Сравнительная оценка потребительских свойств лакокрасочных материалов

Видовой ассортимент ЛКМ включает в себя:

• олифы — продукты переработки  растительных масел и масляных составов;

• лаки — растворы пленкообразующих веществ в растворителях;

• краски — суспензии  красящего вещества (пигмента) в  связующем.

• эмали — суспензии  пигментов в лаке. Позволяют получить более прочное, гладкое и блестящее  покрытие;

• грунтовки — составы, обеспечивающие надежное сцепление  красочных слоев и окрашиваемой поверхности;

• шпатлевки — пастообразные  составы, применяемые для выравнивания поверхности и заполнения неровностей перед нанесением на них красок;

• растворители, разбавители, смывки и сиккативы. Используются для подготовки Л КМ перед окрашиванием, ускорения высыхания.

Олифы. Один из основных непигментированных ЛКМ — олифу — ГОСТ Р 51692—2000 определяет как пленкообразующее вещество, представляющее собой продукты переработки растительных масел с введением сиккативов для ускорения высыхания.

В более широком смысле олифы — это продукты термической  или химической переработки растительных масел, маслосодержа-щих алкидных смол и нефтепродуктов. Используют олифы  для пропитки (грунтования) древесины  и других пористых поверхностей перед их окраской, изготовления и разведения масляных красок, производства лаков, грунтовок, шпатлевок и замазок.

В состав олиф входят пленкообразующие вещества и сиккативы. Некоторые олифы содержат и органические растворители. Олифы высыхают на воздухе, образуя мягкие эластичные пленки с невысокими механическими и защитными свойствами. Термическая обработка исходных материалов без доступа воздуха приводит к получению полимеризованных олиф; продуванием воздуха через нагретое масло получают окисленные олифы.

В зависимости от исходного  сырья и способа его переработки  различают натуральные (чистые), полунатуральные (уплотненные, алкидные, комбинированные, композиционные), синтетические и  искусственные олифы. По стандартной  классификации олифы подразделяются на масляные (натуральные, оксоль, комбиниро- ; ванные); синтетические (алкидные, пентоли) и композиционные , (продукты переработки  нефти, газа, сланцев, каменноугольных ] смол, побочных продуктов различных  производств).

Масляные (натуральные) олифы  содержат полимеризованные или оксидированные высыхающие масла или их смеси  и сиккати- j вы. Относящаяся к группе масляных олиф оксоль содержит оксидированные высыхающие или полувысыхающие растительные масла, сиккатив и растворитель. Комбинированная олифа отличается от оксоли тем, что содержит смесь оксидированных или тер-мообработанных высыхающих и полувысыхающих масел.

Синтетические олифы представлены пентолями — продуктами этерификации полиолов (многоатомных спиртов) ненасыщенными  жирными кислотами, и алкидными  олифами — растворами полиэфиров, модифицированных растительными маслами.

Композиционные олифы  — это смесь продуктов переработки  нефти, газа, сланцев, каменноугольных смол и побочных продуктов различных производств с препарированием растительными маслами. Они бывают нефтеполимерными, композиционными, каучуковыми.

Натуральные олифы готовят  на основе высыхающих масел (льняное, конопляное и их смеси) без добавления растворителя. Их получают путем термообработки масла  при 120—160 °С с добавлением сиккатива. Термин «высыхание» хотя и общепринятый, но не совсем точный. Масла полимеризуются путем связывания молекул между собой с образованием твердого и неплавкого полимера. Полимеризация остатков жирных кислот, из которых состоят масла, происходит под влиянием кислорода воздуха. Соответственно высыхающие масла способны образовывать на воздухе прочные неплавкие покрытия (льняное, конопляное, перилл о-вое, тунговое). Высыхающими частично называются полувысыхающие масла (подсолнечное). Не обладают способностью высыхать такие масла, как касторовое (из клещевины) и оливковое. Натуральные олифы содержат не менее 95 % высыхающих растительных масел. К ним относятся конопляная окисленная, льняная окисленная и полимеризованная олифы. Они образуют твердые, прозрачные, блестящие пленки. Покрытия на их основе характеризуются высокими защитными свойствами и длительным сроком службы (3—4 года). Окисленные олифы имеют более темный цвет и образуют более быстро стареющие покрытия, чем покрытия на основе олиф, полученных без продувки воздухом.

Льняная олифа — жидкость коричневого или светло-коричневого цвета. Плотность ее — 0,936—0,950 г/см3. Пленка олифы достаточно плотная и эластичная. Конопляная олифа — жидкость коричневого цвета с зеленоватым оттенком. Полное высыхание ее, так же как и льняной, наступает через 24 ч. Подсолнечная олифа высыхает медленнее. Прочность, твердость и водостойкость ее пленки меньше. Применяют натуральные олифы для изготовления и разведения густотертых красок, используемых для наружных работ, при создании художественно-декоративных изделий.

Полунатуральные олифы на 50—75% содержат переработанное масло, а на 25—50 % — органический растворитель. Некоторые предприятия выпускают олифы под наименованием «полунатуральная». Например, олифа полунатуральная малярная Шебеки некого завода бытовой химии — продукт глубокой термической обработки растительного подсолнечного масла с добавкой сиккативов. Но чаще полунатуральные — уплотненные, алкидные, комбинированные, композиционные олифы.

Уплотненные олифы готовят  на основе высыхающих и полувысыхающих масел, подвергнутых глубокой полимеризации (длительная термообработка при температуре до 300 °С) или оксидации! Поскольку такие масла имеют высокую вязкость, их разбавляю] растворителями. Уплотненные олифы бывают полимеризованны ми и окисленными (оксоль). Покрытия из них характеризуются хорошим глянцем и высокой адгезией, но невысокой водостойкостью, при нагревании темнеют. Срок их службы не превышает трех лет. ] Уплотненные олифы используются для разведения красок до малярной консистенции. Оксоль В (из смеси высыхающих масел), оксоль СМ (из смеси высыхающих и полувысыхающих масел), оксоль ПВ (из смеси полувысыхающих масел), оксоль ПВС (с добавлением синтетического каучука) различаются составом исходного сырья и областями применения. Например, оксоль ПВ представляет собой раствор оксидированного растительного масла и сиккативов в бензине-растворителе для лакокрасочной промышленности или скипидаре.

Олифа и краски на ее основе предназначены для внутренних работ, для разведения густотертых красок, для пропитки деревянных поверхностей. Оксоль на основе льняного масла считается лучшей, потому что после высыхания образует твердую, водостойкую и эластичную пленку. Оксоли на подсолнечном и касторовом масле несколько уступают ей. Некоторые предприятия под наименованием «оксоль» выпускают синтетическую олифу. Так^ оксоль строительная представляет собой раствор оксидированного растительного масла и светлой нефтеполимерной смолы с раз-: личными добавками в органических растворителях.

Алкидные олифы — это 50%-ные растворы алкидных (глиф-талевых  и пентафталевых) смол, модифицированных растительными маслами в уайт-спирите. Для их приготовления используют растительные масла, глицерин, пентаэритрит и фталевый ан-: гидрид, сиккативы и органические растворители. Процесс высыхания алкидных олиф происходит как вследствие испарения растворителя, так и в результате взаимодействия масел и смол с кислородом воздуха. Покрытия на основе алкидных олиф атмо-сферостойки, долговечны, высыхают за 24 ч. Алкидную олифу нужно хранить в плотно закрытой таре, предохраняя от влаги и прямых солнечных лучей. При загустевании допускается разбавление уайт-спиритом.

Комбинированные олифы содержат до 30 % растворителя. Иногда комбинированными олифами ошибочно называют смеси пре

парированного растительного  масла с синтетическими олифами  или нефтеполимерными смолами. Комбинированные  олифы применяются главным образом как полуфабрикат для изготовления густотертых масляных красок. Они обозначаются в маркировке К-3, К-4, К-5 и т.д. Например, олифа К-3 представляет собой раствор препарированных растительных масел в смеси органических растворителей с добавлением модификаторов и сиккативов. Массовая доля пленкообразователя в олифе 70—72 %. Время высыхания 24 ч. Цвет по йодометрической шкале в зависимости от сорта колеблется от 220 до 700.

Композиционные олифы  содержат до 45 % растворителя. Для их получения используют низкокачественные  растительные масла. Эти олифы характеризуются  темным цветом получаемых покрытий (поэтому показатель цвета не нормируется), замедленным высыханием, но не больше 24 ч. Если в составе олифы окажется фуз (отходы маслоперерабатывающего производства), такая олифа не высыхает. Она имеет рыжий цвет и темный осадок.

Для улучшения свойств  и удешевления олиф в них вводят канифоль, низкомолекулярные каучуки и другие добавки. Некоторые композиционные олифы вместо растительного масла содержат масла синтетические. Такие олифы более светлые, что важно для разведения красок светлых тонов. Они применяются для изготовления белил, предназначенных для внутренних работ.

Синтетические и искусственные  олифы — это побочные продукты различных производств, способные при высыхании образовывать пленки. Как правило, это низкокачественные материалы, которые, однако, можно использовать для неответственных работ, пропитки пористых поверхностей, временной защиты и т.д. К их числу относятся полидиеновые олифы, олифы этиноль и сланцевая, которые получают из отходов каучукового производства и при переработке угля. Недостатки синтетических и искусственных олиф: темный цвет, резкий запах, и это препятствует их применению для бытовых целей. Но вот олифа неф-теполимерная (НП), представляющая собой раствор нефтеполимерной смолы и технологических добавок в углеводородах, — высокоэффективный, экологически безопасный биоцид, защищающий древесину от плесени, грибков и атмосферных воздействий.

Лаки. К этому виду непигментированных ЛКМ относят растворы пленкообразующих веществ в органических растворителях или в воде. При отверждении они образуют прозрачное однородное покрытие. Лаки на водной основе появились недавно. Это высокоэкологичные, пожаробезопасные, практически не пахнущие, но дорогостоящие материалы.

По степени готовности все лаки делятся на одноупаковочные  и двухупаковочные. Одноупаковочные  готовы к применению и могут сохраняться  в плотно закрытой таре длительное время. В качестве растворителя они  содержат уайт-спирит, что придает  им неприятный запах. Двухупаковочные  лаки образуют покрытие в результате химической реакции между двумя  составляющими — полуфабрикатом лака и отвердителем — после их смешивания. Лак необходимо приготовлять в домашних условиях, срок его хранения ограничен.

Обычно название лака определяется видом пленкообразующего вещества. Выпускаются масляно-смоляные (масляные, алкидные), смоляные, эфироцеллюлозные, асфальтобитумные лаки.

Масляные лаки представляют собой смеси растительных масел  с природными смолами в органических растворителях. По содержанию масла масляные лаки делятся на жирные, средние, тощие. Жирные лаки образуют атмосферостойкие покрытия, с большей эластичностью, но отверждаются медленнее (от суток до четырех). К жирным относят лак для покрытия пола.

Лак средней жирности такой лак является хорошим покрытием для мебели. Средние лаки высыхают за 48 ч. Покрытия имеют среднюю эластичность и сильный блеск, хорошо шлифуются, но недостаточно атмосферостойки.

Тощие лаки содержат небольшое  количество масла и потому образуют хрупкие покрытия с низкой атмосферостойкостью, но высокой твердостью и блеском. Они быстро высыхают (в течение 6-24 ч).

Масляные лаки применяются  для лакирования деревянных поверхностей и в качестве пропиточных электроизоляционных составов. Они используются также для получения красок, грунтовок, шпатлевок, применяемых в различных отраслях машиностроения, судостроения и др.

Алкидные лаки — это  растворы алкидно-масляных смол (продуктов химической реакции масел и смол) или их смеси с другие ми смолами в уайт-спирите, сольвентнафте и других растворителях. В состав алкидных лаков входят сиккативы, ускоряющие высыхание, а также различные добавки для придания им специфических свойств: антивспениватели, тиксотропные добавки, добавки для розлива и т. д.

В зависимости от вида смолы  алкидные лаки бывают глифтале-вые (ГФ); алкидно-мочевиноформальдегидные (АМФ  или МФ), пентафталевые (ПФ), алкидно-меламиноформальдегидные (АМД или МД); алкидно-акриловые (АА); алкидно-уретановые (АУ), ал-кидно-стирольные (АС). Они также составляют три  группы: жирные, средние и тощие, но масла в них на 15 —20 % меньше, чем у масляных лаков. Алкидные лаки предназначены для покрытия металлических и деревянных изделий и конструкций. Алкидно-сти-рольный лак АС-25 светло-коричневого цвета. Применяют его для создания стойких внутренних противокоррозийных покрытий конструкций из бронзы, меди и алюминия, а также атмосфероустой-чивого покрытия по дереву. При комнатной температуре лак высыхает в течение 8 ч.

Масляно-смоляные лаки выпускают  двух марок: ПФ-283 и ГФ-166. По цвету  они могут быть светло-коричневыми  с литерой «С» (светлый) и темно-коричневыми  с литерой «Т» (темный). Применяют их для покрытия по дереву и по масляной краске внутри помещения (4С и 4Т) и снаружи здания (5С и 5Т).

Покрытия на основе алкидных смол обладают высокой атмосферостойкостью, эластичностью и хорошей адгезией к окрашиваемой поверхности. К недостаткам можно отнести продолжительность естественного высыхания (36—48 ч) и невысокую химическую стойкость получаемых покрытий. Широко известен лак ПФ-231 (так называемый ленинградский).