Лакокрасочные изделия

Содержание.

Введение………………………………..…………………………………3

1. Лаки и эмали………………………………………………….………..4

2. Связующие, растворители и разбавители………………….………..10

3. Пигменты и наполнители…………………………………..……..…14

Список использованной литературы…………………………….….….18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Лакокрасочные материалы - вязкие жидкости, которые после нанесения превращаются в твердую пленку на поверхности окрашиваемого материала.

Лакокрасочные материалы (краски, грунтовки и шпатлевки) - сложные многокомпонентные системы. Они состоят из связующего вещества, пигмента, а в грунтовках и шпатлевках - наполнителя. До рабочей консистенции лакокрасочные материалы доводят растворителями или разбавителями. В лакокрасочные материалы вводят различные добавки, обеспечивающие необходимые технологические и эксплуатационные свойства: отвердители и ускорители, загустители, поверхностно-активные добавки, стабилизирующие вещества и т. п.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Лаки и краски

Лаки - растворы пленкообразующих веществ в органических растворителях, образующих твердые прозрачные пленки, прочно удерживающиеся на подложке.

Лаки можно разделить на две группы:

высыхающие, образующие растворимые пленки;

твердеющие, образующие нерастворимые пленки. К высыхающим лакам относятся шеллачные, битумные, нитроцеллюлозные.

Шеллачные - классические мебельные лаки, получаемые растворением природной смолы шеллака в спирте. Водостойкость этих лаков низкая.

Битумные лаки получают растворением битумов, модифицированных канифолью (для повышения адгезионных свойств), в сольвенте или уайт-спирите. Битумные.лаки характеризуются хорошей атмосферостойкостью, водо- и кислотостойкостью, электроизоляционными свойствами. Цвет лаковой пленки - темно-коричневый; в толстых слоях - черный. Применяют битумные лаки для антикоррозионных покрытий металлоконструкций.

Нитроцеллюлозные лаки - растворы нитроцеллюлозы (коллоксилина) в смеси растворителей (ацетон + сложный эфир + ароматический растворитель). Нитролаки быстро высыхают (15...30мин) при комнатной температуре. Водостойкость лаков не очень высока, но они устойчивы к бензину и минеральным маслам. При совмещении нитроцеллюлозы с алкидными смолами получают лак твердеющего типа с повышенной водостойкостью. Нитролаки вытесняются лаками на основе синтетических полимеров.

К твердеющим лакам, относятся все лаки на основе реакционноспособных олигомеров (смол): алкидных, полиуретановых, полиэфирных, эпоксидных и т. п.

Алкидные лаки - самый распространенный вид лаков, используемый в основном для получения эмалевых красок. Алкидные лаки твердеют необратимо за счет сшивки кислородом воздуха. Отверждение длится в течение 24...48 ч при 18...20˚С.

Мочевино- и меламиноалкидные лаки дают стойкие и твердые пленки при горячей сушке или при введении отвердителей. Применяют их для покрытия по металлу и древесине и для получения эмалей.

Эпоксидные лаки - двухкомпонентные материалы, состоящие из эпоксидного олигомера, разжиженного растворителем и аминного отвердителя. После смешивания компонентов лак твердеет через 6...12 часов. Покрытия из эпоксидных лаков характеризуются высокой химической стойкостью, твердостью и водонепроницаемостью. В твердом состоянии эпоксидные лаки биологически инертны.

Полиуретановые лаки состоят из реакционноспособного олигомера и растворителя. Отверждение этих лаков идет за счет испарения растворителя и последующей сшивки молекул олигомера влагой воздуха. Эти лаки отличаются очень высокими физико-механическими показателями и химической стойкостью.

Краски на минеральных связующих. Известковые краски - простейший и самый дешевый вид красок, в котором пленкообразующий компонент, наполнитель и часто единственный пигмент - одно вещество - гашеная известь. Для приготовления известковой краски берут 1масс.ч. извести и 2 масс.ч. воды, перемешивают и процеживают сквозь мелкое сито; краска готова. Для улучшения укрывистости добавляют 0,3...0,6 масс.ч. мела, а для придания желаемого оттенка - щелочестойкий пигмент.

Известковые краски не водостойки. Их применяют для наружной окраски кирпичных, бетонных и оштукатуренных стен. Срок их службы невелик (1...3 года), но из-за низкой стоимости и простоты применения их использование рационально. Для повышения долговечности рекомендуется эмульгировать в краску олифу (около 5% от массы извести). Фреска (итал. fresco - свежий) - роспись водными суспензиями пигментов (с небольшим количеством животного клея или яичного белка) по свежеуложенной известковой штукатурке. При этом пигмент внедряется в верхний слой известкового раствора и после карбонизации последнего прочно закрепляется на поверхности штукатурки. Долговечность фресок общеизвестна благодаря старинным росписям, сохранившимся до нашего времени.

Силикатные краски получают, используя в качестве вяжущего жидкое калийное стекло - раствор К₂О · nSiO₂ в воде. Жидкое натриевое стекло для красок не применяется, так как оно дает выцветы. Характер связующего требует от пигментов высокой щелочестойкости.

Силикатные краски выпускают в виде сухой пигментной смеси, в которой добавляют необходимое количество жидкого калийного стекла. Примерный состав силикатной краски (в масс.ч.): сухая пигментная смесь - 1; раствор калийного стекла плотностью 1,15 г/см3 - 1,5.

После смешивания копонентов краску необходимо сразу же использовать.

Силикатные краски образуют прочное, атмосферостойкое покрытие, «сросшееся» с подложкой, так как со многими силикатными материалами (например, с бетоном, кирпичом) образуют прочные воздухо- и паропроницаемые покрытия. На каменных материалах и древесине они могут давать долговечные покрытия Эти краски не рекомендуются применять для металлоконструкций.

Водорастворимые клеевые краски представляют собой суспензии пигментов и наполнителей в водных растворах органических клеев (казеина, животньгх клеев, эфиров целлюлозы, поливинилового спирта и др.). Клеевые краски - один из самых старых видов красок.

Благодаря паро- и газопроницаемости такие покрытия обеспечивают влаго- и газообмен в помещении, т. е. создают нормальные условия обитания в нем. Эти же свойства обеспечивают долговечность такой окраски. Для фасадов клеевые краски практически не применяют.

Масляные краски. К этой группе красок относят краски, в которых связующим служат олифы. В зависимости от типа использованной олифы краски могут быть для внутренних и наружных работ.

Производят краски густотертые - пигмент, перетертый с небольшим количеством олифы и готовые к употреблению (жидкотертые). Густотертые краски доводят до малярной консистенции, количество олифы 20...40% от массы густотертой краски.

Олифа в масляных красках играет также роль разбавителя, т.е. регулятора реологических свойств краски. Масляные краски на воздухе не высыхают, а твердеют в результате взаимодействия олифы с кислородом воздуха. Ускоряют твердение олифы с помощью веществ-сиккативов. Образующаяся пленка масляной краски гладкая и блестящая, стойкая к воде и моющим средствам, водо- и паронепроницаема.

Расход масляной краски зависит от укрывистости пигмента. Так, укрывистость готовой к употреблению охры - 180г/м², а железного сурика - всего35 г/м².

Масляные краски применяют для защиты стальных конструкций от коррозии, для предохранения деревянных конструкций от увлажнения..

Эмали - краски, получаемые введением пигментов и наполнителей в лаки. Четкой границы между масляными красками и эмалями нет.

Глифталевые краски (марка ГФ) являются промежуточным звеном между масляными красками и эмалями. Глифталевое связующее представляет собой полимер глицерина и фталевого ангидрида, модифицированный ненасыщенными растительными маслами. Глифталевые краски с успехом заменяют масляные для наружной и внутренней отделки.

Пентафталевые краски (марка ПФ) аналогичны глифталевым, но при синтезе связующего вместо глицерина используют пентаэритрит. Свойства и области применения пентафталевых красок аналогичны глифталевым.

Нитроцеллюлозные эмали (марки НЦ) - быстросохнущие краски, применяемые для окраски металлоконструкций, реже дерева.

Нитроглифталевые эмали (марка НГ) - краски высокого качества, объединившие в себе достоинства глифталевых и нитроцеллюлозных красок.

Перхлорвиниловые краски (марка ПХВ) получают растворением перхлорвинилового полимера в органических растворителях и введением в образовавшийся лак пигментов. Эти краски применяют для наружных работ по штукатурке, бетону, кирпичу при температуре до -16° С. Перхлорвиниловые краски дают насыщенные тона, при этом сохраняется фактура поверхности окрашиваемого материала. Высокая атмосферостойкость делает окраску долговечной (они служат 10...15 лет). Окрашенные фасады можно мыть водой с моющими средствами.

Перхлорвиниловые покрытия практически непроницаемы по отношению к капельножидкой воде, но, в то же время, пропускают водяные пары. Что способствует долговечности красочного слоя.

Вододисперсионные краски , в которые кроме пленкообразующего полимера и пигмента входят пластификаторы, эмульгаторы (соли жирных кислот, поливиниловый спирт и т. п.), диспергаторы пигментов и наполнителей, загустители (водорастворимые эфиры целлюлозы), структурирующие добавки (бентонит и т. п.), консерванты, пеногасители и др.В вододисперсионных красках доля пигмента и наполнителя по отношению к пленкообразующему примерно в 1,5 раза ниже, чем в эмалях (т.е. смачиваемость водой), отсутствие водорастворимых примесей и др.

Вододисперсионные краски наносят на поверхность распылением, валиком или кистью.

Использовать вододисперсионные краски можно при температурах не ниже 5 °С.

Для приготовления вододисперсионных красок используют пленкообразующие трех типов:

сополимеры акрилатов - полиакрилатные краски

сополимеры на основе винилацетата - поливинилацетатные краски;

сополимеры стирола с бутадиеном - бутадиенстирольные краски.

В меньшей степени используются дисперсии на основе сополимеров винилхлорида, алкидных и эпоксидных смол. Наиболее перспективны полиакрилатные краски, используемые как, для внутренних, так и для наружных работ. Вододисперсионные краски нельзя использовать для окраски металлоконструкций с целью защиты от коррозии, так как из-за паропроницаемости пленки из этих красок коррозия возникнет неизбежно.

Порошковые краски - тонкодисперсные пигментированные композиции на основе полимеров для получения защитно-декоративных покрытий методом высокотемпературного напыления. В качестве пленкообразующего компонента применяют термопластичные полимеры (полиакрилаты, насыщенные полиэфиры, ПВХ и др.) и термореактивные олигомеры (полиэпоксиды, полиуретаны и др.).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Связующие, растворители и разбавители

Пленкообразующие вещества.

Минеральные вяжущие - известь, жидкое стекло, цемент.

Клеи. Чаще других используют близкие по составу водорастворимые эфиры целлюлозы.

Водорастворимые эфиры целлюлозы (метилцеллюлоза - МЦ; карбоксиметилцеллюлоза - КМЦ и др.) используют для внутренних работ, так как атмосферостойкость их невысока. Они образуют вязкие растворы, а после высыхания - пленку, обладающую не очень высокой адгезией.

Нитроцеллюлоза - сложный эфир целлюлозы, получаемый при обработке ее азотной кислотой. Нитроцеллюлоза хорошо растворяется в ацетоне и других полярных растворителях и не растворима в углеводородных растворителях. Стойкость нитроцеллюлозы в кислых и щелочных средах невысокая. Теплостойкость 50...60°С; при более высоких температурах возгорается. Для улучшения свойств нитроцеллюлозу совмещают с алкидными смолами.

Олифы - традиционные пленкообразующие вещества на основе жидких растительных масел или алкидных (глифталевых или пентафталевых полимеров), модифицированных растительными маслами. Для олиф используют ненасыщенные масла, т.е. имеющие двойные связи в углеводородной цепи. Благодаря двойным связям олифы могут отвердевать (а не высыхать!) за счет окислительной полимеризации, т. е. сшивки кислородом воздуха. Образующиеся эластичные пленки со временем, особенно под действием ультрафиолетового излучения, становятся хрупкими и растрескиваются.

По составу и технологии приготовления олифы могут быть: натуральные, олифы-оксоль и алкидные.

Олифу-оксолъ (полунатуральную олифу) получают более глубокой окислительной полимеризацией растительных масел до получения вязкой жидкости. Ее растворяют уайт-спиритом в соотношении 1:1. Олифу-оксоль получают как из льняного или конопляного масла (марка В), так и из подсолнечного, соевого (марки ПВ и СМ) и др.

Краски на олифе марки «В» используют как для наружных, так и для внутренних работ; краски на олифе марки «ПВ» применяют только для внутренних работ. Алкидные олифы представляют собой растворы низковязких жирных алкидных смол (60...65% масла) в уайт-спирите. Их выпускают двух типов: глифталевая (ГФ) и пентафталевая (ПФ). Получают их путем олигомеризации глицерина (или пентаэритрита), фталевого ангидрида и ненасыщенных растительных масел.