Лакофарбові матеріали

Лакофарбові матеріали - в основному рідкі або пастоподібні матеріали, що призначені для декоративного опорядження поверхонь конструктивних елементів будівель і споруд, для додержання в приміщеннях необхідного санітарного стану або для захисту конструкцій від корозії, загнивання, займання, вбирання вологи тощо.

Лакофарбові матеріали поділяють на:

- фарби (утворюють непрозорі покриття потрібного шару);

- лаки (утворюють прозору плівку, що має блиск);

- допоміжні матеріали (ґрунтовки, шпаклівки, підмазувальні пасти, розчинники, спеціальні добавки).

Фарби - суспензія пігменту або суміші пігментів з наповнювачами (або без них) у плівкоутворювальній речовині, яка після висихання утворює непрозору плівку.

Фарби поділяють на водорозчинні, олійні, емалеві. Залежно від виду фарби застосовують різні зв’язуючі (плівкоутворювальні) речовини, що мають здатність створювати плівки на поверхні з тими чи іншими властивостями. Наприклад, для олійних фарб як зв'язуючу речовину застосовують оліфи, для клейових - клеї.

Оліфи: Промисловість випускає натуральні, напівнатуральні, комбіновані, алкідні.

Натуральну оліфу (найбільш якісну) виготовляють з олії (льняної, конопляної, горіхової - висихаючі, соняшникової -напіввисихаючі, касторової - невисихаючі).

Олію нагрівають до t = 150°С і зневоднюють протягом 1,5-2 годин. Спочатку вона піниться, а потім піна зникає - це означає, що процес зневоднення закінчено. Додають сикативи (прискорювачі висихання оліфи - свинцевий сурик 2-4 %), піднімають температуру до 200-300°С і варять ще 4-5 годин до утворювання оліфи потрібної в'язкості. Застосовують натуральну оліфу для олійних фарб для зовнішнього фарбування. Ця оліфа має високі якості, але вона дорожча за інші види оліф.

Напівнатуральна оліфа містить не менш як 50 % (фактично 55-60 %) рослинної олії. Це розчин ущільненої олії в леткому розчиннику (уайт-спірит - фракція нафти між бензином і гасом, сольвент, скипидар тощо). Виготовляють різні види напівнатуральних оліф (оліфи-оксоль): оксоль-суміш, сульфооксоль, оксоль соєва, оксоль кукурудзяна тощо. Оліфи-оксоль найбільш поширені в будівництві для внутрішнього 1 зовнішнього фарбування поверхонь.

Оліфа комбінована - продукт полімеризації та збезводнювання. висихаючих, напіввисихаючих олій. Застосовують як зв'язуючі для олійних фарб для внутрішніх робіт, окрім фарбування підлог.

Синтетичні оліфи являють собою розчини в летких розчинниках ущільнених масел, що утворюються при переробці нафти і сланців. Це такі оліфи:

- сланцева (розчин дизельного і генераторного масла в органічних розчинниках) має різкий неприємний запах. Застосовується для фарбування зовнішніх і дуже рідко внутрішніх металевих, дерев'яних і обштукатурених поверхонь. Не допускається для фарбування підлоги і предметів побутового призначення;

- синтолова (суміш оксикислот і карбонових жирних кислот з леткими розчинниками);

- нафтеноль (розчин солей нафтенових кислот у бензині-розчиннику (уайт-спіриті);

- кумароно-інденова (розчин кумароно-інденової смоли в органічних розчинниках).

Алкідна гліфталева оліфа - прозора рідина, яку дістають взаємодією олії (не більш як 35%), гліцерину, фталевого ангідриду з розведенням уайт-спіритом (до 50%) 1 з добавкою сикативу.

Алкідна пентафталева оліфа - прозора рідина, яку дістають розбавленням пентафталевої смоли уайт-спіритом з модифікацією оліями. Алкідні оліфи застосовують як зв'язуючу речовину в олійних фарбах для зовнішніх і внутрішніх робіт.

Клеї можуть бути тваринного 1 рослинного походження, мінеральні, синтетичні.

До клеїв тваринного походження відносять такі:

- кістковий (столярний), що утворюється при тривалому варінні обезжирених кісток тварин; випускають плитковий, подрібнений, лускатий, галерта (клейові драгалі);

- міздровий (малярний) виготовляють при варінні міздрі (при обробці шкіри міздря - тканина з внутрішнього боку шкіри); випускають плитковий, лускатий, стружковий, подрібнений, грану­льований, галерта;

- казеїновий виготовляють при обробці кислотами знятого молока з наступним промиванням водою. Випускають у вигляді порошку сірого кольору, трьох марок: "Екстра", "Особливий", "Звичайний";

- рибний виготовляють при тривалому виварюванні кісток і хрящів риб (особливо цінних порід).

До клеїв рослинного походження відносять такі:

- крохмаль (картопляний, пшеничний тощо);

- декстрин (його називають технічний крохмаль). Це продукт переробки крохмалю, який обробляють кислотами або нагрівають до температури 190°С). Декстрин має кращі клеючі властивості, ніж крохмаль.

Ці клеї застосовують для виготовлення водоклейових фарбувальних сумішей.

До групи водорозчинних фарбувальних сумішей належать також фарби на основі мінеральних та синтетичні клеї.

Як мінеральні клеї застосовують вапно (гашене і негашене), рідке скло (калійове), цементи (білі, кольорові).

Синтетичні клеї виробляють на основі синтетичних полімерів:

термореактивних (сечовинно-формальдегідні, фенолоформальдегідні), термопластичних, синтетичних каучуків. Це велика група матеріалів.

Пігменти - (сухі фарби) - кольорові високодисперсні порошки (мінеральні або органічні), що не розчиняються у воді та зв'язуючих матеріалах, а утворюють з ними стійкі суспензії. Призначення пігментів - надати фарбам певний колір.

Пігменти класифікують на мінеральні та органічні. Мінеральні пігменти поділяють на природні і штучні (синтетичні). Природні виготовляють при подрібненні, збагаченні, термічній обробці гірських порід і мінералів. Це залізний сурик (виробляють при подрібненні залізної руди), мумія, умбра (тонкий глиняний порошок), вохра, кармін, крейда тощо. Природних пігментів мало.

Синтетичні (штучні) неорганічні пігменти виробляють при складних хімічних реакціях і технологічних процесах. До них належать білила - свинцеві, цинкові, титанові, литопонні; крон, оксид хрому тощо. Це найбільш численна група пігментів.

Синтетичні органічні пігменти - кольорові органічні сполуки, у складі яких, як правило, міститься вуглець. Це такі пігменти: жовтий, оранжевий, яскраво червоний, червоний, блакитний, зелений тощо.

Окрему групу пігментів становлять металеві порошки, які виготовляють тонким помелом кольорових металів, бронзи, алюмінію, цинку, міді тощо.

Для надання фарбам певного кольору застосовують барвники (порошки або рідини, що розчиняються в зв'язуючій речовині, пігменти не розчиняються в зв'язуючій речовині, а тільки обволіка­ються водою, оліфою). Барвники застосовують в будівництві, але в основному лакофарбові матеріали виготовляють на пігментах.

За кольором пігменти поділяють на хроматичні (червоний, оранжевий, жовтий, зелений, синій, фіолетовий) та ахроматичні (білий, чорний і сірий кольори). Основними за кольором пігментами є червоний, синій і жовтий. Змішуючи їх між собою у різних пропорціях, можна отримати пігменти всіх інших кольорів, які називають змішаними (є спеціальне кольорове коло для змішування пігментів). Наприклад, зелений колір дістають, змішуючи синій і жовтий пігменти; фіолетовий - червоний і синій, оранжевий -червоний і жовтий.

Для зменшення витрат пігментів, збільшення адгезії їх до основ, зростання міцності та стійкості покриттів, прискорення висихання плівки у фарбувальні суміші вводять наповнювачі (крейда, сульфат барію, каолін, тальк, азбест, кварц, гіпс, ангідрит тощо). Наприклад, каолін надає лакофарбовим сумішам жирності і легко-наносимості, тальк підвищує водо- та атмосферостійкість, механічну міцність, адгезію; слюду мелену використовують для збільшення хімічної стійкості та світлостійкості, вона також необхідний компонент для вогнезахисних фарб; азбест надає фарбам вогнетривкості, міцності і є армуючим матеріалом; барит використовують для економії білил.

Розчинники застосовують для зниження в'язкості лакофарбового матеріалу до в'язкості, необхідної відповідно до обраного способу нанесення матеріалу, можуть сповільнювати процес плівкоутворення, а надлишок розчинника може також спричинити зниження міцності та щільності матеріалу, збільшення усадки та повзучості. їх ще називають активні розчинники). Це в основному леткі рідини з температурою кипіння від 50 до 200°С (скипидар технічний, ацетон технічний, уайт-спірит, бензол, гас, толуол тощо). Розріджувачі застосовуються для зниження в'язкості. Як розріджувачі застосовують оліфи, емульсії, клейові розчини, які на відміну від розчинників містять в собі плівкоутворюючі речовини і застосовуються для розрідження густотертих або розведення сухих неорганічних фарб.

До лакофарбових матеріалів, крім основних компонентів - зв'язуючих, пігментів, наповнювачів, розчинників і розріджувачів, можуть бути введені спеціальні добавки для регулювання властивостей:

- сикативи, що прискорюють висихання олійних і емалевих фарб, лаків, оліф (розчини свинцево-марганцевих солей, нафтенових кислот тощо);

- пластифікатори, що надають лакофарбовим покриттям еластичність та підвищену опірність ударним навантаженням (невисихаючі рослинні олії - рицинова; ефіри двоосновних кислот - фталати, сибацинати, фосфати; невисихаючі полімерні сполуки - смоли алкідного типу, хлоровані парафіни і дифеніли). Пластифікатор має бути безколірним, без запаху, нетоксичним, стійким до дії ультрафіолетових променів.

Основні властивості лакофарбових матеріалів: покривність пігментів (або фарби), дисперсність або тонкість помелу пігментів, умовна в'язкість, ступінь висихання тощо.

Дисперсність пігментів визначають мікроскопічним, седиментаційним і ситовим способами. В останньому випадку дисперсність пігментів, яка характеризує тонкість їх помелу, встановлюють за залишком на ситах з кількістю отворів від 900 до 16900 на 1 см².

Покривність визначається в грамах пігменту або фарби, необхідних, щоб зробити невидимим колір поверхні, що фарбується, пло­щею 1 м². Покривність пігментів, що використовують у будівництві, становить від 20 до 170 г/ м². На покривність лакофарбових матеріалів впливає їх ступінь перетиру. Визначення ступеню перетиру полягає у визначенні найменшої товщини (в мікрометрах), за якої стають непомітними непротерті частинки пігментів і наповнювачів. Чим дрібніші частинки, тим вищі покриваюча і фарбуюча властивості (це властивість пігменту передавати свій колір білому пігменту).

Умовна в'язкість визначається часом витікання в секундах обумовленого об'єму випробуваної лакофарбової суміші (або зв'язуючої речовини) крізь калібрований отвір віскозиметра типу ВЗ-4 або ВЗ-1.

Оліємісткість характеризується кількістю (в грамах) оліфи, необхідної для перетворення 100г пігменту в пастоподібний стан. Чим менша оліємісткість пігменту, тим більш стійкі і довговічні покриття, тому що фарба руйнується головним чином внаслідок старіння плівки, а не пігменту.

Світлостійкість - властивість пігменту зберігати свій колір під дією ультрафіолетових променів (вохра, залізний сурик - світлостійкі, літопонові білила - жовтіють. Інші знебарвлюються). Для визначення світлостійкості лакофарбові матеріали опромінюють джерелами штучного освітлення або ультрафіолетовими променями протягом заданого інтервалу часу.

Атмосферостійкість - властивість пігменту (або лакофарбового покриття) протистояти діям води, кисню повітря, зволоженню і висиханню, нагріванню і охолодженню. Атмосферостійкість оцінюють за зміною декоративних і захисних властивостей покриттів після витримування в атмосферних умовах.

Антикорозійна стійкість - здатність пігменту із зв'язуючою речовиною утворювати покриття, які надійно захищають металеві конструкції від оксидування (корозії). Високі антикорозійні властивості мають свинцеві білила, цинкові і свинцеві крони, залізний і свинцевий сурик, алюмінійова пудра тощо. Прискорює процес корозії малярна сажа.

Хімічна стійкість до дії лугів і кислот. Лужностійкість визначають для пігментів, вміщуючи їх у 5%-ний розчин каустичної соди та порівнюючи через 2 год. їхній колір з кольором необроблених пігментів. Лужностійкі - вохра, мумія, умбра, пероксид марганцю (природні пігменти). Кислотостійкість і стійкість до дії сірководню визначають за зміною зовнішнього вигляду і захисних властивостей лакофарбових покриттів після дії відповідних реагентів протягом заданого часу. Кислотостійкі пігменти - графіт, титанові білила, оксид хрому.

14.1. ЛАКОФАРБОВІ СУМІШІ

Олійні фарби - композиція, що складається з оліфи (олії), пігменту, наповнювача (або без нього), перероблених на фарботерних машинах. Промисловість випускає густотерті (пастоподібні) та готові до вживання (рідкі) олійні фарби. Густотерті фарби містять 12-25% оліфи і їх розбавляють до робочої в'язкості оліфами. Готові до вживання фарби містять 30-50% оліфи. Густотерті олійні кольорові фарби випускають марок: МА-025 - для внутрішніх і МА-015-для зовнішніх робіт. Марки фарб розрізнюють за видом зв'язуючої речовини: МА - на рослинній оліфі (МА-011 - на натуральній, МА-015 на комбінованій, що містить до ЗО% розчинника), ГФ- глифталевій, ПФ - пентафталевій, КС - ксифталевій оліфах). Олійні фарби вживають для фарбування металу, дерева, штукатурки.

Водно-клейовї фарби готують найчастіше на тваринному клеї, наповнювачі (крейда), пігменті і воді. Казеїнові фарби випускають сухими, перед вживанням їх розбавляють водою. Ці фарбувальні суміші називають колерами. Застосовують їх для опорядження житлових і громадських приміщень. Для приготування казеїнових сполук використовують тільки лужностійкі пігменти. Казеїнові фарби застосовують для покриття зовнішніх поверхонь цегляних обштукатурених і бетонних будинків, а також для опорядження приміщень.

Водно-вапняні фарби виготовляють на основі гашеного і негашеного вапна (повітряного і гідравлічного), їх застосовують як для внутрішнього, так і для зовнішнього фарбування по цеглі, штукатурці й бетону. Для підвищення стійкості у вапняні сполуки вводять кухонну сіль. У вапняних фарбах застосовують тільки лужностійкі пігменти (вохра, сурик, умбра, що виготовляють з глини) Підвищенню міцності та декоративності вапняних плівок сприяє введення до вапняних сумішей порошкоподібних наповнювачів: мікро-азбесту, мармурового борошна, меленого піску тощо.

Силікатні фарби містять в своєму складі рідке калійове скло, наповнювач (крейда, тальк), пігменти, їх застосовують при температурі не нижче -5°С для фарбування по цеглі, штукатурці, бетону, каменю, азбесту, цементу.

Цементні фарби - суміші білого портландцементу з лужностійкими пігментами і деякими добавками (вапном, хлоридом кальцію), які прискорюють тужавлення фарби, її еластичність, адгезію та водовідштовхуючі властивості (стеарат кальцію). Застосовують цементні фарби для зовнішнього опорядження фасадів будівель, а також для внутрішніх робіт у приміщеннях з підвищеною вологістю.

Водно-емульсійні фарби - це суспензія пігментів, наповнювачів, перетертих на водних емульсіях різних плівкоутворювачів з добавками емульсаторів, стабілізаторів та інших речовин. Залежно від виду полімеру водно-емульсійні фарби бувають полівінілацетатні, каучукові, співполімеровінілацетатні, поліакрилові. їх застосовують як для внутрішніх, так і для зовнішніх робіт.

Синтетичні фарби виготовляють на синтетичних смолах (полівінілацетат, карбамід, перхлорвініл та ін.) і пігментах (тих самих, що й для вапняних, олійних, емалевих).

Емалеві фарби на відміну від олійних фарб готують на лаках і пігментах. Емалеві фарби випускають звичайно готовими до вживання. Вони можуть містити в собі пластифікатори, отверджувачі, прискорювачі висихання, стабілізатори, антисептики та інші спеціальні добавки. Залежно від виду плівкоутворювачів емалі бувають перхлорвінілові, епоксидні, глифталеві, пентафталеві, кремнійорганічні тощо. Після того, як висохнуть, вони утворюють глянсову поверхню, що нагадує емаль. Емалеві фарби застосовують для зовнішньої і внутрішньої обробки по металу, дереву, штукатурці (для покриття санітарно-технічного устаткування, для захисту виробів. від дії кислот - фарби спеціального призначення, в автомобілебудівництві). Для них характерні світлостійкість, хімічна стійкість, стійкість до атмосферного впливу).

Лаки та політури. Лаки, які використовують у будівництві поділяють на такі групи: олійно-смоляні, безолійно-синтетичні, нітроцелюлозні, на основі бітумів і пеків, лаки і політури спиртові. Лаки - це розчини в летких розчинниках природних смол, синтетичних полімерів або їх сумішей, модифікованих рослинними оліями. Леткі розчинники - ацетон, бензол, толуол, спирт тощо. Лаки застосовують для захисту від корозії (металу), для надання поверхні красивого зовнішнього вигляду (для остаточного опорядження вкритих раніше поверхонь). За кольором плівки лаку бувають ясні, темні, чорні та кольорові. Колір і прозорість лакової плівки важливі для збереження текстури матеріалу, який обробляється. Для поліпшення якості лакової плівки можуть вводитися пластифікатори. Застосовують шелакові лаки, копалові лаки, янтареві лаки (шелак, копали, янтар - природні смоли), бітумні, пекові, кам'яновугільні лаки (кузбас-лак), на основі епоксидних смол, кремнійорганічних полімерів (бакелітовий лак), тощо. Нітролаки складаються з нітроцелюлози, розчиненої в органічних розчинниках.

Політури є розчинами смол в етиловому спирті. Містять значно менше розчиненої смоли на відміну від спиртових лаків. Ними полірують вироби з деревини, вони дозволяють одержувати тверді покриття з дзеркальним блиском, які виявляють текстуру деревини.

Дата добавления: 2014-01-07