и их воздействие на организм человека - Лакокрасочные материалы (ЛКМ) представляют собой совокупность отделочных строительных материалов на органических и неорганических связующих, образующих на обрабатываемой поверхности пленку с заданными свойствами. Основными компонентами ЛКМ… … Энциклопедия ньюсмейкеров

Лакокрасочные материалы маслобензостойкие - – покрытия, стойкие к воздействию минеральных масел и консистентных смазок, бензина, керосина и других нефтяных продуктов. [ГОСТ 9825 73] Рубрика термина: Лаки Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Окружающий мир без красок и лаков был бы абсолютно серым и безрадостным. Тяжело представить жизнь современного человека без этих материалов. В самые разнообразные цвета окрашено все вокруг нас: дома, предметы интерьера, бытовая техника, спортивный инвентарь, транспорт, и тем более детские игрушки. Лакокрасочные материалы защищают от ржавчины металлические конструкции, гниения деревянные изделия, предупреждают растрескивание бетона и штукатурки.

Общая характеристика

Лакокрасочным материалом (ЛКМ) называют поликомпонентную систему, которая при нанесении на окрашиваемую поверхность образует цельное полимерное покрытие с защитными, декоративными и специальными свойствами. Это покрытие формируют определенные физико-химические превращения. Тонкая пленка на основе органических и неорганических соединений изолирует поверхность от воздействия окружающей среды, придает ей определенную окраску и облик. Толщина такой пленки не превышает десятки микрометров, т.е. примерно равна толщине человеческого волоса.

В состав лакокрасочных материалов входят:

1. Разбавители.
2. Отвердители.
3. Ускорители.
4. Целевые добавки.

Следует остановиться на каждом из них по отдельности.

Таблица 1. Классификация ЛКМ по роду плёнкообразующего вещества.

Таблица 2. Классификация ЛКМ по назначению.

Пленкообразователи (будучи по своей природе полимеризационными, природными, поликонденсационными смолами, эфирами целлюлозы, жирными кислотами, растительными маслами) выполняют ряд важных функций:

1. Связывают наполнители и пигменты;
2. Растворяют органические наполнители;
3. Образуют защитную пленку;
4. Способствуют адгезии с обрабатываемой поверхностью.

Зачастую в качестве пленкообразующих веществ используют алкидные смолы. Это полиэфиры, которые являются результатом переработки многоосновных и жирных одноосновных кислот, а также спиртов и имеют разветвленную структуру.

Выделяют несколько видов этого соединения:

• глифталевая,
• пентафталевая,
• этрифталевая,
• ксифталевая.

Каждая из них на основе:

• глицерина,
• пенраэтитрита,
• этиола,
• ксилита.

Алкидная смола обуславливает плавность и влагоустойчивость готового состава. С целью улучшения этих параметров в рецептуру добавляют растительные масла или карбоновые кислоты.

На основании массовой доли масла в составе, смолы бывают:

• сверхтощими,
• тощими,
• средней жирности,
• жирные.

Алкидные смолы могут быть:

• высыхающими,
• невысыхающими.

Вид растительного масла, которое используют при изготовлении ЛКМ, влияет на скорость высыхания защитной пленки и ее водоустойчивость. Именно это следует учитывать при составлении рецептуры того или иного материала. Так, например, тунговое масло обладает наибольшей скоростью высыхания, поэтому его целесообразно использовать при производстве грунтовок.

По взаимоотношениям с растворителями алкидная смола может быть:

• Водоразбавляемой и нерастворимой в воде;
• Разбавляемой органическими растворителями и растворимой в них.

Таблица 3. Пленкообразующие, применяемые при изготовлении лакокрасочных материалов.

Есть не что иное, как красящий порошок. Будучи нерастворимым в основе, образует с ней мелкодисперсную суспензию. По своей химической природе представляют собой соли или окислы металлов.

По происхождению можно выделить две группы этих веществ:

1. Природные или естественные;
2. Искусственные или синтетические. В свою очередь делятся на: органические и неорганические.

Наиболее яркий представитель естественных пигментов различные глины. Благодаря наличию в составе окислов железа, они способны давать самую разнообразную окраску: начиная желтой и заканчивая красно-коричневой. Главным достоинством применения природных пигментов является стойкость цвета.

Искусственные пигменты получают путем химических преобразований.

Чаще всего в производстве используют:

• лазурь,
• киноварь,
• свинцовый сурик,
• различные белила.

Достоинством веществ этого типа является очень яркий цвет в итоге.

Пигментирование ЛКМ повышает их влагостойкость, химическую стойкость, устойчивость к выцветанию, дисперсность, смачиваемость и другие качественные характеристики.

Использование дорогостоящих пигментов в составе лакокрасочных материалов не всегда экономически оправдано. Для экономии ресурсов часть из них заменяют на наполнители - неорганические сухие соединения, которые обладают следующими свойствами:

1. Не растворяются в применяемой среде.
2. Имеют высокую степень дисперсности и белизны.
3. Содержат минимальное количество водорастворимых примесей.
4. Имеют небольшую плотность и твердость.

Использовать их допускается только при производстве грунтовок и эмалей. Очень важно оптимально подобрать пропорцию между пигментом и наполнителем. Только в этом случае можно улучшить свойства лакокрасочных материалов. Как пример, повысить прочность или сделать более эластичным. Наиболее часто наполнителями выступают мел, тальк, слюда и т.д.

Разбавители

Очень часто необходимо регулировать вязкость лакокрасочного материала до определенного предела, именно с этой целью используют разбавители, которые не обладают растворяющей способностью. Зачастую в этом качестве выступает вода.

Для инициации процесса пленкообразования в состав лакокрасочных материалов вводят сиккативы, которые представляют собой соли нафтеновой, смоляной, масляной кислот, растворимые в органических растворителях. Пленка может начать формироваться либо с поверхности, либо у подложки обработанного основания. Это зависит от типа сиккатива в составе ЛКМ. Мнение, что скорость пленкообразования прямо пропорционально количеству добавленного вещества, является верным лишь отчасти. При перенасыщении состава сиккативом, материал высыхает медленнее. Выполнять свою функцию он продолжает и после полного высыхания. Что является еще одной причиной разумного использования этого вещества, ибо в противном случае покрытие состарится преждевременно.

Отвердители

Эти вещества используют, как правило, перед началом работы с лакокрасочным материалом. Представляет собой химическое соединение, добавка которого к ЛКМ приводит к образованию неплавкого нерастворимого продукта.

Ускорители

Соединения, применяемые с целью уменьшить время отверждения лакокрасочного материала.

Предтавляют собой жидкость (или смесь), которая обладает способность растворять пленкообразующие вещества. Остновной задачей является обеспечение возможности покрытия лакокрасочным материалом подложки. В промышленности чаще всего применяют сольвет, бутилацетат, уайт-спирит, вода.

Целевые добавки

Соединения, которые улучшают качественные характеристики лакокрасочных материалов, такие как: адгезия, абразивостойкость, пленкообразование, эстетичность, растекание, стабильность при хранении, прочность пленки и т.д. Как правило, массовая доля добавки в рецептуре находится в пределах 0,1-2%. Лучше всего использовать несколько видов этого вещества при производстве ЛКМ, но даже в этом случае его содержание будет менее 5%.

Порошковые смеси всегда пользовались популярностью среди производителей различных лакокрасочных товаров, благодаря удобству в их использовании. Подобные смеси существовали ещё в древние времена и были усовершенствованы технологами.

С давних времён человечество пользовалось красками, как для эстетического удовольствия, так и для практических нужд. При чём, во втором случае также есть элемент эстетики, поскольку окрашенные поверхности стен или предметов выглядели очень красиво, о практичности можно даже и не говорить. Краски и другие лакокрасочные материалы были верными спутниками человечества. Они шагали в ногу со временем, становясь всё лучше по качеству и сложнее по структуре.

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) - это композиции, которые при равномерном нанесении на поверхность окрашиваемого изделия в результате сложных физических и химических превращений формируют сплошное полимерное покрытие с определенным комплексом свойств - защитных, декоративных, специальных.

Свойства лакокрасочного материала определяются свойствами входящих в его состав компонентов. В состав основных ЛКМ входят пленкообразователи, пластификаторы, отвердители, сиккативы, растворители и разбавители, пигменты.

Пленкообразователи - это нелетучие соединения, которые способны образовывать прочную пленку, закрывающую поверхность. Пленкообразователи выполняют функцию связующего и могут быть природными, искусственными и синтетическими. По механизму образования покрытия их называют превращаемыми, дающими плавкую пленку, которая образуется за счет испарения растворителя, и непревращаемыми, дающими нерастворимую и неплавкую пленку, которая образуется за счет химических реакций отверждения пленкообразователя и испарения растворителя.

К природным пленкообразователям относятся прежде всего растительные масла: льняное, конопляное, подсолнечное, тунговое, соевое, кукурузное, рапсовое. Необработанные растительные масла высыхают, образуют пленку, очень долго - от 10 до 40 суток. Поэтому их превращают в олифу, подвергая длительной термообработке.

Животные жиры - жиры рыб и морских животных - теоретически могут применяться как пленкообразователи, но качество получаемых на их основе ЛКМ невысоко, поэтому они не нашли практического применения.

Природные смолы - канифоль, шеллак - являются традиционными пленкообразователями. Канифоль - смола, получаемая из хвойных пород деревьев, главным образом из сосны. По химическому составу она представляет собой смесь смоляных кислот (главная - абиетиновая). В производстве лаков применяют не чистую канифоль, а облагороженную, в ней кислотные свойства понижены путем образования эфиров канифоли (преимущественно глицериновых) и ее солей (резинатов кальция, цинка), ускоряющих процесс высыхания. Шеллак получают из гуммилака, выделяемого насекомыми (лаковыми червецами) на ветвях некоторых тропических растений. Пленки шеллачного лака обладают блеском и твердостью, но недостаточно водостойки.

Как пленкообразователи используются копалы - природные ископаемые смолы: южноамериканские, африканские, индийские. В России месторождения копалов есть на Дальнем Востоке. Они являются основой для изготовления масляных лаков. Такие природные смолы, как янтарь, даммара, сандарак, дают покрытия высококачественные, но непрочные и дорогостоящие. Применение этих смол ограничено в основном художественными реставрационными работами. ЛKM на основе природных нефтяных смол - битумов и асфальтов - отличаются высоким качеством покрытий и химической стойкостью.

Искусственные пленкообразователи - это прежде всего эфиры целлюлозы: нитрат, ацетобутират и этилцеллюлоза. Главный их недостаток - горючесть.

Полимеризационные смолы как синтетические пленкообразователи - полиакрилаты, виниловые полимеры - используются редко. Чаще встречаются смолы поликонденсационные - алкидные, амино- и фенолформальдегидные, эпоксидные, полиуретановые, кремнийорганические. Наряду с синтетическими смолами используются каучуки. Их свойства в значительной степени определяют свойства лакокрасочных покрытий.

Пленкообразователи должны смачивать поверхность и равномерно по ней распределяться; не содержать водорастворимых веществ; растворяться в доступных растворителях; давать бесцветные прозрачные пленки.

Пластификаторы вводят в ЛKM, во-первых, для снятия внутренних напряжений в пленке и увеличения долговечности лакокрасочного покрытие; во-вторых, для повышения его эластичности и морозостойкости. Пластификаторы - это дибутилфталат, диоктилфталат, трибутоксиэтилфосфат, алкидные смолы и ряд других веществ.

Следует помнить, что пластификаторы остаются в лакокрасочном покрытии и постоянно влияют на его свойства. Если пластификаторы «всплывают» на поверхность, образующаяся пленка имеет достаточно высокую липкость, что приводит к повышенной загрязняемости.

Отвердители входят в состав тех Л КМ, где пленкообразователь - термореактивная смола. Они способствуют образованию «сшитого» покрытия. Этот компонент или вводится непосредственно в ЛКМ и проявляет свои свойства только при сушке горячим

воздухом (таков состав полиуретановых лаков), или смешивается с пленкообразователем непосредственно перед нанесением покрытия (эпоксидные лаки). Количество отвердителя должно быть рассчитано точно, так как его избыток уменьшает водостойкость лакокрасочного покрытия.

Сиккативы - высушивающие вещества - вводятся в лакокрасочные составы для ускорения процесса высыхания масляных и алкидных ЛKM. Они представляют собой кобальтовые, марганцевые, цинковые, свинцовые соли органических кислот, содержащиеся в льняном масле, канифоли, нафтеновых кислотах и т.д. В зависимости от типа сиккатива процесс пленкообразования начинается с формирования либо поверхностной пленки (кобальтовые сиккативы), либо пленки у подложки с дальнейшим распространением ее по всей толщине покрытия (марганцевые и свинцовые сиккативы).

При введении сиккативов в лакокрасочные материалы процесс высыхания ускоряется в десятки раз. Образующиеся перекиси металлов активируют реакции окисления и полимеризации молекул масла или другого пленкообразующего вещества. Обычно в олифу или маслосодержащий лак вводят смесь, состоящую из 0,12 % сиккатива, содержащего кобальт, 0,13 % сиккатива, содержащего марганец, или 0,45 % сиккатива, содержащего Свинец. Избыточное содержание сиккатива, напротив, может замедлить высыхание покрытия, а если и ускоряет его, то качество покрытия ухудшается, оно становится хрупким.

Растворители переводят пленкообразователи в состояние, удобное для нанесения покрытия. Выбор растворителя определяется его растворяющей способностью, скоростью испарения, токсичностью, огнеопасностью. Разбавители не растворяют пленкообразователи, но разбавляют их растворы до нужной вязкости, а кроме того, удешевляют ЛKM. Для того чтобы образующееся покрытие было прочным, однородным, прозрачным, скорость испарения разбавителя должна быть больше, чем у растворителя. Это обеспечивает необходимую структуру покрытия. Растворители - это вода и органические вещества. Вода используется при изготовлении водно-дисперсионных и клеевых красок. Органические вещества представлены:

Углеводородами. Наибольшее распространение получили ароматические углеводороды - толуол, ксилол, нефтяной сольвент, уайт-спирит. Они применяются в таких лакокрасочных составах, как меламиноформальдегидные, поливинилацетатные, эпоксидные, акрилатные, а также в масляных лаках и красках;

Терпеновыми углеводородами - скипидар. Скипидар служит разбавителем масляных и алкидных красок, а также ЛКМ на основе природных смол. Его достоинством является малая токсичность;

Кетонами - ацетон. Ацетон растворяет природные смолы, масла, эфиры целлюлозы, полиакрилаты, поливинилхлорид. Достоинствами ацетона являются высокая растворяющая способность и сравнительно малая токсичность. Применяются также циклогексанон и метилциклогексанон, особенно для полиуретановых лаков;

Простыми и сложными эфирами. Бутилацетат, например, растворяет эфиры целлюлозы, виниловые полимеры и используется для приготовления дисперсионных красок;

Спиртами. Этиленгликоль, например, применяют для приготовления цветных лаков, быстросохнущий бензиловый спирт - для приготовления шеллачного лака;

Пигменты - это высокодисперсные минеральные и органические вещества, нерастворимые в пленкообразователях и растворителях (красители в этих веществах растворимы), обладающие определенным цветом.

Минеральные пигменты по происхождению классифицируются как естественные (охра, сурик, умбра), их получают переработкой горных пород и окрашиванием глин; и искусственные, или синтетические (белила, крона), их получают промышленным способом, по цветам они разнообразнее, но менее атмосферо- и светостойки. По составу минеральные пигменты могут быть элементами (алюминиевая пудра, технический углерод, цинковая пыль), оксидами (цинковые белила, титановые белила, железо-оксидные пигменты, оксиды хрома), солями (карбонаты - свинцовые белила, хроматы - свинцовый и цинковый кроны, свинцово-молибдатный крон, стронциевый крон), сульфидами (литопон, кадмиевые пигменты), фосфатами (фосфаты хрома и кобальта), комплексными солями (железная лазурь), алюмосиликатами (ультрамарин). По цвету они ахроматические - белые (белила цинковые, белила титановые), черные (сажа), серые (графит), и хроматические - желтые, красные, синие и зеленые.

Органические пигменты менее свето-, атмосферо- и химически стойки, чем минеральные, но у них более высокая красящая способность. Красочные покрытия на их основе, как правило, прозрачные (лессирующие) и более ярких цветовых тонов. Применяются они для внутренних и декоративных работ.

Современное лакокрасочное производство характеризуется широким применением колеровочных систем, включающих в себя:

Базу - ЛKM с различным содержанием диоксида титана для получения оттенков;

Пигментные пасты для придания базе требуемого цвета;

Дозирующее оборудование на основе компьютерной техники для точного дозирования пасты в базу;

Перемешивающее оборудование.

Пигменты, как правило, используют в смеси с наполнителями. Они изменяют вязкость, обеспечивают получение необходимого рельефа покрытия, выполняют роль каркаса. Кроме того, при правильном выборе наполнителя и оптимальном соотношении размеров частиц пигмента и наполнителя до половины пигмента можно заменить более дешевым наполнителем без значительного снижения укрывистости.

Наполнители - дисперсные неорганические вещества, нерастворимые в растворителях и пленкообразователях и не обладающие красочной способностью. Это каолин, барит, кремнезит, тальк, слюда, мел, песок.

Особый интерес представляют микронизированные наполнители. ОАО «Миасстальк» выпускает микротальк и гранулированный микротальк повышенной белизны помола до 5 мкм, которые соответствуют лучшим мировым образцам. Новинки ассортимента - карбонат кальция (кальцит) и микромрамор, их рекомендуется использовать в воднодисперсионных и масляных красках, эмалях, антикоррозийных грунтовках, светлых атмосферостойких покрытиях, где требуется повышенная твердость и прочность. Перспективны гидратированные оксиды алюминия. Предлагаемый ООО НПФ «Скар-Лет» активный наполнитель «Прокаль» представляет собой многофазную смесь оксидов и гидроксидов алюминия. Он применяется в белых и светлых цветных лакокрасочных материалах на всех типах связующих.

В состав масляных и алкидных красок могут входить антиоксиданты. Чтобы предотвратить оседание пигмента и его разбрызгивание при покраске, используют тиксотропные добавки, которые позволяют получить утолщенные покрытия, так как краска становится нетекучей даже на вертикальной поверхности.

Для придания матовости лаковым покрытиям, которая достигается в результате рассеивания световых лучей, в состав ЛКМ вводят воски, смеси несовместимых полимеров или силикаты.

Применение биоцидов позволяет увеличить срок службы составов и покрытий на основе воднодисперсионных материалов, которые неустойчивы к воздействию микроорганизмов при температуре 30-40 °С.

Диспергирование является важным процессом в производстве воднодисперсионных составов. Диспергаторы способствуют смачиванию пигментов и предотвращают загустевание красок.

Добавки для скольжения и устойчивости к царапанью улучшают внешний вид и позволяют получить покрытие с высокой абразивной стойкостью и малым коэффициентом трения.

Пеногасители (антивспениватели) удаляют из пленки ЛKM воздух, образующиеся газы и пары, что предотвращает образование дефектов поверхности.

Реологические добавки регулируют вязкость, розлив, выравнивание, склонность к образованию потеков.

Противопленочные агенты обеспечивают однородность ЛKM в процессе хранения, придавая им устойчивость к образованию сгустков и поверхностной пленки.

Загустители используются в воднодисперсионных составах. Наряду с традиционными эфирами целлюлозы начали применяться ассоциативные акриловые и полиуретановые загустители. Они уменьшают разбрызгивание при нанесении, дают лучший розлив, улучшают устойчивость к истиранию, повышают укрывистость, улучшают колерование.

Порообразователи на основе лаурилсульфата натрия способствуют образованию более легкой структуры ЛKM. Этот компонент важен для порошковых ЛKM, так как позволяет наносить трещиностойкие покрытия более толстым слоем.

В последние годы рецептуры жидких ЛКМ претерпевают радикальные изменения. Применяя современные функциональные добавки, можно улучшить свойства покрытий, не разрабатывая новых пленкообразователей. Добавки в рецептурах ЛКМ позволяют:

Улучшить их стойкость при хранении, а также прочностные, термические, химические свойства покрытий;

Интенсифицировать процессы диспергирования пигментов, равномерное растекание краски по поверхности, ее высыхание;

Снизить расход сырья, материалов и электроэнергии при производстве продукта;

Повысить экологическую полноценность ЛКМ путем замены органоразбавляемых красок водными, порошковыми и красками с высоким сухим остатком, предполагающими введение добавок.

Наиболее востребованными являются многофункциональные добавки. К примеру, аэросил - высокодисперсная аморфная кремниевая кислота - используется для придания краскам требуемых реологических свойств, улучшает адгезию, механические и антикоррозийные свойства покрытий.

Современная композиция для образования лакокрасочных покрытий может быть получена смешиванием дозированных исходных компонентов: полуфабрикатных лаков и латексов, суспензий цветных пигментов, суспензий белых пигментов и наполнителей. Из таких компонентов на установке, снабженной мешалкой, путем компьютерного дозирования можно получить ЛКМ даже в магазине, в авторемонтной мастерской и т.д.

Процесс образования лакокрасочного покрытия можно представить как нанесение ЛКМ на поверхность твердого тела, растекание ЛКМ по поверхности и установление прочного адгезионного контакта между подложкой и ЛКМ и отверждение пленки в результате полного испарения растворителя, химических превращений или того и другого одновременно.

Отверждение пленки за счет испарения растворителя характерно для ЛКМ на основе превращаемых пленкообразователей (термопластичных смол, природных смол, эфиров целлюлозы). Такие покрытия могут плавиться при нагревании и растворяться в органических растворителях. На процесс образования пленки в этом случае оказывает влияние вид пленкообразователя, его физические и химические свойства; состав и свойства легколетучей части ЛКМ; состав и количество растворителей с низкой летучестью, пластификаторов и других компонентов, которые в значительных количествах (до 10%) остаются в покрытии; свойства готового ЛКМ, его концентрация, вязкость, температура, продолжительность хранения; условия пленкообразования; температура и влажность воздуха, насыщенность парами легколетучего растворителя.

Процесс пленкообразования для водных дисперсий полимеров, которые в последние годы широко используются в производстве ЛКМ, значительно сложнее, чем для растворов полимеров в органических растворителях. Он протекает в три стадии. Сначала полимерные частицы дисперсии сближаются и вследствие испарения воды контактируют друг с другом. Затем под влиянием силы поверхностного натяжения они сильно деформируются. Коалисценция (сливание) частиц происходит благодаря диффузии полимерных цепей через границу соприкосновения частиц.

Для получения покрытий лучшего качества применяют дисперсии с малым размером частиц и специальными пленкообразующими добавками, или коалисцентами. Они придают краскам морозостойкость, снижая температуру замерзания. Следует помнить, что пленкообразование проходит при определенной для каждого полимера температуре. Если процесс испарения воды идет при более низкой температуре, образуется мутное, растрескивающееся или даже осыпающееся покрытие.

Лакокрасочные покрытия, которые образуются за счет химических превращений пленкообразователя, не плавятся при нагревании, не растворяются органических растворителях, имеют высокую прочность и твердость. Причиной тому - образование трехмерной сетки за счет реакции поликонденсации функциональных групп пленкообразователя между собой (карбоксильных, эпоксидных и т.д.).

Для масляных лакокрасочных составов механизм образования покрытия иной. Растительные масла состоят из триглицеридов жирных кислот. При нанесении олифы на поверхность кислород воздуха присоединяется по двойным связям остатков ненасыщенных жирных кислот и образует перекисные соединения, которые

распадаются на радикалы и инициируют процесс полимеризации жирных кислот. Образуется прочная нерастворимая пленка.

На процесс химического отверждения влияет толщина пленки (твердая поверхностная пленка может затруднять поступление кислорода и отвод газообразных продуктов реакции из внутренней части покрытия, что приводит к его размягчению и деформации), а также температура (повышение температуры на 10 °С может в 2 - 3 раза ускорить реакцию отверждения) и введение катализаторов-ускорителей. Прочность образовавшегося покрытия зависит от соотношения сил адгезии и когезии, которые, в свою очередь, зависят от природы пленкообразователя (полярности макромолекул), толщины пленки, характера поверхности материала.

Это сложные композиции, которые при нанесении на какую-либо поверхность в результате различных физических и химических превращений образуют покрытие (пленку) с определенным комплексом свойств - защитных, декоративных и др. К лакокрасочным материалам относят лаки, краски, эмали, грунтовки, шпатлевки.

Химический состав ЛКМ

Основной компонент лакокрасочного материала – пленкообразующее вещество, которые может быть природным (растительные масла, смолы – канифоль, янтарь и др., битумы, асфальты, целлюлоза, белковые вещества – казеин, костный клей и т.п.) и синтетическим (алкидные, меламиноалкидные, меламиноформальдегидные, перхлорвиниловые и др.).

Другой важнейший компонент лакокрасочного материала – краситель или пигмент. Если красители (органически синтетические вещества, растворимые в пленкообразователе) не лишают окрашенное покрытие прозрачности (их чаще применяют для изготовления лаков), то пигменты не растворяются ни в воде, ни в органических растворителях, ни в пленкообразователях (они диспергируются в них) и делают покрытие непрозрачным. Пигменты бывают природные (минеральные) и синтетические (неорганические и органические). К природным относятся мел (основной пигмент в клеевых, водоэмульсионных красках и шпатлевках; вспомогательный – в масляных, алкидных и других лакокрасочных материалах); охра, мумия, сурик железный, тальк, барит и др. Из синтетических неорганических пигментов наиболее распространены литопон (смесь сульфида цинка и сульфата бария), диоксиды цинка и титана, оксид хрома, ультрамарин и т.д. Органические пигменты находят применение главным образом в материалах промышленного назначения или эмалях ХС-119 . Особый класс пигментов – металлические (тонкодисперсные порошки алюминия, меди, цинка и их сплавов).

В состав лакокрасочных материалов входят также наполнители 9 мел, каолин и др.), растворители и разбавители. Растворители предназначены для перевода пленкообразователя в состояние, пригодное к нанесению на окрашиваемую поверхность и для регулирования вязкости лакокрасочных материалов. Разбавители регулируют только вязкость лакокрасочных композиций. В качестве растворителей используют скипидар (самый лучший растворитель для масляных красок и эмалей ХС-436 , изготовленных на натуральных олифах), бензин, а также смеси различных органических веществ (РС-2 смесь уайт- спирита с ксилолом; № 645 – смесь толуола, амилацетата, бутанола, этанола, этилацетата и ацетона и др.). Кроме основных компонентов в лакокрасочные композиции часто вводят различные активные добавки – сиккативы, ускорители, отвердители. Сиккативы (соединения свинца, марганца и других металлов) предназначены для ускорения высыхания олиф и масляных красок.

Характеристика ЛКМ (лакокраски)

После упоминания этих компонентов представляется целесообразным более подробно остановиться на характеристике лакокрасочных материалов, включая олифы.

Олифы - пленкообразователи, используемые при изготовлении масляных и разведении густотертых красок, приготовлении масляно-смольных лаков, шпатлевок и грунтовок. Их применяют для грунтования и олифки древесины и иных поверхностей перед их покраской. Олифы подразделяются на натуральные и синтетические. Натуральные олифы получаются в результате обработки растительных масел (льняного, подсолнечного и др.); они практически не содержат растворителей. Комбинированные олифы, в том числе « Оксоль», - натуральные пленкообразователи, которые содержат до 45 % растворителей. Синтетические олифы приготовляют на основе продуктов переработки нефти, угля и т.д..; по сравнению с другими видами олиф они недостаточно качественны (имеют темный цвет, резкий запах).

Лаки – растворы пленкообразующих веществ в органических растворителях или в воде. После высыхания они образуют твердую, прозрачную однородную пленку.

Краски - это масляные краски, воднодисперсные краски, водные краски и эмали ХС-5132 . Масляные краски это суспензии пигментов в олифах на основе высыхающих и полувысыхающих растительных масел, применяются для высококачественной отделки. Воднодисперсные (водоэмульсионные) краски представляют собой суспензии пигментов и наполнителей в водных эмульсиях полимеров с активными различными добавками (поливинилацетатные, бутадиен- стирольные, акриловые, акрилатные и другие краски и эмали ХС-5146). Водные краски содержат в своем составе воду, в которой растворяются пленкообразователи, клеевые, декстриновые, казеиновые краски.

Эмали – суспензии пигментов или их смесей с наполнителями в лаках. Они всегда готовы к употреблению. В зависимости от типа пленкообразователя выпускают алкидные (глифталевые, пентафталевые), меламина - формальдегидные, нитроцеллюлозные и другие эмали.

Грунтовки – суспензии пигментов или их смесей с наполнителями в пленкообразующем веществе. Предназначены для нанесения первого предварительного слоя на окрашиваемую поверхность.

Шпатлевки – вязкие массы, служащие для заполнения неровностей и углублений, сглаживания поверхностей, подготавливаемых к покраске.

Лакокрасочные материалы это те материалы, которые при нанесении на подготовленную поверхность способны образовать после высыхания прочную защитную пленку.

Лакокрасочные материалы используются в строительстве при проведении отделочных декоративных работ внутри помещений и при защите разных строительных конструкций от коррозии и атмосферных осадков.

ЛКМ это составы, которые наносятся на подготовленные основания и отделываемые поверхности тонкими слоями в жидком виде с помощью кистей,валиками и методами распыления. После высыхания составы ЛКМ способны образовать защитную пленку, которая отличается способностью защитить поверхность от коррозии,от атмосферных осадков а также придает обработанным поверхностям красивый и привлекательный внешний вид. В зависимости от густоты используемого лакокрасочного материала защитная пленка может иметь после высыхания от 60 до 500 мкм. К основным относят различные краски способные образовать покрытие нужного цвета.

Также относят лаки различного происхождения которые способны образовать после высыхания защитную,прозрачную и прочную пленку.Также к лакокрасочным материалам относят пигменты и связующие вещества,различные вспомогательные вещества такие как разбавители красок и лаков,растворители,сиккативы,грунтовки,шпатлевки и другие материалы. Лакокрасочная промышленность выпускает для строительных нужд в основном готовые к использованию различные лаки и краски, эмали или густотертые краски которые состоят из пигментов и наполнителей, а также связующих (клея, олифы, полимеров). ЛКМ расфасовываются в удобные упаковки и производятся в большом ассортименте, разных цветов и оттенков.

Густотертые краски представляют собой цветные пасты, которые перед употреблением разводят до нужной консистенции с помощью натуральной олифы или может быть использована полунатуральная олифа. Для снижения вязкости различных красок используют также скипидар или уайт-спирит в количестве до трех процентов.Если окрасочный состав содержит растворителя в количестве более трех процентов,происходит снижение блеска покрытия,появляются трещины и ухудшается качество защитного покрытия пленки после высыхания.

Лакокрасочные материалы и их свойства

Свойства лакокрасочных материалов разделяют на химические,физико-химические и малярно-технические.К химическим свойствам ЛКМ относят обычно количество в процентном отношении составных веществ,растворителей,пленкообразующих веществ,водорастворимых солей,наполнителей и так далее.К физико-химическим свойствам относят прежде всего вязкость,плотность,укрывистость,скорость высыхания пленки (отвердевания).К малярно-техническим свойствам относят плотность,степень перетира,стекаемость,наносимость,перелив и другие.Другими словами, сюда входят все свойства, которые характеризуют удобство в работе с ЛКМ.

Одно из важнейших свойств лакокрасочных материалов это укрываемость.Укрываемость ЛКМ это способность материала при равномерном распределении на основание одноцветной поверхности делать невидимым ранее нанесенный слой.Дисперсность и тонкость помола пигментов лакокрасочных составов имеет большое значение так как чем тоньше размалывается пигмент,тем лучше поверхность окрашивается,становиться лучше укрываемость и красящая способность материала.

Свойства лакокрасочных покрытий:

Лакокрасочное покрытие образуется на поверхность материала в следствии нанесения ЛКМ и высыхания.В результате высыхания ЛКМ образуется защитная пленка.Защитная пленка в свою очередь имеет разные свойства и отвечает разным требованиям, которые перечислим несколько ниже.

2.Химические свойства (устойчивость при воздействии высокой температуры,газов,атмосферных осадков,пара,разных агрессивных химических растворов,щелочей,масел,нефти,бензина,мыльных растворов и др.).

3.Физико-химическими свойствами (твердость,износостойкость,эластичность,прочность,прочность на изгиб,адгезия).

4.Защитными свойствами (Морозостойкость,паропроницаемость,водостойкость,антикоррозионная стойкость,термостойкость,светостойкость,стойкость в различных атмосферных условиях.

5.Малярно-технические свойства (должны поддаваться шлифовке,полировке и другим видам обработке поверхностей.зачистки например.

6.Электроизоляционными свойствами.

7.Специальные свойства.Определенные виды ЛКМ имеют специальные присущие только им свойства.

Другое важное свойство это маслоемкость, которое выражается в количестве масла нужного для добавления в 100 г.,пигмента для получения однородной пасты.Чем меньше маслоемкость пигментов, тем качественнее получаются окрашиваемые составы,потому что защитная краска разрушается в следствии старения пленки а не пигмента.Антикоррозионная стойкость -важное свойство окрасочных составов образовать после высыхания стойкую и прочную защитную пленку,способную защитить надежно металлические покрытия от коррозии.

Высокими антикоррозионными свойствами обладают цинковые и свинцовые кроны,свинцовые белила,алюминиевая пудра,свинцовый сурик и другие составы.Паропроницаемость лакокрасочных составов зависит напрямую от антикоррозионных свойств лакокрасочных покрытий.Чем выше антикоррозионная стойкость ЛКМ,тем меньше паропроницаемость материала.

Состав лакокрасочных материалов (ЛКМ)

В состав лакокрасочных материалов входят пигменты,пленкообразующие,различные наполнители и пластификаторы,а также растворители,добавки и сиккативы.Пленкообразующие ЛКМ являются многокомпонентной системой и после нанесения на обрабатываемую поверхность в результате различных физико-химических процессов образуется защитная пленка.

Пленкообразующие вводятся в состав ЛКМ для того чтобы связать наполнители с пигментами,для растворения ЛКМ органическими растворителями,для образования после высыхания прочной защитной пленки,а также для обеспечения хорошей адгезии с обрабатываемой поверхностью.К пленкообразующим веществам относят различные полимеризационные смолы (на основе хлористого винила, метакрилатов,акрилатов),природные смолы,такие как битумы,канифоль,асфальты и другие,поликонденсационные смолы (полиуретановые,алкидные,формальдегидные,эпоксидные,кремнийорганические и другие.К пленкообразующим веществам относятся также эфиры целлюлозы,жирные кислоты, таловое масло и растительные масла.

Алкидные смолы занимают первое место среди пленкообразующих веществ в производстве ЛКМ.Алкидные смолы являются полиэфирами имеющие разветвленное строение. Это продукты от не полной переработки многоосновных кислот, одноосновных жирных кислот и спиртов.Алкидные смолы классифицируются в зависимости от используемого спирта при их изготовлении.Таким образом различают глифталевые алкидные смолы (на основе глицерина),пентафталевые алкидные смолы (на основе пентаэритрита),этрифталевые алкидные смолы (на основе этриола) и ксифталевые на основе ксилита.

Для хорошей растворимости алкидной смолы,которая придает уже готовому лакокрасочному составу эластичность и водостойкость,ее модифицируют маслами растительного происхождения или жирными кислотами. Поэтому алкидные смолы принято разделить на высыхающие и не высыхающие.Содержание масла в таких составов может достигать 70 процентов. Если в составе присутствует до 35 процентов масла, то такие составы называются тощие,если содержание масла от 46 до 55,составы называются средней жирности.Если в составе содержаться масла в процентном отношении от 55 до 70,то такие составы принято называть жирными.В случае, когда состав содержит меньше 35 процентов масла (например 34),такой состав называется сверхтощий.

Большой опыт в использование пентафталевых алкидных смол показал, что такие смолы приобретают наилучшие защитные характеристики когда содержание масла присутствует в пределах 60-65 процентов.А для глифталевых смол,содержание масла должно быть-до 50 процентов.Такие важные показатели как скорость высыхания защитной пленки и водопроницаемость при данной жирности зависит главным образом от вида использования растительного масла.Растительные масла я назову ниже по порядку в зависимости от скорости высыхания:

1.Масло тунговое.

2.Ойтисиковое масло,

3.Масло льняное,

3.Касторовое масло,

5.Подсолнечное масло.

Масла располагаются в обратном порядке по светостойкости.Эти данные удобно использовать например для изготовления разных алкидных лакокрасочных материалов.Для изготовления грунтовок используют льняное и тунговое масла,так как грунтовки используются в качестве промежуточного слоя,для лучшего сцепления ЛКМ с основанием и не подвергаются воздействию солнечного света.Алкидные соединения могут применяться также совместно с другими смолами(поликонденсационными,полимеризационными) и нитратами целлюлозы.В зависимости от используемого модифицирующего вещества,такие смолы подразделяются на алкидно-карбамидные, алкидно-меламиновые,алкидно-стирольные,алкидно-эпоксидные,алкидно-акриловые и алкидно-полиорганосилоксановые.Они в себе сочетают свойства алкидной смолы и модифицирующего компонента.

Алкидные смолы можно разделить на:

♣.Разбавляемые водой (водоразбавляемые),и нерастворимые в воде.

♠.Разбавляемые с помощью органических растворителей и растворимые в них.

♣ Использование алкидных смол:

♦ Водоразбавляемые алкидные смолы в наше время нашли широкое применение в приготовление водоэмульсионных лакокрасочных материалов.Такие материалы обладают рядом преимуществ перед другими,(например перед ЛКМ на основе органических растворителей).Они экологически чисты и не вредят организму человека,в пожарном отношении безопасны.В таких составов, водоразбавляемые алкидные смолы взаимодействуют с фенолоформальдегидными водорастворимыми смолами,или с аминоформальдегидными, которые вводят в состав в качестве отвердителя и в результате образуется надежная защитная пленка.

♦ Алкидные смолы разбавляемые водой используются для приготовления водоэмульсионных грунтовок и эмалей.Глифталевые смолы разбавляются органическими растворителями и используются в производстве эмалей,грунтовок и шпатлевок для внутренних работ.Пентафталевые смолы используются широко в производстве лаков и эмалей для защиты конструкций находящиеся в умеренном климате под открытым небом.Наряду с этим,из высыхающих алкидных смол изготавливают различные грунтовки,эмали,лаки,олифы,шпатлевки холодной и горячей сушки.

♣ Пигменты