Автор: Пользователь скрыл имя, 12 Марта 2012 в 13:51, курсовая работа
К лакокрасочным материалам относятся жидкие составы на различной основе, способные при нанесении на твёрдую поверхность высыхать с образованием плёнок – покрытий.
Лакокрасочные товары предназначены для получения защитных и декоративных покрытий на металлах, древесине и строительных композиционных конструкциях. Такие покрытия обладают водоотталкивающими свойствами, предохраняя материалы от разрушения (гниения древесины, коррозии металлов и др.), а также играют активную роль в формировании цветовой гармонии интерьеров.
Эмали на основе алкидных и аминоформальдегидных смол нашли широкие применение для окраски автомобилей, холодильников, стиральных машин, велосипедов, швейных машин, металлической мебели и других изделий и приборов, позволяющих применить горячую сушку. Продолжительность сушки при 130˚ С составляет 1 час.
Нитроэмали представляют собой суспензии пигментов в нитролаках с добавлением пластификаторов.
Нитроэмали отличаются большой быстротой сушки (30-40 мин.) и дают твердые прочные пленки, способные полироваться до зеркального блеска, а также сравнительно стойкие к воздействию влаги, слабых кислот и щелочей.
Основными недостатками пленок нитроэмалей являются их горючесть и не очень высокая адгезионная способность. Однако горючесть коллоксилина в пленках эмали сильно снижена пластификаторами и минеральными пигментами. Повышение прилипаемости пленок достигается пластификаторами, добавлением глифталевых и глифталемасляных смол, применением грунтовок.
В зависимости от назначения нитроэмали отличаются друг от друга видом и количеством добавляемых пластификаторов и смол.
Нитроэмали НКО предназначены для внутренних отделочных и строительных работ кистевым способом. Нитроэмали марки ДМО применяются для окраски деревянных и металлических поверхностей, а нитроэмали марки НК-З6 — для окраски кожаных изделий (покрывное крашение).
Перхлорвиниловые эмали приготовляют затиранием пигментов с пластификаторами и разведением перхлорвиниловым лаком, содержащим глифталевые и глифталемасляные смолы, присутствие которых повышает адгезионную способность эмалей.
Перхлорвиниловые эмали дают пленки, весьма стойкие к действию влаги и химических реагентов. Негорючесть и атмосфсростойкость этих пленок обусловили широкое применение перхлорвиниловых эмалей для защитных покрытий по дереву и металлам.
На основе перхлорвиниловых лаков разработаны фасадные краски.
Кроме перхлорвиниловых, на основе синтетических смол изготовляют и другие эмали, такие как эмали на основе кремнийорганических, эпоксидных и других смол. Для деревянных изделий предназначены спиртовые эмали на основе спиртовых идитольных лаков. Однако они невлагостойкие. Для отделки кожи покрывным крашением используют эмали на основе полиакриловых лаков.
Эмульсионные краски.
Водоэмульсионные краски приготовляют на основе водных эмульсий олиф и лаков изготовляют на основе нитроцеллюлозы и синтетических смол.
Стабильность эмульсий достигается введением эмульгаторов (соли синтетических жирных кислот и др.), диспергаторов наполнителей и пигментов (полифосфаты). Пластификаторы повышают эластичность пленок, другие добавки придают водоэмульсионным краскам антикоррозионные, противогрибковые и другие свойства.
Эмульсионные масляные краски приготовляют, в основном, следующими способами:
- эмульгированнем олифы в водном растворе иди водного раствора в олифе (в присутствии эмульгаторов) и последующим перетиранием пигментов на эмульсии (эмульсионной олифе);
- замешиванием водной пасты пигмента с обычной или эмульсионной олифой.
Краски на эмульсиях масла (олифы) в воде дают экономию растворителей. Они менее огнеопасны и имеют более слабый запах. Однако пленки их вследствие невысокого содержания олифы в эмульсии отличаются матовостью и недостаточной стойкостью к действию воды. Поэтому такие эмульсионные краски используют, в основном, для внутренних работ, главным образом по штукатурке и дереву, а также для окраски поверхностей, мало подвергающихся воздействию воды.
При использовании красок на эмульсиях воды и масле (олифе) также достигается определенная, хотя и меньшая, экономия растворителей. Эти эмульсии содержат больше олифы и дают блестящие пленки, мало отличающиеся от обычных масляных красок. Они применяются обычно для малярных работ.
Водоэмульсионные краски содержат водные эмульсии пленкообразующих веществ.
Краски на основе стиробутадиенового латекса и водных дисперсий полвинилацетата и его сополимеров, а также акриловых смол почти не имеют запаха, неогнеопасны и быстро высыхают (1-3 часа). Пленки их имеют достаточно высокую атмосферостойкость, хорошую адгезию к дереву, бетону, кирпичу и др. Благодаря устойчивости к действию щелочи их можно наносить по свежей штукатурке и цементу.
Для водоэмульсионных красок на основе поливинилацетата применяется поливинилацетатная эмульсия, получаемая при эмульсионной полимеризации винилацетата в водной среде.
Для повышения эластичности пленок эмульсии в нее вводят значительные количества пластификатора — дибутилфталата.
Эмульсионные краски на основе полиакриловых смол (АК) и их сополимеров используются при отделке обувных (для верха обуви), одежных и галантерейных кож посредством покрывного крашения их лицевой поверхности.
Водоэмульсионные краски разбавляются водой и легко наносятся на древесину и строительные конструкции. Они быстро сохнут (1-3 часа), неогнеопасны, имеют слабый запах.
Недостатком водоэмульсионных красок является нестабильность эмульсии при низких температурах (ниже 0 ˚С) и при длительном хранении.
Клеевые, силикатные и известковые краски
В клеевых красочных составах пленкообразующим веществом является казеин (казеиновые краски) или другая клеевая основа (костная, крахмальная, мучная, мездровая), которая растворяется в воде. Для получения краски готовят суспензию пигмента с наполнителем (мелом) в клеевом растворе. Такие краски легко смываются водой и используются для работ внутри помещений.
Более водостойкие казеиновые краски получают, добавляя известь-пушонку к суспензии. Такие краски могут применяться для наружных работ (фасадные краски). Их выпускают в виде сухого порошка и паст.
Силикатные краски получают в виде суспензии пигментов в водном растворе жидкого стекла. Они применяются для окраски поверхностей строительных конструкций; при этом образуются блестящие цветные стеклообразные покрытия, недостаточно устойчивые к атмосферным воздействиям.
Известковые краски — это суспензии щелочеустойчивых пигментов и извести в воде. При высыхании покрытия образуется водостойкая красочная пленка, содержащая углекислый кальций, однако менее интенсивно окрашенная, чем силикатные покрытия.
Пигменты - сухие красящие вещества, неорганические или органические, природные или искусственные, диспергируемые в пленкообразующих веществах для придания краскам, эмалям, грунтовкам, шпатлевкам цвета и непрозрачности. Пигмент сообщает лакокрасочному покрытию определенные механические свойства, устойчивость к действию воды, света и атмосферных влияний. Наиболее широкое распространение в лакокрасочной промышленности получили неорганические пигменты, такие как диоксид титана, сурик железный, охра и др.
Органические пигменты применяют в меньшем объеме, к ним относятся пигмент алый, фталоцианиновый голубой и зеленый.
Все красящие вещества по происхождению подразделяются на органические и минеральные. Первые обычно называются органическими красителями, а вторые – минеральными пигментами.
Из органических красящих веществ в лакокрасочном производстве используются главным образом окрашенные соединения, нерастворимые в воде и в связующих веществах, а также водорастворимые красители, предварительно переведенные в нерастворимые окрашенные соли.
Минеральные пигменты представляют собой окрашенные окислы и соли поливалентных металлов (Fe, Pb, Cr, Cu и др.). Они не растворяются в воде, органических растворителях и связующих веществах. Будучи окрашены и имея белее высокий коэффициент преломления, чем связующие вещества (олифы и смолы), они обеспечивают непрозрачность и окраску покрытия.
Минеральные пигменты отличаются высокой химической стойкостью, светостойкостью и устойчивостью к атмосферным воздействиям, они также характеризуются чистотой и насыщенностью цвета, разнообразием оттенков.
К основным свойствам, характеризующим качество и назначение пигментов, относятся цвет, красящая способность, укрывистость, маслоёмкость, светостойкость, химическая устойчивость, ядовитость и удельный вес. Эти свойства обусловлены в основном природой пигмента, его химическим составом, а также в значительной степени его дисперсностью.
Дисперсность, или степень измельчения порошка пигмента, зависит от его природы и методов изготовления. С дисперсностью связаны цветовые свойства пигмента, его красящая способность, укрывистость и маслоёмкость. При высокой степени дисперсности улучшается цветовой тон и яркость пигмента.
Обычно размер основной массы частиц колеблется от 0,5 до 1 мКм. Оценку дисперсности производят ситовым анализом, т.е. просеиванием порошка через сита с определёнными размерами ячеек, а также методом седиментации, т.е. по скорости осаждения частиц в жидкости, и микроскопическим методом – просматриванием препаратов пигмента под микроскопом.
Красящая способность, или интенсивность пигмента, рассматривается как способность его при смешивании с пигментами другого цвета оказывать влияние на цвет получаемой смеси. Интенсивным считается тот пигмент, который расходуется в меньшем количестве для придания смеси определённого оттенка, например при разбеливании (смешивании с белыми пигментами).
Укрывистостью, или кроющей способностью, называют способность пигментов при растирании с маслом и нанесении полученной краски ровным слоем делать невидимым цвет закрашиваемой поверхности (грунта). Укрывистость сухой краски тем лучше, чем более тонкий слой тёртой краски необходимо нанести для закрашивания нежелающего слоя без просвечивания цвета последнего. Обычно укрывистость определяют путём последовательного нанесения нескольких слоёв краски на стеклянную пластинку, на обратной стороне которой нанесены чёрные полосы. Просматривание ведут в отраженном свете, положив пластинку на лист белой бумаги.
Укрывистость выражается минимальным числом граммов сухого пигмента или тёртой краски, необходимых для закрашивания 1 м2 поверхности. Этот показатель даёт очень важную технико-экономическую характеристику качества пигмента. Для разных пигментов укрывистость колеблется в значительных пределах: от 20 г для железного сурика до 200 г для свинцовых белил.
Маслоёмкость называется способность пигмента воспринимать для получения нужной консистенции краски определённого количества масла. Обычно различают два показателя, характеризующих маслоёмкость пигмента: маслоёмкость 1-го рода и маслоёмкость 2-го рода.
Маслоёмкостью 1-го рода называется количество масла, необходимое для получения с данным пигментом связной красочной пасты. Маслоёмкость 2-го рода характеризует содержание масла в приготовленной краске, готовой к употреблению. Показатели маслоёмкости выражают в весовых процентах масла от веса пасты или готовой краски или количеством граммов масла на 100 г пигмента при затирании до состояния пасты или готовой краски. Чем ниже маслоёмкость пигмента, тем меньше расходуется масла на приготовление краски.
Чем меньше удельный вес и выше дисперсность пигмента, тем больше его маслоёмкость.
Светостойкость характеризует способность пигмента сохранять первоначальный цвет под действием солнечного или искусственного света. Органические красители менее светостойки. Под действием света они постепенно выцветают, что выражается в понижении насыщенности и яркости цвета, в постепенном посерении и побелении. Минеральные пигменты более светостойки, однако иногда темнеют.
Химическая устойчивость характеризует способность пигментов противостоять действию воды, кислот, щёлочей, различных солей, газов и других веществ.
Ядовитость пигмента определяется его химической природой. Так, пигменты, содержащие ртуть и свинец, ядовиты. Поэтому их нельзя применять для окраски посуды, игрушек, мебели и других бытовых изделий.
Чистота пигментов имеет важное значение для определения их качества. Пигменты не должны содержать вредных примесей, изменяющих их основные свойства и оказывающих вредное воздействие на красочные покрытия и окрашиваемую поверхность.
Белые пигменты
К белым пигментам относятся: цинковые, литопонные, титановые и свинцовые белила, сернокислый барий и мел.
Цинковые белила представляют собой легкий (пушистый) порошок белого цвета, состоящий из окиси цинка. Получение их основано на окислении металлического цинка и цинкосодержащих руд.
Цинковые белила широко используются для приготовления тертых масляных и эмалевых красок. Они менее атмосферостойки, чем свинцовые белила, но более безвредны и не темнеют от сероводорода, так как образующийся в этом случае сернистый цинк имеет белый цвет.
Существенным недостатком цинковых белил, является их фотохимическая активность, ведущая к ускоренному старению масляных и смоляных красочных пленок. Фотохимическая активность цинковых белил выражается в ускорении ими химических процессов в пленках под действием солнечного света, что проявляется в постепенном образовании мельчайших трещин и мелении пленок, вследствие чего теряется блеск покрытий.
Чистые цинковые белила полностью растворяются в разбавленной соляной и других кислотах. Наличие нерастворимого остатка указывает на содержание примесей. Показатель укрывистости их в пересчете на сухой пигмент не должен быть более 110 г/м2.
Литопонные белила, или литопон, — порошок белого цвета, состоящий из смеси сернистого цинка и сернокислого бария. В виде эквимолекулярной смеси сернистого цинка и сернокислого бария литопон получают взаимодействием растворов ZnS и ВаSO4.