ЛКМ
В производстве красок используется широкий спектр сырья, но их можно сгруппировать в соответствии с их функциями.
Средство, носитель или связующее – это термины, используемые для обозначения масел, смол или их комбинаций, которые составляют основу всех красок. Льняное масло является примером растительного масла, используемого в качестве связующего. В любом случае оно должно обладать способностью превращаться из жидкости с низкой вязкостью в твердую пластичную пленку, одновременно связывая мелкие частицы пигмента. Фактические свойства связующего могут быть в значительной степени изменены пигментом. От твердой пленки требуются три основных свойства:
a) Она должна иметь правильный блеск: Все связующие имеют блеск, но в значительной степени варьируются.
b) Она должна прилипать к подложке (окрашиваемой поверхности).
c) Необходимы правильные механические свойства, которые относятся к качествам пленки и подложки и включают изгиб, царапание и удар.
Пигменты это мелкие нерастворимые кристаллические частицы, которые придают краске цвет. Они могут быть органическими или неорганическими соединениями. Чтобы полученная в результате затвердевшая пленка краски была глянцевой, пигмент должен находиться под поверхностью. Количество блеска определяется соотношением пигмента и связующего, обычно измеряемым по объему. Очень глянцевые краски с меньшим количеством пигмента обладают плохой связующей способностью, а очень матовые – недостаточной. Увеличение пропорции пигмента повышает твердость, но снижает гибкость. Другие свойства, такие как коррозионная стойкость и внешняя долговечность, зависят от качества и количества пигмента.
Расширители используются для улучшения других свойств краски, хотя они практически не имеют пигментной ценности. Например, они могут использоваться для контроля степени глянца. Полуглянцевая краска может потребовать так много пигмента для достижения нужных характеристик глянца, что она не будет литься и будет оставлять тяжелые следы от кисти. Добавление наполнителя, такого как фарфоровая глина, значительно снижает стоимость и в то же время улучшает вязкость и отделку. Необходимо только достаточное количество пигмента для придания цвета и кроющей способности. Количество используемого экстендера варьируется в зависимости от краски, но может достигать 45%. Материалы, используемые в качестве экстендеров, не влияют на цвет, поскольку их коэффициент преломления очень близок к коэффициенту преломления грунта.
Растворители это летучие жидкости, добавляемые на соответствующей стадии для снижения вязкости влажной краски. Они должны очень быстро испаряться при нанесении краски на поверхность, чтобы обеспечить высокую вязкость и, следовательно, отсутствие потеков. Растворитель может повлиять на конечный результат, поэтому очень важно использовать правильный тип для любой конкретной системы смол.
Драйверы добавляются в масляные краски для ускорения процесса высыхания. Наиболее распространены соединения свинца, марганца или кобальта.
Образование пленки:
Краски можно разделить на две группы в зависимости от системы, по которой образуется затвердевшая пленка. Это неконвертируемые и конвертируемые краски.
Неконвертируемые Система полностью полагаются на испарение растворителя в процессе сушки. Их преимуществом является простота и способность очень быстро высыхать. Однако они имеют тенденцию создавать тонкие пленки с плохой адгезией и химической стойкостью. Кроме того, они могут быть растворены исходным растворителем, что создает трудности при повторном покрытии, если не используются методы распыления.
Конвертируемые системы это системы, в которых низкомолекулярный материал с низкой вязкостью заменяется на высокомолекулярную отвержденную пленку. Это химическое изменение, а не просто физическое, как в случае с неконвертируемой системой. Процесс отверждения проходит через три стадии:
ТИПЫ КРАСОК:
Нитроцеллюлозные лаки (Неконвертируемые)
Нитроцеллюлоза образуется в результате действия азотной и серной кислоты на целлюлозу, например, древесную массу. Она очень взрывоопасна, поэтому в нее добавляют демпферы. Летучие вещества составляют от 70 до 80 % от общего количества, состоящего примерно из семи различных углеводородов. Он образует неконвертируемую быстросохнущую краску, подходящую для такого применения, как распыление на автомобили.
Виниловые лаки (неконвертируемые)
Основаны на связующем из сополимера винилацетата и винилхлорида. Сополимер – это полимер, состоящий из двух различных типов молекул в полимерной цепи. В данном случае винилацетат и винилхлорид, как показано ниже. Растворитель может состоять из такой смеси, как метилэтилкетон, метилизобутилкетон, циклол-эксанон и толуол в подходящих пропорциях.
Акриловые лаки (Неконвертируемые)
Термопластичные акриловые смолы являются продуктами полимеризации метакрилатов или алкил акрилатов. Использование бутилакрилата повышает стойкость цвета, но снижает твердость.
Хлорированная резина (Неконвертируемый)
Производится путем обработки каучука хлором для получения кремово-белого порошка для использования в качестве связующего. Растворители, как и в предыдущих трех случаях, состоят из подходящих углеводородов. Основным преимуществом этого типа краски является ее химическая стойкость, которая достигается за счет внешнего вида.
Краски на масляной основе (Конвертируемые)
До начала века почти все краски состояли из свинца, диспергированного в льняном масле. На самом деле все натуральные масла как животного, так и растительного происхождения представляют собой три-серии глицерина.
Существуют жирные кислоты, молекулярная цепь которых содержит обычно восемнадцать атомов углерода.
Процесс застывания заключается сначала в испарении летучего растворителя с последующей полимеризацией молекул жирной кислоты и молекул после добавления кислорода. Полученный полимер отличается от исходного масла и не растворяется в растворителе, поэтому при нанесении последующих слоев кистью не возникает проблем. Испарение разбавителя ограничивает толщину наносимого слоя. Они требуют очень длительного времени сушки.
Алкидные смолы (конвертируемые)
Снова основаны на льняном масле, но содержат полимерный эфир, образующийся в результате реакции между глицерином и фталевым ангидридом. Они требуют более короткого времени сушки. Используются три основных типа:
Эпоксидные эфиры жирных кислот (конвертируемые)
Производятся путем реакции эпоксидных смол с жирными кислотами и дают большую водо- и химическую стойкость, чем обычные краски на масляной основе. Эфиры льняного семени используются в качестве лаков для лодок из-за их большей водостойкости.
Двухбаночные краски (конвертируемые)
Существует несколько различных типов, содержащих основу и отвердитель. Основное преимущество заключается в том, что для некоторых из них не требуется растворитель, что, по крайней мере, теоретически снимает ограничение по толщине. Существуют две серьезные трудности. Первая связана с тем, что после смешивания основы и отвердителя начинается реакция, и после начала гелеобразования примерно через 30 минут краска становится бесполезной, если она не была нанесена. Вторая проблема возникает, если следующий слой наносится до того, как первый слой полностью завершит процесс затвердевания. Если последующие слои наносятся слишком рано, повреждаются предыдущие.
Эмульсионные краски (Конвертируемые)
Смола состоит из латекса, похожего на резину. Она нерастворима в воде, которая присутствует в количестве около 30%. Типичный латекс – поливинилацетат, а пигменты могут быть диоксидом титана. Эмульгаторы несовместимы со смолами, что приводит к появлению красок с низким глянцем.
Эмалевые краски
Эмали состоят из высококачественных основ, таких как оксид цинка или оксид свинца, измельченных в масле или лаке. Они медленно высыхают, оставляя твердую прочную и эластичную пленку, гладкую и долговечную. Окрашенные эмалью поверхности можно мыть, на них не действуют кислоты, щелочи, жир и пар.
Они могут быть выполнены в любом оттенке, каким бы тонким он ни был. Хотя они дороже обычных красок, но благодаря своей долговечности в конечном итоге оказываются более экономичными. Они одинаково хороши как для наружных, так и для внутренних работ.
Эмаль, изготовленная из синтетических смол, известная как синтетическая эмаль, быстро сохнет и более долговечна.
Лак
Это раствор натуральной или синтетической смолы в летучем растворителе. Его получают путем растворения в растворителе смолы и пленкообразующей нитроцеллюлозы или шеллака. Нитроцеллюлоза получается при воздействии смеси серной и азотной кислоты на целлюлозу, полученную из древесины или хлопкового волокна.
В качестве растворителя используется смесь углеводородного кетонового спирта и пластификатора. Растворитель легко испаряется.
Огнестойкие краски:
Огнестойкое покрытие из раствора тунгстата натрия и асбестовых красок замедляет действие огня. Поэтому везде, где вводится огнестойкость деревянных конструкций, они могут быть покрыты одним из этих растворов.
Целлюлозные краски:
Натуральная целлюлоза подвергается химической обработке и преобразуется в нитрат, ацетат или метил этил целлюлозу. Полученное производное целлюлозы растворяется в нефти или в коальтаровом углеводороде. Пластификатор, представляющий собой органическое соединение с низкой летучестью, добавляется в целлюлозные краски для улучшения адгезии, прочности, гладкости и эластичности лакокрасочной пленки. По сравнению с обычными масляными красками, эту краску можно легко мыть, чистить, так как она обладает большей твердостью, эластичностью и гладкостью, лучше выдерживает перепады температуры и горячую воду.
Она дает более блестящее и прочное декоративное покрытие, чем масляные краски на основе оксидов металлов. По сравнению с масляными красками, она стоит дороже. Краска-спрей или дуст – это торговое название этого типа краски. Они используются для покраски автомобилей, самолетов и других дорогостоящих вещей.
Алюминиевые краски:
Состоят из алюминиевой пудры, взвешенной в лаке. Обладает очень хорошей укрывистостью и обеспечивает хорошую защиту железа и стали от коррозии под воздействием морской воды и кислотных испарений. Она устойчива к нагреванию. Не окисляется и не выцветает. Она хорошо видна в темноте. Она экономично используется для окраски электрических и телеграфных столбов, труб горячего водоснабжения, морских причалов, резервуаров для хранения нефти и т.д.
Цинковая краска
В настоящее время широко используется для внутренних и наружных работ для белых красок, особенно на металлических поверхностях. Оксид цинка обладает большой атмосферостойкостью. Сульфат цинка дает светящиеся и флуоресцентные краски, которые используются для освещения карт и авиационных приборов в ночное время. Эту краску иногда называют светящейся краской.
Лак
Лак – это раствор смолы в масле, скипидаре или спирте. После нанесения он высыхает, оставляя на лакированной поверхности твердую, прозрачную и блестящую пленку смолы.
Лак наносится (1) на окрашенную поверхность для усиления ее блеска и защиты от атмосферного воздействия и (2) на неокрашенную деревянную поверхность с целью придания декоративного вида зернам древесины.
Состав лаков:
Ингредиентами лака являются:
(i) Смолы
Обычно используются такие смолы, как копаловая мастика, янтарная камедь и лак. Качество лака во многом зависит от качества используемой смолы. Копал считается самой лучшей, прочной, твердой и очень долговечной для наружных работ.
(ii) Растворители
Они должны соответствовать используемым смолам. Для растворения копала или янтаря используется кипяченое льняное масло, для обычной смолы или мастики – скипидар, для лака – метиловый спирт. Древесный нафталин из-за своего неприятного запаха не подходит для высоких работ и используется только для дешевого лака.
(iii) Осушители
Их следует добавлять только в небольших количествах, так как избыток вредит лаку и ухудшает его прочность. Литардж или ацетат свинца являются широко используемыми осушителями лака, добавляемыми для ускорения процесса сушки.
КАЧЕСТВА ХОРОШЕГО ЛАКА
Различные виды лаков:
На основе различных используемых растворителей лаки классифицируются по следующим категориям:
Масляный лак
Они изготавливаются путем растворения в масле твердых смол, таких как янтарь или копал. Они медленно сохнут, но являются самыми твердыми и прочными из всех лаков. Подходят для использования на открытых поверхностях, требующих полировки или частой очистки, а также для превосходных работ.
Скипидарный лак
Изготавливаются из мягких смол типа мастики, обычная смола растворяется в скипидарном масле.
Спиртовой лак
Лаки, в которых в качестве растворителя используется спирт, известны как спиртовой лак или французский лак. Шеллак растворяется в спирте, и продукт наносится тонким слоем. Этот лак дает прозрачное покрытие, показывая зерна древесины. Однако он плохо поддается атмосферным воздействиям и поэтому используется для полировки деревянных изделий, не подвергающихся атмосферным воздействиям.
Водный лак
Состоят из лака, растворенного в горячей воде с добавлением буры, аммиака, поташа или соды в количестве, достаточном для растворения лака. Полученный таким образом лак выдерживает мытье. Его используют для окраски обоев и для тонких работ.
ВАРНИРОВАНИЕ
На чистую и сухую поверхность деревянной работы наносят тонкий и прозрачный горячий раствор клея, в который добавляют немного коричневой земли и охры, если древесина жирная и лак на ней не высыхает. Его затирают до гладкости и наносят второй слой тонкого чистого клея с необходимым количеством сиены жженой. Поверхность затирают мелкой наждачной бумагой и наносят слой лака. Второй слой лака наносят после высыхания первого и затирают наждачной бумагой.
Французский лак или спиртовой лак
Приготавливается путем растворения чистого шеллака от бледно-оранжевого до лимонно-желтого цвета, не содержащего смолы или грязи, в метиловом спирте из расчета 0,15 кг шеллака на литр спирта. Его можно окрасить, добавив несколько пигментов. Затем раствор процеживают через двойную толщину грубого муслина.
Он сохнет быстрее и становится более твердым и блестящим, чем скипидарный лак, но трескается и отслаивается. Он не выдерживает атмосферных воздействий и используется только для высококачественных изделий из дерева, не подверженных капризам погоды.
Перед нанесением французского лака поверхность очищается от пыли. Затем ее покрывают шпатлевкой, приготовленной путем смешивания 250 г белил в одном литре метилового спирта. При необходимости можно добавить подходящий пигмент, такой как сиена жженая или умбра, так как в противном случае французская политура впитается, и хороший блеск будет трудно получить.
Для нанесения политуры используется шерстяной тампон, завернутый в тонкую ткань. Прокладку смачивают полиролью и сильно растирают по полируемой поверхности. Полироль наносится экономно, но равномерно по поверхности. Натирание производится серией наложенных друг на друга кругов. След льняного масла на подушечке облегчает эту операцию. Последующие слои наносятся после высыхания предыдущего. Финишный слой наносится с помощью тампона, смоченного метиловым спиртом, легким и быстрым растиранием поверхности, чтобы придать ей однородную текстуру и высокий блеск.
Восковая полировка
Две части пчелиного воска размешивают в двух частях кипяченого льняного масла на медленном огне. Когда воск растворится, к нему добавляют одну часть скипидара. Смесь втирают в поры древесины ватным диском. При втирании воск оставляет на поверхности тусклую полировку, которая намного лучше, долговечнее и требует больше времени, чем французская полировка. Натирание продолжается до тех пор, пока не будет получено желаемое покрытие. Оживленное растирание дает яркую поверхность. Для получения хорошего покрытия обычно требуется три применения. Полируемая поверхность должна быть абсолютно чистой.
Читайте далее:- Различные виды красок и их применение в строительстве.
- Как выбрать лучшее лакокрасочное покрытие для вашего дома?.
- 14 распространенных дефектов при покраске.
- Пигменты для бетона: виды, назначение и влияние.
- Методы и процесс окрашивания различных поверхностей.
- Как удалить краску с бетона, дерева, металлов и т.д.? [PDF].
- Ремонт и восстановление бетонных конструкций при разрушениях и дефектах бетона.