Свойства лаков, красок, клеев

Лакокрасочный материал — продукт обладающий способностью при нанесении тонким слоем на изделие образовывать на поверхности защитную или декоративную пленку.

Лакокрасочные материалы (ЛКМ)выполняют двойную функцию. Они обеспечивают удовлетворение эстетических требований, выполняют защитные функции, или и те и другие одновременно.

Лакокрасочное покрытие — покрытие, сформировавшееся на поверхности изделия после нанесения одного или нескольких слоев ЛКМ и обладающее достаточной адгезией к подложке.

Лак — раствор пленкообразующих веществ в органических растворителях, или воде, образующий после отверждения (высыхания) прозрачную (кроме битумного лака) твердую однородную пленку.

Лаки содержат 2 основные компонента – полимер и летучий растворитель, а также специальные добавки для улучшения качеств материала. Полимер является пленкообразующим и получают из полиэфирных и мочевина формальдых полимеров. Выпускается в виде масляно-смоляных, нитро, спиртовых и битумных лаков

Масляно – смоляные лаки применяют для наружных работ.

Нитролаки – получают, растворяя целлюлозу в органических растворителях. Состав быстро высыхает и оставляет пленку коричневого или желтого цвета.

Спиртовые лаки – коричневые или желтые – растворы полимеров в спирте.

Битумные лаки – черного цвета для защиты от коррозии металлов.

Битумно – масляные лаки – это битумные, но с добавкой отходов растительного масла.

Эмали и краски предназначаются для получения верхних слоев покрытия, к которым предъявляются высокие и разнообразные требования по декоративности и стойкости к воздействию внешних факторов.

Употребляемые термины «краска» и «эмаль» достаточно близки, но не тождественны. Чтобы понять, чем отличается эмаль от краски, рассмотрим определения:

Эмаль — суспензия пигментов, наполнителей и целевых добавок в лаке, образующая после высыхания непрозрачную твердую пленку с различным блеском и фактурой поверхности.

По физико-механическим характеристикам пленок (твердости, эластичности) и защитным свойствам эмали превосходят масляные и воднодисперсионные краски. Эмали, содержащие, как правило, большое количество пленкообразующего и малое количество наполнителя, обладают повышенной декоративностью.

Краска — суспензия пигментов, наполнителей и целевых добавок в масле, олифе, эмульсии, латексе, образующая после высыхания непрозрачную окрашенную твердую пленку.

Ранее этот термин применялся преимущественно к композициям на основе высыхающих масел и олиф. В настоящее время он сохранился применительно к лакокрасочным материалам строительного назначения (клеевые, воднодисперсионные, силикатные и др.), материалам для неметаллических подложек (художественные краски, краски для кожи). Этот термин применяется и для порошковых составов (сухие краски, порошковые краски для металла).

Известковые краски применяются для окрашивания внутренних и наружных оштукатуренных, кирпичных, бетонных и деревянных поверхностей. Известковые краски дают воздухопроницаемые покрытия, стойкие к воде и смене температур. Для того что бы известковая краска не «отмеливалась», то есть не пачкала руки и одежду, в нее вводят поваренную соль или олифу.

Клеевые краски применяют для окраски стен и потолков сухих внутренних поверхностей по штукатурке, кирпичу, бетону, дереву и гипсокартону. Клеевые краски образуют не водостойкие покрытия, не препятствующие испарению влаги. Основное достоинство клеевых красок заключается в том, что они дешевы. Но они легко размываются водой, малоустойчивы к истиранию, легко подвергаются действию плесени и микроорганизмов. Силикатные краски применяют для окрашивания новых и ста­рых, внутренних и наружных поверхностей по кирпичу, штука­турке, бетону, камню, гипсокартону и асбестоцементным плитам с нормальной и повышенной влажностью. Их приготавливают на основе калийного стекла. При отделке силикатными составами образуется долговечное, прочное, промываемое водой, не выцве­тающее под действием солнечных лучей покрытие.

В одоэмульсионные краски у разных производителей могут назы­ваться по разному: водно-дисперсионными или по виду связу­ющего- акриловыми, латексными, поливинилацетатными и т.д. Такие краски представляют собой суспензию пигментов и на­полнителей в водных эмульсиях синтетических полимеров с до­бавлением различных вспомогательных веществ (эмульгаторов, стабилизаторов и т.д.). Водоэмульсионные краски получили широкое применение и практически вытеснили клеевые. Синтетические водоэмульсион­ные составы приготавливаются из мельчайших частиц пласти­ческой массы, равномерно распределенных в воде. При ее испа­рении эти частички образуют эластичную и очень прочную плен­ку.

Водоэмульсионные составы являются экологически чистыми. Работа с ними безопасна, так как в их составе отсутствуют доро­гостоящие органические растворители. Одним из достоинств во­доэмульсионных красок является то, что они не образуют на по­верхности глухую паронепроницаемую пленку. Поверхность, ок­рашенная такими составами, «дышит», то есть пропускает пары воды и воздуха. Нанесенные покрытия можно мыть, их пористая плен­ка практически не горит. Как правило, все краски выпускаются белого цвета. Для того чтобы получить нужный оттенок, используют колеровочные па­сты или краски. Необходимый цвет подбирают сами или заказы­вают в специальных мастерских, где подбор производят на сме­шивающем автомате. Водно-дисперсионные акриловые краски (ВД-АК) намного прочнее и долговечнее. Краска на акрилатномсвязующем ВД-АК-120 предназначена для окрашивания наружных и внут­ренних поверхностей из бетона, дерева, гипсокартона, кирпича и штукатурки. Краска является атмосферостойкой, обладает высо­кой укрывистостью, практически не пахнет, образует равномер­ное матовое покрытие, стойкое к механическим воздействиям. Ок­рашенная краской ВД-АК-120 поверхность «дышит». Время пол­ного высыхания — 2 часа.

Грунтовка — суспензия пигментов или смеси пигментов с наполнителями в пленкообразующем веществе (олифе, лаке или др.), образующая после высыхания непрозрачную однородную пленку с хорошей адгезией к подложке и верхним покровным слоям.

Шпатлевка — вязкая пастообразная масса, состоящая из смеси пигментов, наполнителей, пленкообразующего вещества и предназначенная для заполнения неровностей и углублений и сглаживания окрашиваемой поверхности.

Олифа — пленкообразующая жидкость — продукт переработки растительных масел или жирных алкидных смол с введением сиккативов для ускорения высыхания.

Сиккатив — соединения некоторых металлов (в основном свинца, марганца, кобальта) в виде растворов мыл (нафтенат, резинат и др.) в органических растворителях и реже в виде оксидов, добавляемые в качестве катализатора для ускорения высыхания лакокрасочного материала в процессе его изготовления и применения.

Состав ЛКМ

В состав лакокрасочных материалов входят:

· пленкообразующие вещества,

обеспечивающие образование сплошной пленки, которая изолирует и защищает окрашенную поверхность. Варьируются по химическому составу в зависимости от области применения покрытия. Сюда относятся поликонденсационные (алкидные, эпоксидные, полиуретановые, кремнийорганические и др.), полимеризационные смолы (акриловые, метакриловые, на основе хлористого винила и др.), природные смолы (канифоль, битумы, шеллак и др.), водные дисперсии, различные лаки. Именно они отвечают за образование пленки.

· пигменты,
Тонкодисперсные (органические или неорганические) порошки обеспечивают цвет, укрывистость, другие оптические и визуальные эффекты, практически нерастворимые в применяемом растворителе. Наиболее часто используются для эстетических целей, но некоторые (например, железоокисные пигменты) обладают свойствами, ингибирующими коррозию.

· наполнители,
практически нерастворимые в применяемой среде. Имеют многочисленные функции, включая повышение укрывистости в дополнение к основному пигменту, улучшают отдельные технологические свойства и увеличивают объем (степень наполнения) покровного материала.

· целевые добавки,
Вещества, обычно добавляемые в небольших количествах, которые влияют на отдельные химические или технологические свойства. Например, ускорители отверждения (сиккативы, отвердители), антиоксиданты, загустители, диспергаторы, матирующие добавки, улучшающие розлив, препятствующие образованию трудноразмешиваемого осадка при хранении ЛКМ и др.

· растворители,
Жидкости или смеси жидкостей, способные растворять пленкообразователь: сольвент, бутилацетат, уайт-спирит, вода. Обеспечивают возможность нанесения ЛКМ различными способами на подложку. При использовании для корректировки технологических свойств (вязкости) их также называют разбавителями.

К основным свойствам жидких лакокрасочных систем (прозрачных и непрозрачных) относятся:

· химические (массовая доля нелетучих и летучих веществ, содержание отдельных компонентов, кислотное число, рН и др.);

· физико-химические (плотность, вязкость, продолжительность высыхания, укрывистость и т. д.);

· малярно-технологические (сорность, степень перетира, наносимость, розлив, растекаемость, и т. д.).

К основным свойствам лакокрасочных покрытий (пленок) относятся:

· декоративные (цвет, блеск, внешний вид);

· физико-механические (адгезия, твердость, эластичность пленки, прочность при растяжении и изгибе, ударная прочность, износостойкость);

· защитные (устойчивость к атмосферным воздействиям, светостойкость, стойкость к перепаду температур, термостойкость, морозо-,тропикостойкость и др.);

· малярно-технические (способность шлифоваться, полироваться);

· электроизоляционные (электрическая прочность, удельное электрическое сопротивление, тангенс угла диэлектрических потерь);

· химические (влаго-, водостойкость, масло-, бензостойкость, стойкость к действию кислот, щелочей, растворов солей, агрессивных газов и других химических реагентов).

Специфическими свойствами должны обладать так называемые специальные ЛКМ и покрытия (например, токопроводностью, стойкостью к глубокому холоду и высоким температурам, открытому пламени, рентгеновским и другим видам излучений и т. п.).

Важнейшее значение имеет контроль качества в процессе производства и выпуска готового лакокрасочного материала, а также при окраске изделий. Существует общепринятая в нашей стране система обозначений лакокрасочных материалов (ЛКМ), в которой находят отражение их свойства, назначение, условия эксплуатации. При выборе в магазине какой-либо краски или лака достаточно по нижеприведенным правилам расшифровать обозначение на банке, и вы будете точно знать, для чего этот лакокрасочный материал предназначен, где и как может использоваться.

Выпускаемые промышленностью ЛКМ подразделяются на основные, промежуточные и прочие.

К основным видам ЛКМ относятся лаки, краски, эмали, грунтовки, шпатлевки.

К промежуточным материалам, используемым преимущественно в качестве полуфабрикатов и полупродуктов, относятся олифы, сиккативы, смолы, растворы смол, разбавители и растворители.

К прочим видам относятся вспомогательные и подсобные материалы — смывки, пасты, мастики, отвердители, ускорители, и т. п.

Классификация ЛКМ

Основные лакокрасочные материалы классифицируют по двум признакам:

· химическому составу (типу пленкообразующего)

o ПФ (пентафталевые),

o ГФ (глифталевые),

o ПУ (полиуретановые),

o МЛ (меламиновые),

o КО (кремнийорганические),

o ЭП (эпоксидные),

o ПЭ (полиэфирные),

o АК (акриловые),

o ХВ (перхлорвиниловые),

o ФП (фторопластовые),

o МА (масляные),

o БТ (битумные),

o КФ (канифольные),

o НЦ (нитроцеллюлозные),

o АЦ (ацетилцеллюлозные) и т. п.;

· преимущественному назначению, то есть по потребительскому признаку — термостойкие, фасадные, автомобильные, электроизоляционные и т. д. Каждому лакокрасочному материалу присваивают наименование и обозначение, состоящее из слов, букв и цифр. Обозначение лаков состоит из четырех, а в пигментированных системах (краски, эмали) из пяти групп знаков:

o 1-я группа — вид лакокрасочного материала, обозначаемый словом лак, эмаль, краска, грунтовка, шпатлевка;

o 2-я группа — тип пленкообразующего вещества (смолы, эфира целлюлозы, и т. д.), обозначаемая двумя буквами (ПФ, МА, ЭП, КО, МЛ, и т. д.);

o 3-я группа — условия эксплуатации ЛКМ, обозначается одной цифрой (1,2, 3, и т. д.);

o 4-я группа порядковый номер разработки, присвоенный каждому лакокрасочному материалу разработчиком, обозначаемый одной, двумя или тремя цифрами;

o 5-я группа — цвет эмали, краски, грунтовки, шпатлевки, обозначаемый полным словом.

По преимущественному назначению (применительно к условиям эксплуатации) основные лакокрасочные материалы делятся на группы.

Группа ЛКМ	Обозначение групп	Преимущественное назначение (условия эксплуатации покрытий)
Атмосферостойкие	1	Покрытия, стойкие к атмосферным воздействиям в различных климатических условиях, эксплуатируемые на открытых площадках
Ограниченно атмосферостойкие	2	Покрытия, эксплуатируемые под навесом и внутри неотапливаемых и отапливаемых помещений в различных климатических условиях
Водостойкие	4	Покрытия, стойкие к действию пресной воды и её паров, а также морской воды
Специальные	5	Покрытия, обладающие специфическими свойствами: стойкие к рентгеновским и другим излучениям, светящиеся, терморегулирующие, противообрастающие, для пропитки тканей, окрашивания кожи, резины, пластмасс, гигиенические, противоскользящие
Маслобензостойкие	6	Покрытия, стойкие к воздействию минеральных масел и консистентных смазок, бензина, керосина и других нефтяных продуктов
Химстойкие	7	Покрытия, стойкие к воздействию кислот, щелочей и других жидких химических реагентов или их паров.
Термостойкие	8	Покрытия, стойкие к воздействию повышенных температур
Электроизоляционные и электропроводные	9	Покрытия, подвергающиеся воздействию электрических напряжений, тока, электрической дуги и поверхностных разрядов
Консервационные	3	Лакокрасочные покрытия, применяемые для временной защиты окрашиваемой поверхности в процессе производства, транспортирования и хранения изделий

 

При обозначении первой группы знаков для красок масляных и алкидных, содержащих в своем составе только один пигмент, вместо слова «краска» указывают наименование пигмента, например, белила цинковые, сурик. Для лакокрасочных материалов, содержащих смесь пленкообразующих веществ, вторую группу знаков обозначают по типу пленкообразующего, определяющего основные свойства этого материала.

Для ЛКМ без летучего растворителя, водоразбавляемых, водоэмульсионных и порошковых между первой и второй группой знаков ставится индекс: Б — для лака без летучего растворителя, В — для водоразбавляемыхматериалов, ОД — для органодисперсионных (органозольных, пластизольных) ЛКМ, после индекса ставится тире.

В грунтовках и полуфабрикатных лаках третью группу знаков обозначают цифрой 0 (например, КО-075, ПФ-060), для шпатлевок — 00. Между второй и третьей группой знаков при обозначении всех ЛКМ ставится тире. После тире перед третьей группой знаков для масляных густотертых красок ставится цифра 0.

Четвертую группу знаков для масляных и алкидных красок вместо порядкового номера обозначают цифрой, указывающей на какой олифе изготовлена краска: 1- натуральная олифа, 2-олифа оксоль, 3- глифталевая олифа, 4- пентафталевая олифа, 5- комбинированная олифа.

В некоторых случаях для уточнения специфических свойств ЛКМ после порядкового номера ставят индекс в виде одной или двух прописных букв, например, БМ -бензо-, маслостойкая, ПГ- пониженной горючести и др.

Для автоматизированной обработки информации при планировании и учете производства создан классификатор ЛКМ, внесение изменений и дополнений в него, присвоение кодов новым видам ЛКМ осуществляется автором классификатора ГИПИ ЛКП. Каждому ЛКМ присвоен код из десяти цифровых десятичных знаков. Классификация и кодирование продукции, выпускаемой лакокрасочной промышленностью, предусмотрены в классе 23 ОКП: подклассах 231- лакокрасочные материалы, 232-пигменты, 233- материалы художественные и вспомогательные.

Выбирая клей для гипсовой плитки надо принимать во внимание не только его физико-химические характеристики, но и качество материала, из которого изготовлена гипсовая плитка. Качество гипса может находиться в диапазоне от низкомарочного гипса (пористого) до гипса с высокой плотностью. В первом случае стоит исключить использование клеев на водной основе. Также немаловажно, на что клеится гипсовая плитка (дерево, бетон, гипсокартон, кирпичная кладка, металл и др.)

Характеристика клеев

Для приклеивания декоративной плитки из гипса можно использовать довольно разнообразный ассортимент клеев:

1. С содержанием воды — поливинилацетат (ПВА), акриловый водоэмульсионный клей, карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), водоэмульсионные «Жидкие гвозди», бустилат, мастика (приготовленная на воде), клей на гипсовой основе;

2. Без содержания воды–«жидкие гвозди» на ацетоне и толуоле, густотертая краска, монтажный полимерный герметик, мастика (приготовленная на масле), шпатлевка, эпоксидный клей, полиуретановый клей.

Клеи на водной основе

ПВА — эмульсионный раствор поливинилацетата в воде с различными добавками. Перед применением клей необходимо смешать с гипсом в пропорциях 20-25 мл ПВА на 1кг гипса. Полученную смесь доводим водой до рабочей вязкости. Может использоваться для таких поверхностей как гипсокартон, кирпич, бетон.

Акриловый водоэмульсионный клей – однокомпонентный плиточный клей, имеющий хорошую адгезию, эластичность, устойчивость к влаге, не имеет запаха, нетоксичен. Выпускается в готовом к применению виде. Используется для приклеивания плитки на любую поверхность (Рисунок 45).

 

Рисунок 45 Акриловый водоэмульсионный клей

 

Жидкие гвозди — клей на основе синтетического каучука с добавлением полимеров. Выпускается в двух видах:

· Продукт на основе неопрена имеет высокие эксплуатационные характеристики. Из-за содержания ацетона и толуола является высокотоксичным клеем с резким и устойчивым запахом. Может применяться для приклеивания гипсовой плитки на любые поверхности;

· Продукт на основе полиакрилатов (водоэмульсионные жидкие гвозди), по сравнению с продуктом на основе неопрена, имеет ухудшенные эксплуатационные характеристики и более ограниченный круг применения (дерево, гипсокартон, кирпич). Его преимущество заключается в экологичности, нетоксичности, отсутствии неприятного запаха.

Бустилат — синтетический клей в состав которого входят: латекс, мел, КМЦ, вода и другие добавки. Отечественным производителем выпускаются такие марки клея как: Бустилат-М», «Бустилат-Н», «Бустилат-Д-Супер», «Бустилат Омега». Клей характеризуется высокой адгезией, экологичностью и отсутствием запаха. Бустилат выпускается в готовом к применению виде, но при необходимости может быть разбавлен водой. Используется для приклеивания гипсовой плитки на деревянные, кирпичные и бетонные поверхности.

Мастика — общее название для смесей разных веществ, таких как мел, гипс, эпоксидная смола, песок, толчёное стекло, пигменты, сера, куриный белок, глина и др. Она готовится на основе масла (олифы) либо воды. Обладает хорошими схватывающими свойствами, водонепроницаемостью, нетоксичностью. Предназначена для приклеивания плитки к таким поверхностям как бетон, гипсокартон, кирпич (Рисунок 46).

Рисунок46 Мастика

Клей на гипсовой основе — представляет собой обобщенное название для ряда клеящих сухих смесей состоящих из алебастра и пластификатора. Перед его применением сухую смесь необходимо смешать с водой до однородной и пластичной массы. Применяется для приклеивания плитки на кирпич, бетон, штукатурку, гипсокартон.

КМЦ (карбоксиметилцеллюлоза)—Порошок белого цвета. Имеет распространенное в быту название—обойный клей. Применяется в смеси с алебастром, где КМЦ выступает в качестве пластификатора, загустителя и ресорбента. В зависимости от соотношения алебастра к КМЦ будет изменяться скорость схватывания. Чем больше КМЦ тем медленнее будет схватываться раствор (Рисунок 47).

Рисунок 47 КМЦ -клей для обоев

Применяется для приклеивания гипсовой плитки на кирпич, бетон, гипсокартон.

Алебастр смешивается не с порошком КМЦ, а уже с его раствором в воде.