Лакокрасочные материалы и работа с ними. Чаще всего в производстве используют. Ассортимент лакокрасочных материалов

Лакокрасочные материалы можно классифицировать по виду, химическому составу, назначению и ряду других признаков (рис.).

Рис. Классификация лакокрасочных материалов

По составу они подразделяются на непигментированные - лаки и олифы, и пигментированные краски, эмали, а также вспомогательные составы - грунтовки, шпатлевки, цветные лаки, растворители, разбавители и смывки. Краски можно подразделить на густотертые и жидкотертые, то есть готовые к применению.

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. Связующим могут быть олифа, лак, клей, известь, латекс;

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 ЛКМ перед окрашиванием, ускорения высыхания.

В зависимости от типа пленкообразущего вещества лакокрасочные составы делятся на масляные, алкидные, нитроцеллюлозные и др. По условиям эксплуатации ЛКМ подразделяются на атмосферостойкие, ограниченно атмосферостойкие, водостойкие, термостойкие и т. п. По назначению выделяют ЛКМ строительные, автомобильные, промышленные, бытовые, мебельные, специальные и др.

В условиях рыночной экономики некоторые фирмы-изготовители классифицируют свою продукцию по уровню технических характеристик и цене. Например, вся лакокрасочная продукция предприятия «Текс» (Россия) подразделяется на три класса:

Продукция класса «Люкс». Производится из лучших импортных компонентов, не уступает по качеству известным импортным аналогам, но стоимость ее в 1,5 раза ниже;

Продукция класса «Стандарт». Изготовлена из импортных и лучших отечественных компонентов и имеет наилучшее соотношение качества и цены. В настоящее время несколько устаревшее и непонятное потребителю название класса заменено более актуальным - «Профи», это отражено и в графическом исполнении этикеток;

Продукция класса «Универсал». Создана на основе отечественного сырья, по качеству превосходит все существующие аналоги и доступна по цене.

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, маслосодержащих 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, комбинированные); 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 сиккативы. 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 термообработанных 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, перилловое, 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/см 3 . 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-декоративныхизделий .

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 Шебекинского 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 разбавляют растворителями. Уплотненные олифы бывают полимеризованными 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 различными добавками в органических растворителях.

Алкидные олифы - это 50%-ные растворы алкидных (глиф-талевых и пентафталев£1х) смол, модифицированных растительными маслами в уайт-спирите. Для их приготовления используют растительные масла, глицерин, пентаэритрит и фталевый ангидрид, 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 атмосферостойки, 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 препарированного 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 йодометрическойшкале 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. Олифа БСК представляет собой композицию бутадиенстирольных каучуков в органических растворителях с добавлением сиккатива. Недостатки синтетических и искусственных олиф: темный цвет, резкий запах, и это препятствует их применению для бытовых целей. Но вот олифа нефтеполимерная (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. Обычно в состав масляных лаков вводят канифоль, битумы и некоторые другие пленкообразователи. По содержанию масла масляные лаки делятся на жирные, средние, тощие. От содержания масла в лаке зависят многие свойства покрытий.

Жирные лаки образуют атмосферостойкие покрытия, с большей эластичностью, но отверждаются медленнее (от суток до четырех). К жирным относят лак для покрытия пола. В его составе 41 % масла, 22% смолы, 36% растворителя и 0,2% сиккатива.

Лак средней жирности содержит примерно 30 % масла, 42 % шеллака и 28 % растворителя. 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 другими 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 глифталевые (ГФ); алкидно-мочевиноформальдегидные (АМФ или МФ), пентафталевые (ПФ), алкидно-меламиноформальдегидные (АМД или МД); алкидно-акриловые (АА); алкидно-уретановые (АУ), алкидно-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-стирольный лак АС-25 светло-коричневого цвета. Применяют его для создания стойких внутренних противокоррозийных покрытий конструкций из бронзы, меди и алюминия, а также атмосфероустойчивого 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). В розничной продаже можно найти лаки KUPU фирмы «Тик-курила» (Финляндия), «Квинтол» производства ООО БСФ (Новосибирск) и другие алкидно-уретановые лаки, представляющие собой растворы алкидных смол с уретановыми группами в органических растворителях. Эти лаки высыхают быстрее алкидных (6 - 12 ч) и обладают значительно более высокой износостойкостью. Это лаки «Полиур» Черкесского ХПО, «Уника супер» фирмы «Тик-курила» и др.

Смоляные лаки можно подразделить на три группы: на основе природных смол; на основе термопластичных синтетических смол; на основе термореактивных синтетических смол.

Лаки на основе природных смол выпускаются и применяются ограниченно. Канифольный лак - раствор канифоли в скипидаре - бывает безмасляным и маслосодержащим, применяется для внутренних работ по дереву и металлу, не подвергающимся воздействию повышенных температур и влаги. Деревянные изделия лакируют спиртовыми лаками. Это растворы смол в летучих растворителях, прежде всего в этиловом спирте, концентрацией 30 - 35%.

Выпускаются шеллачные, канифольные, канифольно-шеллачные и карбинольные лаки. Наиболее употребимы шеллачные. Они пригодны только для работ в сухих помещениях. Для высыхания спиртовых лаков достаточно 15 мин. Спиртовые лаки с малым содержанием смолы называются политурами. Они применяются для полировки деревянных изделий.

Лаки на основе термопластичных смол получают растворением перхлорвинила в ацетоне. Они образуют ремонтопригодные покрытия в результате испарения растворителей, являются безмасляными лаками холодной сушки и быстро высыхают при комнатной температуре. Основные виды этой группы - перхлорвиниловые лаки (ХВ). Они образуют покрытия высокой атмосферостойкости, прочности и эластичности, большой химической стойкости. Недостаток - малая термостойкость. Применяются при изготовлении транспортных средств только в промышленности, а также для отделки и тонирования древесины. К перхлорвиниловым лакам относятся ХСЛ и ХС-76Д. Они бесцветны, высыхают при температуре 18 - 23 °С в течение 2 ч. Лаками ХСЛ обрабатывают масляные покрытия для улучшения их антикоррозийных свойств. Лаками ХС-76Д защищают строительные конструкции от воздействия агрессивных сред. Вследствие токсичности эти лаки применяют лишь в тех помещениях, где люди находятся непродолжительное время.

В последние годы широкое распространение получили водоразбавляемые лаки на акрилатной основе. Покрытия отличаются высокой гигиеничностью. Отсутствие запаха и органических растворителей делает водоразбавляемые лаки экологически полноценными. Они могут быть применены как для наружных, так и для внутренних работ по древесине, штукатурке и эластичным материалам, например по коже. Покрытие высыхает в течение 2 - 3 ч при комнатной температуре и за 15 мин при температуре 90 °С, отличается высокой экологичностью, устойчивостью к УФ-излучению и атмосферным воздействиям. Внешний вид покрытия: прозрачное, с полуглянцевой или матовой поверхностью, бесцветное или тонированное лессирующими органическими пигментами под ценные породы древесины. Акриловые лаки несложно наносятся, но более дорогие.

Лаки на основе термореактивных смол образуют лаковую пленку в результате сшивания макромолекул под действием нагревания или отвердителей. Химические превращения имеют необратимый характер, и лаковая пленка после отверждения теряет способность растворяться и плавиться. Следовательно, покрытия из таких лаков неремонтопригодны.

Лаки на основе фенолформальдегидных смол практически изъяты из обращения в связи с токсичностью и несветостойкостью покрытий. Лаки на основе мочевиноформальдегидных смол - алкидно-карбамидные - содержат в своем составе глифталевую или пентафталевую смолу. Их называют лаками кислотного отверждения, или каталитическими (каталитными). Эти лаки двухупаковочные: перед использованием в них вводят кислотный отвердитель (молочную кислоту). Они применяются для отделки древесины - паркетный и мебельный лаки. Покрытия высокопрочны, тверды, имеют блеск, водо- и термостойки.

Лаки на основе ненасыщенных полиэфирных смол - полиэфирные лаки - не содержат растворителей. Компонентами их являются инициирующие добавки: перекиси или гидроперекиси. При добавлении к лаковой основе перекиси происходит отверждение лака - сополимеризация ненасыщенной полиэфирной смолы со стиролом, который вводится как растворитель, с образованием сшитой полимерной структуры. Применяют эти лаки для отделки мебели . Они образуют твердые, прозрачные, термостойкие, химически стойкие к воде, спиртам и моющим средствам пленки.

Разработаны и используются в качестве мебельных водоразбавляемые лаки на основе ненасыщенных полиэфирных смол. Сушка покрытий в производственных условиях осуществляется радиационным способом. Основная трудность - трехкомпонентность лака. Это усложняет технологический процесс.

Большую группу органоразбавляемых лаков составляют полиуретановые. Это самые популярные лаки, образующие прочное, твердое покрытие с высокой химической стойкостью. Они обладают хорошей адгезией, быстро сохнут и образуют химически-стойкие и термостойкие покрытия с высокой устойчивостью к истиранию, имеют высокий сухой остаток, относительно несложный технологический процесс, приемлемую цену, широкий выбор по степени матовости и назначению.

Особенно популярны паркетные уралкидные лаки. По сравнению с обычными алкидными лаками они более твердые и износостойкие. Двухкомпонентные эпоксидные лаки применяются для покрытий по древесине, металлу, бетону, некоторым видам пластмасс . Покрытие отличается высокой химической стойкостью.

Эфироцеллюлозные лаки - это растворы нитроцеллюлозы с некоторыми смолами и пластификаторами в летучих растворителях. Они просты в применении, быстро высыхают (15 - 60 мин), дают водостойкие, прочные и твердые пленки, легко полируются до зеркального блеска. Нитроцеллюлозные лаки при условии введения в рецептуру синтетических восков или парафина могут давать матовое покрытие. Применяются они для отделки мебели, музыкальных инструментов, карандашей, кожи, деталей машин и приборов. Нитролаки НЦ-228 и НЦ-243 используются для отделки мебели. Покрытия из этих лаков имеют улучшенные физико-механические характеристики, повышенную свето- и химическую стойкость.

Асфальтобитумные лаки получают растворением искусственных битумов или их смесей с маслами в скипидаре, уайт-спирите и других органических растворителях. Битумные лаки представляют собой растворы смол и битума в летучем растворителе (смола светлая - 20 %, битум - 45 %, растворитель - 35 %). Пленки таких лаков черного цвета с сильным блеском. Битумные лаки водостойки, но непригодны для наружных поверхностей из-за недостаточной атмосферостойкости, обладают антикоррозийной стойкостью. Применяются для окраски металлических поверхностей.Каменноугольный лак (пековый, или кузбасс-лак) представляет собой раствор каменноугольного пека в сольвент-нафте. Покрытия на основе этого лака достаточно водостойки, но антикоррозийная стойкость его на открытом воздухе невелика (не более полугода). Используют кузбасс-лак для нанесения на металлические изделия консервационных покрытий на время хранения, а также для антикоррозионной защиты подводной части судов и портовых сооружений.

К пигментированным ЛКМ относятся краски. Краска - это суспензия пигментов или их смеси с наполнителями в олифе, эмульсии, латексе или другом пленкообразующем веществе, дающая после высыхания непрозрачную цветную однородную пленку. Краски по природе пленкообразователя подразделяют на масляные, эмали, водно-дисперсионные, клеевые .

Масляные краски - это суспензии пигментов в олифах типа оксоль. По степени готовности к использованию различают густотертые и готовые к употреблению краски. Густотертые имеют вязкую консистенцию (до 30 % олифы), перед употреблением разводятся растворителем. Густотертыми выпускают белила (цинковые, свинцовые, литопонные), цветные краски на основе одного пигмента (сурик железный, охра и др.) или смеси пигментов (голубая, бежевая и др.). Краски, готовые к употреблению, содержат повышенное количество олифы (до 38 %) и растворителя (до 30 %) и подразделяются по назначению (для наружных и внутренних работ), цвету и видам олиф. Краски для наружных работ готовят на алкидных, комбинированных и натуральных олифах; краски для внутренних работ - на уплотненных олифах.

Масляные краски высыхают полностью за 24 ч и образуют полуматовые покрытия высокой адгезии и эластичности, хорошей водо- и химической стойкости. Атмосферостойкость красок на натуральных олифах без растворителей 3 - 5 лет, на синтетических олифах 1 - 2 года. Старение красочных покрытий сопровождается повышением твердости, снижением эластичности, появлением трещин.

Эмали. Вид ЛКМ, включающий суспензии пигментов или их смесей с наполнителями в лаках, образующие после высыхания непрозрачные твердые покрытия, обладающие защитными, декоративными или специальными техническими свойствами. Покрытия могут иметь различную фактуру и быть глянцевыми, матовыми, муаровыми, а также отличаться цветом и блеском. В зависимости от вида лака, используемого для приготовления эмалей, их подразделяют на масляные, алкидные, смоляные, акриловые, нитроцеллюлозные, битумные. По типу смолы различают эмали на полимеризационных смолах и эмали на поликонденсационных смолах.

Масляные эмали получают путем затирки пигмента с олифой и разводят масляным лаком. Тощие лаки присутствуют в эмалях, используемых для внутренних работ, жирные - в эмалях для наружных работ. Покрытия на основе масляной эмали эластичны, водостойки, однако неустойчивы к истиранию и несветостойки. Применяют их для окраски пола и покрытия деревянных изделий.

Алкидные эмали составляют до 70 % объема производства эмалей. Эмали для внутренних работ - ГФ-230, ПФ-233 - применяются для окраски мебели, окон, дверей, изделий из металла. Для окраски пола используется эмаль ПФ-266, характеризующаяся достаточной твердостью и высокой водостойкостью. Эмали для наружных работ - ПФ-115, MЛ-152, созданные на основе пента-фталевых и других алкидных лаков, предназначены для окраски электробытовых приборов, автомобилей, мотоциклов, велосипедов, детских колясок. Алкидные эмали в покрытиях эластичны, атмосферостойки, прочны и имеют хорошие декоративные свойства.

Смоляные эмали могут быть на основе природных, полимеризационных и поликонденсационных смол. Для производства эмалей используют такие природные смолы как канифоль и битум. Канифольные лаки, например, относят к группе масляных, так как пленкообразователь в них - это смесь олифы и производных канифоли. Хлорированные полиэтиленовые, фторопластовые, нефтеполимерные, перхлорвиниловые, винилхлоридные сополимеры и акриловые эмали созданы на основе полимеризационных смол. В качестве основы эмалей могут быть кремнийорганические и полиуретановые смолы.

Смоляные эмали дают химически- и атмосферостойкие негорючие покрытия, но отличаются невысокой теплостойкостью и длительностью высыхания (нормативное время высыхания при естественной сушке полиуретановых эмалей составляет 36 ч). Используют смоляные эмали только в промышленности и как фасадные краски.

Кремнийорганические эмали обладают очень высокими эксплуатационными свойствами. Они долговечны, атмосферостойки и могут наноситься на поверхность при отрицательных температурах воздуха. Для отделки мебели и интерьера используют полиуретановые эмали. Они образуют высокопрочные с устойчивостью к царапинам и механическим повреждениям покрытия, химически стойкие и теплостойкие.

Перспективными для российского рынка являются водно-дисперсионные акриловые эмали - экологически полноценные заменители традиционных алкидных и нитроцеллюлозных ЛКМ для декоративной окраски дверных и оконных блоков, других поверхностей. Обладая нетоксичностью, быстрым высыханием, пригодностью для окраски различных поверхностей, простотой в применении, акриловые воднодисперсионные эмали, кроме того, образуют декоративные покрытия с различным блеском - от шелковисто-матовых до высокоглянцевых. Кроме импортной продукции на рынке появляются и отечественные разработки, например, под маркой «Акродом».

Нитроцеллюлозные эмали - это суспензии пигментов в нитролаках, они быстро высыхают, в покрытиях имеют повышенный блеск и широкий цветовой ассортимент . Освоено производство нитроцеллюлозных эмалей, дающих матовые покрытия. Кроме того, твердые покрытия в зависимости от количества пластификатора или модификатора имеют различную эластичность. В последнее время в роли модификатора стали использовать полиуретановые смолы, придающие покрытию долговечность и улучшающие эксплуатационные показатели. К недостаткам нитроцеллюлозных эмалей приходится отнести горючесть, недостаточную термостабильность и склонность к старению под воздействием солнечных лучей. Выпускают эмали для внутренних работ - НЦ-25, для наружных работ - НЦ-132 и НЦ-11, покрывного крашения кожи - НЦ-36. Нитроэмаль применяют для окраски автомобилей, холодильников, стиральных машин и др.

Битумные эмали применяются в промышленности, в технике. Их преимущества - высокие декоративные свойства, малый расход натурального сырья, меньшая трудоемкость при нанесении покрытия.

Водно-дисперсионные (латексные) краски - суспензии пигментов в водных дисперсиях пленкообразователей. Состав этих красок включает 16 компонентов и более. Основные из них:

Пленкообразующие - 50%-ные водные дисперсии таких полимеров, как полиакрилаты, поливинилацетат и его производные, сополимеры стирола и бутадиена. Дисперсия представляет собой мельчайшие капельки полимера, равномерно распределенные в воде. Обычно это продукты эмульсионной полимеризации;

Эмульгатор - ПАВ - обеспечивает устойчивость дисперсии пленкообразователя. Обычно это соли синтетических жирных кислот;

Диспергатор улучшает смачиваемость пигмента. Это фосфаты (например, гексаметофосфат);

Загуститель, повышает вязкость краски. Это поливиниловый спирт, простые эфиры целлюлозы;

Антивспениватели, предотвращают пенообразование при изготовлении и нанесении красок. Это гидрофобы - уайт-спирит, скипидар;

Антисептики, повышают устойчивость красок к плесени и бактериям;

Антифризы, или пластификаторы, повышают морозостойкость красок и покрытий на их основе;

Пигменты, ассортимент их ограничен, так как должны быть хорошая смачиваемость водой и в то же время минимальная растворимость. Чаще всего изготовляют краски белые и светлых тонов.

В ассортименте водно-дисперсионных красок краски на основе дисперсии поливинилацетата - ВА; на основе дисперсии дивинилстирольного, дивинилнитрильного каучука, хлоркаучука, циклокаучука - КЧ; на основе сополимеров (и полимеров) акриловых и метакриловых кислот, их эфиров и других производных с различными мономерами - АК; на основе сополимера винилацетата с другими винильными соединениями - ВС; на основе модифицированных алкидных смол - ПФ.

Поливинилацетатные краски дешевы, однако их покрытия неводостойки. Производство каучуковых красок сильно сократилось, так как их покрытия быстро загрязняются, стареют на свету и темнеют. Акриловые дисперсии дороже, но большая часть (70 %) выпускаемых в мире водно-дисперсионных красок - это именно полиакриловые. Они отличаются высокой атмосферостойкостью, быстро высыхают. Сополимеро-винилацетатные и пентафталевые воднодисперсионные краски малорастворимы.

Пленкообразование водно-дисперсионных красок обусловлено слипанием частиц полимера после испарения воды. Пленки получаются матовыми и пористыми. Высыхают КЧ не более чем за 24 ч, ВА и АК - за 12 ч.

Преимущества водно-дисперсионных красок заключаются в том, что они гигиеничны (пористые пленки легко пропускают влагу, являются паро- и газопроницаемыми); стойки к истиранию; легко моются; атмосферостойки, за исключением КЧ; нетоксичны, экологичны, так как не содержат легколетучих органических растворителей; неогнеопасны. Недостатки: низкая морозостойкость и теплостойкость (до 40 °С) покрытий и низкая морозостойкость самих красок.

Водно-дисперсионные краски применяются для создания декоративных и защитных покрытий. Акриловые - в основном для наружных работ, поливинилацетатные и каучуковые - для окраски внутри зданий, в том числе по штукатурке. Некоторые водно-дисперсионные краски используются для окрашивания искусственной и натуральной кожи , деревянной мебели.

Клеевые краски представляют собой суспензии пигментов в водных растворах пленкообразователей - клеев. Клеевые краски готовят, смешивая водный раствор пленкообразователя, то есть клея, с пигментной пастой. Применяются для отделочных работ внутри помещений. Клеевые краски готовят непосредственно перед употреблением. Достоинства клеевых красок заключаются в том, что они нетоксичны; гигиеничны, так как покрытия газо- и паропроницаемы; покрытия имеют хорошие декоративные свойства. Клеевые краски в ассортименте:

Краски на основе клеев животного происхождения - мездрового, костного, рыбьего. В их составе 15 -20-процентный водный раствор клея, содержащий антисептик. Покрытие обладает хорошей адгезией и высокими декоративными свойствами. Перед окрашиванием штукатурку грунтуют растворами медного купороса, хозяйственного мыла, чтобы образующаяся пленка не позволила клеевому составу впитываться в штукатурку;

Казеиновые. По качеству они мало уступают воднодисперсионным. Казеин растворяется в воде с добавками щелочных соединений (например, тринатрийфосфата или извести). Пигменты должны быть устойчивыми к щелочи. Покрытие атмосферостойкое, долговечное (4-5 лет);

Силикатные краски - суспензии пигментов в водном растворе жидкого стекла (силиката калия ). Выпускаются в виде паст или сухих смесей пигментов, которые перед употреблением нужно развести в водном растворе клея. Используются для окраски деревянных, известковых, цементных поверхностей. Покрытия обладают огнезащитными свойствами, но не устойчивы к атмосферным воздействиям. Под действием температуры и влаги постепенно осыпаются.

По сырьевому признаку выделяют две ассортиментные позиции: порошковые краски и краски с высоким сухим остатком, которые в наибольшей степени отвечают жестким экологическим требованиям.

Порошковые краски представляют собой мелкодисперсную сухую смесь, состоящую из твердых полимеров, наполнителей, пигментов и специальных добавок. В качестве связующего используются термореактивные полимеры - эпоксидные, эпоксиполи-эфирные, полиэфирные и полиуретановые.

Порошковые краски наносятся на поверхность методом электростатического распыления или трибостатическим методом (без приложения внешнего электрического поля) с помощью специальных пистолетов.

Затем изделие поступает в термокамеру, где происходит его разогрев до температуры 140 - 200 °С - до расплавления порошка и полимеризации покрытия. Такие режимы обработки обусловливают применение порошковых красок в первую очередь для окрашивания металлических изделий. Для неметаллических материалов предусмотрены технологии радиационной сушки, УФ-отверждения, понижения температуры за счет введения ускорителей отверждения.

Эпоксидные порошковые краски появились первыми. Они механически прочные, имеют хорошую химическую стойкость и высокую адгезию. Недостатком является пожелтение покрытия при эксплуатации.

Эпоксиполиэфирные порошковые краски выдерживают высокие температуры и не желтеют.

Полиэфирные порошковые краски атмосферостойки, но недостаточно устойчивы к растворителям.

Полиуретановые порошковые краски являются наиболее современными, но дорогостоящими и в России не производятся.

В нашей стране преобладают эпоксидные порошковые краски. В настоящее время производятся порошковые краски любого цвета и любой степени блеска - от высокоглянцевых до глубокоматовых за счет введения в рецептуры полимерных восков; с различной текстурой - от эффекта «апельсиновой корки» до эффекта «шершавой наждачной бумаги». Краски типа «металлик» могут быть получены с помощью специальных пигментов.

Порошковая технология отличается высокой экологичностью, так как потери при ее применении сведены к минимуму (коэффициент использования порошка 98 - 99 %). Порошковые краски не содержат и не испаряют при сушке токсичных органических растворителей. Благодаря сокращению технологических операций процесс высокоэкономичен. Порошковая технология успешно применятся для окрашивания продукции производственно-технического назначения, бытовой мебели, светильников , корпусов холодильников и стиральных машин, прочих бытовых приборов, деталей автомобилей, мотоциклов , велосипедов.

Краски с высоким содержанием сухого остатка являются переходными от органоразбавляемых красок к краскам без растворителей (порошковым). Содержание сухого вещества в них достигает 60 - 80 %. Наиболее эффективны такие краски на основе жидких эпоксидных смол, которые дают стопроцентный сухой остаток. Эти краски относятся к двухупаковочным и поставляются в комплекте с отвердителем. При окрашивании образуется полимерное покрытие без выделения в окружающую среду растворителей. Краски с высоким содержанием сухого остатка используются как строительные, а также для окрашивания транспортных средств и бытовой электротехники.

Растворители Обеспечивают возможность нанесения ЛКМ различными способами на подложку. При использовании для корректировки технологических свойств (вязкости) их также называют разбавителями. Требования качеству. Государственные стандарты регламентируют показатели качества для жидких ЛКМ – химические (содержание основного вещества, отдельных компонентов, нелетучих и летучих веществ, водорастворимых солей, воды, золы, кислотное число рН и др.), физико-химические (плотность, вязкость, продолжительность высыхания, укрывистость), малярно-технические (сорность, степень перетира, розлив, спекаемость) и покрытий на основе ЛКМ – декоративные (цвет, внешний вид, блеск), физико-механические (адгезия, твердость, эластичность, прочность при растяжении и изгибе, ударная прочность, износостойкость), защитные (устойчивость к атмосферным воздействиям, светостойкость, стойкость к перепаду температур, термо-, морозо-, тропикостокость), малярно-технические (способность шлифоваться и полироваться), электроизоляционные (электрическая прочность, удельное объемное электрическое сопротивление, тангенс угла диэлектрических потерь), химические (стойкость к воздействию кислот, щелочей, агрессивных газов, воды, масла, бензина, мыльного раствора, эмульсий и др.) Грунтовки и шпатлеки. Грунтовка - это суспензия пигментов или смеси пигментов и наполнителей в связующем веществе. После высыхания создает однородную непрозрачную пленку с хорошей адгезией к подложке. Грунтовки образуют нижние слои покрытий, способствуя надежному сцеплению верхних слоев покрытия с окрашиваемой поверхностью.Кроме того, они защищают металл от коррозии, у древесины сохраняют структуру, закрывая поры материала, выравнивают поверхность штукатурки, гипсокартона, ДСП и др. перед окраской, экономят расход самой краски. Грунтовка - состав, наносимый первым слоем на подготовленную к окраске поверхность для создания надёжного сцепления верхних (кроющих) слоёв покрытия с окрашиваемой поверхностью и выравнивания её впитывающей способности. От окрашивающих составов грунтовки отличаются меньшим содержанием пигментов. Грунтовки готовят на основе природных или синтетических, жидких или твёрдых плёнкообразующих веществ - олиф, алкидных смол, мочевино-формальдегидных смол, эпоксидных смол и др.; твёрдые плёнкообразующие материалы применяют в виде концентрированных растворов или дисперсий в органических растворителях или в воде. Многие грунтовки содержат в своём составе пигменты (железный или свинцовый сурик, цинковый крон), а иногда и наполнители (тальк, слюда, мел). На окрашиваемую поверхность грунтовку наносят шпателем, кистью, распылением и другими способами. Шпатлевками называют составы, применяемые для выравнивания поверхностей, которые подлежат окраске. Для их приготовления применяется хозяйственное мыло, мел. Мучной клей, столярный, животный, лаки, просеянный гипс, олифы. Виды шпатлёвок - Шпатлёвка клеевая в своем составе содержит 10%раствор клея, олифу, мел. - Шпатлёвка масляно-клеевая содержит акрилат, олифу, воду, пластификаторы, добавки. Применяется для выравнивания дефектов потолков и стен из бетонных, деревянных и оштукатуренных поверхностей, которые затем будут красить или оклеиваться обоями. Шпатлёвка масляно-клеевая предназначена для внутренних работ. - Шпатлёвка латексная содержит кальцитовый наполнитель, акрилат, пластификаторы, воду, добавки. Применение аналогичное шпатлёвке масляно-клеевой. Только для внутренних работ. - Шпакрил - шпатлёвка, используется для заделки плинтусов и выравнивания оштукатуренных поверхностей. Также возможно использование для наклеивания керамической плитки в сухих помещениях. При разведении водой подойдет для побелки стен и потолков кистью. - Шпатлёвка акриловая универсальная изготавливается из химического сырья по современным технологиям. - Масляная шпатлёвка содержит натуральную олифу, сиккатив, мел. Применяется при подготовке полов, подоконников, оконных переплетов, наружных дверей и иных поверхностей, где возможно присутствие влаги. Масляная шпатлёвка предназначается для поверхностей, где требуется выравнивание перед покраской водно-дисперсионными, масляными красками и эмалями. Имеет высокие показатели адгезии. Используется внутри сухих и влажных помещений. - Шпатлёвка на основе ПВА. Применяется для выравнивания бетонных, асбоцементных, оштукатуренных и гипсокартонных поверхностей, а также при заделывании щелей и стыков, трещин и при проведении предварительных работ под покраску и наклеивание обоев. В данной шпатлёвке содержится большое количество асептических добавок, которые препятствуют появлению плесени и грибков. Имеет оптимальную вязкость и удобно наносится на поверхность. После высыхания шлифуется легко.

Лакокрасочные материалы (лкм)

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) – многокомпонентная система, которая наносится в жидком или порошкообразном состоянии на предварительно подготовленную поверхность и после высыхания (затвердевания) образует прочную, хорошо сцепленную с основанием пленку. Получившуюся пленку называют лакокрасочным покрытием. ЛКМ применяются для защиты металлических, а также других видов изделий от влияния внешних вредных факторов (влага, газы, воздух и т.д.), придания поверхности декоративных свойств.

Свойства лакокрасочных материалов

Свойства лакокрасочных материалов (ЛКМ) можно разделить на физико-химические, химические и малярно-технические.

Физико-химические свойства ЛКМ подразумевают вязкость, укрывистость, плотность, скорость отвердевания (высыхания) пленки.

К химическим свойствам ЛКМ относятся процентное соотношение составных веществ, количество наполнителей, пленкообразующих, водорастворимых солей, растворителей и т.д.

Малярно-технические свойства характеризуют удобство работы с ЛКМ, т.е. стекаемость, перелив, наносимость, степень перетира, плотность.

Свойства лакокрасочных покрытий

Лакокрасочное покрытие – пленка, образующаяся вследствии высыхания ЛКМ. Такие пленки тоже должны отвечать определенным требованиям и обладать определенными свойствами:

Декоративными (внешний вид, цвет лакокрасочного покрытия, блеск);

Химическими (устойчивость при воздействии атмосферы, агрессивных газов, щелочей, кислот, различных химических растворов, воды, масел, нефти, бензина, эмульсий, мыльного раствора);

Физико-химическими (износостойкость, прочность, твердость, эластичность, прочность на изгиб, адгезия);

Защитными (стойкость в различных атмосферных условиях, термостойкость, светостойкость, морозостойкость);

Малярно-техническими (хорошо поддаваться шлифовке, полировке, зачистке);

Электроизоляционными;

Специальные ЛКМ должны обладать дополнительными специфическими свойствами.

Лакокрасочные материалы широко применяются для защиты металлов от коррозии.

Виды лакокрасочных материалов(лкм)

В зависимости от назначения и состава лакокрасочные материалы (ЛКМ) принято делить на: лаки, краски, эмали, грунтовки, шпаклевки.

Лаки – это растворы пленкообразующих веществ в растворителях (или воде), которые после высыхания образуют однородное, твердое, прозрачное (кроме битумного лака) покрытие. Их состав не содержит пигменты и наполнители.

Краски – суспензии пигментов в пленкообразующих веществах, которые после высыхания образуют непрозрачное однородное покрытие.

Эмаль – суспензия пигментов, наполнителей в лаке, которая после высыхания образует непрозрачное, твердое покрытие различной структуры и блеска.

Грунтовка – суспензия пигментов с наполнителями в пленкообразующем веществе, которая после высыхания образует однородную непрозрачную пленку.

Шпаклевка – смесь наполнителей, пигментов и пленкообразующих веществ, пастообразная вязкая масса, предназначена для заполнения дефектов поверхности, придания ей равномерной фактуры.

Состав лакокрасочных материалов

Основными компонентами лакокрасочных материалов (ЛКМ) являются пленкообразующие, пигменты, наполнители, пластификаторы, растворители, сиккативы, добавки.

Пленкообразующие лакокрасочных материалов – многокомпонентная система, после нанесения которой на поверхность в результате физико-химических процессов образуется сплошная, прочно сцепленная с основой пленка. Пленкообразующие должны связывать наполнители с пигментами в ЛКМ, быть растворимыми органическими растворителями, обеспечивать хорошую адгезию лакокрасочного покрытия с подложкой, а после высыхания образовывать твердую защитную пленку.

К пленкообразующим веществам относятся: полимеризационные смолы (на основе акрилатов, метакрилатов, хлористого винила и др.), поликонденсационные смолы (алкидные, полиуретановые, эпоксидные, кремнийорганические, формальдегидные), природные смолы (канифоль, битумы, асфальты, копалы), растительные масла, таловое масло, жирные кислоты и эфиры целлюлозы.

Рассмотрим некоторые виды пленкообразователей.

Алкидные смолы

Алкидные смолы среди пленкообразующих веществ занимают почетное первое место не только в отечественной, но и зарубежной лакокрасочной промышленности. Это полиэфиры, которые имеют разветвленное строение. Они являются продуктами неполной переработки одноосновных жирных кислот и многоосновных кислот и спиртов.

Классифицируются алкидные смолы в зависимости от спирта, который используется для их изготовления. Различают алкидные смолы на основе глицерина (глифталевые), этриола (этрифталевые), пентаэритрита (пентафталевые) и ксилита (ксифталевые).

Для того, чтоб алкидная смола имела хорошую растворимость, а готовое лакокрасочное покрытие отличалось водостойкостью и эластичностью, ее модифицируют жирными кислотами либо маслами растительного происхождения. Поэтому алкидные смолы делят еще на невысыхающие и высыхающие. Содержание масла может быть самое разное, вплоть до 70%. Есть сверхтощие (до 34% масел), тощие (от 35 до 45%), средней жирности (46 – 55% масел) и жирные (от 56 до 70%). Пентафталевые алкидные смолы обладают наилучшими защитными характеристиками, при содержании масла около 60 – 65%, а глифталевые – при 50%. Необходимо также знать, что при данной жирности водопроницаемость и скорость высыхания пленки очень сильно зависит от вида используемого растительного масла. Зависимость можно описать следующим рядом (по убыванию): тунговое > ойтисиковое > льняное > дегидратированное касторовое > соевое > подсолнечное.

В обратном порядке масла располагаются по светостойкости. Эти данные используют для изготовления любых алкидных лакокрасочных материалов. Исключение составляют грунтовки, для изготовления которых используют тунговое и льняное масла. Это связано с тем, что грунтовочные смеси используются в качестве промежуточного слоя, который не подвергается воздействию солнечного света.

Алкидные соединения применяются в комплексе с некоторыми другими поликонденсационными, полимеризационными смолами и нитратами целлюлозы. Такие смолы, в зависимости от используемого модифицирующего вещества, подразделяются на: алкидно-меламиновые, алкидно-карбамидные, алкидно-эпоксидные, алкидно-стирольные, уралкидные, алкидно-полиорганосилоксановые и алкидно-акриловые. Они сочетают в себе свойства модифицирующего компонента и алкидной смолы.

Алкидные смолы подразделяются на: разбавляемые водой (водоразбавляемые) и нерастворимые в воде. А также на: разбавляемые органическими растворителями и растворимые в них.

В наше время самое широкое применение нашли водоразбавляемые (водоэмульсионные) лакокрасочные материалы. Они обладают бесспорными преимуществами, по сравнению с красками и лаками на основе органических растворителей, т.к. не вредят человеческому организму, безопасны в пожарном отношении. Водоразбавляемые смолы при взаимодействии с аминоформальдегидными или фенолоформальдегидными водорастворимыми смолами, которые выступают в качестве отверждающих агентов, образуют пленку.

Разбавляемые водой алкидные смолы применяют для изготовления водоэмульсионных эмалей и грунтовок. Глифталевые смолы, разбавленные органическими растворителями, используют в производстве шпатлевок, грунтовок и эмалей для внутренних работ. Пентафталевые – для эмалей и лаков, предназначенных для работы в умеренном климате, под открытым воздухом. Также из высыхающих алкидных смол делают олифы, лаки, эмали, грунтовки, шпатлевки горячей и холодной сушки.

Следующие марки немодифицированных лаков и смол на алкидной основе можно найти на рынках лакокрасочных материалов: - смолы – ВПФЛ-50, ФК-135, ФК-42, ПГФ-СИН-34; - лаки – ПФ-060Н, ПФ-060В, ПФ-053Н, ПФ-053В, ГФ-01, ГФ-019, ГФ-046, ГФ-072, В-Эп-0179 и др.

Пигменты – это окрашенные порошки высокой дисперсии. Вода, пленкообразующие вещества их не растворяют. Пигменты в основном применяют в декоративных целях, для придания краскам, грунтовкам, а также эмалям цвета и блеска. Но кроме того пигменты отличаются некоторыми полезными свойствами, которые влияют на конечный продукт: светостойкость, химическая и атмосферостойкость, смачиваемость, дисперсность, маслостойкость, укрывистость, кристаллическая структура, способность взаимодействовать с пленкообразующими.

По своему происхождению пигменты лакокрасочных материалов (ЛКМ) можно разделить на синтетические и природные, а по химическому составу – на органические и неорганические.

К неорганическим пигментам относятся двуокись титана, окись цинка, литопон (дают белый цвет), охра (дает желтый цвет), железная лазурь, ультрамарин (синий), железный сурик, оранжевый крон, мумня (красный), медянка, окись хрома (зеленый цвет). Как видно – большинство неорганических пигментов это соли металлов, оксиды, гидроксиды, которые имеют кристаллическое строение.

Среди органических пигментов можно выделить фталоцианиновые, антрахиноновые, азопигменты, диазопигменты.

Некоторые пигменты могут обеспечивать лакокрасочным материалам дополнительные полезные свойства. Вот, например, при достаточно большом наполнение ЛКМ металлическими пигментами покрытие становится электропроводящим и теплопроводящим. При наполнении лакокрасочного материала цинковой пылью, его можно использовать как протекторную грунтовку.

Наполнитель – это нерастворимое в дисперсионных средах сухое неорганическое вещество. Применяют как добавоки к пигментам для их экономии и снижения стоимости лакокрасочных материалов (ЛКМ). Наполнители вводят только в непрозрачные лакокрасочные материалы (грунтовки, эмали). При правильном подборе системы пигмент – наполнитель можно улучшить свойства ЛКМ. Придать лакокрасочным материалам определенную вязкость, улучшить разливаемость, предотвратить оседание пигментов на дно резервуара, повысить прочность, атмосферостойкость готового покрытия.

В качестве наполнителей применяют тальк, слюду, доломит, мел, барит, кальцит, каолин. Наиболее широко применяются наполнители с высокой степенью белизны, дисперсностью, с низким содержанием водорастворимых примесей, небольшой твердости, плотности, низкой маслоемкости.

В основном наполнители ЛКМ – это природные материалы, лишь малая доля – синтетические (осажденный мел, бланфикс).

Пластификаторы - практически нелетучие органические вещества, которые вводятся в пленкообразующее для придания высохшим ЛКМ эластичности. В качестве пластификаторов используют фталаты, фосфаты, касторовое масло, совол, себацинаты и т.д.

Растворители – летучая органическая жидкость или смесь жидкостей, которая применяется для растворения пленкообразующих, придания ЛКМ нужной консистенции. К ним относятся спирты, эфиры, кетоны, углеводороды.

Сиккативы – мыльное соединение некоторых металлов в растворителях или (используется реже) соединения в виде оксидов. Сиккативы применяют для ускорения процесса высыхания лакокрасочного материала. К сиккативам относятся кобальтовые, марганцевые, свинцовые, линолеаты, нафтенаты, резинаты и др.

Добавки – вещества для придания определенных свойств лакокрасочным материалам. Добавками принято считать различные отвердители, эмульгаторы, стабилизаторы, ускорители, инициаторы и многое другое.

Окружающий мир без красок и лаков был бы абсолютно серым и безрадостным. Тяжело представить жизнь современного человека без этих материалов. В самые разнообразные цвета окрашено все вокруг нас: дома, предметы интерьера, бытовая техника, спортивный инвентарь, транспорт, и тем более детские игрушки. Лакокрасочные материалы защищают от ржавчины металлические конструкции, гниения деревянные изделия, предупреждают растрескивание бетона и штукатурки.

Общая характеристика

Лакокрасочным материалом (ЛКМ) называют поликомпонентную систему, которая при нанесении на окрашиваемую поверхность образует цельное полимерное покрытие с защитными, декоративными и специальными свойствами. Это покрытие формируют определенные физико-химические превращения. Тонкая пленка на основе органических и неорганических соединений изолирует поверхность от воздействия окружающей среды, придает ей определенную окраску и облик. Толщина такой пленки не превышает десятки микрометров, т.е. примерно равна толщине человеческого волоса.

В состав лакокрасочных материалов входят:

1. Разбавители.
2. Отвердители.
3. Ускорители.
4. Целевые добавки.

Следует остановиться на каждом из них по отдельности.

Таблица 1. Классификация ЛКМ по роду плёнкообразующего вещества.

Таблица 2. Классификация ЛКМ по назначению.

Пленкообразователи (будучи по своей природе полимеризационными, природными, поликонденсационными смолами, эфирами целлюлозы, жирными кислотами, растительными маслами) выполняют ряд важных функций:

1. Связывают наполнители и пигменты;
2. Растворяют органические наполнители;
3. Образуют защитную пленку;
4. Способствуют адгезии с обрабатываемой поверхностью.

Зачастую в качестве пленкообразующих веществ используют алкидные смолы. Это полиэфиры, которые являются результатом переработки многоосновных и жирных одноосновных кислот, а также спиртов и имеют разветвленную структуру.

Выделяют несколько видов этого соединения:

• глифталевая,
• пентафталевая,
• этрифталевая,
• ксифталевая.

Каждая из них на основе:

• глицерина,
• пенраэтитрита,
• этиола,
• ксилита.

Алкидная смола обуславливает плавность и влагоустойчивость готового состава. С целью улучшения этих параметров в рецептуру добавляют растительные масла или карбоновые кислоты.

На основании массовой доли масла в составе, смолы бывают:

• сверхтощими,
• тощими,
• средней жирности,
• жирные.

Алкидные смолы могут быть:

• высыхающими,
• невысыхающими.

Вид растительного масла, которое используют при изготовлении ЛКМ, влияет на скорость высыхания защитной пленки и ее водоустойчивость. Именно это следует учитывать при составлении рецептуры того или иного материала. Так, например, тунговое масло обладает наибольшей скоростью высыхания, поэтому его целесообразно использовать при производстве грунтовок.

По взаимоотношениям с растворителями алкидная смола может быть:

• Водоразбавляемой и нерастворимой в воде;
• Разбавляемой органическими растворителями и растворимой в них.

Таблица 3. Пленкообразующие, применяемые при изготовлении лакокрасочных материалов.

Есть не что иное, как красящий порошок. Будучи нерастворимым в основе, образует с ней мелкодисперсную суспензию. По своей химической природе представляют собой соли или окислы металлов.

По происхождению можно выделить две группы этих веществ:

1. Природные или естественные;
2. Искусственные или синтетические. В свою очередь делятся на: органические и неорганические.

Наиболее яркий представитель естественных пигментов различные глины. Благодаря наличию в составе окислов железа, они способны давать самую разнообразную окраску: начиная желтой и заканчивая красно-коричневой. Главным достоинством применения природных пигментов является стойкость цвета.

Искусственные пигменты получают путем химических преобразований.

Чаще всего в производстве используют:

• лазурь,
• киноварь,
• свинцовый сурик,
• различные белила.

Достоинством веществ этого типа является очень яркий цвет в итоге.

Пигментирование ЛКМ повышает их влагостойкость, химическую стойкость, устойчивость к выцветанию, дисперсность, смачиваемость и другие качественные характеристики.

Использование дорогостоящих пигментов в составе лакокрасочных материалов не всегда экономически оправдано. Для экономии ресурсов часть из них заменяют на наполнители - неорганические сухие соединения, которые обладают следующими свойствами:

1. Не растворяются в применяемой среде.
2. Имеют высокую степень дисперсности и белизны.
3. Содержат минимальное количество водорастворимых примесей.
4. Имеют небольшую плотность и твердость.

Использовать их допускается только при производстве грунтовок и эмалей. Очень важно оптимально подобрать пропорцию между пигментом и наполнителем. Только в этом случае можно улучшить свойства лакокрасочных материалов. Как пример, повысить прочность или сделать более эластичным. Наиболее часто наполнителями выступают мел, тальк, слюда и т.д.

Разбавители

Очень часто необходимо регулировать вязкость лакокрасочного материала до определенного предела, именно с этой целью используют разбавители, которые не обладают растворяющей способностью. Зачастую в этом качестве выступает вода.

Для инициации процесса пленкообразования в состав лакокрасочных материалов вводят сиккативы, которые представляют собой соли нафтеновой, смоляной, масляной кислот, растворимые в органических растворителях. Пленка может начать формироваться либо с поверхности, либо у подложки обработанного основания. Это зависит от типа сиккатива в составе ЛКМ. Мнение, что скорость пленкообразования прямо пропорционально количеству добавленного вещества, является верным лишь отчасти. При перенасыщении состава сиккативом, материал высыхает медленнее. Выполнять свою функцию он продолжает и после полного высыхания. Что является еще одной причиной разумного использования этого вещества, ибо в противном случае покрытие состарится преждевременно.

Отвердители

Эти вещества используют, как правило, перед началом работы с лакокрасочным материалом. Представляет собой химическое соединение, добавка которого к ЛКМ приводит к образованию неплавкого нерастворимого продукта.

Ускорители

Соединения, применяемые с целью уменьшить время отверждения лакокрасочного материала.

Предтавляют собой жидкость (или смесь), которая обладает способность растворять пленкообразующие вещества. Остновной задачей является обеспечение возможности покрытия лакокрасочным материалом подложки. В промышленности чаще всего применяют сольвет, бутилацетат, уайт-спирит, вода.

Целевые добавки

Соединения, которые улучшают качественные характеристики лакокрасочных материалов, такие как: адгезия, абразивостойкость, пленкообразование, эстетичность, растекание, стабильность при хранении, прочность пленки и т.д. Как правило, массовая доля добавки в рецептуре находится в пределах 0,1-2%. Лучше всего использовать несколько видов этого вещества при производстве ЛКМ, но даже в этом случае его содержание будет менее 5%.

Порошковые смеси всегда пользовались популярностью среди производителей различных лакокрасочных товаров, благодаря удобству в их использовании. Подобные смеси существовали ещё в древние времена и были усовершенствованы технологами.

С давних времён человечество пользовалось красками, как для эстетического удовольствия, так и для практических нужд. При чём, во втором случае также есть элемент эстетики, поскольку окрашенные поверхности стен или предметов выглядели очень красиво, о практичности можно даже и не говорить. Краски и другие лакокрасочные материалы были верными спутниками человечества. Они шагали в ногу со временем, становясь всё лучше по качеству и сложнее по структуре.

Лакокрасочные покрытия - один из самых распространенных и надежных способов защиты от коррозии. Они дешевы и доступны, имеют простую технологию нанесения на поверхность, легко восстанавливаются в случае повреждения, отличаются разнообразием внешнего вида и цвета.

Ежегодно более 80 % металлоизделий, используемых в народном хозяйстве, подвергаются окрашиванию. В 1999 г. производство лакокрасочных материалов достигло 26,7 млн.т. Это свидетельствует об огромных масштабах средств, вовлеченных в сферу производства этого вида противокоррозионной защиты.

Эффективность применения лакокрасочных покрытий, как показывают данные рис. 9.1, целесообразна при условии долговечности эксплуатации не более 10 лет и скорости коррозии металла до 0,05 мм/год. Если требуется повышение долговечности или скорость коррозии металла составляет 0,5-1,0 мм/год, то следует применять комбинированные покрытия. Например, цинковые плюс лакокрасочное покрытие. Такое покрытие позволяет увеличить срок защиты до 30 лет.

Лакокрасочные покрытия классифицируются по условиям эксплуатации и по внешнему виду в соответствии с ГОСТ 9894-61.

Защитные действия лакокрасочного покрытия заключаются в создании на поверхности металлического изделия сплошной пленки, которая препятствует агрессивному воздействию окружающей среды и предохраняет металл от разрушения.

Компонентами лакокрасочных материалов служат пленкообразующие вещества, растворители, пластификаторы, пигменты, наполнители, катализаторы {сиккативы).

Лаки - это коллоидные растворы высыхающих масел или смол в органических растворителях. Защитное твердое покрытие образуется вследствие испарения растворителя или полимеризации масла или смолы при нагревании или под действием катализатора.

Краски представляют собой суспензию минеральных пигментов в пленкообразователе.

Эмали - это раствор лака, в который введены измельченные пигменты.

Пленкообразователи - это природные масла, естественные или искусственные смолы. Масла по своему составу представляют собой сложные эфиры, т.е. являются продуктом взаимодействия кислот и спиртов. В основу классификации масел положена их способность к высыханию.

Наиболее распространенный масляный пленкообразователь - олифа. Натуральную олифу получают из высыхающих растительных масел, обработанных при 300 °С с целью частичной полимеризации. На воздухе олифа окисляется и полимеризуется до твердого состояния.

Растворители пленкообразующих веществ придают лакокрасочным покрытиям такую вязкость, при которой они легко наносятся на поверхность. В дальнейшем растворители испаряются. Растворителями могут быть: спирты, ацетон, бензин, скипидар, толуол, ксилол, этил ацетат и др.

Пластификаторы или смягчители - это вещества повышающие эластичность пленок после высыхания. К ним относятся касторовое масло, каучуки, дибутилфталат, трикрезилфосфат, эфиры адипино-вой кислоты.

Количество пластификаторов, вводимых в смесь, составляет 20-75 % от массы пленкообразователя.

Краски и пигменты вводят в состав лакокрасочных композиций для придания им определенного цвета. Краски растворяются в растворителях, а пигменты находятся в них в нерастворимом мелкодисперсном состоянии. Размер частиц от 0,5 до 5 мкм. В качестве пигментов используют охру, сурик свинцовый, хром свинцовый, цинковые белила, порошки металлов. Пигменты повышают твердость, атмосферную и химическую стойкость, износостойкость и т.д.

Наполнители - это инертные вещества, которые вводят в лаки и краски для снижения расхода пигментов, а также для улучшения антикоррозионных свойств пленки. К ним относятся мел, тальк, каолин, асбестовая пыль и др.

Наполнители образуют прочную основу всей пленки. Частицы наполнителя распределяются в пленке между частицами пигмента и заполняют имеющиеся в ней промежутки. Благодаря этому пленка приобретает повышенную влагостойкость и антикоррозионные свойства. Схема строения лакокрасочной пленки представлена на рис. 9.7.

Сиккативы или катализаторы представляют собой магниевые и кобальтовые соли жирных органических кислот. Их вводят в состав композиций для ускорения высыхания масляных пленок.

Успешная противокоррозионная защита лакокрасочными материалами в значительной степени зависит от соблюдения технологии получения покрытий. Основными факторами, влияющими на срок службы покрытия, являются:

способ подготовки поверхности;

методы нанесения и отверждения лакокрасочного покрытия;

толщина комплексного покрытия.

Способы подготовки поверхности были рассмотрены ранее. Для оценки влияния подготовки поверхности можно привести такой пример. Срок службы покрытия эмалью МЛ-12 (3 слоя), нанесенной по грунтовке ГФ-12 при пескоструйной обработке поверхности - 7 лет, при абразивной обработке - 9 лет, при обезжиривании - 3 года, при фосфатировании с активатором - 12 лет. Активатор способствует формированию на поверхности малопористого мелкокристаллического фосфатного слоя с хорошей адгезией к металлу. Размер кристаллов 5-20 мкм.

Метод нанесения также оказывает влияние на срок службы покрытия. Так, срок службы покрытия алкидной эмалью ПФ-115 (желтой) при нанесении в электрополе - 12 лет, пневмораспылением - 11 лет, безвоздушным распылением - 10 лет, струйным обливом - 9 лет, окунанием - 8 лет. Разницу в сроках службы покрытий объясняют различной структурой сформированных покрытий. Более мелкие и плотноупакованные структуры образуются при нанесении покрытий методом электростатического распыления.

Существуют противоречивые мнения по вопросу выбора толщины защитного лакокрасочного покрытия. По некоторым данным защитные свойства покрытия пропорциональны его толщине, по другим - повышение толщины не всегда приводит к увеличению его долговечности. Поэтому в каждом отдельном случае подбирается оптимальная толщина лакокрасочного покрытия.

Выбор лакокрасочного покрытия определяется условиями его эксплуатации. Для защиты аппаратов от воздействия кислот, щелочей, растворителей и агрессивных газов готовят лакокрасочные покрытия на основе фенолоформальдегидных, полихлорвиниловых, эпоксидных и фторорганических полимеров.

Лакокрасочные покрытия на основе эпоксидных соединений устойчивы в растворах ШОН (до 25 %) при нагревании до 125 °С, в соляной (до 25 %), серной (до 70 %), фосфорной и азотной кислотах.

Хлороформ. Обладают высокими электроизоляционными и механическими свойствами.

Их используют для защиты гальванических ванн, аппаратов химводоочистки и др.

Полиуретановые лаки и краски применяют для защиты изделий из магниевых и алюминиевых сплавов. Они стойки в атмосфере нефтепродуктов.

Термостойкие покрытия получают на основе кремнийорганических соединений. Они могут длительно работать при температуре до 300 °С, кратковременно выдерживают 500-800 °С. Такие краски и эмали используют для окрашивания вентиляционных и сушильных установок,

теплообменников и др.

Требования по экологии создают самые большие сложности при разработке прогрессивного ассортимента лакокрасочных материалов. По данным зарубежных фирм газовые выбросы, включающие растворители, составляют 100-185 г/м2 окрашиваемой поверхности. В 1991 г. на автомобильных производствах Европы этот показатель составлял 90г/м2. В 1993 г. он снизился до 50г/м2. Этому способствовало создание новых прогрессивных лакокрасочных материалов, отвечающих современным экологическим требованиям: с высоким сухим остатком (ВСО), водоразбавляемые и порошковые. В табл. 9.2 показана общая тенденция к переходу на использование экологически благоприятных лакокрасочных материалов в трех основных регионах мира.

Материалы с высоким сухим остатком (ВСО) позволяют сократить на 30% потребление органических растворителей, снизить в среднем на 20-30 % расход лакокрасочных материалов, а также увеличить в 1,5-2 раза срок службы покрытия. В нашей стране эти материалы находятся на стадии промышленного внедрения: полиэфир-меламиновая эмаль ПЭ-1282 (содержание нелетучих соединений - 65 %, режим сушки - 30 минут при 130 °С); эпоксиперхлорвинило-вая эмаль ЭП-2154 (соответственно - 50 % и 3-5 часов при 20 °С); эпоксидная грунт-эмаль ЭП-5227.

Водоразбавляемые лакокрасочные материалы занимают одно из ведущих мест в ассортименте продукции, отвечающей современным экологическим требованиям. Водные материалы применяются в основном при окрашивании изделий методом электроосаждения. Для этой цели используются водоразбавляемые лакокрасочные материалы на основе пленкообразователей-электролитов. Для электроосаждения используют грунтовки В-КЧ-0207, В-КФ-093, ВЭП-0190, эмали В-ФЛ-11990, МС-278, В-ЭП-2100.

Порошковые краски - новый вид современных лакокрасочных материалов. Их применение позволяет практически исключить опасность загрязнения окружающей среды, снизить пожаро- и взрывобе-зопасность при работе. В настоящее время ведутся работы, направленные на усовершенствование и удешевление этого вида покрытий.

Новым классом современных лакокрасочных материалов являются модификаторы ржавчины.

Эффективность грунтовок-модификаторов определяется не только природой пленкообразователя, но и наличием специальных добавок, обеспечивающих пропитку ржавчины и максимальную стабилизацию продуктов коррозии. Промышленность выпускает грунтовки-модификаторы на основе водоразбавляемых пленкообразователей (ВА-ВА-0112, ВД-ВА-01 ГИСИ, ВД-К4-0184, ВД-К4-0251), и эпоксидные модификаторы (ЭП-0180, ЭП-0199 и ЭП-0191).

Одним из направлений повышения защитных свойств покрытий является направленная модификация серийных лакокрасочных материалов. В качестве модификаторов могут быть использованы различные поверхностно-активные вещества, выпускаемые промышленностью. Защитные свойства таких покрытий обусловлены образованием на поверхности комплексов, обеспечивающих пассивность металла.

Замедлить протекание анодного коррозионного процесса можно и введением в лакокрасочную композицию ингибиторов коррозии. К ним относятся хроматы, фосфаты металлов, азотсодержащие и си-лаксановые соединения. Эффект действия таких соединений связан с растворением ингибитора в диффундирующей воде из внешней среды и последующей адсорбцией его ионов или молекул на активных центрах металла.

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) — это группа товаров, предназначенных для окраски или покрытия различных поверхностей -древесины, металла, бетона и т.д. Лакокрасочный материал — это композиция (раствор, суспензия), которая при нанесении на поверхность окрашиваемого изделия в результате сложных физико-химических превращений формируется в сплошное полимерное покрытие с определенным комплексом свойств. В состав лакокрасочной композиции входят пленкообразователи, пигменты, красители и другие функциональные добавки.

Основным компонентом ЛКМ являются пленкообразователи -нелетучие соединения, которые способны образовывать прочную пленку, закрывающую поверхность. Пленкообразователи могут отличаться по природе: природные, искусственные, синтетические; по эксплуатационным свойствам или по назначению, например, теплостойкие, морозостойкие, для наружных или внутренних работ.

В зависимости от состава и назначения ЛKM подразделяются на: краски (в том числе эмалевые краски — эмали), лаки, олифы, грунтовки, шпатлевки. Краски и эмали обладают цветом и укрывистостью, лаки дают прозрачную бесцветную или окрашенную пленку.

Вспомогательными веществами при окраске являются — растворители, разбавители, смывки и сиккативы. Они используется для подготовки поверхности перед окраской, разведения ЛKM, ускорения процесса сушки; все они поступают в продажу как самостоятельные товары.

Состав лакокрасочных материалов.

Основным компонентом ЛКМ являются пленкообразующие вещества. Пленкообразователи могут отличаться по происхождению (природные, искусственные полусинтетические, синтетические); эксплуатационным свойствам или назначению (атмосферостойкие, теплостойкие, морозостойкие, со специальными свойствами и др.; для наружных или внутренних работ; окрашивания и защиты металлических, деревянных, бетонных и других поверхностей).

В настоящее время наиболее широкое распространение получили ЛКМ на основе искусственных пленкообразователей (нитрат целлюлозы — коллоксилин, бутират целлюлозы и др.) и синтетических пленкообразователей (алкидные смолы — пентафталевая и глифталевая; виниловые, акриловые, уретановые, эпоксидные смолы). Природные смолы (канифоль, шеллак, янтарь и др.) находят ограниченное Применение. Лаки на их основе применяют для реставрационных работ, для музыкальных инструментов. Канифоль используют как вспомогательную добавку в ЛКМ. Природную битумную смолу, напротив, широко применяют для производства специальных стойких лаков, например, битумных (кузбасс-лак).

Традиционными пленкообразователями являются олифы, с использованием которых получают масляные краски и эмали. Исходными материалами для приготовления натуральных олиф служат растительные масла. Растительные масла (льняное, конопляное, подсолнечное, тунговое, соевое, хлопковое, рыжиковое) и другие высыхающие или полувысыхающие масла служат основным сырьем для получения олиф, масляных лаков и масляных красок.

Пластификаторы в ЛКМ вводят главным образом для того, чтобы повысить эластичность и морозостойкость готовых покрытий. Пластификаторами служат дибутилфталат, диоктилфталат, алкидные смолы.

Отвердители используют в тех рецептурах, где пленкообразователь — термореактивная смола. Они способствуют образованию прочного неплавкого покрытия.

Традиционными красками являются масляные краски, они изготавливаются с использованием олиф. Исходными материалами для приготовления олиф служат растительные масла.

Растительные масла — льняное, конопляное, подсолнечное, тунговое, соевое, хлопковое и другие высыхающие или частично высыхающие масла служат основным сырьем для получения олиф, масляных лаков и масляных красок. Эти масла высыхают с образованием пленки очень долго (от 6 до 40 суток). Поэтому в качестве пленкообразователей их используют только предварительно переработав в олифу, подвергая масло длительной термообработке с добавлением сиккативов. Сиккативы — это кобальтовые или марганцевые соли жирных кислот, которые хорошо растворяются в маслах и олифах и ускоряют процесс высыхания пленки до 6—10 ч.

Природные смолы, такие как канифоль, шеллак, даммара, сандарак, янтарь являются «старыми», традиционными пленкообразователями. В настоящее время в лаках они практически не применяются (за исключением канифоли и ее производных), поскольку заменены синтетическими материалами.

Искусственные пленкообразователи — эфиры целлюлозы: нитрат, ацетобутират и этилцеллюлоза. Их главный недостаток — невысокая термостойкость.

Синтетические пленкообразователи - это полимерные смолы: чаще всего поликонденсационные — полиэфирные, алкидные, эпоксидные, полиуретановые, кремнийорганические, а также полимеризационные смолы — полиакрилаты, виниловые полимеры.

К пленкообразователям предъявляют следующие требования: они должны смачивать поверхность и равномерно по ней распределяться; не должны содержать водорастворимых веществ; должны растворяться в доступных органических растворителях и давать бесцветные, прозрачные пленки.

Пластификаторы в ЛKM вводят главным образом для того, чтобы повысить эластичность и морозостойкость покрытий. Пластификаторами служат дибутилфталат, диоктилфталат, алкидные смолы и ряд других веществ.

Отвердители используются там, где пленкообразователь — термореактивная смола. Они способствуют образованию прочного неплавкого покрытия. Этот компонент вводится или непосредственно в ЛКМ и проявляет свои свойства только при сушке при высокой температуре, (например, полиуретановый лак); или смешивается с пленкообразователем непосредственно перед нанесением покрытия — эпоксидные лаки. Количество отвердителя должно быть точно рассчитано, так как избыток или недостаток снижает качество покрытия.

Растворители и разбавители. Растворители переводят пленкообразователи в текучее состояние, удобное для нанесения покрытия. Выбор растворителя определяется его растворяющей способностью, скоростью испарения, токсичностью, огнеопасностью. Разбавители служат для разбавления готового раствора до нужной вязкости, а кроме того удешевляют ЛКМ. Растворителями и разбавителями являются органические соединения - ацетон, этилацетат, уайт-спирит, скипидар, бутилацетат и др. Вода используется при изготовлении воднодисперсионных и клеевых красок. Растворителями и разбавителями являются органические соединения — уайт-спирит, ацетон, этилацетат, бутилацетат, ксилол, скипидар, растворители марок 645, 646, 649 для лакокрасочных материалов (ГОСТ 18188—72). Воду используют при изготовлении водно-дисперсионных и клеевых красок.

Пигменты — это тонкоизмельченные, высокодисперсные минеральные или органические вещества, нерастворимые в пленкообразователях и растворителях, обладающие определенным цветом и укрывистостью - то есть способностью давать окрашенные непрозрачные покрытия. Красители, наоборот, растворимы в пленкообразователях и дают прозрачные окрашенные покрытия.

Минеральные пигменты бывают естественные (например, охра, сурик, умбра), их получают переработкой горных пород и окрашиванием глин; искусственные (например, белила, кроны), их получают промышленным способом, что дает возможность получить разнообразные по цвету пигменты. По своему химическому составу минеральные пигменты представляют собой сложные химические соединения, содержащие железо (охра, сурик), оксиды цинка, титана (цинковые и титановые белила), или порошкообразный алюминий (металлик) и т.п. Пигменты бывают различными по цвету: ахроматические — белый, черный, серый; хроматические — желтые, красные, синие и зеленые.

Минеральные пигменты являются атмосферостойкими, и композиции с ними чаще всего применяются для наружних работ. Органические пигменты менее светостойки, химически и атмосферостойки чем минеральные, но у них более высокая красящая способность. Применяются они для внутренних и декоративных работ.

Чаще всего пигменты используют в смеси с наполнителями, которые удешевляют лакокрасочные композиции.

Олифы. Олифами обычно называют переработанные растительные масла. Ассортимент олиф подразделяют по природе пленкообразователя — натуральные, полунатуральные и искусственные; по составу олифы бывают без растворителей (натуральные) и с растворителями.

Используют олифы для пропитки древесины и других пористых поверхностей перед их окраской, изготовления и разведения масляных красок, изготовления лаков, грунтовок, шпатлевок и замазок. Наиболее высокими потребительскими свойствами обладают натуральные олифы, выработанные исключительно из высыхающих растительных масел — льняного и конопляного. Иногда к этим маслам добавляют полувысыхающее подсолнечное масло. В настоящее время ассортимент олиф чаще всего представлен олифами на основе подсолнечного масла, реже — льняного. Натуральные олифы бывают оксидированными (прогреты при 150-160 °С при продувании воздуха с добавлением сиккатива). Полимеризованная натуральная олифа получается при нагревании масла до 260-280 °С без доступа воздуха, она более темная, но дает более прочную пленку.

Полунатуралная олифа получается при термической переработке растительных масел, жиров, нефтепродуктов, содержит сиккативы и растворители. Такие олифы называют уплотненными (они имеют более высокую молекулярную массу), или полимеризованными; их получают при более длительном нагревании до температуры около 300 °С. Оксидированные уплотненные олифы выпускают под названием олифа-оксоль или оксоль-смесь. Содержание растворителей составляет до 45 %. Олифы имеют темный цвет.

Качество олиф определяют по цвету, прозрачности, вязкости, содержанию нелетучих веществ, времени высыхания, кислотному числу.

Олифа натуральная и олифа-оксоль должны иметь сертификат соответствия по обязательной системе сертификации.

Комбинированные олифы - это либо смесь природных масел (льняное и подсолнечное), либо смесь окисленной и полимеризованной олиф. Они содержат 30% растворителя. Комбинированные олифы главным образом применяются Как полуфабрикат для изготовления масляных красок. Они обозначаются в маркировке К-3, К-4, К-5 и т.д.

Композиционные олифы содержат до 45% растворителя. Для их получения используют низкокачественные растительные масла. Эти олифы характеризуются темным цветом получаемых покрытий, замедленным высыханием. Для улучшения свойств этих олиф и удешевления в них вводят канифоль, низкомолекулярные каучуки и другие добавки.

Синтетические и искусственные олифы — это различные побочные продукты нефтехимических производств, способные при высыхании образовывать пленки. Как правило, это низкокачественные материалы, которые, однако, можно использовать для неответственных работ, пропитки, временной защиты и т.д.

Классификация и характеристика ассортимента лаков. Лаки — растворы пленкообразующих веществ в органических растворителях или в воде. При высыхании или отверждении они образуют прозрачное однородное покрытие. Выпускаются следующие группы лаков: масляно-смоляные (масляные, алкидные), смоляные, эфироцеллюлозные, асфальтобитумные.

Масляные лаки представляют собой, как правило, смеси растительных масел с природными смолами, растворенные в органических растворителях. Обычно в состав масляных лаков вводят канифоль, ее эфиры, битумы и некоторые ископаемые смолы. Масляные лаки делят по содержанию масла на жирные (55%), средние (35%), тощие (15%). Масляные лаки применяют для лакирования деревянных поверхностей и в качестве пропиточных электроизоляционных составов.

Алкидные лаки — это растворы алкидных смол (продуктов взаимодействия многоатомных спиртов — полиолов, многоосновных карбоновых кислот и одноосновных высших жирных кислот) в нефтяных растворителях — уайт-спирите, сольвентнафте или других растворителях. Они предназначены для покрытия металлических и деревянных изделий и конструкций. В зависимости от вида алкидной смолы алкидные лаки бывают глифталевые - ГФ (смола на основе фталевого ангидрида и трехосновного спирта - глицерина); пентафталевые ПФ (смола на основе пятиосновного спирта - пентаэритрита и фталевого ангидрида); алкидно-акриловые (АС); алкидно-уретановые (АУ) и другие. Пленкообразование в таких лаках происходит за счет реакций полимеризации или поликонденсации. Покрытия на основе алкидных смол обладают высокой атмосферостойкостью, эластичностью и хорошей адгезией к окрашиваемой поверхности.

Смоляные лаки можно условно подразделить на три группы: лаки на основе природных смол; лаки на основе термопластичных синтетических смол; лаки на основе термореактивных синтетических смол. В настоящее время выпуск смоляных лаков ограничен.

Алкидно-карбамидные лаки, в их состав входят глифталевая, пентафталевая смолы, карбамид. Перед использованием в эти лаки вводят отвердитель (органические кислоты). Они используются для отделки древесины, как паркетный и как мебельный лак. Покрытия высокопрочны, тверды, имеют блеск, водо- и термостойки. Лаки на основе полиэфирных смол — полиэфирные лаки, не содержат летучих растворителей, компонентами этих лаков являются инициирующие добавки - перекиси или гидроперекиси, при добавлении к лаковой основе которых происходит отверждение лака — сополимеризация ненасыщенной полиэфирной смолы со стиролом и другими сшивающими агентами с образованием нерастворимой сшитой полимерной сетки. Применяют лаки для отделки мебели, они образуют твердые, прозрачные, термостойкие, химически стойкие к воде, спиртам и моющим средствам покрытия.

Эфироцеллюлозные лаки представляют собой растворы нитрата целлюлозы с некоторыми смолами, пластификаторами в летучих органических растворителях. Они быстро высыхают (20—60 мин), дают водостойкие, прочные и твердые пленки, легко полируются. Применяются для отделки мебели, музыкальных инструментов, карандашей и т.п.

Для защиты от коррозии металлических покрытий выпускают кузбасс-лак — раствор в углеводородных растворителя высокотемпературной фракции каменноугольного пека (или битумов). Выпускается под маркой БТ.

В современном ассортименте лаков широкое распространение нашли окрашенные лаки-антисептики для защиты и тонирования древесины.

Пигментированные ЛKM. Пигментированных ЛKM содержат в своем составе пигменты. К ним относятся грунтовки, шпатлевки, краски, эмали.

Грунтовки предназначаются для нанесения первого слоя лакокрасочного покрытия. Они должны обеспечивать хорошую адгезию (сродство поверхностей) — то есть соединение с окрашиваемой поверхностью и с другими слоями покрытия.

Грунтовки — это подгруппа материалов, представляющих собой суспензии пигментов или их смесей с наполнителями в пленкообразующем веществе. После высыхания образуется непрозрачная однородная пленка. Существуют несколько разновидностей грунтовок: изолирующие грунтовки - обеспечивают низкую проницаемость пленки, препятствуя проникновению влаги; пассивирующие и фосфатирующие грунтовки — содержат в составе пигменты, способные пассивировать металл и предохранить от коррозии (фосфаты); протекторные грунтовки содержат в своем составе до 90% металлических пигментов; грунтовки — преобразователи ржавчины наносят непосредственно на поверхность, с которой не удалены продукты коррозии металла. Эти грунтовки одновременно с преобразованием ржавчины создают на поверхности полимерную пленку, придающую коррозионную стойкость всему покрытию.

Шпатлевки представляют собой вязкую пастообразную массу, состоящую из смеси пленкообразующего вещества, пигментов и наполнителей с высоким их содержанием в смеси. Шпатлевки предназначены для заполнения неровностей и углублений, сглаживания окрашиваемой поверхности. Шпатлевку наносят на предварительно загрунтованную поверхность. Для бытовых целей применяют алкидные, нитроцеллюлозные, эпоксидные шпатлевки. Для строительных работ, выравнивания больших поверхностей используют шпатлевки на основе водных дисперсий полимеров.

Краски и эмали. Краска - это суспензия пигментов или их смеси с наполнителями в масле, олифе, эмульсии, латексе или другом пленкообразующем веществе, образующая после высыхания непрозрачную окрашенную однородную пленку. Краски по природе пленкообразователя подразделяют на масляные, эмали, водно-дисперсионные, клеевые.

Масляные краски (MA) — суспензии пигментов в олифе-оксоль и других. По степени готовности к использованию различают густотертые и готовые к употреблению. Густотертые краски имеют вязкую консистенцию (до 30% олифы), перед употреблением разводятся растворителем.

Краски, готовые к употреблению, содержат повышенное количество олифы (до 40%) и растворителя (до 30%). Ассортимент их подразделяют по назначению (для наружных и внутренних работ), цвету и видам олиф.

Масляные краски высыхают за 24-36 часов и образуют полуматовые покрытия с высокой адгезией к окрашенной поверхности, эластичные, хорошей химической и водостойкостью. Атмосферостойкость красок на натуральной льняной олифе (без растворителей) более 3 лет.

Эмали - это суспензии пигментов или их смесей с наполнителями в лаках. Эмали обладают более высокими потребительскими свойствами, они хорошо перемешаны, легко ложатся на поверхность и образуют после высыхания непрозрачную твердую пленку глянцевую или матовую, с различной фактурой или декоративным эффектом. В зависимости от вида лака, используемого для приготовления эмали, группу эмалей подразделяют на масляные, алкидные, нитроцеллюлозные и другие.

Алкидные эмали — суспензии пигментов в алкидных лаках, наиболее распространенные в ассортименте эмалей. Выпускают эмали для внутренних работ (например, ГФ-230, ПФ-233), которые применяются для окраски мебели, окон, дверей, металлических поверхностей. Для окраски полов применяют эмаль ПФ-266 с высокой твердостью и высокой водостойкостью покрытия. Эмали для наружных работ (например, ПФ-115) на основе пентафталевых лаков предназначены для окраски электробытовых приборов, холодильников, велосипедов, детских колясок. Алкидные эмали эластичны, атмосферостойки, прочны и имеют хорошие декоративные свойства.

Нитроцеллюлозные эмали — это суспензии пигментов в нитролаках, которые быстро высыхают. Выпускаются в широкой цветовой гамме, покрытия имеют повышенный блеск; к недостаткам следует отнести горючесть, низкую термостабильность и выцветание под действием солнечных лучей. Выпускают эмали для внутренних работ (НЦ-25), наружных работ (НЦ-132 и НЦ-11) и другие.

Водно-дисперсионные краски (другое название водно-эмульсионные, водно-дисперсные, водные, латексные) - это суспензии пигментов в водных дисперсиях пленкообразователей, точнее в эмульсиях. Вода не является растворителем, поэтому краски на водной основе — это сложные коллоидные системы, они содержат 12—15 компонентов. Основные из них: пленкообразующие — 50%-ные водные дисперсии полимеров - полиакрилатов, поливинил ацетата и других; эмульгаторы — это ПАВ различной природы; пигменты — белые или других тонов; диспергаторы — улучшают смачиваемость пигментов; загуститель — повышает вязкость краски; антивспениватели — предотвращают пенообразование при изготовлении и нанесении краски; антисептики и другие компоненты. Пластификаторы или антифризы повышают морозостойкость красок и покрытий на их основе. Антифризы предохраняют водную фазу краски от замерзания при снижении температуры; при хранении водно-дисперсионных красок не допускается замораживания продукции.

Пленкообразование этих красок обусловлено астабилизацией дисперсии - частицы полимера после испарения воды слипаются. Образующиеся пленки получаются матовыми и пористыми, высыхают они 3-12 ч, импортные дисперсионные краски высыхают за 20—60 минут.

Ассортимент водно-дисперсионных красок основан на различии природы пленкообразующего полимера — поливинилацетатные ВД-ВА, полиакриловые - ВД-АК, стиролбутадиеновые — ВД-КЧ. Наиболее представителен ассортимент импортных водных красок производства Финляндии, Германии, Турции.

Достоинство водно-дисперсионных красок - гигиеничность, поскольку образуются пористые пленки, они легко пропускают влагу, являются паро- и газопроницаемыми, атмосферостойкие; поверхность краски стойкая к истиранию, легко моется.

Клеевые краски - это суспензии пигментов в водных растворах пленкообразователей - клеев. Клеевые краски готовят смешивая водный раствор клея с пигментной пастой. Применяются они для отделочных работ внутри помещений. В отличие от других красок, клеевые краски готовят непосредственно перед употреблением. Достоинство клеевых красок — они нетоксичны, покрытия газо- и паропроницаемы, имеют хорошие декоративные свойства.

При маркировке ЛKM используют традиционное промышленное буквенно-цифровое обозначение, состоящее из 5 групп знаков.

1 группа — вид лакокрасочного материала, обозначаемый словом — (лак, краска, эмаль и т.д.);

2 группа — тип пленкообразуещего вещества, обозначаемый двумя буквами (НЦ — нитроцеллюлозная, ПФ — пентафталевая и т.д.);

3 группа — условия эксплуатации (1 - для наружних работ, 2 - для внутренних работ);

4 группа - порядковый номер, присвоенный каждому лакокрасочному материалу, обозначаемый одной, двумя или тремя цифрами; для масляных и алкидных красок номер олифы: 1 — натуральная, 2 — олифа оксоль, 3 — глифталевая, 4 — пентафталевая, 5 - комбинированная олифа; 5 группа - цвет одним словом.

Для лакокрасочных материалов без летучего растворителя, водоразбавляемых, воднодисперсионных и порошковых между первой и второй группой знаков ставится индекс: Б — для лака без летучего растворителя, В — для водоразбавляемых материалов, П — для порошковых красок, ВД — для воднодисперсионных красочных материалов. После этого индекса ставится тире. Даются также обозначения покрытия: М — матовое, ПМ — полуматовое, ПГ — пониженной горючести и др.

ЛАКОКРАСОЧНЫЕ ПОКРЫТИЯ образуются в результате пленкообразования (высыхания, отверждения) лакокрасочных материалов, нанесенных на пов-сть (подложку). Осн. назначение: защита материалов от разрушения (напр., металлов - от коррозии, дерева - от гниения) и декоративная отделка пов-сти. По эксплуатац. св-вам различают Л. п. атмосфере-, водо-, масло- и бензостойкие, химически стойкие, термостойкие, электроизоляционные, консервационные, а также спец. назначения. К последним относятся, напр., противообрастающие (препятствуют обрастанию подводных частей судов и гидротехн. сооружений морскими микроорганизмами), светоотражающие, светящиеся (способны к люминесценции в видимой области спектра при облучении светом или радиоактивным излучением), термоиндикаторные (изменяют цвет или яркость свечения при определенной т-ре), огнезащитные, противошумные (звукоизолирующие). По внеш. виду (степень глянца, волнистость пов-сти, наличие дефектов) Л. п. принято подразделять на 7 классов. Для получения Л. п. применяют разнообразные (ЛКМ), различающиеся по составу и хим. природе пленкообразователя . О ЛКМ на основе термопластичных пленкообразователей см., напр., Битумные , Эфироцеллюлозные лаки, о ЛКМ на основе термореактивных пленкообразователей - Полиэфирные лаки, Полиуретановые лаки и др.; к ЛКМ на основе масел относятся олифы, масляные краски, к модифицированным маслами - алкидные лаки (см. Алкидные смолы ). Используют Л. п. во всех отраслях народного хозяйства и в быту. Мировое произ-во ЛКМ составляет ок. 20 млн. т/год (1985). Более 50% всех ЛКМ расходуется в машиностроении (из них 20% - в автомобилестроении), 25% - в строит. индустрии. В стр-ве для получения Л. п. (отделочные) применяют упрощенные технологии изготовления и нанесения ЛКМ гл. обр. на основе таких пленкообразователей, как , водные дисперсии поливинилацетата, акрилатов или др., жидкое стекло. Большинство Л. п. получают нанесением ЛКМ в неск. слоев (см. рис.). Толщина однослойных Л. п. колеблется в пределах 3-30 мкм (для тиксотропных ЛКМ - до 200 мкм), многослойных - до 300 мкм. Для получения многослойных, напр. защитных, покрытий наносят неск. слоев разнородных ЛКМ (т. наз. комплексные Л. п.), при этом каждый слой выполняет определенную ф-цию: ниж. слой - грунт (получают нанесением грунтовки ) обеспечивает адгезию комплексного покрытия к подложке, замедление электрохим. коррозии

Защитное лакокрасочное покрытие (в разрезе): 1 -фосфатный слой; 2 - грунт; 3 - шпатлевка; 4 и 5 - слои .

металла; промежуточный - шпатлевка (чаще применяют "второй грунт", или т. наз. грунт-шпатлевку) - выравнивание пов-сти (заполнение пор, мелких трещин и др. дефектов); верхние, покровные, слои (эмали; иногда для повышения блеска последний слой - лак) придают декоративные и частично защитные св-ва. При получении прозрачных покрытий лак наносят непосредственно на защищаемую пов-сть. Технол. процесс получения комплексных Л. п. включает до неск. десятков операций, связанных с подготовкой пов-сти, нанесением ЛКМ, их сушкой (отверждением) и промежут. обработкой. Выбор технол. процесса зависит от типа ЛКМ и условий эксплуатации Л. п., природы подложки (напр., сталь, Аl, др. и сплавы, строит, материалы), формы и габаритов окрашиваемого объекта. Качество подготовки окрашиваемой пов-сти в значит. степени определяет адгезионную Л. п. к подложке и его долговечность. Подготовка металлич. пов-стей заключается в их очистке ручным или механизир. инструментом, пескоструйной либо дробеструйной обработкой или др., а также хим. способами. Последние включают: 1) обезжиривание пов-сти, напр. обработка водными р-рами NaOH, а также Na 2 CO 3 , Na 3 PO 4 или их смесей, содержащими ПАВ и др. , орг. р-рителями (напр., бензином, уайтспиритом, три- или тетрахлорэтиленом) либо эмульсиями, состоящими из орг. р-рителя и воды; 2) - удаление окалины, ржавчины и др. продуктов коррозии с пов-сти (обычно после ее обезжиривания) действием, напр., в течение 20-30 мин 20%-ной H 2 SO 4 (70-80 °С) или 18-20%-ной НСl (30-40 °С), содержащими 1-3% ингибитора кислотной коррозии; 3) нанесение конверсионных слоев (изменение природы пов-сти; используется при получении долговечных комплексных Л. п.): а) фосфатирование, к-рое заключается в образовании на пов-сти стали пленки нерастворимых в воде трехзамещенных ортофосфатов, напр. Zn 3 (PO 4) 2 . Fe 3 (PO 4) 2 , в результате обработки металла водорастворимыми однозамещенными ортофосфатами Mn-Fe, Zn или Fe, напр. Mn(H 2 PO 4) 2 -Fe(H 2 PO 4) 2 , либо тонкого слоя Fe 3 (PO 4) 2 при обработке стали р-ром NaH 2 PO 4 ; б) (чаще всего электрохим. способом на аноде); 4) получение металлич. подслоев - цинкование или кадмирование (обычно электрохим. способом на катоде). Обработку пов-сти хим. методами обычно осуществляют окунанием или обливанием изделия рабочим р-ром в условиях механизир. и автоматизир. конвейерной окраски. Хим. методы обеспечивают высокое качество подготовки пов-сти, но сопряжены с послед. промывкой водой и горячей сушкой пов-стей, а следовательно, с необходимостью очистки сточных вод.
Методы нанесения жидких ЛКМ.
1. Ручной (кистью, шпателем, валиком) - для окраски крупногабаритных изделий (строит, сооружении, нек-рых пром. конструкций), исправления дефектов, в быту; используются ЛКМ естеств. сушки (см. ниже).
2. Валковый - механизир. нанесение ЛКМ с помощью системы валиков обычно на плоские изделия (листовой и рулонный прокат, полимерные пленки, щитовые элементы мебели, картон, металлич. фольга).
3. Окунание в ванну, заполненную ЛКМ. Традиционные (органоразбавляемые) ЛКМ удерживаются на пов-сти после извлечения изделия из ванны вследствие смачивания. В случае водоразбавляемых ЛКМ обычно применяют окунание с электро-, хемо- и термоосаждением. В соответствии со знаком заряда пов-сти окрашиваемого изделия различают ано- и катофоретич. - частицы ЛКМ движутся в результате электрофореза к изделию, к-рое служит соотв. анодом или катодом. При катодном электроосаждении (не сопровождающемся окислением металла, как при осаждении на аноде) получают Л. п., обладающие повыш. коррозионной стойкостью. Применение метода элект-роосаждения позволяет хорошо защитить от коррозии острые углы и кромки изделия, сварные швы, внутр. полости, но нанести можно только один слой ЛКМ, т. к. первый слой, являющийся диэлектриком, препятствует электроосаждению второго. Однако этот метод можно сочетать с предварит. нанесением пористого осадка из др. пленкообразователя; через такой слой возможно электроосаж. При хемоосаждении. используют ЛКМ дисперсионного типа, содержащие ; при их взаимод. с металлич. подложкой на ней создается высокая поливалентных ионов (Ме 0:Ме +n), вызывающих коагуляцию приповерхностных слоев ЛКМ. При термоосаждении осадок образуется на нагретой пов-сти; в этом случае в воднодисперсионный ЛКМ вводят спец. добавку ПАВ, теряющего р-римость при нагревании.
4. Струйный облив (налив) - окрашиваемые изделия проходят через "завесу" ЛКМ. Струйный облив применяют для окраски узлов и деталей разл. машин и оборудования, налив - для окраски плоских изделий (напр., листового металла, щитовых элементов мебели, фанеры). Методы облива и окунания применяют для нанесения ЛКМ на изделия обтекаемой формы с гладкой пов-стью, окрашиваемые в один цвет со всех сторон. Для получения Л, п. равномерной толщины без подтеков и наплывов окрашенные изделия выдерживают в парах р-рителя, поступающих из сушильной камеры.
5. Распыление:
а) пневматическое - с помощью ручных или автоматич. пистолетообразных краскораспылителей, ЛКМ с т-рой от комнатной до 40-85 °С подается под давлением (200-600 кПа) очищенного воздуха; метод высокопроизводителен, обеспечивает хорошее качество Л. п. на пов-стях разл. формы;
б) гидравлическое (безвоздушное), осуществляемое под давлением, создаваемым насосом (при 4-10 МПа в случае подогрева ЛКМ, при 10-25 МПа без подогрева);
в) аэрозольное - из баллончиков, заполненных ЛКМ и пропеллентом; применяют при подкраске автомашин, мебели и др.
Существ. недостаток методов распыления - большие потери ЛКМ (в виде устойчивого аэрозоля, уносимого в вентиляцию, из-за оседания на стенах окрасочной камеры и в гидрофильтрах), достигающие 40% при пневмораспылении. С целью сокращения потерь (до 1-5%) используют распыление в электростатич. поле высокого напряжения (50-140 кВ): частицы ЛКМ в результате коронного разряда (от спец. электрода) или контактного заряжения (от распылителя) приобретают заряд (обычно отрицательный) и осаждаются на окрашиваемом изделии, служащем электродом противоположного знака. Этим методом наносят многослойные Л. п. на металлы и даже неметаллы, напр. на древесину с влажностью не менее 8%, с токопроводящим покрытием. Методы нанесения порошковых ЛКМ: насыпание (насеивание); напыление (с подогревом подложки и газопламенным или плазменным нагревом порошка, либо в электростатич. поле); нанесение в псевдоожиженном слое, напр. вихревом, вибрационном. Мн. методы нанесения ЛКМ применяют при окраске изделий на конвейерных поточных линиях, что позволяет формировать Л. п. при повыш. т-рах, а это обеспечивает их высокие техн. св-ва. Получают также т. наз. градиентные Л. п. путем одноразового нанесения (обычно распылением) ЛКМ, содержащих смеси дисперсий, порошков или р-ров термодинамически несовместимых пленкообразователей. Последние самопроизвольно расслаиваются при испарении общего р-рителя или при нагр. выше т-р текучести пленкообразователей. Вследствие избират. смачивания подложки один пленко-образователь обогащает поверхностные слои Л. п., второй - нижние (адгезионные). В результате возникает структура многослоевого (комплексного) Л. п. Сушку () нанесенных ЛКМ осуществляют при 15-25 °С (холодная, естеств. ) и при повыш. т-рах (горячая, "печная" сушка). Естеств. сушка возможна при использовании ЛКМ на основе быстровысыхающих термопластичных пленкообразователей (напр., перхлорвиниловых смол, нитратов целлюлозы) или пленкообразователей, имеющих ненасыщ. связи в молекулах, для к-рых отвердителями служат О 2 воздуха или влага, напр. и полиуретаны соотв., а также при применении двухупаковочных ЛКМ (отвердитель в них добавляется перед нанесением). К последним относятся ЛКМ на основе, напр., эпоксидных смол, отверждаемых ди- и полиаминами. Сушку ЛКМ в пром-сти осуществляют обычно при 80-160 °С, порошковых и нек-рых специальных ЛКМ - при 160-320 °С. В этих условиях ускоряется улетучивание р-ритсля (обычно высококипящего) и происходит т. наз. термоотверждение реакционноспособных пленкообразователей, напр. алкидных, меламино-алкидных, феноло-формальд. смол. наиб. распространенные методы термоотвсрждения -конвективный (изделие обогревается циркулирующим горячим воздухом), терморадиационный (источник обогрева - ИК излучение) и индуктивный (изделие помещается в переменное электромагн. поле). Для получения Л. п. на основе ненасыщ. олигомеров используют также отверждение под действием УФ излучения, ускоренных электронов (электронного пучка). В процессе сушки протекают разл. физ.-хим. процессы, приводящие к формированию Л. п., напр. подложки, удаление орг. р-рителя и воды, и (или) в случае реакционноспособных пленкообразователей с образованием сетчатых полимеров (см. также Отверждение ). Формирование Л. п. из порошковых ЛКМ включает оплавление частиц пленкообразователя, слипание возникших капелек и смачивание ими подложки и иногда термоотверждение. Пленкообразование из воднодисперсионных ЛКМ завершается процессом аутогезии (слипания) полимерных частиц, протекающим выше т. наз. миним. т-ры пленкообразования, близкой к т-ре стеклования пленкообразователя. Формирование Л. п. из органодисперсионных ЛКМ происходит в результате коалесценции полимерных частиц, набухших в р-рителе или пластификаторе в условиях естеств. сушки, при кратковременном нагревании (напр., 3-10 с при 250-300 °С). Промежуточная обработка Л. п.: 1) шлифование абразивными шкурками ниж. слоев Л. п. для удаления посторонних включений, придания матовости и улучшения адгезии между слоями; 2) верх, слоя с использованием, напр., разл. паст для придания Л. п. зеркального блеска. Пример технол. схемы окраски кузовов легковых автомобилей (перечислены последоват. операции): обезжиривание и фосфатирование пов-сти, сушка и охлаждение, грунтование электрофорезной грунтовкой, отверждение (180 °С, 30 мин), охлаждение, нанесение шумоизолирующего, герметизирующего и ингибирующего составов, нанесение эпоксидной грунтовки двумя слоями, отверждение (150 °С, 20 мин), охлаждение, шлифование грунтовки, протирка кузова и обдув воздухом, нанесение двух слоев алкидно-меламиновой эмали, сушка (130-140 °С, 30 мин). Свойства покрытий определяются составом ЛКМ (типом пленкообразователя, пигментом и др.), а также структурой покрытий. наиб. важные физ.-мех. характеристики Л. п. - адгезионная прочность к подложке (см. Адгезия ), твердость, прочность при изгибе и ударе. Кроме того, Л. п. оцениваются на влагонепроницаемость, химстойкость и др. защитные св-ва, комплекс декоративных св-в, напр. прозрачность или укрывистость (непрозрачность), интенсивность и чистота цвета, степень блеска. Укрывистость достигается введением в ЛКМ наполнителей и пигментов. Последние могут выполнять также и др. ф-ции: окрашивать, повышать защитные св-ва (противокоррозионные) и придавать спец. св-ва покрытиям (напр., электропроводимость, теплоизолирующую способность). Объемное содержание пигментов в эмалях составляет <30%, в грунтовках - ок. 35%, а в шпатлевках - до 80%. Предельный "уровень" пигментирования зависит также от типа ЛКМ: в порошковых красках - 15-20%, а в воднодисперсионных - до 30%. Большинство ЛКМ содержат орг. р-рители, поэтому произ-во Л. п. является взрыво- и пожароопасным. Кроме того, применяемые р-рители токсичны (ПДК 5-740 мг/м 3). После нанесения ЛКМ требуется обезвреживание р-рителей, напр. термич. или каталитич. окислением (дожиганием) отходов; при больших расходах ЛКМ и использовании дорогостоящих р-рителей целесообразна их утилизация - поглощение из паровоздушной смеси (содержание р-рителей не менее 3-5 г/м 3) жидким или твердым (активированный уголь, цеолит) поглотителем с послед. регенерацией, В этом отношении преимущество имеют ЛКМ, не содержащие орг. р-рителей (см. Водоэмульсионные , Порошковые краски ), и ЛКМ с повышенным (/70%) содержанием твердых в-в. В то же время наилучшими защитными св-вами (на единицу толщины), как правило, обладают Л. п. из ЛКМ. используемых в виде р-ров. Бездефектность Л. п., улучшение смачивания подложки, устойчивость при хранении (предотвращение оседания пигментов) эмалей, водно- и органо-дисперсионных красок достигается введением в ЛКМ на стадии изготовления или перед нанесением функцион. добавок; напр., рецептура воднодисперсионных красок обычно включает 5-7 таких добавок (диспергаторы, смачиватели, коалесценты, антивспениватели и др.). Для контроля качества и долговечности Л. п. проводят их внеш. осмотр и определяют с помощью приборов (на образцах) св-ва - физико-мех. ( , эластичность, твердость и др.), декоративные и защитные (напр., антикоррозионные св-ва, атмосферостойкость, водопоглощение). Качество Л. п. оценивают по отдельным наиб. важным характеристикам (напр., атмосферостойкие Л. п. - по потере блеска и мелению) или по квалиметрич. системе: Л. п. в зависимости от назначения характеризуют определенным набором псв-в, значения к-рых x i (i}