Лакокрасочные материалы

Содержание 

ВВЕДЕНИЕ 3

§ 1. ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ КРАСОЧНОГО СОСТАВА 4

1. Связующие (пленкообразующие) вещества 5

2. Пигменты 6

3. Растворители и разбавители 9

§ 2. ПОЛИМЕРНЫЕ КРАСОЧНЫЕ СОСТАВЫ 10

1. Полимерные краски 10

2. Полимерные эмульсионные (латексные) краски 11

3. Полимерцементные краски 18

§ 3. ЛАКИ И ЭМАЛЕВЫЕ КРАСКИ 18

1. Лаки 18

2. Эмалевые краски 19

3. Лакокрасочные защитные покрытия 19

4. Обмазки и замазки 21

§ 4. ОЛИФЫ И МАСЛЯНЫЕ КРАСКИ 22

1. Олифы 22

2. Масляные краски 23

ЗАКЛЮЧЕНИЕ  ……………………………………………………………………………………………24

Список литературы. 25

ВВЕДЕНИЕ

    Лакокрасочными материалами называют вязкожидкие составы, наносимые на поверхность конструкции тонким слоем, который через несколько часов отвердевает и образует пленку, прочно сцепляющуюся с основанием. Схема лакокрасочного покрытия показана на рис. 18.1.

   К лакокрасочным материалам относятся:

   1) грунтовки и шпаклевки для подготовки поверхности к окраске; нанося их, получают однородные и ровные поверхности;

   2) красочные составы (краски), применяемые в вязко-жидком или пастообразном виде, образующие покрытия нужного цвета;

   3) связующие вещества и пигменты, из которых изготовляют красочные составы;

   4) лаки, создающие пленку, отличающуюся блеском;

   5) растворители и разжижители лаков и красок;

   6) пластификаторы, отвердители полимерных красок и другие специальные добавки.

   Лакокрасочные материалы применяют для архитектурной отделки фасадов зданий, они придают помещениям красивый вид, создают в них необходимые санитарно-гигиенические условия. Нередко лакокрасочные материалы помогают предохранить материал конструкции от разрушительных воздействий   среды. Отделочный  слой фасада здания первый встречает действие дождя, ветра, агрессивных газов, содержащихся в воздухе, изменения температуры среды. Придавая лакокрасочному покрытию водоотталкивающие свойства и эластичность, можно значительно увеличить срок безремонтной службы самой отделки, повысить долговечность конструкции и улучшить эксплуатационные качества зданий. Все шире применяют лакокрасочные материалы специального назначения. Одни из них являются химически стойкими, ими покрывают металлические и железобетонные конструкции для предохранения от коррозии, другие необходимы для защиты древесины (антисептические и огнезащитные краски для дерева).

   Имеются жароупорные лаки, которыми окрашивают промышленное оборудование. Санитарно-техническое оборудование, металлические трубопроводы также нуждаются в защитной окраске.

   Лакокрасочная промышленность выпускает в основном готовые материалы, перед их употреблением добавляют лишь растворители или разбавители. Сборные конструкции и детали должны поступать с заводов на строительство с полной готовностью, т. е. в окончательно отделанном виде. Для этого на заводах сборных строительных конструкций предусматривается конвейерная линия отделки элементов.

§ 1. ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ КРАСОЧНОГО СОСТАВА

    В таблице 1 представлен состав красок и указаны назначения основных компонентов.

    Наличие каждого из компонентов не обязательно во всех красках. Например, краски для глянцевых покрытий не содержат наполнителей, которые являются грубодисперсными неорганическими частицами. Последние используются в красках для матовых покрытий, например в автомобильной промышленности.

    Природа полимеров или смол для красок различного целевого назначения сильно различается. Это обусловлено различиями в методах нанесения и отверждения, природе подложек и условиями эксплуатации покрытий. Так, краски для архитектурных сооружений («декоративные» или «строительные») должны применяться на месте при умеренных температурах (7--30 °С в зависимости от климата и географического района). Они «высыхают» или «отверждаются» по одному из двух механизмов: за счет окисления на воздухе или испарения разбавителя (воды), сопровождающегося коалесценцией латексных частиц связующего. Многие промышленные процессы окраски требуют применения тепла или других видов облучения (УФ-, ИК.-, ускоренными электронами) для стимулирования химических реакций, таких как свободнорадикальная полимеризация или поликонденсация, которые необходимы, чтобы превратить жидкие полимеры в сильно сшитые твердые пленки. Обычно наиболее часто в этих процессах используют «термоотверждаемые» пленкообразователи, которые часто являются смесями двух различных по химической природе олигомеров, например, алкидных с аминосмолами. Между процессами окислительного высыхания и термоотверждения имеется сходство в том, что в обоих случаях используются низкомолекулярные полимеры, которые в процессе отверждения сшиваются и превращаются в весьма сложные высокомолекулярные продукты. Наряду с этим можно получить покрытия обоих указанных выше типов, не прибегая к сшиванию. В случае декоративных или строительных красок таковыми являются эмульсионные краски, в которых связующее находится в виде частичек высокомолекулярного полимера, взвешенных в водной среде. Лаки, используемые в автомобильной промышленности, могут быть растворами высокомолекулярных полимеров. В обоих случаях нет необходимости в сшивании для достижения удовлетворительных свойств пленки.

    Таблица 1. Состав красок

    

1. Связующие (пленкообразующие) вещества

   Связующими веществами в красочных составах являются следующие материалы: полимеры -- в полимерных красках, лаках, эмалях; каучуки -- в каучуковых красках; производные целлюлозы -- в нитролаках; олифы -- в масляных красках; клеи (животный и казеиновый) -- в клеевых красках; неорганические вяжущие вещества -- в цементных, известковых, силикатных красках.

   Полимеры применяют в красках и лаках вместе с растворителем, а также в сочетании с олифой или цементом (полимерцементные красочные составы).

   Применение синтетических полимеров значительно сократило расход растительных масел на приготовление строительных красок и дало возможность выпускать но

   вые виды долговечных и экономичных красочных составов. Хотя некоторые полимерные краски и лаки еще дороги, все же стоимость окраски 1 м² поверхности полимерными составами, отнесенная к одному году эксплуатации, часто бывает ниже стоимости отделки другими строительными красками (известковыми и др.). Широкое применение полимерных лаков и эмалей привело к почти полному отказу от импорта дорогих природных смол (шеллака, копалла, даммара), ввозимых из Индии и других стран. Прежде основным сырьем лакокрасочной промышленности являлись природные смолы и растительные масла.

   Связующее вещество -- главный компонент красочного состава, который определяет консистенцию краски, прочность, твердость и долговечность образующейся пленки. Связующее выбирают, учитывая и прочность его сцепления (адгезию) с основанием после затвердевания. Защитные свойства лакокрасочного покрытия по отношению к металлу, бетону или другому материалу зависят как от связующего, так и от примененного пигмента. Например, алюминиевый пигмент замедляет коррозию стали, в то время как малярная сажа ее ускоряет.

2. Пигменты

   Пигменты представляют собой тонкие цветные порошки, нерастворимые в связующем веществе и растворителе. От них зависит не только цвет, но и долговечность лакокрасочного покрытия. Подобно заполнителю в строительных растворах и бетонах, пигмент уменьшает усадочные деформации пленки при ее твердении («высыхании») и при колебаниях влажности окружающей среды. Искусственные пигменты с большой красящей способностью разбавляют белым тонкодисперсным наполнителем, что удешевляет красочный состав. Наполнители: мел, молотый известняк или гипс, порошки сернокислого бария или талька, не снижающие атмосферостойкости покрытия. Неорганические пигменты состоят из оксидов и солей металлов различного цвета. Красочные составы, выпускаемые заводами, а также приготовляемые на месте строительных работ, содержат чаще всего неорганические пигменты.

   Органические пигменты -- это малярная сажа, графит и синтетические красящие вещества, обладающие высокой красящей способностью. К ним относятся пигменты: желтый и оранжевый светопрочные, алый, голубой.

   Пигменты бывают природные (мел, охра, мумия, железный сурик, киноварь) и искусственные. К искусственным пигментам, получаемым путем химической переработки сырья, относят белила, кроны, ультрамарин, малярную лазурь и др.

   Белые пигменты. К ним относятся белила, мел, известь, алюминиевая пудра.

   Титановые белила представляют собой тонкий порошок диоксида титана TiO₂. Их считают лучшими из современных белил: они светостойки, обладают хорошей кроющей способностью, неядовиты. Применяют для изготовления масляных, эмалевых и других наружных и внутренних красок по металлу, дереву, штукатурке. Цинковые белила (в основном оксид цинка ZnO) светостойки, неядовиты. Однако, как и свинцовые белила, недостаточно стойки к действию щелочей.

   Свинцовые белила -- белый порошок основного карбоната свинца 2РbСО₃*Pb(ОН)₂. Вследствие токсичности их применяют редко. Темнеют при действии сероводорода, сернистого газа и других сернистых соединений. Поэтому свинцовые белила нельзя, например, смешивать с ультрамарином. Литопоновые белила, состоящие из осажденных ZnS и BaSO₄, на свету желтеют. В связи с чем их применяют в смеси с голубым пигментом лишь для внутренних покрасок.

   Мел широко используется как пигмент и наполнитель для разбеливания цветных пигментов. Чаще всего входит в состав клеевых окрасок помещений, силикатных красок, побелок потолков.

   Воздушную известь применяют, главным образом, для побелки фасадов зданий.

   Алюминиевый пигмент имеет пластинчатую форму частиц, благодаря которой получают красочное покрытие, имеющее «панцирное» строение. Алюминиевая масляная окраска металлических конструкций предохраняет их от коррозии, поскольку образующаяся пленка водостойка, практически непроницаема для ультрафиолетовых лучей и долговечна.

   Желтые пигменты -- кроны и охры. Цинковый крон (хромат цинка) применяют и основном для антикоррозионных окрасок металлических покрытий. Свинцовые кроны (на основе хромата и сульфата свинца) -- это пигменты, имеющие цвет от лимонною до оранжевого. Желтые кроны изменяют свой цвет под действием раствора щелочей (краснеют). Свинцовые кроны токсичны, работа с ними требует соблюдения требований охраны труда.

   Охры, называемые иногда; земляными красками, состоят из гидроксида железа с примесью глины. Цвет охры может быть от светло-желтого и золотистого до темно-желтого в зависимости от содержания оксида железа и примесей. Прокаленная охра приобретает коричневый или красный цвет.

   Коричневые пигменты. Эта группа пигментов включает умбру и ряд смешанных пигментов, получаемых из железного сурика и мумии. Умбра, как и охра, относится к числу земляных красок. Это тонкий порошок глины, окрашенный в природных условиях Fе₂Оз, МnО₂ и другими примесями в различные оттенки коричневого цвета.