Лакокрасочные материалы имеют две основные функции: декоративную и защитную. Они защищают дерево от гниения, металл - от коррозии, образуют твердые защитные пленки, предохраняющие изделия от разрушающего влияния атмосферы и других воздействий и удлиняющие срок их службы, при этом придают изделиям красивый внешний вид.

Лакокрасочные материалы классифицируют по химическому составу, виду и преимущественному назначению материала. К лакокрасочным материалам относятся лаки, краски, эмали, грунтовки, шпатлевки.

Лак - раствор пленкообразующих веществ в органических растворителях или воде с введением добавок (сиккативов, пластификаторов, отвердителей), образующий после высыхания твердую, прозрачную, однородную пленку, прочно сцепленную с поверхностью. Лаки придают поверхности декоративный вид и создают защитные покрытия.

--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 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, 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, так как материалы классифицируют не только по типу связующего, но и по используемому растворителю. По этому признаку краски делят на два класса:

--Эмаль - суспензия пигментов или их смеси с наполнителями в лаке с ведением сиккативов, растворителей и других добавок, образующая после высыхания непрозрачную твердую окрашенную пленку.

--Грунтовка - суспензия пигментов или смеси пигментов и наполнителей в связующем веществе, образующая после высыхания однородную непрозрачную пленку с хорошей адгезией к подложке. Грунтовки образуют нижний слой покрытия, создавая надежное сцепление верхних слоев с окрашиваемой поверхностью. Кроме того, они защищают металл от коррозии, выделяют структуру древесины, закрывают поры материала, выравнивают и создают однородную поверхность перед окраской.

Шпатлевка (шпатлевочная масса, подмазка) - густая, вязкая масса, состоящая из пигментов, наполнителей или их смеси в олифе, лаке или другом связующем веществе с введением добавок или без них, наносимая для заполнения неровностей и углублений, сглаживания неровностей окрашиваемой поверхности.

Различные вспомогательные материалы - к этим материалам относятся смывки - жидкости для снятия, удаления старых лакокрасочных покрытий; пасты полировочные, шлифовочные, уплотнительные; составы полирующие нейтрализующие, моющие, а также замазки, уплотнители, ускорители, отвердители, мастики.

СОСТАВ КРАСКИ

Пигменты - сухие красящие вещества, неорганические или органические, природные или искусственные, диспергируемые в пленкообразующих веществах для придания краскам, эмалям, грунтовкам, шпатлевкам цвета и непрозрачности.

Наполнители - неорганические природные или синтетические вещества, применяемые для улучшения малярно-технических и эксплуатационных свойств покрытий и экономии пигментов.

Растворители и разбавители - летучие органические жидкости, применяемые для растворения пленкообразующих веществ, а также для разбавления лакокрасочных материалов до рабочей вязкости перед нанесением на окрашиваемую поверхность. К растворителям относятся уайт-спирит, ацетон, ксилол, спирт, вода и др.

Связующие вещества - жидкие или доведенные до жидкого состояния твердые материалы, которые после высыхания связывают между собой частицы пигментов и наполнителей и образуют пленку, прочно сцепленную с окрашиваемой поверхностью.

Пленкообразующие вещества ответственны за создание пленки, адгезию ее к поверхности окрашиваемого предмета, удерживание внутри слоя покрытия частиц пигмента и наполнителя. Помимо этого, хорошее пленкообразующее вещество обеспечивает покрытию водонепроницаемость, но в тоже время позволяет ему "дышать".

Аддитивы - технологические добавки - компоненты, которые ускоряют, интенсифицируют, облегчают и т.д.

Маркировка лакокрасочных материалов (по ГОСТ 9980.4-86).

Существующие правила маркировки позволяют определять по обозначению лакокрасочных материалов их свойства, назначение и условия эксплуатации.

Обозначения основных лакокрасочных материалов состоят из пяти групп буквенно-цифровых знаков для эмалей, красок, грунтовок, шпатлевок и четырех групп знаков для лаков.

Первая группа знаков обозначает вид материала и состоит из слова, например "эмаль", "лак" и т.д.

Вторая группа знаков определяет пленкообразующее вещество (род смолы, сополимера, олифы) и обозначаются двумя буквами, например:

АК - акриловая

БТ - битумная

ГФ - глифталевая

МА - масляная

МЛ - меламиналкидная

НЦ - нитроцеллюлозная

ПФ - пентафталевая

ФЛ - фенолформальдегидная

ЭП - эпоксидная

ХВ - перхлорвиниловая

ХС - винилхлоридная

Третья группа знаков характеризует преимущественное назначение лакокрасочного материала. Это первая цифра в числовом индексе, и обозначает она условия эксплуатации:

1 - для эксплуатации в атмосферных условиях

2 - для использования внутри помещений

3 - консервационное покрытие (на время транспортировки; впоследствии удаляется)

4 - покрытие, устойчивое к воздействию горячей воды

5 - покрытия специального назначения

6 - масло-бензостойкие

7 - химически стойкие

8 - термостойкие

9 - электроизоляционные

0 - грунтовки

00 - шпатлевки

Четвертая группа обозначения определяют присвоенный материалу порядковый номер и состоит из одной, двух или трех цифр.

После порядкового номера допускается буквенный индекс, характеризующий особенности материала.

Подразделяются:

1. По прозрачности образуемых пленок - прозрачные (лаки, олифы) и непрозрачные (краски, эмали, грунтовки)

2. По степени блеска - глянцевые, полуглянцевые, полуматовые, матовые, глубоко матовые (М - матовая, ПМ - полуматовая).

3. По условиям сушки - холодной сушки и горячей сушки (ГС - горячая сушка, ХС - холодная сушка).

4. По методу нанесения - кистевые, пульверизационные (К - кисть, П - пульверизатор).

5. По последовательности нанесения слоев и типу покрытия - пропиточные, грунтовочные, промежуточные и покрывные.

6. По целевому назначению (потребительский признак) - автомобильные, мебельные, для сельскохозяйственных машин, приборов, станков и т.д.

7. А также: ВЭ - содержит воду, эмульгированную в пленкообразователе, НГ - негорючая.

2.2 Малярные свойства красок и механические свойства покрытий.

К современным лакокрасочным и декоративным покрытиям предъявляется ряд общих требований: они должны быть экологически чистыми, быть удобными в нанесении, легко поддаваться сухой или влажной уборке. Кроме того, ко многим видам покрытий предъявляются специальные требования, такие как повышенная износостойкость в помещениях с большой проходимостью, влагостойкость при использовании в санузлах, на кухнях, и т.д. При выборе лакокрасочных или декоративных покрытий для заказчика наиболее важны:

· декоративные свойства покрытия (структура, цвет, степень глянца);

· эксплуатационные свойства покрытия (стойкость к мытью);

· цветостойкость;

· стойкость к механическим нагрузкам;

· стойкость к загрязняющим факторам;

· стойкость к агрессивным воздействиям;

· последующая ремонтопригодность, долговечность;

· экологическая безопасность);

· специальные требования к покрытиям для обеспечения особых функций;

· стоимость одного квадратного метра покрытия.

Пигменты являются одной из составных частей красок и эмалей. От типа пигмента зависят цвет лакокрасочного покрытия, его укрывистость, а также устойчивость к действию атмосферных факторов, химических реагентов и высоких температур. Пигменты обладают определённым цветом, так как они способны избирательно отражать лучи дневного света. Когда на пигмент падает световой луч, то часть лучистой энергии поглощается, а другая отражается, окрашивая пигмент в цвет отраженных лучей.

Основные свойства готовых лакокрасочных материалов:

Степень перетира - чем тоньше растерта краска, тем лучше ее укрывистость, тем легче работать с такой краской. Особенно это важно при работе с окрасочным оборудованием, т.к. крупные частицы в окрасочном составе могут засорить выходные отверстия форсунки.

Время и степень высыхания материала - за время высыхания применяют время, за которое определенной толщины слой материала, нанесенный на пластинку, достигает необходимой степени высыхания при заданных условиях сушки. Степень высыхания характеризует состояние поверхности материала при определенной продолжительности и температуре сушки в стандартных условиях испытания.

1. Высыхание от пыли - момент, когда на окрашиваемой поверхности образуется тончайшая поверхностная пленка.

2. Практическое высыхание (на отлип) - пленка утрачивает липкость и изделие с лакокрасочным покрытием может подвергаться дальнейшим операциям.

3. Полное высыхание - окончание формирования пленки на поверхности.

Условная вязкость материала - при нанесении лакокрасочного покрытия на поверхность большое значение имеет его вязкость. Условную вязкость определяют вискозиметром. Условной вязкостью лакокрасочных материалов называют время непрерывного истечения в секундах определенного объема материала через калиброванное сопло.

Укрывистость - важнейшим технологическим показателем является укрывистость лакокрасочного материала, характеризующая расход лакокрасочного материала на 1 кв. м окрашиваемой поверхности. Значение этого показателя определяет равномерность нанесения слоя лакокрасочного материала, что обуславливает его экономическую эффективность.

Укрывистость зависит от оптических свойств пигмента, его дисперсности и объемной концентрации в связующем, а также степени дисперсности лакокрасочного материала. Существенное влияние на укрывистость оказывают также химический состав и цвет пленкообразующего, физико-химические свойства связующего, тип растворителя и др.

Однако главным образом укрывистость обусловлена оптическими явлениями, протекающими в пленке.

Механические свойства покрытий во многом определяют уровень защитных свойств, а также в значительной степени влияют на декоративные функции покрытий в течение срока их эксплуатации. К механическим свойствам покрытий относятся твердость, гибкость, прочность при ударе, адгезия.

Твердость - сопротивление, оказываемое покрытием при проникновении в него другого тела. Твердость пленки - одно из важнейших механических свойств лакокрасочного покрытия характеризующее частично степень высыхания, а в основном прочность поверхности.

Изгиб покрытия косвенно характеризуется его эластичность, т.е. свойство, обратное хрупкости. Сущность метода заключается в определении минимального диаметра стержня, при изгибании, на котором окрашенной металлической пластинки не происходит разрушения лакокрасочного покрытия.

Адгезия - способность лакокрасочных покрытий к прилипанию или прочному сцеплению с окрашиваемой поверхностью. От величины адгезии зависят механические и защитные свойства покрытий. Для определения адгезии существует три стандартных метода (решетчатый надрез, метод отслаивания (отрыва), метод решетчатых надрезов с обратным ударом).

Водостойкость - способность лакокрасочного покрытия выдерживать без изменения воздействия пресной или морской воды.

Морозостойкость - способность лакокрасочного материала сохранять свои физико-механические свойства после нескольких циклов замораживания-оттаивания.

Термостойкость - предельно допустимая температура, при которой покрытие сохраняет способность выполнять свои функции в течение определенного времени. Эмали ПФ-115 защищают поверхность от периодического воздействия температур до 60-80^оС.

Атмосферостойкость - способность лакокрасочного покрытия сохранять в течение продолжительного времени свои защитные и декоративные свойства в атмосферных условиях. Количественно атмосферостойкость выражают сроком службы лакокрасочного покрытия (в годах, месяцах), определяемых степенью потери его защитных и декоративных свойств под влиянием разрушений, вызванных атмосферным воздействием. Срок службы зависит от климатических и специфических условий местности. К видам разрушений, связанным с потерей декоративных свойств лакокрасочных покрытий относятся: потеря блеска, изменение цвета, белесоватость и грязеудержание.

Важно отдавать себе отчет, что все ускоренные испытания (на атмосферостойкость, на коррозионную стойкость, на долговечность) не могут в полной мере отражать все процессы, которые будут происходить в естественных условиях. Они содержат ограниченное число стандартных факторов влияния, которых в естественных условиях может быть гораздо больше. Однако заведомо плохую краску эти методы показать могут.

К эксплуатационным свойствам покрытий относятся: стойкость к мытью и истиранию, цветостойкость, химическая и биологическая стойкость (стойкость к появлению грибка), и т.д.

Основные свойства окрашенной поверхности

Внешний вид пленки - поверхность должна быть ровной, однотонной, гладкой. Не допускаются дефекты поверхности, видимые без применения увеличительных приборов.

Цвет - главным образом зависит от входящего в него пигмента. Большое влияние на цвет покрытия оказывает цвет связующего. При изготовлении красок и эмалей светлых тонов большое значение имеет выбор связующего, подходящего по цвету. Темные связующие используются для приготовления эмалей и красок темных тонов, а также грунтовок, шпатлевок. Цвет покрытий определяется в соответствии с образцами цвета.

Блеск - по блеску покрытия делятся на глубоко-матовые, матовые, полуматовые, полуглянцевые, глянцевые, высокоглянцевые. Данная классификация определяется требованиями стандартов, а блеск измеряют блескомером. Для достижения матовости в ЛКМ вводятся дополнительные добавки (например, стеарат кальция, аэросил).

Вязкость - позволяет судить о пригодности ЛКМ к использованию. Каждому ЛКМ в зависимости от метода нанесения должна соответствовать определенная рабочая вязкость (то есть вязкость перед нанесением), обеспечивающая возможность получения наиболее качественного покрытия. Необходимо учитывать, что материалы, вязкость которых превышает вязкость, принятую для данного вида материала и данного способа нанесения, трудно наносить на поверхность ровным тонким слоем. Материалы с пониженной вязкостью дают очень тонкие пленки и в период высыхания стекают с вертикальных поверхностей.

Укрывистостъ (или кроющая способность) - характеризует способность ЛКМ закрывать поверхность изделия полностью, не допуская просвечиваемости под ним грунта или самой подложки. Кроющая способность выражается в количестве граммов ЛКМ, необходимого для покрытия площади поверхности в 1 м.

Краски, образующие глянцевые покрытия, являются моющимися. Однако следует помнить, что глянцевая пленка подчеркивает все неровности основания. При выборе матового покрытия необходимо правильно оценить эксплуатационные нагрузки, чтобы выбрать покрытие с необходимой стойкостью (матовые покрытия могут быть как моющимися, так и нет), что краски, применяемые в сырых и влажных помещениях, должны обладать повышенной биологической стойкостью (для этого в состав красок вводят специальные добавки). Химически стойкие краски рекомендуется применять в больницах, промышленных помещениях, лабораториях и моечных цехах, где поверхности подвергаются воздействию брызг химикатов и где применяют дезинфицирующие составы.

Заключение