Среда , Сентябрь 26 2018
Главная / Материалы / Краски и их составляющие общие сведения и классификация

Краски и их составляющие общие сведения и классификация

В строительстве растут требования, предъявляемые к качеству внутренней и наружной отделок зданий и сооружений. Производство отделочных работ осуществляется с применением лакокрасочных материалов, отличающихся по назначению, свойствам и экономическим показателям.
Правильный выбор лакокрасчного покрытия имеет существенное значение для надёжного и длительного предохранения строительных конструкций и изделий от разрушения.
Окраска — один из самых распространённых видов отделки, обладающий наибольшими колористическими возможностями. Для создания соответствующей цветовой среды применение краски является достаточно эффективным как для фасадов, так и для интерьеров зданий. Следует отметить, что если во внутренних помещениях не предъявляются особые жёсткие требования к долговечности окраски, то для фасадов домов эти требования являются определяющими, из-за сложности возобновления окрасочных покрытий, особенно в условиях современного многоэтажного строительства.
Лакокрасочный материал — это вещества и составы, которые наносятся тонким слоем на поверхность, подлежащую отделке, где они образуют достаточно прочную и твердую плёнку, хорошо сцепляющуюся с основанием.
Назначение этих материалов — предохранять части зданий и сооружений от разрушения и придать строительным конструкциям определённую декоративность. Нередко лакокрасочные материалы служат для улучшения санитарно-гигиенических качеств помещений. Но чаще всего они комплексно служат указанным целям, так как помогая создавать определённое архитектурно-художественное оформление внутри и снаружи здания, они вместе с тем предохраняют материалы конструкций от воздействий окружающей среды.
В зависимости от условий эксплуатации и применения лакокрасочные покрытия подразделяются на следующие основные группы: стойкие внутри помещения, атмосферостойкие, водостойкие, морозостойкие, огнестойкие, устойчивые к действию химических реагентов и т.п.
Лаки и краски представляют собой сложные системы, в состав которых входят плёнкообразующие, пластификаторы, растворители, сиккативы. В составе красок, кроме того, находятся пигменты и наполнители.
К лакокрасочным материалам относятся:
1. Связующие (плёнкообразующие) материалы.
2. Пигменты (цветные порошки) с наполнителями. При смешивании этих веществ получают краски.
3. Готовые красочные малярные составы, образующие покрытия заданного цвета.
4. Лаки, создающие плёнку, отличающуюся блеском и твёрдостью.
Кроме того, имеются вспомогательные материалы: грунтовки, шпатлёвки, (см. «Фасады», «Перегородки» и «Внутренняя отделка») применяющиеся для подготовки поверхности, различные растворители, разбавители, пластификаторы и сиккативы — вещества, модифицирующие то или иное свойство малярных композиций.
Связующие (плёнкообразующие) вещества являются важной состовляющей лаков и красок . От их свойств в значительной мере зависит удобонаносимость малярных составов, а также скорость отвердевания, прочность и долговечность образовавшейся плёнки. Имеется, следовательно, определённая аналогия с ролью неорганических вяжущих, влияющих на тот же комплекс свойств в строительных растворах и бетонах.
Свяжущие представляют собой или обработанные растительные масла (олифы), или синтетические высокомолекулярные соединения (синтетические и природные смолы и некоторые другие полимеры и сополимеры), а также неорганические вяжущие — известь, цемент, жидкое стекло и клей из природного сырья — животный клей, казеиновый клей и т.п.
Пигменты — это тонкодисперсные, нерастворимые в растворителях цветные порошки, иногда называемые сухими красками. Пигменты вводят в лакокрасочные материалы для придания покрытиям цвета и укрывистости, а также для улучшения их физико-механических и противокоррозийных свойств. Кроме того пигменты во многом являются аналогами заполнителей в растворах и бетонах и влияют на стоимость красочных составов.
Вспомогательные материалы — растворители, например: сольвентнафта, уайт-спирит, ацетон, ксилол и др. — это летучие жидкости, применяемые для растворения высоковязких плёнкообразующих материалов. Краска приобретает «рабочую вязкоть» и становится удобной для нанесения на поверхность.
Пластификаторы добавляют к лакам, краскам и смолам для снижения их вязкости, придания покрытиям гибкости и эластичности. Обычно их вводят в количестве 20-50% от массы плёнкообразующего вещества. Наиболее часто применяют сложные эфиры Фосфорной кислоты или касторовое масло (растительный продукт, получаемый при обработке семян клещевины).
Сиккативами называют катализаторы, ускоряющие отвердевание растительных масел. Они представляют собой нафтеновые, линолевые или резинатные (на основе канифоли) соли марганца и кобальта.
Краски — это суспензия красящего вещества (пигмента) в связующем. В роли последнего может выступать олифа, клей, известь. Необходимую густоту краски обеспечивают растворители. Краски подразделяются на: известковые, клеевые, цементные, силикатные, водо-дисперсионные, водоэмульсионные, латексные, масляные, алкидные. Содержащиеся в краске связующие придают покрытиям, которые образуются после нанесения краски на поверхность, необходимые механические свойства (прочность, твердость), обуславливают адгезию покрытия к подложке и, кроме того, прочно скрепляют частицы пигментов и наполнителей. Пигменты сообщают покрытиям цвет, непрозрачность, или укрывистость (способность перекрывать цвет окрашиваемой поверхности), а также антикоррозионные и некоторые другие специфические свойства. В промышленности краски выпускают главным образом в виде концентрированных или разбавленных суспензий.

Густотертые краски изготовляют смешением пигментов со связующим и последующим тонким диспергированием, т. е. перетиранием частиц пигмента в образовавшейся смеси. Для получения суспензий, разбавленных до рабочей вязкости (т, н. готовых к употреблению красок), густотертые краски разводят соответствующими растворителями или олифой. Красочные суспензий наносят на металлические, деревянные, бетонные, оштукатуренные и другие поверхности валиком, кистью, распылением, окунанием и др. способами. Краски изготовляют также в виде прессованных плиток (например, акварельные краски или порошкообразных смесей пигмента, пленкообразующего и др. добавок.
Порошковые краски наносят на поверхность методом напыления с одновременным или последующим плавлением.

Эмали представляют собой, суспензию пигментов в лаке, они позволяют получить более прочное блестящее покрытие. Эмали, эмалевые краски, лаковые краски, суспензии высокодисперсных пигментов (главным образом неорганических) в лаках могут содержать наполнители, пластификаторы, отвердители, сиккативы, матирующие добавки, разбавители.
По типу пленкообразующего вещества подразделяются на масляные, алкидные (глифта-левые и пентафталевые), эпоксидные, кремнийорганические, нитроцеллюлозные (нитра эмали), полиакриловые и др. Эмали наносят на предварительно загрунтованные и иногда зашпаклеванные поверхности всеми известными методами. Высохшие эмалевые краски образуют декоративные и защитные покрытия, напоминающие по внешнему виду эмаль.

Лаки – пленкообразующие растворы синтетических или натуральных смол или полимеров в органических растворителях. Для некоторых лаков растворителем является вода, которая после нанесения тонким слоем на металлическую, деревянную или другую поверхность и высыхания образуют твердые блестящие прозрачные пленки, прочно удерживаемые на поверхности силами адгезии. Назначение этих пленок — защита изделий от разрушающего действия атмосферных агентов и агрессивных сред, а также декоративная отделка поверхности.

Грунтовки, грунтовочные составы — материалы, образующие нижние слои лакокрасочных покрытий. Основное назначение грунтовки — создание надежного сцепления верхних (кроющих) слоев покрытия с окрашиваемой поверхностью. Кроме того, грунтовки могут выполнять и другие функции: защищать металл от коррозии, «выявлять» текстуру дерева, перекрывать поры и другие дефекты окрашиваемой поверхности. Грунтовки готовят на основе природных или синтетических, жидких или твердых пленкообразующих веществ — олиф, алкидных смол, эпоксидных смол и др.

Шпатлевки — пастообразные лакокрасочные материалы, применяемые для выравнивания поверхностей и заполнения неровностей перед нанесением на них красок. Помимо пленкообразующих веществ, шпаклевки содержат наполнители, например: мел, тальк и др. и пигменты, например: цинковые белила, охру. Различают лаковые, масляные и клеевые шпаклевки, основой которых служат соответственно лаки, олифы, природные клеи. Для нанесения густых шпаклевок применяют шпатель или кусок резины; шпаклевки, разбавленные небольшим количеством растворителя, можно наносить методом пневматического распыления. Толщина слоя шпаклевки достигает 300 мкм. Высохший слой шпаклевки должен хорошо шлифоваться абразивной шкуркой или другими инструментами.

Обозначения лакокрасочных материалов.
Существует общепринятая в нашей стране система обозначений лакокрасочных материалов, в которой находят отражение их свойства, назначение, условия эксплуатации. Каждому лакокрасочному материалу присваиваются наименование и обозначение, состоящее из букв и цифр. Обозначение лаков состоит из четырех, пигментированных материалов — из пяти групп знаков.

Первая группа означает вид лакокрасочного материала и записывается словом — лак, краска, эмаль, грунтовка, шпаклевка.

Вторая группа указывает тип пленкообразующего вещества, обозначаемый для краткости двумя буквами.
Например, ГФ — Глифталевые; КО -Кремнийорганические; ЭП — Эпоксидные; Пф — Пентафталевые; МС — Масляно- и алкидно-стирольные; ВА — Поливинилацетатные; МА -Масляные; НЦ — Нитрат целлюлозные.

Третья группа указывает на преимущественные условия эксплуатации и назначение лакокрасочного материала, обозначаемые одной цифрой от 1 до 9, как указано ниже.
1. Атмосферостойкие.
2. Ограниченно атмосферостойкие.
3. Защитные, консервационные.
4. Водостойкие.
5. Специальные.
6. Маслобензостойкие.
7. Химически стойкие.
8. Термостойкие.
9. Электроизоляционные.

Четвертая 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 (для пигментированных материалов) указывает цвет лакокрасочного материала — эмали, краски, грунтовки, шпаклевки — полным словом (Эмаль МЛ-1110 серо-белая).

Эмалевые краски

Эмалевые краски получают при перетирании сухих пигментов с глифталевыми, пентафталевыми и другими лаками. Кроме эмалевых применяют и нитроэмалевые краски, т.е. на основе нитролаков.
Эмали выпускают готовыми к употреблению, а при загустевании к ним добавляют скипидар или уайт-спирт.
Эмалевые краски употреляются для окраски машин и механизмов, приборов, прошпаклеванных штукатурных поверхностей и т.д.
Нитроэмалевые краски отличаются быстрым высыханием — 15-45 мин. (против 24 — 48 часов у масляных красок). Пленка малей обладает сильным полузеркальным блеском и большой твердостью.

Водоэмульсионные и летуче-смоляные краски

Эти краски можно подразделить на следующие группы:
Краски эмульсионные /латексные/. Представляют собой пигментированные водные эмульсии полимеров. Высыхание /отвердевание/ проиходит вследствие распада эмульсии и удаления воды при ипарении и при отсасывании ее основанием с последующей полимеризацией смолы.
Краски летуче-смоляные. Состоят главным образом из синтетических смол или производных целлюлозы, пигментов и летучих органических растворителей. Высыхание пленки происходит вследствие испарения летучего растворителя.
Краски органо-минеральные — композиции, которые готовятся на основе кремнийорганических соединений.

Краски эмульсионные.
Эмульсионные краски приобретают с каждым годом все большее значение. Основное преимущество этих красок в том, что масло или смола, входящие в их состав, диспергированы /распределены/ в виде мельчайших капелек в воде, а не растворены в дорогих, токсичных и огнеопасных растворителях. Они представляют собой эмульсии — системы двух несмачивающихся жидкостей. Жидкость, обраующая капельки, называется дисперсной, или внутренней фазой, а жидкость, в которой ти капельки распределены , — дисперсионной средой, или внешней фазой.
Кроме полимера и воды, для изготовления красочного состава нужны пигменты, эмульгаторы, а также некоторые вещества, улучшающие свойства красок, например стабилизаторы.
Наиболее известны поливинилацетатные (на основе эмульсии ПВА), стиролбутодиеновые (на основе латекса СКС-5), а также полиметилметакрилатные (акрилатные) водоэмульсионные краски. Они выпускаются в виде тщательно протертой жидкой пасты, которую на месте работы разводят водой до малярной консистенции. Применяют мягкую воду, так как жесткая вода может привести к коагуляции частиц, что делает ее непригодной к употреблению.
Все водоэмульсиооные краски нетоксичны, легко разводятся водой до нужной консистенции, быстро сохнут, ими окрашивают бетоные, каменные, деревянные поверхности (окраска металла вызывает его коррозию — ржавение). Особенно эффективно их нанесение на пористые основания, например, на штукатурку, древесно-стружечные плиты и т.п. Вода из нанесенного слоя краски частично отсасывается материалом основания, а частично испаряется. При этом эмульсия распадается и образуется пленка, которая обладает достаточной прочностью и, благодаря микропористости, имеет выскую воздухо- и паропроницаемость. Последнее качество особенно ценно для интерьера гражданских зданий, так как улучшает микроклимат внутри помещения — стены «дышат», — пропуская водные поры сквозь свою толщу. Водоэмульсионные краски дают однородное матовое покрытие мягкого пастельного тона (на примере продукции фирмы Dulux), причем окраска может быть самой разнообразной (за счет использования органических красителей).

Водоэмульсионные краски на основе поливинилацетатной эмульсии не отличаются водостойкостью и применяются для покраски внутри зданий в основном в помещениях с относительной влажностью возуха менее 60%. Все краски, затворенные водой, следует хранить при положительных (+5°С и выше/, температурах. Преимуществом всех красок, затворенных водой, является возможность их нанесения на непросохшие влажные поверхности.
Наиболее употребительные водоэмульсионные краски: поливинилацетатная типа ВА-17 с добавлением пластификатора — эмульсии дибутилфталата и стиролбутадиеновая краска КЧ-112 на основе латекса СКС-65.
Эмульсионные краски акрилатные и стиролбутадиеновые водостойки и рекомендуются к применению как для фасадов, так и для внутренней отделки. Красочное покрытие из них не портится, когда стены промывают водой с мылом.

Летуче-смоляные краски.
Из летуче-смоляных красок в строительстве долгое время применялись перхлорвиниловые краски. Они представляют собой суспензию пигментов в перхлорвиниловой смоле, растворенной в органических растворителях. Фасадными эти краски называются потому, что их применяют исключительно для наружных работ по штукатурке, бетону, камню, кирпичу и дереву.
Полимерные краски различаются по виду примененной смолы. Краски на перхлорвиниловом лаке — ХФК, ХВ-161 и др. — отличаются друг от друга видом растворителя /сольвент, ксилол, дихлорэтан, ацетон, бензол и др./ ПВХ — лак, термопластичен, негорюч, устойчив к воде, кислотам и щелочам. Он хорошо совмещается со многими пластификаторами — дибутилфталатом, хлорпарафином, льняным маслом.
Перхлорвиниловые краски быстро «сохнут», относительно дешевы, имеют высокую атмосферостойкость. Однако, наряду с положительными свойствами, они имеют и недостатки, вызванные тем, что в эти составы входит летучий органический растворитель. Растворитель необходим, чтобы придать составу малярную консистенцию, но при его испарении выделяются вещества, вредно влияющие на организм человека. Многие из этих веществ горючи, поэтому применение летуче-смоляных красок связано с повышенной пожароопасностью.
Перхлорвиниловые краски обладают хорошей адгезией к бетону, кирпичу и др. Их характерная особенность — высокая насыщенность цветового тона. Недостатками перхлорвиниловых красок является склонность к растрескиванию из-за высокой деформативности пленки и выцветания на солнце, что связано с выделением избыточного хлора, содержащегося в смоле. Эти краски монжо наносить только тонким слоем, что требует особо тщательной подготовки окрашиваемой поверхности. Краски ПХВ изготавливаются на основе 10-% лака.
Цементные перхлорвиниловые краски явяются более экономичными по расходу смолы и создают более прочную пленку. Составы ЦПХВ можно наносить на горячие и влажные поверхности более толстым слоем, чем краски ПХВ.
Кроме перхлорвиниловых, применяют эфироцеллюлозные пигментированные дисперсии нитроцеллюлозы или этилцеллюлозы в органических растворителях. Эти краски высыхают значительно быстрее масляных.
Хлоркаучуковые краки готовят из хлорированного каучука, диспергированного в органических растворителях. Они также относятся к летуче-смоляным и обладают высокой водо- и химической стойкостью. Применяются для защиты от коррозии металлических и бетонных поверхностей, химического оборудования и резервуаров.

Минеральные краски

Известковые краски состоят из известкового молока и щелочестойких пигментов. Прочность такого красочного покрытия достигается благодаря карбонизации извести. Так как этот процесс требует определенной влажности, то и покраску лучше всего производить в нежаркую погоду по влажному основанию.
Наряду с воздушной известью применяют и гидравлическую, когда покраска должна обладать повышенной механической прочностью и водостойкостью (окраска поверхностей в банях, душевых, прачечных).
Улучшение качества краски достигается применением свежегашеной извести и особенно введением при гашении (в период наибольшего повышения ее температуры) небольшого количества олифы или растительного масла (5 -10% от массы извести-кипелки). Образующиеся известковые мыла, нерастворимые в воде, делают слой покраски более прочным и водостойким. Добавка поваренной соли нужна при окраске в жаркие дни. Так как поваренная соль весьма гидроскопична, то она обеспечивает необходимую влажность для твердения извести.
Примерный состав известковой краски: кипелка -1,2 — 1,5 в.ч., поваренная соль — 0,05 -0,1 в.ч. /или столько же олифы/, пигмент — 0,3 — 0,5 в.ч.
Известковые краски наиболее дешевые и применяются, в основном, для окраски фасадов (на примере фирмы Tikkurila). Однако, в отличие от «фасадных» перхлорвиниловых красок, они твердеют медленнее, а прочность и долговечность покрытий из известковых красок ниже.

Приготавливают краску так: известковое тесто разбавляют небольшим количеством воды и приливают раствор поваренной соли, затем при постоянном перемешивании добавляют пигмент и остальное количество воды. Перед использованием красочный состав пропускают через мелкое сито. Для огрунтовки окрашиваемой поверхности применяется известь /1 в.ч./ в смеси с хозяйственным мылом (0,1 в.ч.) и натуральной олифой ( 0,015 в.ч. грунт наносится так, чтобы отсасывающая способность поверхности была равномерной.

Помимо известковых красок, имеют применение водно-цементные краски, приготовляемые на основе пигментированных цементов, а также цветных клинкерных цементов. Это оригинальная технология окраски цветного клинкера, которая является результатом добавки к исходной сырьевой смеси оксидов металлов (около 0,1 -1%), т.е. колер клинкера образуется в процессе обжига. Окраска бесцветных цементных минералов происходит из-за внедрения ионов-хромофоров в их кристаллическую решетку или в состав стекловидной фазы клинкера. Наиболее интенсивное окрашивание портландцементного клинкера вызывают окислы хрома, марганца, кобальта и никеля. Это — краски заводского изготовления; на месте производства работ их разбавляют водой, причем они сохраняют свою пригодность в течение 4 часов. Окраска производится в два слоя по увлажненной поверхности. Для получения покрытий нормальной толщины расход сухой краски составляет 200 -250 г/кв.м. для ровной поверхности и значительно возрастает при окраске ячеистого бетона и при рельефной отделке / с наполнителем — мелкими опилками, вермикулитом и фактурой «под шубу» и под «шагрень». Водно-цементные краски применяются для наружной окраски по бетонным, кирпичным, штукатурным и другим пористым поверхностям, а также при заводской отделке железобетонных панелей; не рекомендуются для окраски деревянных конструкций, а также материалов с малой пористостью (менее 5%) — металла, стекла, плотного бетона и прочего.

Помимо красок на основе извести и цемента, применяются краски с использованием жидкого стекла, получившие название силикатных. Натриевый силикат, необладая нужной стойкостью, не применяется /т.к. при изменении влажного режима дает в большом количестве на красочном покрытии налеты — высолы, портящие поверхность покрытия/. В состав силикатной краски входят в соответствующих пропорциях следующие материалы: мел, песок тонкомолотый, тальк, цинковые белила, пигмент, калиевое жидкое стекло. Для изготовления огнестойких силикатных красок в качестве наполнителя используется тонкомолотый вермикулит. Краски заводского производства выпускаются в двухтарной упаковке. Смешивают сухую краску с жидким стеклом на месте работы, причем краски сохраняют свою пригодность в течение 12 часов. Окраска производится по огрунтованной жидким стеклом поверхности в два слоя. Применяют силикатные краски для окраски фасадов, а также для внутренних отделочных работ по штукатурке и для огнезащиты деревянных конструкций.

Кроме того, используют композиции из цемента, полимера и воды или органического растворителя. Такие краски называются полимерцементными и используются для производства «наливных» полов, покрытий штукатурок и поверхностей из бетона.
Цементно-перхлорвиниловые краски /ЦПХВ/ — это полимерцементные композиции на органических растворителях.

Олифы и маслянные краски

Олифы служат связующим для приготовления масляных составов. Их получают из растительных масел. В течение многих веков растительные масла служили основным видом связующих.
Натуральные олифы — это жидкие продукты, получающиеся специальной обработкой растительных масел (льняного, конопляного). Способность твердеть (высыхать) достигается в результате варки масла при температуре 150°С (при этом часть масел переходит в смолы) с введением ускорителей отвердевания — сиккативов в количестве 2-4% (солей нафтеновых кислот). По внешнему виду олифы — прозрачные жидкости, окрашенные в темно-коричневый или светло-коричневый цвета. Олифы получают название от масел, из которых они производятся.
Льняная олифа — жидкость коричневого или светло-коричневого цвета. Плотность ее — 0,94 г/куб.см. Пленка олифы достаточно твердая и эластичная .
Конопляная олифа — жидкость коричневого цвета с зеленоватым оттенком. Плотность — 0,93-0,94 г/куб.см. Полное высыхание ее, также как и льняной, наступает через 24 часа.
Подсолнечная олифа — высыхает замедленно и по прошествии 24 часов имеет еще слабый отлип. Пленка подсолнечной олифы эластична, но твердость, прочность и водостойкость меньше, чем у пленок льняной или конопляной олифы.
Следует отметить, что термин «высыхание» натуральных олиф условен. Набор прочности, эластичности, твердости пленки при твердении олиф идет за счет процессов полимеризации смол и масел, при этом возможно некоторое увеличение массы пленки вследствие окисления воздухом.
Полунатуральные олифы — как «экономические». Получают из уплотенных растительных масел путем специальной химической обработки их и разбавлением до 45% летучими растворителями.
К полунатуральным относятся оксидированные олифы (оксоли). Они получаются окислением нагретого льняного масла при длительном пропускании воздуха в присутствии сиккативов. В результате такой обработки масло окисляется и густеет. При добавлении к 55 частям густого масла около 45 частей растворителя (уайтспирта) получается прозрачный продукт с нормальной вязкостью красновато-коричневого цвета.
Касторовая олифа — получается путем дегидратации и последующей полимеризации касторового масла в присутствии катализаторов с добавлением летучих растворителей. В отличие от других полунатуральных олиф, касторовая олифа имеет самый светлый цвет. Пленка касторвой олифы эластичная, блестящая , но менее твердая , чем у льняной олифы.
Из полунатуральных олиф , получаемых полимеризацией, следует отметить глифталевую и пентафталевую. Для их приготовления используют растительные масла , глицерин и фталевый ангидрид (образующий глифталевую смолу), сиккативы и органические растворители.
Процесс «высыхания» полунатуральных олиф происходит как вследствие испарения растворителя, так и в результате процессов взаимодействия масел и смол с кислородом воздуха.

Масляные краски представляют собой смесь пигментов и связующего вещества — олифы, тщательно протертых до получения однородной смеси. Допускается добавка наполнителей к масляным краскам для экономии пигмента (тальк, сернокислый барий, барит). Различают густотертые, разводимые олифами перед употреблением , и жидкотертые масляные краски, готовые к употреблению.
Приготовление масляных красок производится в краскотерочных машинах. В них пигмент диспергирует в связующем под действием давления и сил трения, возникающими между валками машины при их вращении
Пигментные пасты пропускают через валки несколько раз, причем при каждом последующем пропускании зазоры между валками сокращаются.
Приготовление масляных красок производится и в краскотерочных машинах других типов, а также в шаровых мельницах, песочных краскотерочных мельницах, кинетических мельницах и других.
Получение красок малярной консистенции из густотертых паст производится добавлением определенного количества олифы /обычно в пределах 17-40%/ в зависимости от вида краски.
Количество масляных красок определяется по таким показателям, как укрывистость и срок отвердевания пленки. Кроме того, определяют твердость красочного покрытия на маятниковом приборе. Эта условная характеристика представляет собой отношение времени затуханий колебаний маятника, точки опоры которого лежат на поверхности красочного покрытия , ко времени затухания колебаний того же маятника , точки опоры которого лежат на стекле. Посколку стекло — твердый материал, то, чем ближе величина отношения к единице, тем выше твердость покрытия.
Прочность пленки при изгибе определяют по шкале ШГ-1 , представляющей собой набор из шести стальных стержней диаметром от 1 до 20 мм. Метод основан на установлении минимального диаметра стержня , изгибание на котором окрашенной металлической пластинки не вызывает механического разрушения пленки лакокрасочного покрытия.
Адгезия лакокрасочных материалов — свойство их пленок прочно сцепляться с поверхностью покрываемого объекта. Для определения адгезии краску наносят на поверхность, вид которой, как и режим сушки, устанавливается техническими условиями. После высыхания покрытия на нем сажают с помощью лезвий бритвы параллельные разрезы длиной 10-20 мм, проникающие на всю глубину покрытия , и столько же разрезов перпендикулярно первым. Если адгезия хорошая, то пленка от поверхности не отделяется.
Сопротивление удару определяют на копре У-1. Затвердевшая на металлической пластинке пленка не должна обнажать основу при ударе падающего груза массой 1 кг с определенной высоты.
Наряду с вышеперечисленными видами контроля определяют атмосферо-, водо-, жаро- и химическую стойкость красочного покрытия и ряд других констант , предусмотренных техническими условиями на соответствующую продукцию, такие как: содержание пленкообразующего вещества и растворителя, вязкость, степень перетира, цвет, время «высыхания», устойчивость в атмосферных условиях.

Органо-минеральные краски

Все большее распространение получают кремнийорганические покрытия, которые готовят на основе кремнийорганических соединений /силиконов (на примере фирмы Tex-Color),. Молекулы этих веществ имеют своеобразное строение. Одна часть условно называется «головкой» молекулы, состоит из двуокиси кремния, а другая -«хвост» молекулы, образована органическими ответвлениями. Когда тонкий слой силикона наносят на бетон, стекло, древесину, то его молекулы закономерно ориентируются («головки» молекулы прилипают к данному твердому телу, а «хвосты» оказываются обращенными наружу). Этот «молекулярный ворс», образованный органическими концами молекул силиконов, отличается замечательной способностью совершенно не впитывать воду, т.е. иметь высокую гидрофобность.

Отечественная промышленность выпускает кремнийорганические соединения типа ГКЖ (гидрофобизирующие кремнийорганические жидкости), например, ГКЖ-10, ГКЖ-11, ГКЖ-94. Они представляют собой 50%-ные водные эмульсии молочно-белого цвета.

Готовыми красками заводского изготовления являются кремнийорганические эмали КО-174, КО-168, КО-286. Они представляют собой суспензии пигментов и наполнителей в кремнийорганическом лаке с добавкой разжижителя. Органосиликатные краски отличаются повышенной температуростойкостью (до 400°С) и применяются для окраски «горячих» поверхностей, например, энергетического оборудования — котлов, автоклавов.
Кремнийорганические эмали обладают хорошей атмосферо- и морозостойкостью, светоустойчивостью, хорошей адгезией к бетону.
Покрытие эмалью КО-174 выдерживает 360 циклов попеременного увлажнения и сушки. Морозостойкость этой краски в 2,5 раза выше, а водонепроницаемость в 7 раз больше, чем у ЦПХВ и силикатных красок. КО — эмали зарекомендовали себя как один из лучших составов для наружней окраски зданий. Испытания показали, что долговечность покрытий ими находится в пределах 30 лет. Наносить КО-эмали можно при температуре до -15°С. Эти краски очень токсичны.

Новый вид красок — органосиликатные, к ним относятся краски ВН-30. ВН-30 — суспензия силикатных и окислых компонентов толуольных растворителях, модифицированных кремнийорганическими полимерами (полимерорганосилоксанами). ВН-30 поставляется в двухтарной упаковке и состоит из собственно краски и бутилтитаната, вводимого перед перемешиванием краски в количестве 1% от ее массы. Органосиликатная краска ВН-30 — одна из наиболее прочных красок для фасадов. Она обладает хорошей адгезией к бетонам и металлам (усилие на отрыв пленки превышает 2,5 Мпа). Восстановление покрытий краской ВН-30 может производиться на отдельных участках без отличия их в цвете.
Недостатками данной краски является двухтарная упаковка, сложность перемешивания (2,5-3 часа), относительно низкая жизнеспособность готовых составов (менее 8 часов), а также токсичность и огнеопасность.

Весьма перспективно применение так называемых «сухих» красок. Они в виде порошкообразных пигментированных полимеров наносятся методом напыления на поверхность в электростатическом поле. Такая технология, основанная на принципе придания разноименных зарядов частицам напыляемого порошка и поверхности изделий, позволяет получать при последующем оплавлении порошкового слоя плотные водонепроницаемые, теплозащитные декоративные пленки.

Пигменты

Пигменты являются одной из составных частей красок и эмалей. От типа пигмента зависят цвет лакокрасочного покрытия, его укрывистость, а также устойчивость к действию атмосферных факторов, химических реагентов и высоких температур.
Пигменты обладают определённым цветом, так как они способны избирательно отражать лучи дневного света. Когда на пигмент падает световой луч, то часть лучистой энергии поглощается, а другая отражается, окрашивая пигмент в цвет отраженных лучей. На рисунке изображен ход световых лучей, падающих на поверхность, окрашенную краской, состоящей из связующего и смеси различных пигментов.

Часть лучей 4 дневного света, попадая на поверхность краски, проходит через прозрачное для них связующее, не окрашивая пленку. Другая часть лучей 3 отражается от краски, и это создает эффект зеркальной, блестящей поверхности (блик). Часть лучей 2 полностью поглащается пигментом, и эта точка кажется темной. Лучи 1 поглощаются избирательно: одна часть лучей, составляющих спектр дневного света, поглощается, а другая отражается от поверхности пигмента и окрашивает поверхность. Например, если пигмент поглощает фиолетовые, синие, зеленые, желтые лучи и отражает красные, то и поверхность воспринимается как окрашенная в красный цвет.
Пигмент, отражающий почти весь падающий на него свет, кажется белым, а пигмент, поглощающий падающие на него световые лучи — черным.
Основными цветами следует считать три — красный, синий и желтый. Смешивая их между собой, можно получить фиолетовый, оранжевый, зеленый. В малярной технике такой способ наложения краски на краску носит название «лессировка».

Следует иметь в виду, что, смешивая пигменты между собой, мы получим равномерно окрашивающую краску, только тогда, когда показатели плотности пигментов близки.
Цветные краски — хроматические; сочетания черного и белого — ахроматические цвета.
Химический состав пигмента обуславливает его главные свойства: термостойкость, коррозионную и химическую устойчивость, цвет. Содержание водорастворимых солей в пигментах должно быть минимальным, так как под действием воды (дождь, погружение в морскую или речную воду) они вымываются, пленка становится пористой и разрушается.
Дисперсность пигмента характеризуется размерами его частиц, которые не должны превышать толщину пленки красочного покрытия, иначе поверхность будет неровной, шероховатой. Наилучшая укрывистость достигается при использовании частиц пигмента 0,2-10 мкм. Пигменты, как правило, отличаются высокой тонкостью помола и просеиваются сквозь сито 10000 отв./ кв.см. Для определения дисперсности пигментов используют методы ситового, микроскопического и седиментометрического анализов.
Маслоемкость — это способность частиц пигмента удерживать на своей поверхности определенное количество масла. Выражается она в граммах на 100 грамм пигмента и колеблется обычно от 40 до 100. Посколку стоимость связующего масла (олифы) обычно выше, чем пигмента, более экономичны пигменты с малой маслоемкостью. Кроме того, чем меньше связующего требуется для получения краски малярной консистенции, тем более долговечным будет покрытие (см. особенности твердения олифы).
Для определения маслоемкости к пигменту добавляют по каплям масло, перемешивая при этом смесь стеклянной палочкой до тех пор, пока вся масса не превратится в комок.
Укрывистостью называют способность краски (или пигмента, затертого на олифе) при равномерном нанесении на одноцветную поверхность делать невидимым цвет последней. Укрывистость выражается в граммах краски (пигмента), необходимой для того, чтобы сделать невидимым цвет закрашиваемой поверхности площадью 1 квадратный метр. Укрывистость пигментов считают хорошей, если она составляет 20-60 гр./кв.метр. Например, у железного сурика она 35 гр./кв.метр, у охры — 180 гр./кв.метр. Укрывистость в основном зависит от формы и размера частиц, цвета пигмента. В ряде случаев фирмы указывают расход краски (укрывистость) в метрах квадратных с одного килограмма (литра) краски.
Кроме того, важное значение имеют такие свойства пигмента, как плотность, которая колеблется от 0,5 гр./куб.см.(сажа), до 9,55 г/куб.см. (свинцовый сурик); интенсивность цвета, красящая способность, зауключающаяся в способности пигмента передавать свой цветовой тон смеси с белым пигментом; светоустойчивость; безвредность для здоровья работающих; щелочестойкость (для силикатных красок); коррозийная стойкость и т.д.

Цвет — свойство тел вызывать определённое зрительное ощущение в соответствии со спектральным составом и интенсивностью отражаемого или испускаемого ими видимого излучения. Основные качества цвета — цветовой тон, насыщенность и светлота. Цвет лакокрасочных материалов зависит в основном от цвета пигментов, наполнителей и связующих. Цвет определяет визуальным и инструментальным методами (ГОСТ 16873-78).
Блеск — способность поверхности направленно отражать световой поток. Блеск лакокрасочных покрытий устанавливают фотоэлектрическим методом. Сущность метода заключается в измерении величины фототока, возбуждаемого в фотоприёмнике под действием пучка света, отражённого от поверхности испытываемого покрытия.
Светостойкость — свойство материала сохранять свой цвет под действием световых лучей. В процессе эксплуатации лакокрасочные материалы изменяют свой цвет под действием ультрафиолетовых лучей естественного света и источников искусственного освещения, излучающих ультрафиолетовые лучи. Лакокрасочные материалы заводского изготовления — готовые лакокрасочные материалы, а также пигменты, связующие и другие материалы, составляющие окрасочную плёнку, должны быть светостойкими. Это особенно важно для наружных лакокрасочных покрытий фасадов и кровель зданий, открытых металлических конструкций.
У лакокрасочных материалов и неорганических пигментов определяют условную светостойкость (ГОСТ 21903-76).
Атмосферостойкость — свойство лакокрасочного покрытия сопротивляться разрушающему действию солнечных лучей, дождя, мороза, снега, ветра, и других атмосферных факторов (например, газов и пыли, загрязняющих нижние слои атмосферы).
Для определения атмосферостойкости (ГОСТ 6992-68) образцы с лакокрасочным покрытием выдерживают в атмосферных условиях с последующей количественной оценкой стойкости покрытия по изменению декоративных и защитных свойств. Испытания проводят на атмосферных площадках, расположенных на открытом воздухе на крыше здания или на земле.

Виды пигментов.
Наибольшее распространение получили неорганические пигменты, они делятся на природные и искусственные. Природных сравнительно немного, добываются они из недр земли и в своем естественном виде готовы к употреблению. Они уступают искусственным по яркости и насыщенности цвета, но дешевые, безвредны и весьма устойчивы к атмосферным воздействиям.

Природные минеральные пигменты.
Мел — порошок белого цвета. Состоит в основном из углекислого кальция (Ca CO3). Применяется в водных красках и шпатлевках.
Мумия — красный, с коричневым оттенком пигмент. Представляет собой алюмосиликат, окрашенный окислами железа. Применяется со всеми видами связующих.
Сурик железный — коричневато-красного цвета, представляет собой размолотую в мелкий порошок железную руду и в основной массе состоит из оксида железа (78-85 %). Отличается свето — и атмосферотойкостью.
Охра — желтый пигмент, состоящий из глин, окрашенных 10-25% раствором Fe2O3. Дешевый и стойкий пигмент.
Умбра — коричневый, с зеленым оттенком пигмент, содержит до 50% оксида железа и MnO.
Сиена — темножелтый, по составу алюмосиликат с содержанием 45-70% оксида железа. Сиена жженая имеет каштановый цвет.
Киноварь — сернистая ртуть. Встречается в виде минерала красного цвета.
Боксит (от белого до красного цвета) состоит в основном из гидроксидов алюминия. Отличается высокой атмосферостойкостью, светостойкостью и укрывистостью.
Пиролюзит (от черного до серо-стального цвета) состоит из перекиси марганца. Применяется для производства водных красящих составов.
Графит — темно-серый минерал, состоящий из углерода. Используется для покрытия орячих металлических поверхностей.

Искусственные минеральные пигменты. Белые пигменты.
Белила цинковые — по составу представляют собой оксид цинка с небольшим количеством примесей. Эти белила применяются как для внутренних, так и для наружных работ. Они обладают хорошей свето — и атмосферостойкостью. Укрывистость — не более 100-110 г/кв.м., коэффециент отражения — 99,7%.
Белила литопон — тонкий порошок — продукт осаждения из раствора смеси ZnSO4 и BaSO4. Для получения атмосферостойких покрытий не пригоден, так как не обладает атмосферостойкостью (желтеет на свету). Укрывистость литопона не более 110г/кв.см., коэффециент отражения — 97,8%. Для повышения светостойкости литопона при его изготовлении добавляют к раствору сернокислого цинка 0,01-0,015% (от массы ZnSO4) сернокислого кобальта. При хранении в темноте сереет.
Белила титановые — порошок двуокиси титана. Двуокись титана по своей укрывистости превосходит все другие белые пигменты. Она нейтральна и может быть введена во все пленкообразующие. Укрывистость составляет — 50-70г/кв.м. Коэффециент отражения — 98,9%.
Белила свинцовые — углекислый свинец, атмосферостоек, химически вреден, поэтому применяется для наружной отделки.

Желтые пигменты.
Из желтых пигментов наибольшее техническое значение имеют кроны, обладающие высокими защитными (антикоррозийными) свойствами. Кроме того, кроны улучшают пластические свойства малярных составов, способствуют равномерному распределению краски по окрашиваемой поверхности.
Крон свинцовый представляет собой хромат свинца (желтого цвета), а более светлый цвет — смесь хромата свинца с различным количеством сульфата свинца. Укрывистость кронов колеблется в пределах от 40г/кв.м. (для желтого крона) до 190 г/кв.м (для лимонного). Плотность желтого крона — 6,12 г/куб.см.
Крон цинковый — порошок светложелтого цвета. Чем больше в составе крона Ca2O3 и К2О, тем ярче его цвет, чем больше ZnO, тем он белее. Укрывистость крона в пересчете на сухой пигмент не более 120-170 г/кв.м / в зависимости от марки/. Плотность — 3,46 г/ куб.см.
Крон стронциевый — лимонно-желтый порошок, обладает хорошей светостойкостью, превосходящей светостойкость свинцовых и цинковых кронов.

Красные пигменты.
Сурик свинцовый — это искусственно получаемый оранжевый или красный порошок, ядовит. По составу представляет собой свинцовую соль ортосвинцовой кислоты. Обладает высокой коррозийной стойкостью. Используется в замазках — уплотнителях водопроводных труб.
Марс красный — красящим веществом в нем является оксид железа. Укрывистость в нем составляет 10-20 г/кв.м., плотность — 4 — 4,5 г,/куб.см.
Сурик железный — искусственный пигмент, получаемый помолом колчеданных огарков, отличается высокой коррозийной стойкостью.

Синие пигменты.
Лазурь малярная — искусственный пигмент, имеющий вид темно-синего порошка, Она устойчива к действию слабых кислот, но не устойчива к действию щелочей. Поэтому ее не используют в красках, предназначеных для нанесения по штукатурке, и в слабощелочных красках (латексных). Она представляет собой сложный цианид железа и щелочного металла.
Кобальт синий — содержит соли кобальта и алюминия, получается путем прокаливания при температуре = 1350 градусов по цельсию. Светостоек, стоек к действию щелочей и кислот. Ускоряет сушку масляных красок. Способен выдерживать высокие температуры и используется для окраски горячих поверхностей.
Ультрамарин — продукт обжига смеси каолина+кварца+соды (от синих до светло-лазурных тонов).
Берлинская лазурь — ярко-голубой пигмент (железная соль железистосинеродистой кислоты).

Зеленые пигменты.
Оксид хрома — пигмент темно-зеленого цвета, нерастворимый в щелочах и кислотах. Применяется для приготовления химически устойчивых, жаро- и атмосферостойких красок. Его химический состав — оксид хрома с небольшими примесями водорастворимых солей. Плотность — 4,6 — 5,2 г/куб.см., температура плавления — 1990°С.
Зелень изумрудная — гидроксид хрома.
Медянка — основная уксуснокислая соль меди. Ее часто применяют со свинцовыми белилами. Чернеет от сероводорода. Под действием света меняет бирюзовый цвет на ярко-зеленый.
Кроме того, применяют зелень изумрудную, свинцовую, пинковую.

Черные пигменты.
Сажа печная, нефтяная, газовая — продукт неполного сжигания различных углеродосодержащих веществ, является почти чистым углеродом. Обладает высокой атмосферо- и светостойкостью.
Кость жженая — содержит в своем составе 10% углерода. 84% кальция, 6% углекислого кальция. Получается обжигом, без доступа воздуха, обезжиренных грубоизмельченных костей.

Металлические пигменты, или бронзы.
Являются порошками тонко измельченных на специальных мельницах меди, алюминия, сплавов никеля и цинка (мельхиор) и других цветных металлов.
В отличие от минеральных пигментов металические бронзовые порошки характеризуются пластинчатой формой частиц. Благодаря такой форме эти частицы образуют в покрытии чешуйчатую поверхность, хорошо защищающую материал основания от воздействия агрессивных сред.
По основным оттенкам бронзы делятся на серебристые и золотистые. Оттенки бронзы получаются путем химической обработки в спиртовых растворах с анилиновыми красителями. При этом могут быть получены бронзы различных оттенков: голубого, фиолетового, пурпурного.
В золотистой бронзе металлические чешуйки должны быть отполированы во вращающихся барабанах при помощи жирных полировочных составов.
Бронзирование металлических конструкций: мостов, ферм, резервуаров, скульптур и т.д. хорошо предохраняет их от вредных внешних влияний.
Серебристый пигмент — алюминиевая пудра. Представляет собой почти чистый алюминий и содержит 3-4% парафина, предохраняющего его от окисления и устраняющего опасность самовозгарания и взрыва. Марки ПАК-1, ПАК-2, ПАК-3, ПАК-4. Укрывистость — 10 г/кв.м.
Кроме того применяют краски с использованием вспученного вермикулита (золотистого и серебристого цветов).

Искусственные органические пигменты.
Органические красящие вещества обычно отличаются от неорганических большей дисперсностью, более высокой интенсивностью и яркостью цвета. Однако свето-термо-химическая стойкость их хуже.
Наибольшее применение находят органические черные пигменты: нигрозин, индулин; синие пигменты: ортолоциановый голубой, монастраль, индатрен; красные пигменты: литоль, ширлах; ганза желтый — лимонно-желтый с зеленоватым оттенком; пигменты алый, красный, зеленый. Применяются также фарблаки — пигменты, получаемые путем осаждения анилиновых красителей на белую основу, такие как мел и белила.

Читайте так же

vidy-napolnyx-pokrytij

Виды напольных покрытий

Содержание1 Линолеум2 Керамическая плитка3 Ковролин4 Ламинат5 Паркет Сегодня нельзя представить ни одного дома или квартиры …

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *