Основные компоненты красочных составов

Красочные составы — это сложные системы, состоящие из связующего (пленкообразующего) вещества, окрашивающего компонента, сиккативов, растворителей, наполнителей, добавок пластификаторов и т.д. Отдельные компоненты уже были подробно рассмотрены в предыдущих разделах. Поэтому необходимо рассмотреть основные составляющие и их особенности применительно к конкретным красочным составам.

Пленкообразующие вещества. Традиционными для применения в нашей стране являются масляные краски. Основой для их изготовления является олифа. Натуральную олифу получают в результате термической обработки (варки) при 150... 300°С высыхающих растительных масел — льняного, конопляного, макового и др. Олифа, нанесенная на подложку-основание, под действием кислорода воздуха способна полимеризоваться, образуя прочную эластичную пленку. С целью ускорения процесса пленкообразования, при варке олифы добавляют (0,01 ...0,1 % от массы масла) соли Са, Рb, Мn — так называемые сиккативы. Процесс пленкообразования при положительных температурах завершается за сутки. Краски на основе натуральной олифы обладают высокой долговечностью, но вместе с тем и высокой стоимостью.

При производстве полунатуральных олиф типа «Оксоль» используют полувысыхающие масла (касторовое, подсолнечное) и высыхающие. Продувка горячим воздухом разогретого масла в процессе варки обеспечивает его уплотнение и частичную полимеризацию. Растворение полученного продукта в 30... 50% легко испаряющегося растворителя обеспечивает быстрое высыхание краски, а полимеризация под действием кислорода — создание поверхностной пленки. Олифа «Оксоль» более экономична, но менее долговечна.

Для внутренней отделки помещений используют красочные составы на основе водорастворимых клеев, полученных при переработке костей животных (столярный клей), рыбьей чешуи (рыбий), кожных покровов животных (мездровый), сыворотки молока (казеин), крахмала (декстрин). Указанные клеи изготавливают на основе пищевых продуктов, поэтому их применение в строительстве ограничено. Наибольшее применение получили клеи, получаемые при переработке древесины, — метил целлюлоза и карбоксилметилцеллюлоза. Клеевые составы обладают низкой водостойкостью, а в помещениях с высокой влажностью способны разрушаться под действием гнилостных бактерий.

Силикатные связующие можно подразделить на цементные и на основе жидкого стекла. Для известковых красок в качестве связующего используется известь-пушонка.

В настоящее время наиболее распространенными для красочных составов являются полимерные связующие. Последние подразделяются на природные (шеллак, копал, камедь) и синтетические. Высокая стоимость природных полимеров ограничивают их применение, поэтому лакокрасочная промышленность использует в основном синтетические связующие.

Окрашивающие компоненты. Выпускаемые в настоящее время красочные составы характеризуются прежде всего многообразием цветовой гаммы. Цвет краски определяется наличием в ее составе красителей или пигмента. Красители — это вещества, растворяемые в воде или связующем с образованием раствора. Пигменты — тонкодисперсионные минеральные или искусственные порошки, нерастворимые в связующих и органических растворителях.

Цвет красящего вещества (окраска) определяется различными факторами: избирательной способностью его структуры поглощать или отражать электромагнитные волны определенной длины; характером поверхности, а также сложными особенностями зрительного восприятия наблюдателя. Видимый диапазон волн от 380 до 760 нм.

Природные красители, получаемые из растений и некоторых моллюсков, известны с глубокой древности. Наиболее известны индиго (синий) — из индигоносных растений, пурпур (красновато-фиолетовый) — из брюхоногих моллюсков — иглянок; красители желтого, коричневого, зеленовато-серого цвета (хаки) получают из некоторых видов можжевельника.

Синтез анилина и других соединений послужил основой для производства синтетических красителей. Разнообразные синтетические красители широко используются при изготовлении прозрачных и непрозрачных красящих составов на различных видах связующих.

Широко применяются для придания цвета красящим составам пигменты. Они делятся на природные и искусственные. Сырьевой базой их производства являются природные минералы или минеральные образования, обладающие ярко выраженным цветом. Неорганические пигменты получают путем прямого тонкого помола исходного сырья или путем его химического осаждения и прокаливания. По химическому составу неорганические пигменты можно подразделить на карбонатные, силикатные, оксидные и гидрооксидные, сульфатные, углеродистые. Цвет пигментов может изменяться от белого до черного.

Качество красочных составов во многом определяется свойствами используемых пигментов. Цвет красочного состава, зависящий прежде всего от пигмента, определяют визуально при естественном рассеянном свете сравнением накраски с карточкой картотеки цветовых оттенков. Долговечность и трещиностойкость пленки также зависят от дисперсности пигмента, так как он одновременно является структурообразующим элементом в составе лакокрасочного покрытия. В зависимости от вида и способа получения пигмента дисперсность колеблется в очень широких пределах: 0,1 ...40 мкм. Технологические свойства пигмента определяются его красящей способностью, т. е. передачей своего цвета при смешивании с белым пигментом, укрывистостью — расходом пигмента в граммах на 1 м2 окрашиваемой поверхности; маслоемкостью — количеством олифы (в % от 100 г пигмента), необходимым для получения состава рабочей вязкости.

Эксплуатационные свойства в зависимости от факторов окружающей среды подразделяются:
на атмосферостойкость — способность выдерживать без разрушения знакопеременные воздействия влажности и температуры, газообразных составляющих воздушного бассейна и т.д.;
светостойкость — постоянство цвета под действием ультрафиолетового облучения;
химическую стойкость — способность к сохранению цвета без разрушения как на стадии приготовления красящего состава, так и его эксплуатации;
термостойкость — способность выдерживать действие повышенных температур без разрушения и потери цвета.

Для придания красочным составам необходимой рабочей консистенции применяют растворители и разбавители. Растворители — это вещества, способные растворять связующие. Чаще всего это инертные по отношению к лакокрасочным веществам улетучивающиеся органические жидкости: ацетон, этилацетон, дихлорэтан, бензол, уайт-спирит, бензол, толуол, ксилол, спирт. Для клеевых и силикатных красок растворителем служит вода. Для масляных красок разбавителем служит олифа, а для дисперсионных — вода.

Наполнители. Помимо компонентов, придающих необходимый цвет, в красочные составы вводят инертные вещества — наполнители. Последние выполняют в составе композиции различные функции — служат сокращению расхода связующего, выполняют каркасообразующую роль, изменяют рабочую вязкость, обеспечивают получение необходимого рельефа покрытия и т.д. Наполнители можно подразделить:
на порошкообразные (молотые мел, известняк, вулканический туф, золы и шлаки);
фракционированные — кварцевый песок, перлит, дробленый известняк и мрамор, гранулированные синтетические материалы;
волокнистые — асбест, синтетическое волокно, искусственное силикатное волокно, которые помимо придания красочному составу необходимой фактуры играют армирующую роль, обеспечивая повышенную прочность пленки.