Влияние компонентов лакокрасочного материала на его свойства.
Краски представляют собой однородные суспензии цветных наполнителей в пленкообразующих веществах (связующих). Краски наносятся на поверхность тонкими слоями кистью, валиком или краскораспылителем. После высыхания краска образует на поверхности покрытие. Оно придаёт поверхности красивый внешний вид, а иногда защищает её от внешних воздействий (света, влаги, химических реагентов).Все строительные краски имеют свою точно определенную формулу, от которой зависят их свойства. Поэтому, чтобы применить краску правильно и строго по назначению, очень часто необходимо знать её состав и понимать, как влияют входящие в неё компоненты на свойства образующегося покрытия.В качестве связующего чаще всего применяют: масло; олифу; эмульсии; латексы; Цветными наполнителями обычно являются: флоковые частицы; чипсы; натуральная и колерованная каменная крошка или кварцевый песок; нерастворимые в воде пигментированные частицы с цветными красителями и т.д. Связующее влияет на стойкость, срок службы покрытия в разных условиях эксплуатации, блеск и время высыхания, а также малярные свойства. Для повышения технологических и эксплуатационных характеристик красок используют различные добавки. Эти добавки (стабилизаторы, эмульгаторы, антисептики, фунгицидные добавки, и т.д.) содержатся в красках в очень небольших количествах, но их стоимость существенно сказывается на цене конечного продукта. По химической природе связующих, составляющих основу лакокрасочного материала, все краски делят на четыре основных типа: масляные; алкидные; эпоксидные; каучуковые; латексные (акриловые, виниловые, и др.) Применение высококачественного связующего является важнейшим моментом. Именно от этого зависит качество, технологичность и экологичность краски, а в конечном итоге - внешний вид и качество готового покрытия. Необходимо отметить, что при выборе краски некорректно сравнивать между собой материалы, изготовленные на основе разных связующих. Лакокрасочные материалы классифицируют не только по типу связующего, но и по используемому растворителю. По этому признаку краски делят на два класса:
водно – дисперсионные;
составы, содержащие летучие органические растворители.
Водно-дисперсионные краски
Водно-дисперсионные краски (или водо-растворимые, или латексные, как их иногда называют) относятся к числу наиболее экономичных и удобных в нанесении продуктов. Доля их потребления по разным оценкам составляет от 30% до 80%. В интерьерах они применяются, в основном, для окрашивания стен и потолков. Водно-дисперсионные составы не содержат органических растворителей, поэтому они практически не имеют запаха и экологически чисты. Они могут наноситься кистью, валиком или распылителем. Образующееся покрытие имеет высокую адгезию практически ко всем основаниям и обладает высокими эксплуатационными характеристиками. В водно-дисперсионных лакокрасочных материалах частицы связующего диспергированы в воде. В процессе испарения воды они сближаются и при наступлении контакта прилипают друг к другу, образуя пленку.
Данные продукты выпускаются, как правило, белого цвета. Для получения нужного цвета или оттенка (номенклатура практически не ограничена) материалы колеруют. Для этого используют специальные тонирующие красители, которые позволяют добиться нужного оттенка. Разработаны даже такие пигменты, которые позволяют имитировать золото, серебро, платину, сталь или бронзу. Колеровать краску можно вручную непосредственно на строительном объекте. Однако, во-первых, при этом трудно получить требуемый оттенок, а во-вторых, его практически не удастся повторить, если в этом возникнет необходимость. Поэтому современным способом является использование специального оборудования (колеровочных машин), которые позволяют не только получить любое количество краски нужного цвета, но и повторить его при необходимости. Для выбора нужного оттенка практически у всех ведущих мировых производителей красок есть свои колеровочные карты, где каждому оттенку присвоен свой номер. Как правило, водно-дисперсионные материалы теряют свои свойства при замерзании, поэтому в холодное время они должны храниться в отапливаемых помещениях. Свойства водно-дисперсионных лакокрасочных материалов зависят от того, какие полимеры использовались в качестве связующего. Краски на основе ПВА обладают низкой водостойкостью и поэтому имеют достаточно узкую область применения. Это окраска потолков и внутренних стен в сухих помещениях. Краски на основе ПВА самые дешёвые из всех водно-дисперсионных. Добавление акриловых полимеров в краски на ПВА-связующем в некоторой мере увеличивает водостойкость и износостойкость готовых покрытий. Однако эти краски всё же уступают краскам на основе чисто акриловых связующих, хотя их стоимость почти одинакова.
Бутадиен-стирольные дисперсии обладают хорошей водостойкостью, но имеют ограниченную светостойкость (желтеют под воздействием света). Это существенно ограничивает их применение. Краски на этом типе связующего - недорогие, и при необходимости применяются только во внутренних помещениях, с неярким искусственным освещением.
Акриловые дисперсии более дорогие, но именно они наиболее универсальны. Краски на основе акриловых связующих (акриловые краски) составляют наиболее значительную часть всех водно-дисперсионных красок. Именно они намного чаще других используются для отделки интерьеров.
Акриловые краски прекрасно колеруются с получением до 15 000 различных цветов и оттенков. Следует учитывать лишь, что у различных производителей свои системы колеровки, и оттенки цвета разных систем могут не совпадать. Акриловые краски хорошо сохраняют цвет и выдерживают интенсивное ультрафиолетовое облучение. К тому же они просты в применении и быстро высыхают. Качественные акриловые краски позволяют создавать покрытия эластичные, способные перекрывать «волосяные» трещины в основании до 0,5 мм, они долговечны и стойки к мытью. Новые чисто акриловые связующие позволяют изготавливать краски, приспособленные к специфике «живущей» древесины, т. е с высокой эластичностью, с водоотталкивающими свойствами и одновременно высокой паропроницаемостью («дышащей» способностью). Большое разнообразие связующих для водно-дисперсионных красок позволяет создавать на их основе лакокрасочные составы различного назначения, отличающиеся простотой применения и быстрым высыханием, а отсутствие летучих разбавителей дает возможность отнести эти составы к категории экологически чистых материалов. При выборе типа красок необходимо точно знать возможности конкретного материала и соизмерять их с требованиями, которые стоят перед покрытием. Только в этом случае, возможно, сэкономить на материале, т.к. нет материала плохого или хорошего, дорогого или дешевого. Есть материалы, оптимально подходящие для данных условий. В заключение сравним основные показатели водно-дисперсионных красок на различных связующих.
Водостойкость. У красок на основе ПВА она низкая, а у бутадиен-стирольных и акриловых - высокая. Поэтому не стоит пользоваться красками на основе ПВА в помещениях с высокой влажностью, например, в санузлах, на кухнях, в подвале. Пожалуй, единственное место, где этот вид красок предпочтителен - потолки в сухих помещениях. Но не стоит красить потолок краской на основе ПВА в летнем домике, не отапливаемом зимой.
Светостойкость. У красок на основе ПВА и у акриловых этот показатель высокий, у бутадиен-стирольных систем - заметно ниже. Поэтому бутадиен-стирольные краски (латексные) могут соревноваться с акриловыми только в помещениях с низкой освещенностью, например, в прихожих, подвале.
Механическая и атмосферная стойкость. Этот показатель наиболее высок у акриловых красок, особенно если поверхность будет увлажняться. Т.е. если покрытие нужно периодически мыть или оно испытывает частые механические воздействия, например, в подъезде, то предпочтение должно быть однозначно отдано акриловым краскам.
Органо-растворимые краски. Лакокрасочные материалы на растворителях содержат в своем составе летучий органический растворитель, испаряющийся в процессе высыхания. В настоящее время единственным растворителем, который во всех странах мира допускается использовать без всяких ограничений, является уайтспирит (очищенный керосин). При работе с органо-растворимыми продуктами необходимо соблюдать определенные меры предосторожности. При нанесении их на обширные поверхности в помещении или в небольшом ограниченном пространстве необходимо использовать специальные индивидуальные средства защиты. Наибольшее распространение среди органо-растворимых красок сегодня получили алкидные краски. Хотя выпуск и применение всем хорошо знакомых масляных красок по-прежнему продолжается. Связующим масляной краски является масло, которое высыхает в процессе окисления. Это может быть льняное масло, олифа на льняном масле, масло насыщенная алкидная смола или смесь различных масел. Льняное масло представляет собой низкомолекулярное связующее, которое прекрасно проникает в древесину, образуя плотную водонепроницаемую пленку. Краски на льняном масле отличаются высоким сухим остатком. Это связано с тем, что льняное масло в качестве связующего не нуждается в растворителях и, следовательно, содержит минимальное количество летучих соединений. Преимуществом масляных материалов является высокая степень наполняемости, а также небольшой расход. Они превосходны в качестве грунтовок, например, для обшивки досками. Для них характерно довольно медленное высыхание. Связующим для алкидных материалов является алкидная смола. Алкидные смолы, в основном, изготавливают путем варки растительных масел - льняного, таллового, соевого, и др. - вместе со спиртными и органическими кислотами или кислотными ангидридами. Подобно маслам, алкидные смолы высыхают в результате окисления. Чем больше жирность (процентное содержание масла) алкидной смолы, тем эластичнее лакокрасочное покрытие. Скорость высыхания алкидных смол регулируется специальными добавками - сиккативами. Подбором типа масла можно повлиять на время высыхания, цвет и блеск алкидного лака. Как правило, лакокрасочные материалы на алкидном лаке отличаются легкостью нанесения и более высокой атмосферостойкостью по сравнению с масляными красками. Алкидные материалы быстрее высыхают, не усаживаются при высыхании, не желтеют и, в отличие от масляных красок, практически не мелятся.
Алкидными красками традиционно защищают от износа и коррозии разного рода поверхности как внутри, так и вне здания (двери, оконные рамы, мебель, батареи отопления, и т.д.). Алкидные краски выдерживают мокрую очистку водой с использованием обычных моющих средств. Их используют для окраски стен и потолков в кухнях и ванных комнатах. При желании получить глянцевое покрытие также выбирают эти краски. Но все же в интерьере краски на органических растворителях используются довольно редко. Это связано с тем, что, хотя в современных органо-растворимых красках используется в качестве растворителя низко токсичный уайтспирит, по экологичности они все уступают водно-дисперсионным краскам. По традиции их применяют и из-за невысокой цены, особенно в качестве эмали для металла. Применение алкидных красок в интерьере оправдано, когда необходимо получить яркие, насыщенные цвета.