Пигменты и связующие материалы, их виды свойства и область применения

Определение и классификация клеящих материалов. Разновидности клеев.

Клеящие материалы — это жидкие, пастообразные или твердые вещества, составы и композиции. При их высыхании или отверждении в зазоре между соединяемыми поверхностями образуется клеевой слой.

Прочность соединения определяют два его основных свойства:

1. адгезия (от лат. adhaesio — прилипание) — слипание соединительного слоя со склеиваемыми поверхностями;

2. когезия — сцепление частиц внутри клеевого слоя после его отверждения.

Классификация:

По природе основного компонента (пленкообразователя) различают неорганические, органические и элементоорганические клеи.

К неорганическим клеям относят водные растворы силикатов натрия и калия (жидкое стекло), суспензии композиций, содержащих оксиды щелочных и щелочноземельных металлов (клей-фритты), керамические, силикатные, фосфатные, металлические и другие клеи.

Органические клеи представлены в виде композиций на основе природных и синтетических полимеров.

По химической природе различают термореактивные (реактивные) и термопластичные клеи.

У термореактивных клеев при склеивании изменяется химическая структура, и они из пластичного состояния необратимо переходят в стеклообразное или эластичное в результате протекания химической реакции — поликонденсации, полимеризации или полиприсоединения. Они обладают высокими прочностными свойствами, теплостойкостью и, как правило, являются основой большинства конструкционных клеев.

У термопластичных клеев химическая структура при склеивании не изменяется. Они затвердевают в результате удаления растворителя (клеи-растворы) или застывания расплава (клеи-расплавы, термоплавкие клеи). Чаще всего они используются для склеивания неметаллических материалов.

По физико-химическому состоянию и принципу склеивания полимерные клеи подразделяют на растворные, дисперсионные, эмульсионные, активируемые растворителем и теплотой, расплавы, порошкообразные, пленочные, чувствительные к давлению, липкие, контактные, каисулированные, анаэробные и клеи-герметики.

Клеи на водной основе могут быть в виде водных растворов или водных суспензий и являются наиболее экологически чистыми.

Клеи на растворителях представляют собой составы, которые поддерживаются в жидком состоянии с помощью химических веществ, например алкалоида, ацетона, спирта, толуола, испаряющихся быстрее, чем вода.

Клеи-расплавы — это термопластичные полимеры без воды и растворителя, но с некоторыми добавками.

Компаудные клеи (клеи-компаунды) наряду с полимерными высокомолекулярными компонентами содержат другие составляющие, придающие им те или иные эксплуатационные свойства, например высокую адгезию, прочность, термостойкость и т.п.

Разновидности клеев. Поливинилацетатные клеи имеют много модификаций и представлены в виде дисперсий или растворов поливинилацетата и его производных. Кроме полимера в их состав входят модификаторы, наполнители, загустители и другие добавки.

Клеи на основе растворов Поливинилацетата и его сополимеров используют без нагревания путем кратковременного (в течение 1...10 мин) контактирования. Поэтому их еще называют контактными клеями, т.е. склеивание происходит сухим остатком после испарения летучего растворителя.

Фенолоформальдегидные клеи получают на основе одно­именных смол, которые являются продуктом поликонденсации фенола с формальдегидами.

Резорциноформальдегидные клеи получают на основе термореактивных резорциноформальдегидных смол. Пластификато­рами служат глицерин, диэтиленгликоль и др.

Эпоксидные клеи получают на основе эпоксидных смол и продуктов их модификации, которые при нормальной температуре могут быть в твердом или жидком состоянии.

Эпоксидную клей-шпатлевку с упрочняющей добавкой стального порошка называют холодной сваркой.

Карбамидные клеи получают на основе мочевино- и меламиноформальдегидных смол.

Акрилатные клеи получают на основе полимеров акрилатов, метакрилатов, цианакрилатов и их сополимеров.

Модифицированные акриловые клеи предназначены для склеивания металлов, стекла, керамики, стеклотекстолита, некоторых пластмасс и различных сочетаний этих материалов.

Акриловые клеи ультрафиолетового отверждения в основном предназначены для соединения металлов со стеклом и стекол между собой. Они являются

Цианакрилатные клеи (цианакриловые) представляют собой однокомпонентные составы, которые затвердевают в результате взаимодействия с незначительным количеством влаги на поверхности склеиваемых материалов при нормальной темпе­ратуре окружающей среды.

Полиэфирные клеи получают на основе ненасыщенных сложных полиэфиров.

Каучуковые клеи представляют собой растворы каучука или смесей каучука и синтетических смол в органических растворителях (бензине, ацетоне, этилацетате и др.).

Из разновидностей современных клеев можно отметить так 11азываемые жидкие гвозди или влажно застывающие контактные клеи с высокой адгезией.

Кремнийорганические клеи получают на основе полиорганосилоксанов и их производных (модифицированных кремний- органических соединений).

Жидкие металлы холодной сварки представляют собой металлопродукты высокой прочности для ремонта деталей из стали, чугуна и алюминия. Они также прочно соединяют стекло, керамику, бетон и другие материалы.

61. Виды и назначение лакокрасочных материалов. Применяемая в Республике Беларусь мар­кировка лакокрасочных материалов.

Лакокрасочные материалы представляют собой, как правило, вязкие жидкости (реже порошки), которые после нанесения на какую-либо поверхность превращаются в твердую декоративную пленку, прочно сцепляющуюся с основанием. Такую пленку называют лакокрасочным покрытием, а окрашиваемую поверхность — подложкой.

По назначению лакокрасочные материалы подразделя­ются на материалы:

· для подготовки поверхности к отделке (грунтовки, шпат­левки, порозаполнители, замазки и др.);

· создающие основной лакокрасочный слой (лаки, эмали, краски, отделочные пасты);

· для облагораживания лакокрасочных покрытий (разравнивающие жидкости, пасты и политуры).

Вместе с тем специалисты прогнозируют постепенное слияние отдельных видов лакокрасочных материалов, когда один и тот же состав будет выполнять сразу несколько функ­ций (системы типа «грунт-эмаль»).

Материалы, создающие основной лакокрасочный слой, — это тоже сложные многокомпонентные составы, содержащие связующую основу (пленкообразующее вещество), пигменты (красители), растворители, наполнители, сиккативы, пласти­фикаторы и специальные добавки. Всего в современную краску может входить до 40 компонентов. От того, насколько качественно подобраны и смешаны компоненты, напрямую зависит и качественный уровень самого лакокрасочного материа­ла. В зависимости от вида и состава пленкообразующего компонента их делят на лаки, политуры, масляные, эмалевые и эмульсионные краски, полимерные, полимерцементные, водоразбавляемые и другие красочные составы.

По условиям эксплуатации различают краски для наружных и внутренних работ (ГОСТ 9825). При этом общим назначением всех лакокрасочных покрытий является не только придание обрабатываемой поверхности определенного вида и цвета, но и ее изоляция от внешних воздействий. Поэтому в особо тяжелых условиях эксплуатации находятся наружные лакокрасочные покрытия (фасадные краски). Они должны выдерживать отрицательные и положительные температуры, увлажнение и высыхание, замораживание и оттаивание, воздействие ультрафиолетового излучения и даже подвергаться абразивному износу.

В зависимости от вида материала окрашиваемой поверхности (подложки) различают краски для металлических, деревянных и каменных (минеральных) поверхностей.

Составляющие лакокрасочных материалов. Связующие веще­ства (пленкообразующие) — важнейшая составляющая красок. Они образуют на поверхности окрашиваемого материала хорошо сцепляющуюся и достаточно твердую пленку. От их свойств в значительной степени зависит скорость отверждения, прочность и долговечность образовавшейся пленки. Такими веществами являются как неорганические вяжущие (известь, цемент, жидкое стекло), так и органические (высыхающие растительные масла, природные и синтетические смолы, животные и растительные клеи, нитраты целлюлозы и др.).

Пигменты представляют собой тонкоизмельченные цветные порошки, практически не растворимые в пленкообразующих веществах и органических растворителях, но способные равномерно смешиваться с ними. От вида пигмента зависят цвет (колер) лакокрасочного покрытия, его долговечность, устойчивость против атмосферных факторов и агрессивных сред.

По происхождению пигменты бывают природные (неорганические), синтетические (органические и неорганические) и металлические. Группируют пигменты обычно по цвету — белые, черные, красные, коричневые, желтые, синие и зеленые.

Основными характеристиками пигментов являются дисперс­ность, укрывистость, красящая способность, свето-, огне- и химическая стойкость, маслоемкость, безвредность и др.

Дисперсность, или тонкость, помола определяют гладкость покрытия, маслоемкость и укрывистость пигмента.

Укрывистость — способность краски, приготовленной на олифе и пигменте, закрывать первоначальный цвет подложки при равномерном нанесении ее на поверхность.

Красители представляют собой порошкообразные органические вещества, растворимые в воде, спирте и органических растворителях.

Маслоемкость - способность пигмента удерживать определенное количество масла.

Красящая способность (интенсивность) — свойство пигмента передавать свой цвет в смеси с белыми, черными или синими пигментами. Чем больше интенсивность пигмента, тем меньше требуется его для получения окраски нужного тона и тем больше его можно заменить наполнителем.

Наполнители, как и пигменты, представляют собой тонкодисперсные минеральные порошки, практически не растворимые в воде и связующем. Они не обладают красящей способностью, но разбавляют тон красок.

Их используют для экономии дорогостоящих пигментов и улучшения малярно-технических и эксплуатационных свойств лакокрасочных покрытий. Наполнители повышают атмосферо-, водо-, огне-, кислото- и щелоче- стойкость лакокрасочных покрытий, улучшают их адгезионные свойства и прочностные характеристики, придают декоративным пленкам матовость или глянец и ускоряют их высыхание.

Дата добавления: 2015-04-24