Эти материалы состоят из следующих основных компонентов: пленкообразующих, растворителей, пигментов или красителей, наполнителей, пластификаторов, добавляемых к некоторым лакокрасочным материалам.
Пленкообразующие вещества создают на покрываемой поверхности защитную пленку, которая должна обладать хорошей адгезией (прилипаемостью) и быть прочной. Она же служит одновременно и связующим для порошкообразных частиц пигментов и наполнителей.
Смолы делятся на естественные — природные (канифоль, шеллак, янтарь) и синтетические — искусственные (алкидные, эпоксидные, полиуретановые, кремнийорганические, пер хлорвиниловые).
материал Аквидур ТС-Н сегодня на пике популярности. На основе синтетических смол в сочетании с различными растворителями получают весьма разнообразный ассортимент высококачественных лакокрасочных материалов.
В ряде случаев эти материалы изготовляют с модификацией (улучшением) основных смол другими синтетическими смолами с добавлением специально обработанных растительных масел и других химических соединений.
Синтетические смолы бывают поликонденсационные (в общем объеме используемых синтетических смол их около 75%) и полимеризационные. Первые отличаются необратимостью пленок и сохнут медленно. Вторые дают обратимые пленки, которые после высыхания растворителей могут быть растворимы вновь этими же растворителями. Сохнут быстро.
Пленка поликонденсационных смол образуется в результате химических превращений или под воздействием необратимых физических процессов, полимеризационные пленки высыхают без протекания химических процессов и изменений структуры покрытия.
К пленкообразующим относятся олифы и лаки. Исходным материалом для олиф служат растительные масла, для лаков — различные смолы. Смолы входят в состав и других лакокрасочных материалов.
Растительные масла разделяют на три группы:
- высыхающие (льняное, конопляное, тунговое),
- полувысыхающие (подсолнечное, хлопковое, соевое)
- невысыхающие (касторовое, оливковое).
Естественная сушка сырого льняного масла длится до 14 сут. Конопляное сохнет еще дольше.
При термической обработке этих масел получают натуральные олифы, которые высыхают в течение 1 сут. Термическая обработка заключается в нагреве масла до температуры 275 °С без доступа воздуха, или масло нагревают до температуры 160 °С с непрерывным продуванием воздухом. В первом случае происходит полимеризация — уплотнение молекул, второй процесс называется оксидацией.
Натуральные олифы применяют для изготовления высококачественных красок. Полунатуральная олифа — оксоль, представляет собой, как правило, смесь оксидированных высыхающих и полувысыхающих масел и бензина-растворителя (до 45%). Синтетическими олифами являются растворы алкидных смол (глифталевой и пентафталевой) и термически обработанных полувысыхающих масел в бензине-растворителе.
При изготовлении всех олиф добавляют сиккативы.
Растворители—органические летучие жидкости, растворяющие пленкообразующую основу лака или краски.
Разбавители в отличие от растворителей разбавляют уже растворенную среду. Растворителями являются:
- продукты перегонки нефти — бензин-растворитель лакокрасочных материалов (уайт-спирит), керосин, бензин;
- ароматические углеводороды — ксилол, бензол, сольвент, толуол;
- скипидар — продукт перегонки сосновой живицы или древесины.
Существуют многокомпонентные растворители. Растворители действуют избирательно на конкретный вид пленкообразователя, но могут быть разбавителями для других. Например, ксилол растворяет синтетические смолы и разбавляет нитроэмали.
Пигменты — это сухие красящие порошки, не растворяющиеся в пленкообразующей основе, а образующие с ней мелкодисперсную суспензию.
Различают пигменты естественные (природные) — неорганические и синтетические (искусственные) — неорганические и органические.
К естественным пигментам относятся земляные краски, представляющие собой глины, окрашенные окислами металлов (главным образом окислами железа) в различные цвета от желтого до красно-коричневого — охра, мумие, сиена, железный сурик.
Такие пигменты практически не выцветают. К синтетическим пигментам, которые получают химическим путем, относятся белила цинковые, свинцовые, титановые и литопонные, крона свиТщовые и цинковые, лазурь, киноварь, свинцовый сурик.
Большинство из них являются солями или окислами металлов. В качестве пигментов используют некоторые металлические порошки (алюминиевая пудра, цинковая пыль, бронзовые порошки).
Красители являются синтетическими органическими соединениями и в отличие от пигментов растворяются в пленкообразующем веществе и растворителях. К ним относятся фталоцианиновые цветные красители и черный краситель нигроин.
Наполнители представляют собой инертные тонкодисперсные продукты. Их используют для разбавления слишком насыщенных пигментов, а также для удешевления красок. В качестве наполнителей применяют барит (тяжелый шпат), тальк, слюду, графит, мел.
Пластификаторы (смягчители) — нелетучие компоненты, придающие пленке пластичность и лучшую слипаемость с поверхностью. Их вводят обычно в состав лакокрасочных материалов на основе полимеризационных смол и эфиров целлюлозы.
Пластификаторами служат дибутилфталат, трибутилфосфат, хлорированный парафин, касторовое масло.
Сиккативами ускоряют процесс сушки растительных масел и лакокрасочных материалов. Оптимальная скорость высыхания достигается при определенном количестве сиккатива.
Чрезмерное введение сиккатива замедляет высыхание, может привести к липкости пленки, вызывает преждевременное старение покрытия.
В качестве сиккативов обычно применяют растворы свинцовомарганцовых и других солей нафтеновых кислот (кобальта, цинка, никеля, кальция) вместе с кислотами высыхающих или прлувысыхающих масел в бензине-растворителе или скипидаре.
К лакокрасочным материалам относятся грунтовки, шпатлевки, мастики, масляные и алкидные краски, лаки, эмали.
Грунтовки служат для нанесения грунта — первого слоя покрытия, который создает антикоррозионную защиту и обеспечивает адгезию с поверхностью изделия и с последующими слоями лакокрасочного покрытия. Грунтовки составляют из пигментов, растертых на олифе или лаке с добавлением сиккатива и растворителя.
От краски и эмали грунтовки отличаются меньшим содержанием пленкообразующего вещества и большим содержанием пигмента. По составу грунтовки должны соответствовать основному (покрывному) покрытию. Изолирующие (защитные) грунтовки препятствуют
проникновению влаги.
Они содержат железный и свинцовый сурик, мумие. Пассивирующие грунтовки способствуют образованию на поверхности металла защитной окисной пленки за счет растворения в проникающей влаге хроматов металлов, входящих в состав грунтовки.
Фосфатирующие грунтовки содержат фосфорную кислоту, которая образует тонкую пленку фосфатов, защищающую металл от коррозии.
В протекторные грунтовки включают металлический порошок, например цинковый с более низким электродным потенциалом по отношению к черным металлам, поэтому при проникновении влаги коррозионные явления переключаются с основного металла (катода) на порошок в грунтовке (анод).
Шпатлевку применяют для устранения неровностей на поверхности загрунтованных изделий. Для ее приготовления используют мел, литопон, барит, охру, железный сурик.
Антикоррозионные мастики изготовляют для защиты внутренних и труднодоступных металлических поверхностей изделий, работающих под сильным воздействием влаги. Это высоковязкие пастообразные смеси нефтяных битумов или каменноугольных пеков с измельченными минеральными (асбестовое волокно) или органическими наполнителями (различные смолы).
Большинство таких мастик выполняют и противошумные функции.
Мастики-порозаполнители употребляют перед покрытием лаком деревянных изделий для заполнения пор древесины.
Эти мастики готовят на масляной, лаковой, казеино-канифольной, нитроцеллю-лозной основе с введением мелкодисперсных порошков кремнезема, барита, талька, измельченного стекла. Под спиртовые лаки используют восковые пасты. При использовании мастик-порозаполнителей сохраняется текстура древесины.
Масляные и алкидные густотертые краски представляют собой пасты, состоящие из соответствующего сухого пигмента (железный сурик, мумие, охра), затертого на натуральной, полунатуральной или алкидной олифе с добавлением в качестве наполнителя барита, талька, мела. К масляным краскам относятся свинцовые, цинковые, титановые, литопонные белила, цинковый крон, цинковая зелень, свинцовый сурик, который замешивается на олифе непосредственно перед употреблением.