Загальні відомості

Лакофарбовими називають природні чи штучні матеріали, які наносять у в'язкорідкому стані тонким шаром (60...500 мкм) на поверхню будівельних конструкцій та деталей (бетонних, дерев'яних, металевих тощо) для утворення покриття з необхідними властивостями - захисними, декоративними, спеціальними. Загальною ознакою всіх лакофарбових покриттів є ізоляція поверхні від зовнішніх впливів, надання їм визначеного виду, кольору, фактури.

До лакофарбових матеріалів відносяться ґрунтовки, шпатлівки (шпаклівки), фарби, лаки, емалі. Для досягнення необхідної в'язкорідкої консистенції фарбової суміші без додаткової витрати зв'язуючої речовини застосовують розчинники або розріджувачі.

Лакофарбові суміші можна класифікувати як композиційні матеріали, основними компонентами яких є зв'язуюча речовина - матриця, а включення представлені пігментами та наповнювачами.

Лакофарбові покриття (ДСТУ Б А. 1.1-45-95) - це покриття, призначені для захисту матеріалів від шкідливих дій навколишнього середовиша та досягнення певного декоративного ефекту. Властивості лакофарбових покриттів залежать не тільки від виду та якості застосованих матеріалів, але й від таких факторів, як спосіб підготовки покриття до фарбування, дотримання технологічного режиму фарбування та сушіння.

До сучасних лакофарбових покриттів ставляться вимоги, які умовно можна поділити на:

• експлуатаційні (світлостійкість, кольоростійкість, стійкість до механічних дій, хімічна і біологічна стійкість, атмосферостійкість);

• технологічні (покривна здатність, або витрата матеріалу на 1 м² поверхні, швидкість висихання та екологічність, в тому числі безпечність для здоров'я людини і навколишнього середовища під час виробництва матеріалів та їх застосування);

• декоративні (фактура та структура покриття; колір, глянсуватість, тобто здатність відбивати світло);

• спеціальні (термостійкість, електроізоляційність, стійкість до рентгенів­ ського випромінювання, стійкість до дії хімікатів, бактерицидність).

Одержання фарбових покриттів - це технологічний процес, що передбачає виконання відповідних операцій: підготовки поверхні, що фарбується (грунтування, шпатлювання), нанесення фарбових шарів та сушіння. Ґрунтувальний шар (звичайно наносять у рідкому стані для кращого всмоктування основою) призна­чений для зменшення відсмоктуючої здатності поверхні будівельної конструкції, а також для поліпшення зчеплення основного покриття з підкладкою. Шпатіюваіьний шар (зазвичай у вигляді густих паст, які мають високу тріщиностійкість) призначений для вирівнювання поверхні і усунення її дефектів. Після грунтування і шпатлювання наносять декілька шарів фарбового покриття. Ґрунтовка, шпатлівка і фарбова суміш утворюють багатошарове покриття, яке можна розглядати як єдиний композиційний матеріал, або «систему».

Оскільки поверхня з лакофарбовим шаром є складною і багатокомпонент­ною, найважливішим є питання сполучення шарів покриття між собою. Провід­ні виробники в цій галузі пропонують комплекс матеріалів, відомих як «системи лакофарбового покриття», які складаються з усіх необхідних компонентів для підготовки і оздоблення поверхні.

Сучасний ринок лакофарбових матеріалів не обмежується пропозиціями простих фарб, емалей та лаків. На ньому широко представлені матеріали для створення декоративних покриттів, які можуть імітувати природне каміння, деревину, тканини, метали, створювати покриття «під старовину» або покриття зі спеціальними ефектами, аналогів яким немає у природі, наприклад покриття, які змінюють колір залежно від кута зору і рівня освітлення, а також спеціальні люмінесцентні, які здатні накопичувати енергію від штучного або природного джерела, а потім світитися в темряві. Застосування сучасних лакофарбових матеріалів у поєднанні з різноманітними технологіями їх нанесення дозволяє зробити кожний фасад і інтер'єр будів­лі унікальним, передати практично будь-яку дизайнерську ідею, перетворити поверхню фасаду, внутрішньої стіни або стелі у витвір мистецтва. Разом з тим використання сучасних лакофарбових матеріалів для утворення захисних та спеціальних покриттів дозволяє підвищити довговічність будівельних конструкцій та споруд.

Схема послідовного нанесення шарів лакофарбового покриття:

1 — пориста підкладка (наприклад, бетон); 2 — ґрунтувальний шар;

З — шпатлювальний шар; 4 — кілька шарів лакофарбового покриття;

5 — верхній шар, що контактує з навколишнім середовищем (наприклад, лаковий)

Класифікація та характеристика лакофарбових покриттів: фасадні покриття, фарбові покриття для внутрішніх робіт, спеціальні покриття.

Класифікація лакофарбових матеріалів

Лакофарбові матеріали поділяють за основними та додатковими ознаками. Поділ за основними ознаками передбачає врахування їхнього складу та експлуа­таційних характеристик.

Лакофарбові матеріали за складом (типом плівкотвірних речовин) поділя­ють на: полімерні, олійні (масляні), вапняні, цементні, силікатні, клейові тощо.

Класифікація покриттів за експлуатаційними характеристиками сприяє виз­наченню раціональних галузей їх застосування. За призначенням лакофарбові ма­теріали поділяють на спеціальні та матеріали для зовнішнього і внутрішнього зас­тосування.

Класифікація лакофарбових матеріалів та позначення груп з урахуванням умов експлуатації наведені в таблиці .Ґрунтовки і шпатлівки позначаються відповідно «0» та «00».

Класифікація лакофарбових покриттів за додатковими ознаками передбачає поділ:

• за видом використаного розчинника або розріджувача (наприклад, води або летких органічних речовин);

• за прозорістю утворених плівок - на прозорі (лаки, оліфи) та непрозорі (фарби, емалі, ґрунтовки);

• за наявністю пігментів - пігментовані, непігментовані;

• за степенем блиску - глянсові, напівглянсові, напівматові, глибоко матові;

• за умовами сушіння - холодні і гарячі;

• за послідовністю нанесення шарів і типом покриття - просочувальні, ґрунтувальні, проміжні, покривні;

• за консистенцією - рідкі, в'язкі, пастоподібні.

Маркування фарбових матеріалів (ГОСТ 24404) виконується з позначенням виду, природи плівкотвірного компонента та їхнього призначення. З цією метою для маркування використовується система позначень з літер і цифр, яка склада­ється з п'яти груп знаків для пігментованих матеріалів (емалей, фарб, ґрунтовок, шпатлівок) та чотирьох груп знаків — для непігментованих (лаків).

Перша група знаків визначає вид лакофарбового покриття (подається у вигляді слова - лак, фарба, емаль, ґрунтовка, шпатлівка).

Друга група знаків визначає вид матеріалу за хімічним складом (подається у вигляді абревіатури):

на основі поліконденсаційних полімерів: УР - поліуретанові, АУ - алкідноуретанові, КО - кремнієорганічні, ГФ - гліфталеві, ПФ - пентафталеві, МО - меламінові, МЧ - сечовинні (карбамідні), ФЛ - фенольні, ЕП -епоксидні;

на основі полімеризаційних полімерів: АК - поліакрилатні, ВА - полівінілацетатні, ВС - на основі сополімерів вінілацетату, КЧ - каучукові, НП - нафтополімерні, ФП - фторопластові, ХВ - перхлорвінілові, ХС - на основі сополімерів вінілхлориду; на основі органічних в'яжучих речовин: БТ - бітумні, КФ -каніфольні, МА -масляні, ШЛ - шеллачні та ін.;

на основі ефірів целюлози: АЦ - ацетилцелюлозні, НЦ - нітроцелюлозні, ЕЦ - етилцелюлозні та ін.

Для деяких матеріалів між 1 та 2 групами вводять додаткові позначення з літерами: Б - без леткого розчинника, В - водорозбавлювальні, ВД - воднодис-персійні, ОД - органодисперсійні, П - порошкові.

Третя група вказує на переважаючі умови експлуатації і призначення лако­фарбового матеріалу (позначається цифрами від 1 до 9).

Четверта група знаків — це реєстраційний номер фарби. Для масляних (олійних) фарб замість порядкового номера ставлять цифру, яка відповідає виду оліфи, що є основою для цієї фарби: 1 - натуральна оліфа, 2 - оліфа оксоль, З - гліфталева, 4 - комбінована.

П'ята група відповідає кольору лакофарбового матеріалу - емалі, фарби, ґрунтовки, шпатлівки. Позначається повним словом, наприклад, сіро-біла, бла­китна та ін.

В деяких випадках для уточнення специфічних властивостей лакофарбово­го покриття після порядкового номера ставлять літерний індекс, наприклад В -високов'язкий, М - матовий, Н - з наповнювачем, ПМ - напівматовий, ПГ -низької горючості.

Класифікація лакофарбових матеріалів за умовами експлуатації

Групи лакофарбових матеріалів	Позначення груп	Умови експлуатації покриття
Атмосферостійкі (для зовнішніх робіт)	1	Покриття стійкі до різних кліматичних змін, експлуатуються на відкритих майданчиках
Обмежено атмосферостійкі (для внутрішніх робіт)	2	Покриття, які експлуатуються під навісом та в середині неопалюваних приміщень
Захисні, консерваційні	3	Покриття для тимчасового захисту пофарбованої поверхні виробів під час їх виробництва, транспортування та зберігання
Водостійкі	4	Покриття стійкі до дії прісної води та її парів, а також морської води
Спеціальні	5	Покриття стійкі до дії рентгенівських та інших випромінювань, для просочування тканин, фарбування шкіри, гуми, пластмас, світні та ін.
Маслобензостійкі	6	Покриття стійкі до дії мінеральних масел та консистентних мастил, бензину, гасу та інших нафтопродуктів
Хімічно стійкі	7	Покриття стійкі до дії кислот, лугів та інших хімічних реагентів або їхніх парів
Термостійкі	8	Покриття стійкі до дії високої температури
Електроізоляційні та електропровідні	9	Покриття стійкі до впливу електричного струму, поверхневих електричних розрядів

Приклади позначення: Емаль ХВ-16 сіро-біла - перхлорвінілова емаль (ХВ) для атмосферостійких покриттів (1), реєстраційний номер (6), колір - сіро-білий.

За реологічними характеристиками лакофарбові матеріали відносять до структурованих систем. Сильно структуровані фарби можуть бути нанесені тіль­ки розпиленням, пензлем, валковим способом, але не методом занурення або поливання. Кожному способу нанесення фарби відповідає оптимальна в'язкість, при якій не виникають дефекти поверхонь покриттів.

Зауважимо, що тільки деякі виробники СНД дотримуються вищенаведеної класифікації. Імпортні лакофарбові матеріали частіше всього мають власне ім'я, наприклад, Луя чи Гармонія, а призначення і властивості матеріалу наведені на етикетці продукту або в каталозі виробника.

Також відрізняється від вітчизняних технологій і європейська технологія от­римання кольорових лакофарбових покриттів. Вітчизняні виробники виготовля­ють фарби і емалі, які мають визначений колір. В свою чергу європейські вироб­ники для отримання кольорових емалей і фарб застосовують в основному два ба­зиси А і С та проміжний В. Базис А - біла базова емаль (фарба), на основі якої отримують емалі пастельних тонів. Базис В - не є виключно білою емаллю, на її основі отримують кольори середньої насиченості. Базис С подібний до базису А тільки без білого пігменту, на його основі отримують інтенсивно забарвлені ема лі. Застосування різних базисів дозволяє приготувати більш ніж 7000 кольорових фарбових матеріалів.

Характеристика основних компонентів лакофарбових матеріалів

З кожним роком до лакофарбових матеріалів і покриттів на їхній основі під­вищуються вимоги, що пов'язано з розвитком нових технологій та формуванням сучасних естетичних поглядів у споживачів. Це стосується не тільки захисних, але й декоративних покриттів, властивості яких визначаються фізико-хімічними по­казниками всіх компонентів лакофарбових матеріалів, плівкоутворювача та піг­менту.

Основними компонентами для приготування лакофарбових матеріалів є плівкотвірні (зв'язуючі) речовини, пігменти та наповнювачі (для надання визна­чених властивостей), розчинники, розріджувачі та цільові добавки. Змінити влас­тивості покриттів можна шляхом хімічної модифікації або застосуванням іншого (як правило, більш дорогого) плівкоутворювача, що веде за собою і заміну інших компонентів у композиції. Більш простим і ефективним є регулювання власти­востей лакофарбових матеріалів за рахунок використання різних добавок, які до­дають у невеликий кількості (від 0,02 до 3...5% залежно від призначення), їх час­то називають адитивами, інколи - «малими добавками» або «функціональними».

Адитиви — технологічні добавки, які інтенсифікують процеси диспергуван­ня пігментів, твердіння, змочування підкладки, усунення поверхневих дефектів на стадіях виготовлення, транспортування, зберігання фарб і формування пок­риття. До адитивів відносять сикативи, диспергатори пігментів, емульгатори, піногасники та ін. Наприклад, стійкість фарби до появи плісняви у вологих при­міщеннях підвищується при додаванні фунгіцидних та альгіцидних добавок, а стійкість лаку до дії сонячних променів - спеціальних ультрафіолетових фільтрів. Як правило, до складу фарби може входити до 40-ка компонентів, причому ади­тиви часто складають основну частину «кпо\у-гю\у» фірм-продуцентів лакофарбо­вих матеріалів. Від того, наскільки якісно підібрані і змішані компоненти, зале­жить якість продукту.

Плівкотвірні (зв'язуючі) речовини призначені для забезпечення зчеплення між собою частинок пігменту, наповнювача і створення захисно-декоративної плівки з високими адгезійними властивостями до поверхні будівельного матеріа­лу. Від якості зв'язуючої речовини залежать технологічні і експлуатаційні власти­вості, а головне - довговічність лакофарбового покриття.

Зв'язуючими речовинами у фарбових сумішах можуть бути природні та штучні плівкоутворювачі.:

- мінеральні в'яжучі - вапно, рідке скло, цемент;

- рослинні клеї - крохмаль і близькі за складом водорозчинні ефіри целюлози;

- тваринні - розчинні у воді високомолекулярні речовини білкового походження, що утворюють плівки з хорошою адгезією до поверхні, яку фарбують. До них належать кісткові, желатинові, казеїновий клеї, лакофарбові композиції, виконані на основі тваринних клеїв атмосферостійкі й добре адгезують до силікатної поверхні (бетону, штукатурки).

- смоли природні - продукти рослинного походження, слабко пофарбовані або прозорі. До них належать: каніфоль, копали, янтар, шелак.

- водорозчинні эфіри целюлози (метилцелюлоза - МЦ, карбоксилметилцелюлоза - КМЦ ) використовують для внутрішніх робіт, тому що лакофарбові покриття на їхній основі не мають достатньої атмосферостійкості;

- нітроцелюлоза - складний ефір целюлози, отриманий у результаті взаємодії з азотною кислотою;

- оліфи - досить поширені плівкоутворюючі речовини на основі рідких рослинних масел або алкідних полімерів, модифіковані рослинними маслами. За складом й технологією одержання оліфи підрозділяють на: натуральні, оліфи-оксоль і алкідні;

- синтетичні плівкоутворювачі отримані в результаті хімічних реакцій полімеризації або поліконденсації. До них належать епоксидні, поліефірні, поліуретанові, перхлорвінілові, поліакрилатні полімери. Використання синтетичних плівкоутворювачів дозволяє заощаджувати харчові, рослинні масла й натуральні смоли. Шляхом регулювання складу плівкоутворювачів при синтезі одержують лаки й емалі з найрізноманітнішими властивостями;

- водні дисперсії полімерів - являють собою дрібні частки полімерів, зважені у воді. Концентрація полімеру 40-50%.

Пігменти являють собою тонкомолоті пофарбовані порошки, нерозчинні у воді, плівкоутворювачах й розчиннику. Пігменти забезпечують покриттю кольори, антикорозійні властивості. До основних технологічних властивостей пігменту, що робить вплив на якість майбутнього покриття, відносять: барвну здатність (здатність передавати свої кольори при змішуванні з білим пігментом), дисперсність (ступінь подрібнювання), покриття (інтенсивність фарбування, витрата пігментного складу на 1м² укриваної поверхні) і маслоємкість (мінімальна витрата плівкоутворювача, необхідного для одержання однорідної пасти).

До експлуатаційних характеристик пігментів належать : світлостійкість, атмосферостійкість, теплостійкість, хімічна стійкість і нешкідливість.

Залежно від походження пігменти класифікуються на мінеральні й органічні, а за способом одержання - на природні й штучні .

Пігменти органічного походження мають високу інтенсивність кольору, але знижену довговічність і атмосферостійкість.

Наповнювачі - слабкофарбовані, тонкомолоті мінеральні матеріали, які вводять у лакофарбову композицію з метою економії дорогих пігментів, підвищення в'язкості складу, міцності, щільності й температурної стійкості покриття.

Перераховані функції забезпечуються введенням сульфату барію, сульфату кальцію, карбонату кальцію, кремнезему, діатоміту, глини, тальку, слюди.

Розчинники - рідини органічного походження, призначені для надання лакофарбовим складам необхідної малярської консистенції і забезпечення можливості її нанесення на поверхню.

Тип розчинника залежить від природи плівкоутворювача. Так, для олійних фарб – це бензин, уайт - спірит, скипидар, для гліфталевих і бітумних лаків і фарб - сольвент, ксилол, скипидар, для перхлорвінілових фарб - ацетон, для клейових і водоемульсійних - вода.

Розріджувачі на відміну від розчинників не розчиняють плівкоутворювачів, застосовуються для зниження в'язкості лакофарбового складу.

Сикативи - речовини для прискорення процесу висихання (твердіння) лакофарбової плівки. Являють собою металеві похідні октанової кислоти.

До допоміжних компонентів, застосовуваних для одержання лакофарбових матеріалів, у тому числі спеціального призначення, належать:

стабілізатори ( речовини , що запобігають осадження пігментів при зберіганні фарб і емалей), пластифікатори (забезпечують рівномірне нанесення композиції на поверхню, яку фарбують), аерозатори (забезпечують помірний запах фарби) і т.д.

Ґрунтовки, шпатлівки використовують при нанесенні лакофарбових покриттів для підготовки поверхні під фарбування.

Ґрунтовки — це суспензії пігментів або їхніх сумішей з наповнювачами в розчині плівкотвірної речовини, які після висихання утворюють суцільну непрозору однорідну тверду плівку (покриття). Ґрунтовки призначені для утворення нижнього захисного шару покриття, тому вони повинні мати високу адгезію до основи. У зв'язку з цим при застосуванні вапняних фарб використовують вапняні, а при силікатних — силікатні ґрунтовки, при нанесенні масляних та інших безводних фарб рекомендується застосовувати ґрунтувальні та шпатлювальні суміші на основі оліфи й синтетичних зв'язуючих.

Як ґрунтувальні суміші використовують: полівінілацетатну (яка складається з дисперсії полівінілацетату та води); миловар (негашене вапно, вода, господарське мило, оліфа); силікатну (рідинне скло, крейда мелена); емульсійну (клей кістковий, луги; оліфа, вода); латексну (латекс, вода); а також суміш для прооліфлювання (оліфа «оксоль», пігмент, розчинник).

До ґрунтовок, призначених для підготовки металевих поверхонь, ставиться також вимога щодо високої корозійної стійкості. Наприклад, до складу ґрунтовок, які наносять на металеву поверхню, входить ортофосфорна кислота, що сприяє утворенню фосфатів заліза. Такі ґрунтовки одночасно з перетворенням ір­жі створюють на поверхні полімерну плівку, яка надає корозійної стійкості усьо­му покриттю. За призначенням ґрунтовки для металевих поверхонь поділяють на пасивувальні, ізоляційні, протекторні та перетворювачі іржі.

Шпатлівки — високонаповнені матеріали у вигляді в'язкої пастоподібної маси, що складається з суміші пігментів і наповнювачів, диспергованих у плівкотвірній речовині. Шпатлівки містять підвищену кількість нелетких речовин, які забезпечують низьку усадку при сушінні або твердінні; призначені для вирівнювання поверхні основи - для заповнення нерівностей та виправлення її дефектів. На поверхню їх наносять шпателем або фарборозпилювачем. Після висихання поверхня шпатлівки повинна бути рівною й однорідною, без тріщин та механічних включень.

Залежно від основного призначення шпатлівки поділяють на будівельні, універсальні (для вирівнювання дефектів різних поверхонь) та спеціальні (наприклад, для вирівнювання дефектів поверхонь дерев'яних, деревностружкових та деревоволокнистих виробів).

Найбільш розповсюдженими є алкідні шпатлівки (ПФ, ГФ), їх застосовують при зовнішніх і внутрішніх роботах в звичайних і спеціальних умовах. Модифіковані алкідні шпатлівки утворюють покриття з високими декоративними та захисними властивостями, які характеризуються підвищеною твердістю й атмосферостійкістю. Вони є досить довговічними при експлуатації як в середині приміщень, так і ззовні. Алкідні шпатлівки зручно застосовувати для підготовки великорозмірних покриттів.

Нітроцелюлозні шпатлівки використовують для ремонту невеликих пошкоджень внаслідок їх швидкого висихання, але необхідно враховувати, що вони містять підвищену кількість розчинника і тому дають усадку.

Епоксидні і поліефірні шпатлівки відносять до безусадочних, вони характери­зуються високою якістю, але недоліком їх є двокомпонентність при використан­ні, обмежена життєздатність після введення отверджувача та висока вартість. їх застосовують в основному для вирівнювання металевих поверхонь.

Шпатлівки на основі водних дисперсій полімерів застосовують для будівельних робіт при вирівнюванні великорозмірних поверхонь.

Замазки — пастоподібні суміші, які застосовують при склінні віконних хрестовин та при влаштуванні покрівлі з листової сталі.

До замазок спеціального призначення відносяться антикорозійні та теплопровідні (при проведенні футерувальних робіт), а також замазки, що використовуються при влаштуванні хімічно стійких підлог, штукатуренні будівельних конструкцій. Такі замазки часто є двокомпонентними і складаються з розчину та порошку, які змішують перед вживанням.

Фарби - це суміші пігменту з наповнювачами та плівкотвірними речовинами, які утворюють непрозорі однотонні покриття. Фарбові суміші, залежно від використаних зв'язуючих речовин, поділяють на мінеральні, масляні, полімерні, клейові.

Фарби мінеральні (на основі неорганічних в'яжучих речовин) застосовують для фасадних захисно-декоративних покриттів при нанесенні на оштукатурені фасади з керамічної та силікатної цегли, бетону, керамзитобетону, газобетону, а також при проведенні реставраційних та ремонтних робіт.

Мінеральні фарби в основному є порошковими і доводяться до потрібної консистенції додаванням води. Слід відмітити, шо створення покриттів на осно­ві фарб цієї групи може відбуватись тільки при позитивних температурах навколишнього середовища.

Фарби одержують на основі природної мінеральної сировини, і тому вони є екологічно чистими. На відміну від органічних фарб, які виготовляють з використанням смол та олій, мінеральні фарби мають достатню паропроникність, що дозволяє запобігати зволоженню (а тому й руйнуванню) стін, а також матеріалів, які застосовуються для підготовки основи під фарбування. Завдяки цьому декоративне покриття не деформується, а тривалість життя будівель збільшується. Мінеральні фарби часто є морозостійкими, а введення до їхнього складу функціональних добавок (в тому числі синтетичних смол) підвищує технологічні і будівельно-технічні властивості - адгезію до основ, покривність, гідрофобність, пластичність, а також забезпечує широкий діапазон регулювання в'язкопластичних характеристик, седиментаційну стійкість.

Вапняні фарби. Зв'язуючою речовиною вапняних фарб є гашене вапно (час­то у вигляді вапняного молока). Для підвищення водоутримувальної здатності до фарбової суміші вводять спеціальні добавки: хлорид кальцію, кухонну сіль або алюмінієві квасці, інколи - полімери. Для отримання цих фарб використовують лугостійкі неорганічні пігменти, причому в гамі кольорів переважають світлі відтінки. Термін служби таких покриттів є досить низьким, але процес карбонізації вапна з часом сприяє підвищенню експлуатаційних характеристик покриття. Не рекомендується наносити ці фарби на цементні штукатурки.

Такі фарбувальні суміші є дешевими, доступними й широко використовуються для фарбування фасадів, для проведення реставраційних робіт, в тому числі відновлення храмів.

Такі фарби є водостійкими, тому застосовують їх для зовнішніх малярних робіт та внутрішнього фарбування вологих виробничих приміщень по бетону, цеглі, штукатурці. При цьому необхідним є зволоження нанесеного покриття протягом деякого часу.

Силікатні фарби (ГОСТ 18958) - це суспензія лугостійких пігментів і напов­нювачів. Як мінеральний лугостійкий пігмент застосовують вохру, за­лізний сурик тощо, як активний кремнеземистий наповнювач, що підвищує во­достійкість плівки — мелений кварцовий пісок, діатоміт чи трепел.

Фарби залежно від силікатизатора підрозділяють на дві марки: «А» — ті, що містять у сухій пігментній частині цинкові білила, «Б» - ті що містять борат каль­цію. Поставляють фарби в двотарному пакуванні — окремо суха пігментна части­на і рідинне калійне скло, які перед застосуванням змішуються в пропорції 2:1 за масою.

Силікатні фарби є водорозчинними, нетоксичними, дозволяють отримува­ти повітропроникні і відносно стійкі до дії води та перепадів температури по­криття, відрізняються низькою гідрофобністю.

Фарби призначені для декорування фасадів і внутрішніх приміщень (при виконанні робіт по каменю, бетону, штукатурці), а також для захисту дерев'яних конструкцій від вогню. Атмосферостійкість зовнішнього покриття підвищується при нанесенні силікатної фарби на основу, що містить вільний гідроксид каль­цію (наприклад, цементна чи цементно-вапняна штукатурка або бетон).

Масляні фарби (ГОСТ 10503) - це суспензії пігментів (або пігментів і напов­нювачів) в різних оліфах з додаванням сикативу, а в разі потреби добавок, які за­побігають утворенню щільного осаду. Масляні фарби виготовляють на заводах розтиранням оліфи з пігментами в спеціальних машинах (фарботерках). При роз­тиранні утворюється однорідна суспензія, в якій кожна частинка пігменту або на­повнювача має оболонку з адсорбованої на її поверхні зв'язуючої речовини. Роз­різняють густотерті і рідкотерті масляні фарби. Густотерті фарби виготовляють у вигляді паст (що містять 15...25% оліфи) і доводять до робочої в'язкості додаван­ням оліфи безпосередньо перед застосуванням. Рідкотерті масляні фарби випус­кають готовими до використання з вмістом оліфи 40...50%. До таких фарб відно­сять титанові та цинкові білила.

Масляні фарби не змінюють власний об'єм у процесі твердіння, характери­зуються стійкістю і довговічністю. Перевагою масляних фарб є високий ступінь наповнення, висока покривна здатність, а недоліком - тривалий час висихання, їх часто застосовують як ґрунтовки.

Діапазон застосування масляних фарб дуже широкий - зовнішнє та внут­рішнє фарбування по деревині, металу, бетону та штукатурці. Але частіше їх ви­користовують для захисту сталевих конструкцій від корозії, для зберігання вікон­них рам та інших дерев'яних елементів від зволоження, а також для фарбування поверхонь, які піддаються стиранню і частому промиванню водою (підлоги, ниж­ні частини стін коридорів громадських будівель, металеві ворота шлюзів і т.п.).

Фарби на основі полімерів поділяють на воднодисперсійні, леткосмоляні, по­лімерцементні.

Воднодисперсійні фарби (ГОСТ 28196) - це пігментовані емульсії полімерів у воді, складаються з двох незмішуваних рідин, в яких частинки однієї - глобули (дисперсна фаза) — розподілені в іншій - дисперсійній фазі (дисперсійному се­редовищі), емульгатора, що запобігає злипанню глобул, пігменту і спеціальних добавок. Під час твердіння покриття вода, що є дисперсійним середовищем, від­смоктується пористою основною, на яку нанесена фарба, і частково випаровуєть­ся. При цьому відбувається розпадання емульсії, глобули агрегуються і утворю­ється гладке покриття, яке твердіє приблизно 1...2 години. Покриття має матову поверхню, є світло- та водостійким, повітропроникним та міцним.

Властивості воднодисперсійних лакофарбових матеріалів залежать від виду полімеру. Найбільш широко використовують фарби на основі латексів гомо- та сополімерів вінілацетату (полі вінілацетати і емульсійні фарби), сополімерів стиро­лу з бутадієном (стирол-бутадієнові емульсійні фарби), сополімерів акрилатів (поліакрилатні емульсійні фарби). Кількість плівкотвірної речовини (полімеру) в емульсійних фарбах становить 40...55%, фарби також містять пластифікатори, зазвичай ефіри фталевої кислоти, емульгатори - солі жирних синтетичних кис­лот та ін., диспергатори пігментів, наприклад гексаметафосфат натрію; згущува­чі - карбоксиметилцелюлозу та ін., антисептики, наприклад пентахлорфенолят натрію, тиксотропні добавки (бентоніт), піногасники (кремнієорганічні рідини), інгібітори корозії поверхні, що захищається (бензонат натрію) та інші добавки.

Такі продукти випускаються в основному білого кольору. Для утворення не­обхідного кольору або відтінку (номенклатура не обмежується) застосовують то­нуючі барвники. У зв'язку зі складністю повторення необхідного кольору засто­совують спеціальні колерувальні машини.

Воднодисперсійні фарби відносять до найбільш економічних і зручних в на­несенні на поверхню, вони технологічні, тому що легко розбавляються водою до необхідної робочої в'язкості. При цьому також досягаються деякі технологічні пе­реваги, в тому числі:

- можливість транспортування і зберігання фарб у сухому вигляді й доведення їх до малярної консистенції додаванням води (як розчинника або диспер-гатора) безпосередньо перед нанесенням на поверхню;

- можливість фарбування вологих поверхонь або фарбування при підвище­ній вологості повітря, а також застосування специфічного для водних систем спо­собу фарбування (з використанням електрофоретичного осадження),

- безпечність і менша трудомісткість відмивання обладнання.

На цей час екологічні вимоги стимулюють розробку і впровадження водно-дисперсійних фарб при отриманні захисно-декоративних покриттів. При застосу­ванні водних фарбових систем економиться не тільки кількість органічних роз­чинників, але й вартість влаштування вентиляції і здійснення заходів з техніки безпеки. В процесі виготовлення і нанесення фарби є нетоксичними, вибухо- і пожежобезпечними, мають низьку вартість, легко наносяться на поверхню (в то­му числі вологу) методами розпилення, наливання, валиком, пензлем, висихають при звичайних температурах, утворюючи матові, пористі, паро- і повітропроник­ні плівки. Воднодисперсійні покриття характеризується високою адгезією прак­тично до всіх основ. Недоліком цих плівок є порівняно низька механічна міцність і невеликі водо- і морозостійкість, що обумовлює сезонність виготовлення й ви­користання таких фарб. Воднодисперсійні фарби характеризуються порівняно високим поверхневим натягом і тому вимагають спеціальної підготовки метале­вих поверхонь під фарбування (на інших покриттях ця особливість не виявляєть­ся). Крім того, вода і водні розчини олігомерів, як правило, погано змочують піг­менти і наповнювачі, що погіршує процес перетирання цих компонентів з плів-коутворювачем.

Воднодисперсійні фарби є пожежовибухобезпечними, але інколи вони мо­жуть містити в своєму складі токсичні речовини (пари мономерів і компонентів фарб) в кількості, що перевищує гранично допустимі концентрації в робочій зо­ні приміщень. Це призводить до забруднення води та повітря атмосфери, погано впливає на самопочуття людини.

Застосовують воднодисперсійні фарби в основному для зовнішнього та внутрішнього фарбування цегляних, кам'яних, бетонних, оштукатурених та де­рев'яних поверхонь.

При випробуванні фарб визначають колір плівки фарби (звичайно білий або блідо-фісташковий), зовнішній вид плівки (матова однорідна поверхня), покривність висушеної плівки (від 80 до 210 г/м²), стійкість плівки до статичної дії води, морозостійкість (не менше 5-ти циклів), умовну світлостійкість (зміна коефіцієнта дифузійного відбиття) - не більше 5%, ступінь перетирання (зазвичай від 30 до 70 мкм), час висихання до ступеня 3 (не більше 1 години).

В асортименті воднодисперсійних фарб переважають полівінилацетатні емульсійні фарби. До складу фарб входять водні дисперсії полівінілацетату, плас­тифіковані ди бутил фтал атом, пігмент, добавки. Полівінілацетатні фарби мають достатню адгезію до бетону, штукатурки, деревини, вони характеризуються низь­кою водостійкістю і тому мають вузьку галузь застосування — фарбування стель і внутрішніх стін у сухих приміщеннях, але ці фарби є досить дешевими.

Зв'язуюча речовина бутадієнстирольної фарби складається з гліфталевого ла­ку. Бутадієнстирольні дисперсії характеризуються високою водостійкістю, вони є недорогими, але мають обмежену світлостійкість (жовтішають під впливом світ­ла), що обумовлює доцільність їх застосування тільки для оздоблення внутрішніх приміщень. Додавання акрилових полімерів у такі фарби підвищує водостійкість і зносостійкість готових покриттів. Вінілові та латексні фарби, отримані з дода­ванням акрилових смол, становлять найбільшу частину усіх фарб, які застосову­ються для декорування інтер'єрів.

Лідерами серед високоякісних будівельних лакофарбових матеріалів є акри­лові фарби, емалі, лаки, грунти та матеріали для просочування. Основними їхні­ми перевагами є довговічність та надійний захист поверхонь. Акрилові покриття на відміну від масляних, алкідних, кремнієорганічних і вінілхлоридних є еластич­ними й паропроникними. Покриття, отримані після висихання фарби, характе­ризуються еластичністю і здатністю перекривати «волосяні» тріщини розміром до 0,5 мм. Ці покриття працюють як напівпровідник - ззовні крізь себе не пропус­кають вологу, але не запобігають можливості її випаровування із середини порис­тих будівельних матеріалів (деревини, штукатурки, бетону). Ці покриття мають підвищену атмосферостійкість, водостійкість, стійкість до старіння і дії лугів. Термін функціонування їх становить близько 10 років. Фарбу застосовують для оздоблення фасадів будівель, вологих приміщень.

Поліакрилатними емульсійними фарбами покривають фасади будівель, зов­нішні поверхні з деревини, полівінілацетатними і стирол-бутадієновими - пере­важно інтер'єри.

Акрилові дисперсії є більш дорогими, але практично універсальними, вони добре колеруються, що дозволяє отримувати більше 15000 різних кольорів і від­тінків, добре зберігають колір і витримують ультрафіолетове випромінювання. Ці фарби є простими у використанні, швидко висихають. Розроблені нові акрилові зв'язуючі для виготовлення фарб для деревини, які відрізняються високою елас­тичністю, водовідштовхуючими властивостями і одночасно високою паропроникністю.

Однак акрилові фарби (в разі застосування як розбавлювача води) підходять не для всіх поверхонь. Так, для покриття поверхні бетонного фасаду краще ви­користовувати лугостійкі акрилові фарби на основі органічних розчинників — вони характеризуються міцністю, довговічністю, добрими декоративними власти­востями, добре працюють у суворих кліматичних умовах при низьких температу­рах, але не дуже зручні при нанесенні.

Загальною тенденцією в розвитку воднодисперсійних фарб на цей час є під­вищення їхньої стійкості до миття та збільшення терміну експлуатації.

Воднодисперсійні кремнієорганічні фарби за використанням подібні до акри­лових. Вони надають покриттю гідрофобних властивостей, що значно підвищує довговічність не тільки покриття, але й поверхні, яку ці покриття захищають.

Фарби на основі силіконових смол поєднують кращі властивості акрилових і силікатних дисперсійних фарб. Паропроникність їх практично така сама, як у си­лікатних, і вони не сприяють розвитку мікроорганізмів. Ці фарби є водними дис­персіями, в яких як зв'язуючі речовини використані синтетичні силіконові (крем­нієорганічні) смоли. Вони утворюють однорідне матове еластичне покриття, яке є водонепроникним, але повітропроникним, атмосферостійким, гідрофобнім і довговічним. Ці матеріали неагресивні і підходять практично до всіх типів міне­ральних основ. Силіконові фарби мають оптимальні декоративні і експлуатацій­ні властивості, але істотним недоліком їх є висока вартість.

Силікономодифіковані фарби на акриловій основі також гарантують відмінну адгезію і добрий захист від УФ-променів. Вони є стійкими до окиснювачів, що містяться в атмосферному повітрі, і зберігають добру паропроникність. Це по­криття висихає з меншим поверхневим напруженням, ніж покриття на акриловій основі, і тому мікротріщини практично не утворюються. Такі фарби позитивно зарекомендували себе при нанесенні на проблемні поверхні (старі, слабкі, після ремонту тощо). їх можна наносити практично на всі підкладки.

Полімерцементні фарби (ГОСТ 19279) - це суспензії сухої пігментованої час­тини, що складається із білого портландцементу, будівельного меленого вапна, світлостійких, лугостійких пігментів та наповнювачів у водній дисперсії стійких до цементу полімерів (пластифікованої полівінілацетатної емульсії або синтетич­них латексів). Фарби призначені для зовнішнього і внутрішнього оздоблення бу­дівель по бетонних, газобетонних, цегляних, азбестоцементних і оштукатурених поверхнях й деревноволокнистих плитах, а також для оздоблення залізобетонних панелей в заводських умовах.

Фарби наносять при температурі не нижче +2°С, і вони повинні задоволь­няти вимоги щодо кольору, життєздатності (не менше 6 годин), покривної здат­ності (не більше 350 г/м²), стійкості до викришування та в'язкості.

Фарби поставляють комплектно в спеціальному пакуванні - окремо суха пігментована частина й водна дисперсія полімеру, які перед застосуванням змі­шують у співвідношенні (за масою) 1:0,3 відповідно.

Полімерні органорозчинні фарби — лакофарбові матеріали, отримані з вико- ристанням леткого органічного розчинника, який випаровується в процесі виси­хання. На цей час найбільш розповсюдженим розчинником є уайт-спірит.

При роботі з органорозчинними продуктами треба додержуватись необхід­них правил: при нанесенні їх на великі поверхні в приміщенні або в обмежено­му просторі потрібно застосовувати спеціальні індивідуальні засоби захисту.

На будівельному ринку найбільшого розповсюдження набули алкідні фарби (ГОСТ 10503). Зв'язуючим для них є алкідна смола, яку виготовляють варінням рослинних олій - лляної, талової, соєвої та ін. Подібно оліям, алкідні смоли ви­сихають в результаті окиснення. Еластичність такого лакофарбового покриття за­лежить від вмісту олії в складі алкідної смоли. Швидкість висихання алкідних смол регулюється введенням сикативів. Час висихання, колір і блиск алкідного лаку залежить від типу підібраної олії. Як правило, лакофарбові матеріали на ос­нові алкідного лаку відрізняються легкістю нанесення і більш високою атмосфе-ростійкістю порівняно з олійними фарбами. Алкідні матеріали швидше висиха­ють, дають глянсове покриття (майже без усадки) і на відміну від масляних фарб практично не викришуються.

Алкідні фарби традиційно використовують для захисту від зносу й корозії різноманітних зовнішніх і внутрішніх поверхонь будівель (двері, віконні рами, ба­тареї опалення, вбудовані меблі та ін.). Вони витримують очищення водою при застосуванні звичайних миючих засобів і тому придатні для фарбування стін та стель в кухнях і ванних кімнатах. Разом з тим при оздобленні інтер'єрів фарби на органічних розчинниках застосовують рідко, тому що за екологічними показни­ками вони поступаються водноемульсійним фарбам (оскільки містять органічний розчинник). Традиційно їх використовують як емалі для покриття металевих по­верхонь. Іноді, у виключних випадках, алкідні фарби можуть бути застосовані для декорування інтер'єрів з метою отримання яскравих і насичених кольорів.

Клейові фарби - суспензії полімерів і наповнювачів у водних або водно-лужних розчинах силікатів натрію і калію або казеїну. Ці фарби готують з вико­ристанням синтетичних клеїв (на основі карбоксиметилцелюлози та інших полі­мерів). Для підвищення міцності і водостійкості до складів фарб вводять оліфу. Клейові фарби є неводостійкими, їх застосовують для внутрішнього оздоблення приміщень. Казеїнові фарби готують на місці проведення малярних робіт перемі­шуванням із водою сухих (порошкових) фарб промислового виробництва. Для підвищення водостійкості в казеїнові фарби вводять вапно, що підвищує атмос-феростійкість покриття. Казеїн — харчова сировина, тому ці фарби мають обме­жене використання.

Порошкові фарби - дрібнодисперсні (оптимальна дисперсність 10... 100 м²/г) сухі суміші, що складаються з твердих полімерів (плівкотвірних речовин), напов­нювачів, пігментів і спеціальних добавок. Такі фарби утворюють покриття в про цесі термообробки, при якій в результаті сплавлення частинок фарби утворюєть­ся суцільне покриття за рахунок одночасного протікання різних фізико-хімічних і хімічних процесів.

Як основну сировину застосовують термопластичні полімери (поліетилен, полівінілхлорид, поліамідні реактопласти (епоксидні, поліефірні, поліуретанові). Порошкові фарби доводять до робочої в'язкості розрідженням - переведенням у краплиннорідкий стан (розплав), а хімічно стійке покриття отримують моноліти-зацією - з'єднанням частинок та їх твердінням. Формування покриттів може від­буватись в широкому інтервалі температур, при цьому змінюється і тривалість процесу твердіння. Покриття наносять на поверхню різними методами з поперед­нім розігріванням складу фарбувальної композиції. Наприклад, покриття із полі-вінілбутирольної фарби ПВЛ-212 отримують при температурі 170°С і 250°С, час формування покриття, відповідно, становить ЗО і 3 хв.

Характерною рисою сучасної лакофарбової промисловості є інтенсивний розвиток порошкових лакофарбових матеріалів, які на відміну від традиційних рідких фарб не містять органічних та інших летких речовин, що обумовлює їхню екологічну повноцінність. Порошкові фарби - це практично єдиний вид лако­фарбового матеріалу, який дозволяє відмовитися від грунтування та реалізувати безвідходну технологію отримання покриттів, в тому числі зі спеціальними влас­тивостями (корозійною стійкістю, ударостійкістю, адгезією). У будівництві по­рошкові фарби застосовують для покриття різних металевих конструкцій та ви­робів, в тому числі металочерепиці.

Лаками називають розчини плівкотвірних речовин (природних або синте­тичних смол) в органічних розчинниках або у воді, отриманих з додаванням до­мішок - сикативів, пластифікаторів, отверджувачів. Лаки після висихання утво­рюють міцну тверду прозору однорідну плівку (кольорову або прозору), яка доб­ре зчеплюється з поверхнею.

Для отримання лаків застосовують такі плівкоутворювачі: бітумні, олійні, на основі полімерів - епоксидні, алкідні, акрилові (акрилатні), алкідно-поліуретано-ві, акрилатно-поліуретанові, поліуретанові, на основі ефіру целюлози - нітролаки, нітроепоксидні, поліефірні. Найбільш розповсюдженими в будівництві є олійно-смоляні, синтетичні безмасляні, бітумні та асфальтові лаки.

Залежно від виду розчинника лаки можуть бути отримані з використанням води або органічного розчинника. Лаки, що містять воду, є екологічно безпечни­ми - вони не виділяють токсичних речовин і практично не мають запаху. Загаль­ною тенденцією на цей час є розробка і застосування лаків, які не містять орга­нічних розчинників, що робить їх пожежо- і вибухобезпечними і дозволяє пра­цювати з ними без спеціальних заходів щодо захисту органів дихання.

Лаки класифікують також залежно від матеріалу поверхні: для деревини, металу або мінеральної основи. Лаки можуть бути одно- та багатокомпонентни­ми, але в останні часи більшість лаків є однокомпонентними, лише деякі з них твердіють при змішуванні декількох компонентів, один з яких є кислотою.

За здатністю до блиску лаки поділяють на високоглянсові (ступінь блиску 100%), глянсові (80...90%), напівглянсові (40...50%), напівматові (10... 15%) та ма­тові (які не мають блиску).

Лаки поділяють на світлі (масляні, масляно-смоляні) й чорні (бітумні та пекові).

Масляні лаки - розчини в органічних розчинниках продуктів взаємодії рос­линних олій з природними або синтетичними смолами (наприклад, олійно-кані­фольні). Ці лаки утворюють тверді прозорі плівки жовтуватого кольору. Внаслі­док низької атмосферостійкості покриттів їх застосовують в середині приміщень. Взагалі олійні лаки випускають у невеликій кількості внаслідок дефіцитності і ви­сокої вартості природної сировини, застосовують при проведенні спеціальних робіт.

Масляно-смоляні лаки — розчини модифікованих рослинними оліями при­родних, а також алкідних смол (гліфталевих, пентафталевих та ін.) в органічних розчинниках. Масляно-смоляні лаки застосовують в основному для внутрішньо­го використання по добре підготовленій поверхні деревини.

Лаки алкідні - розчини в органічних розчинниках синтетичних алкідних (пентафталевих та гліфталевих) смол. Утворені плівки характеризуються прозо­рістю, твердістю, водостійкістю, слабкою забарвленістю, мають добру адгезію до різних поверхонь. Застосовуються при виконанні внутрішніх та зовнішніх робіт.

Алкідно-карбамідні лаки — розчини в органічному розчиннику композиції алкідної смоли з аміноформальдегідною (карбамідно-меламінформальдегідною). Ці матеріали висихають на повітрі при нормальній температурі тільки при дода­ванні кислотних отверджувачів. Після введення отверджувача життєздатність ма­теріалу обмежена і коливається від декількох годин до декількох діб. Ці матеріа­ли можуть висихати і без отверджувача, але із застосуванням гарячої сушки (при 80...120°С). Плівки на основі таких лаків відрізняються підвищеною твердістю, добрими водо- та зносостійкістю, застосовуються для внутрішніх робіт - покрит­тя паркетних підлог, меблів та ін.

Синтетичні безмасляні лаки ~ в основному розчини перхлорвінілової смоли в органічних розчинниках. Ці лаки не мають кольору, висихають протягом 2 год при температурі 20°С. їх застосовують для лакування масляних покриттів з метою поліпшення їхніх антикорозійних властивостей.

Бітумні і асфальтові лаки - розчини нафтового бітуму або асфальту (або їх­ньої суміші з рослинними оліями) в органічних розчинниках. Ці лаки мають чор­ний колір, характеризуються високою хімічною та атмосферостійкістю. Застосо­вують для ґрунтування металевих поверхонь під антикорозійне покриття, для покриття металевих поверхонь. Для отримання бітумних лаків застосовують біту­ми спеціальних марок із високою температурою розм'якшення, для поліпшення властивостей додають різні смоли, олії. Бітумні лаки при висиханні утворюють чорні плівки, які є водостійкими і стійкими до деяких хімічних реагентів, але їх­ні антикорозійні властивості в атмосферних умовах недостатньо високі. Бітумні лаки застосовують для тимчасового захисту металу.

Кам 'яновугільні лаки — розчини кам'яновугільного пеку в органічних роз­чинниках, їх застосовують як антикорозійне покриття для захисту чавунних і ста­левих конструкцій та виробів.

Нафтополімерні лаки отримують у вигляді композицій нафтополімерних смол в органічних розчинниках із різними модифікуючими добавками. Сучасна комплексна переробка нафти дає можливість отримати нафтополімерні смоли для виготовлення широкої гами лакофарбових матеріалів, і тому асортимент та­ких матеріалів постійно розширюється. Ці лаки здатні замінити олійно-смоляні, при цьому вони є більш дешевими та більш стійкими до дії миючих засобів і різ­них реагентів.

Лаки нітроцелюлозні (нітролаки) отримують розчиненням нітрату целюлози (лакового колоксиліну) в суміші активних розчинників. Для направленого регу­лювання властивостей лаків до композиції додають різні смоли (алкідні, аміно-формальдегідні та ін.). Нітролаки утворюють тверді прозорі практично безкольо­рові плівки, які швидко висихають. Інші властивості змінюються залежно від компонентного складу і можуть варіюватись в широких межах. Нітроцелюлозний лак виготовляється жовтого та коричневого кольорів; застосовують його для ла­кування меблів та виробів із дерева. Етилцелюлозний лак - безбарвний, його ви­користовують для лакування фарбованих та нефарбованих виробів із деревини.

Нітролаки частіше застосовують для покриття дерев'яних поверхонь, але в деяких випадках їх використовують для покриття металевих поверхонь як остан­ній шар у багатошаровій лакофарбовій композиції. Нітролаки застосовують в ос­новному для внутрішніх робіт, але можна отримати покриття, які здатні проти­стояти атмосферним впливам.

Особливістю плівок із поліуретанових лаків є висока механічна міцність і зносостійкість. Ці матеріали відрізняються високою вартістю, але мають високі експлуатаційні властивості і тривалий строк експлуатації. Поліуретанові лаки ви­робляють в обмеженій кількості і застосовують для зберігання матеріалів із висо­кою художньою цінністю - покриття паркетних підлог в музеях, палацах, меблів і музичних інструментів.

Поліефірні лаки - багатокомпонентні матеріали. Покриття на їхній основі практично не дають усадки внаслідок того, що розчинник (як правило, стирол) не виділяється під час твердіння покриття, а полімеризується з розчиненою смо- лою. Ці лаки при висиханні утворюють тверді плівки великої товщини, які є стій­кими до дії різних реагентів і води.

Спиртові лаки концентрацією ЗО...45% і політури концентрацією 15...25% отримують при розчиненні в спирті деяких природних смол - шеллаку, сандара-ку. Завдяки високій швидкості випаровування спирту і низькій швидкості розчи­нення смол можна наносити велику кількість шарів без руйнування попередніх. Такі матеріали дають покриття з високою міцністю і адгезією до різних повер­хонь, яке характеризується блиском, здатністю до полірування, але має низьку водостійкість. Спиртові лаки застосовують для покриття дерев'яних деталей та виробів, а політуру - для остаточного опорядження лакованої поверхні деревини й надання їй рівного блиску.

Епоксидні лаки — розчини епоксидних смол в органічних розчинниках. За­звичай перед використанням до них додають отверджувач, кількість якого зале­жить від типу смоли. Отримані плівки мають високі водо- і лугостійкість, меха­нічну міцність, адгезію до різних поверхонь, але недостатню атмосферостійкість. Часто застосовують для виготовлення шпатлівок та клеїв.

Силіконові кремнієорганічні лаки одержують на основі кремнієорганічних по­лімерів, часто модифікованих іншими високомолекулярними речовинами. Вони здатні витримувати короткочасний вплив високих температур (до 500°С). Такі фарбові матеріали застосовують для фарбування димових труб, печей та інших споруд, які експлуатуються при підвищених температурах.

Емалі - це суспензії пігментів або їхніх сумішей з наповнювачами в лаках, які утворюють після висихання непрозору тверду плівку з різною фактурою (глянсові, матові, «муарові») і декоративністю.

Будівельні емалеві фарби повинні висихати при звичайній температурі не більш ніж за 1...2 доби, а покриття на їхній основі - мати необхідну твердість, атмосферо­стійкість, гарний зовнішній вигляд.

Плівкотвірними речовинами в емалевих фарбах є полімери: гліфталеві, перхлор­вінілові, алкідно-стирольні, синтетичні смоли, ефіри, целюлози. Розчиняють емалеві фарби бензином, сольвентом, скипидаром, ксилолом, толуолом та деякими іншими органічними речовинами.

Будівельні емалі з гліфталевих смол найчастіше використовують для внутрішніх опоряджувальних робіт по штукатурці й дереву, а також для заводської обробки аз­бестоцементних листів, деревноволокнистих плит. Нітрогліфталеві та пентафталеві емалі застосовують для внутрішніх та зовнішніх малярних робіт.

Алкідні емалі - це суспензії тонкодисперсних піїтиентів у гліфталевому, пента-фталевому та інших лаках з додаванням розчинника та сикативу. Алкідно-стирольні емалі мають підвищену хімічну стійкість, водостійкість, високу твердість та блиск. Для зовнішніх робіт застосовують гліфталеві ГФ-13 і пентафталеві ПФ-14 емалі. Перхлорвінілові емалі та лаки випускають у вигляді дисперсії полімеру в розчиннику. Для одержання захисного лакофарбового покриття наносять 8... 10 шарів емалі. Перхлорвінілові емалеві фарби ПХВ застосовують для оздоблення попередньо заґрунтованих металевих поверхонь та бетонних фасадів.

Широко розповсюджені кремнієорганінні емалі. Кремнієорганічні покриття гідрофобні, атмосферостійкі, захищають зовнішні покриття від зволоження, але не забезпечують достатньої паропроникності.

Покриття на основі каучукових емалей (розчин каучуку в органічному розчиннику) мають високу водо- і корозійну стійкість, їх застосовують для захис­ту від корозії металевих і залізобетонних конструкцій.

Епоксидні емалі та лаки одержують на основі епоксидного полімеру в орга­нічному розчиннику (ацетоні, толуолі тощо). Вони застосовуються для антикоро­зійних покриттів по металу.

Класифікація та характеристика лакофарбових покриттів

Згідно з існуючими нормативними документами лакофарбові покриття по­діляють за призначенням на захисні (для захисту поверхні від дії зовнішнього се­редовища), захисно-декоративні (для захисту від впливу зовнішнього середовища та надання декоративних властивостей), консерваційні (для тимчасового захисту поверхні від корозії), електроізоляційні, електропровідні та спеціальні (в тому числі радіаційнозахисні, світні, теплозахисні тощо).

За зовнішнім виглядом, враховуючи колір, покриття можуть бути однотон­ними або візерунковими, а за фактурою - гладкими або рельєфними.

Найбільш поширеними лакофарбовими покриттями є захисні та захисно-декоративні, в тому числі фасадні (для зовнішніх робіт) та інтер'єрні (для внут­рішніх робіт).

Фасадні покриття залежно від виду основи поділяють на три групи: для металевих, кам'яних та дерев'яних поверхонь. До кам'яних (найбільш розповсюд­жених) поверхонь відносять бетонні, оздоблені різними типами штукатурок, опоряджені пісковиком.

Основними функціями фасадного покриття поряд з декоративними є захист від проникнення вологи, дії від'ємних та змінних температур, мінеральних солей, біокорозії (гриби, пліснява, мохи тощо), тому найважливішими експлуатаційни­ми властивостями фасадних покриттів треба вважати: світлостійкість (стійкість до дії ультрафіолетового випромінювання), паропроникність, адгезійну міцність (стійкість до відшаровування), стійкість до механічних впливів (сколювання, дряпання, удари), атмосферостійкість, стійкість до забруднення та миття. У практиці найчастіше використовують три групи фарб для фасадів (залеж­но від виду плівкоутворювача): воднодисперсійні фарби, силікатні та на основі силіконових смол. Серед воднодисперсійних фарб кращими за експлуатаційними властивостями є фарби на акрилатній основі, що відрізняються гідрофобністю, еластичністю, механічною міцністю. Силікатні фарби характеризуються високою повітропроникністю, але невисокими гідрофобними властивостями. Фарби на основі силіконових смол характеризуються майже такими властивостями як ак­рилатні (достатньо високою міцністю, довговічністю, повітропроникністю, атмосферостійкістю), але вартість їх значно вища.

Однією з головних особливостей застосування фасадних покриттів є суміс­ність їх із різними типами поверхонь. Всі види вищенаведених фарбових покрит­тів добре співпрацюють з вапняно-цементною штукатуркою; воднодисперсійні фарби погано суміщаються з вапняною штукатуркою, пісковиком, але добре - з бетонною поверхнею та штукатуркою на основі синтетичних смол; силіконові та силікатні фарби погано співпрацюють із бетонною поверхнею.

При використанні фасадних фарб необхідно якісно підготувати поверхню для покриття, застосовуючи систему ґрунтовок, закріплювачів, просочуючих ма­теріалів та ін., що є гарантією довговічності покриття (10... 15 років).

Фарбові покриття для внутрішніх робіт повинні мати такі експлуатаційні властивості, як стійкість до миття та стирання, кольоростійкість, біо- та хімічну стійкість. Пріоритетом при виборі фарб є призначення приміщення, наприклад, фарби, які застосовуються для вологих умов, повинні мати підвищену біостій-кість. Хімічно стійкі фарби застосовують у лікарнях, промислових приміщеннях, лабораторіях, де поверхні піддаються дії хімікатів, дезинфікуючих речовин.

Випускають також спеціальні покриття: термостійкі, електроізоляційні, стійкі до рентгенівського випромінювання та ін.

Так, в Німеччині згідно зі стандартом БШ 53778, лакофарбові покриття для внутрішніх робіт за стійкістю поділяють на чотири групи:

- стійкі до миття (повинні витримувати більше 5000 циклів мокрого стиран­ня вологою щіткою);

- стійкі до змивання (повинні витримувати до 5000 зазначених циклів);

- стійкі тільки для сухого стирання. Умовно стійкість таких покриттів оці­нюється стійкістю до 1000 вказаних циклів. Зазвичай це дешеві фарби, які мо­жуть застосовуватись тільки для фарбування стель.

- не стійкі навіть до сухого стирання, так звані «побілки».

Найбільш розповсюдженими фарбами для покриття стель і стін є водно­дисперсійні: полівінілацетатні та акрилові. Для покриття дерев'яних поверхонь (підвіконь, дверей, перехресть вікон) застосовують переважно алкідні фарби на органічних розчинниках, а також гліфталеві, значно менше використовують акрилові водні дисперсії. Фарби для підлоги містять в основному органічні розчин­ники, а як плівкоутворювач - алкідні смоли, уретано-алкіди.

Антисептичні фарби застосовують у приміщеннях з підвищеною вологістю (ванні кімнати, підвали, кухні), вони містять у своєму складі алкіди, стиренові акрилові дисперсії, акрилати, як розріджувач поряд з водою використовують уайт-спірит.

Термостійкі фарби (наприклад, для радіаторів опалення) виготовляють на основі кумаронової смоли, алкідів, акрилових дисперсій, як розбавлювач засто­совують скипидар, уайт-спірит, а інколи воду.

Спеціальні покриття отримують з використанням широкої гами матеріалів, вибір яких обумовлюється умовами їх експлуатації.

Спеціальні покриття для металевих поверхонь застосовують з метою захисту їх від корозії. За статистичними даними, сумарна шкода від корозії металів в про­мислово-розвинутих країнах може сягати 4...5% національного доходу. Незалеж­но від типу конструкції і умов її експлуатації найбільш простим і доступним спо­собом боротьби з корозією є застосування захисних лакофарбових покриттів. Лакофарбові покриття зручні в нанесенні, можуть поновлюватись, створюють декоративний фон. їхня захисна дія обумовлюється або механічною ізоляцією поверх-ні, або хімічною та електрохімічною взаємодією покриття і поверхні. Основними недоліками більшості лакофарбових покриттів є їх обмежені паро-, газо- і водопроникність, недостатні термо- і морозостійкість.

Залежно від складу пігментів і плівкотвірної основи лакофарбові покриття можуть виконувати функцію бар'єру, пасиватора, протектора.

Бар'єрний захист досягається механічною ізоляцією поверхні. Його ефек­тивність залежить від проникності, стійкості покриття, ступеня його зчеплення з поверхнею, що ізолюється, швидкості виникнення в покритті мікротріщин. Руй­нування суцільності покриття обумовлює проникність агресивного середовища до основи і виникнення підплівкової корозії. Так, ізолюючі ґрунтовки містять у своєму складі залізооксидні пігменти, цинкові білила (оксид цинку) тощо. Вони забезпечують непроникність води та агресивного середовища до поверхні металу.

Пасивація поверхні металу за допомогою лакофарбового покриття досягаєть­ся шляхом хімічної взаємодії металу і компонентів покриття. До цієї групи від­носять ґрунтовки і емалі, які містять фосфатну кислоту, а також композиції з піг-ментами-інгібіторами, які гальмують процес корозії. Наприклад, пасивуючі ґрун­товки містять пігменти, які здатні пасивувати метал - хромати і фосфати, при додаванні яких навіть у невеликій кількості на поверхні металу утворюється оксидна плівка, що запобігає процесу корозії. Фосфатуючі ґрунтовки застосову­ють для пасивації поверхні чорних і кольорових металів, вони складаються з плів-котвірного компонента і розбавлювача, який містить ортофосфатну кислоту. Такі ґрунтовки не тільки сприяють пасивації металу, але й значному підвищенню адгезії покриття до поверхні металу.

Протекторний захист металу досягається додаванням до матеріалу покрит­тя порошкових металів, які утворюють з металевою поверхнею, що захищається, донорні електронні пари. Для сталі такими добавками є цинк, манган, алюміній. Під дією агресивного середовища відбувається поступове розчинення порошку добавки, а основний матеріал корозії не піддається. Наприклад, протекторні ґрунтовки містять до 90% металевих пігментів (порошки цинку, сплав цинку з магнієм, плюмбум). Захист металу протекторними ґрунтовками обумовлений тим, що при контакті з електролітом лакофарбовий матеріал, який містить поро­шок, наприклад, цинку, цементується продуктами корозії цинку, утворюючи ущільнений шар плівки, який стає непроникним.

Довговічність захисного покриття металу від корозії за допомогою лакофар­бових покриттів значною мірою залежить від якості підготовки поверхні металу для фарбування. Найбільш трудомістким процесом при цьому є очищення від продуктів корозії. В деяких випадках іржу практично неможливо видалити. Це передбачає застосування матеріалів, які можна наносити безпосередньо на поверх­ні, пошкоджені корозією - лакофарбові покриття по іржі. До цієї групи відно­сять деякі спеціальні ґрунти і емалі, які застосовуються як окремо, так і в бага­тошарових покриттях.

Проблемою для будь-якої поверхні є пряма дія вогню і високих температур, що відбувається при пожежі. Під впливом вогню можуть руйнуватись деревина (та інші органічні матеріали), бетон та цегла. Металеві конструкції також можуть втрачати міцнісні показники на 80% та зазнавати значних температурних дефор­мацій. Всі ці матеріали необхідно захищати від дії вогню.

Хімічні засоби вогнезахисту поділяють на обмазки (на основі цементу, аз­бесту тощо);.вогнезахисні лаки, фарби, емалі; просочуючі речовини (які часто ви­користовують разом з фарбовими покриттями).

Вогнезахисні лаки і фарби забезпечують захист конструкцій завдяки наявнос­ті спеціальних речовин - антипіренів. Такі склади при температурах 200...300°С починають спучуватись, запобігаючи контакту вогню з поверхнею виробу або конструкції. Негорючий газ, який виділяється при цьому, створює додатковий ізолюючий прошарок. Лаки і фарби на відміну від обмазок мають широку гаму кольорів і надають поверхні декоративного вигляду, їх можна застосовувати в се­редині житлових приміщень. Застосовують їх для захисту металевих і дерев'яних конструкцій .

Просочуючі матеріали використовують переважно для захисту деревини; во­ни не мають кольору і тому не змінюють природного виду поверхні дерев'яних виробів, але є нестійкими до вимивання, що обмежує їх застосування на відкри- тих поверхнях. В подібних випадках допускається додаткова обробка вогнезахис-них покриттів фарбами і емалями з метою захисту від дії вологи і надання деко­ративного вигляду. Застосування подібних комбінованих покриттів вимагає обов'язкового проведення сертифікаційних випробувань, які підтверджують ефективність даного комплексу.

Вогнезахисні покриття перешкоджають горінню деревини, забезпечують га­сіння, а в деяких випадках, виключають можливість виникнення пожежі. Просо­чення захищає дерев'яні конструкції від спалаху - при цьому має місце локаль­не обвуглювання матеріалів, обмежене площею дії полум'я. Показником ефек­тивності застосування вогнезахисних складів для покриття металевих конструк­цій є час вогнестійкості, тобто тривалість часу між початком випробувань та мо­ментом досягнення на поверхні металу температури +500°С. Після випробувань покриттю надають відповідну групу. Кращою вважають першу, якій відповідає час досягнення критичної температури не менше 150 хв, другій групі — 120 хв. Всього існує шість груп вогнезахисних покриттів.

Лакофарбові покриття для пластмасових поверхонь також можна віднести до розряду спеціальних. Підхід до фарбування пластмасових поверхонь повинен бу­ти індивідуальним, в деяких випадках буває достатнім нанесення масляної фар­би. Нині створюється нове покоління фарб, в тому числі й порошкових, які мож­на застосовувати для покриття нетрадиційних поверхонь або в разі використання специфічних способів проведення робіт.

Спеціальні властивості повинні також мати фасадні лакофарбові матеріали, які експлуатуються в жорстких кліматичних умовах, покриття для підлог на ос­нові мінеральних в'яжучих речовин і для дорожньої розмітки, покриття для ме­талевих, органомінеральних і мінеральних покрівель. До показників, яким повин­ні відповідати ці лакофарбові матеріали, відносять: стійкість до дії кислот, лугів і агресивних атмосферних газів; УФ-випромінювання, до морської води, до сти­рання і механічних навантажень.

Декоративно-захисні покриття для дерев'яних поверхонь — це комплексна система, яка містить антисептик, ґрунтувальний склад, фінішне лакофарбове покриття. Фарби випускаються покривними (повністю приховують текстуру де­ревини) і лесируючими (не приховують рисунка деревини).

Існують спеціальні антисептичні просочувальні захисно-декоративні прозо­рі композиції, які є пожежобезпечними, але токсичними і тому при використан­ні їх необхідно дотримуватись правил безпеки. їх наносять на чисту непофарбо-вану поверхню і не змішують з іншими лакофарбовими матеріалами. Часто вони мають обмежений термін дії, після чого процес покриття необхідно повторюва­ти, не завжди захищають поверхню від атмосферних впливів, тобто передбачають нанесення фінішних покриттів. Взагалі, процес підготовки дерев'яного фасаду під фарбування містить такі основні операції: очищення поверхні від жиру і бруду, вивільнення її від старої фарби, шпатлювання тріщин і нерівностей, грунтування (для кращої адгезії фар­би), просушування поверхні. При необхідності, видалення плісняви і грибів здій­снюють або механічним (щіткою та ін.), або хімічним способом — із застосуван­ням спеціальних сумішей або фунгіцидних речовин.

Смола, що міститься в деревині, під впливом вологи сприяє фарбуванню деревини в темні тони. Такі поверхні оброблюють речовинами, які містять різні концентрації сполук хлору. Після висихання деревини наносять антисептик, ґрунтовку і глуху (покривну) або лесируючу (прозору) фарбу.

Для боротьби з жуками та їхніми личинками застосовують отруйні хімічні речовини - інсектициди. Фторид і кремнефторид натрію дозволяються до вико­ристання, але необхідно дотримуватись правил безпеки. До захисного розчину часто додають анілінові барвники.

Для утворення захисно-декоративного покриття паркету застосовують в ос­новному лаки. Традиційними є паркетні лаки з використанням синтетичних роз­чинників, але цей матеріал не є екологічно безпечним. Тому останнім часом пе­ревагу віддають водним лакам.

Водні паркетні лаки виготовляють з використанням двох типів зв'язуючих речовин - поліуретану або акрилату. Вибір лаку визначається не тільки якісни­ми і економічними факторами, але й видом паркету. Більшість типів деревини добре суміщається як з водними лаками, так і лаками з використанням органіч­них розчинників. Проте деякі види дуба і бука передбачають застосування лаків тільки останнього виду.

Лаки на основі чистого поліуретану характеризуються доброю зносостійкіс­тю, але невисокою стійкістю до хімічних агентів, спиртів, води. Лаки на основі чистих акрилових смол швидко висихають, мають низьку стійкість до стирання, але високу міцність і твердість. Двокомпонентні лаки (які містять і поліуретан, і поліакрилат) мають короткий строк висихання, формують зносостійку плівку, яка добре шліфується і стійка до побутової хімії. Поліуретанові лаки на жирних кислотах характеризуються високою зносостійкістю і стійкістю до дії хімічних аг­ресивних речовин.

Перед нанесенням лаку паркет шліфують, після цього ґрунтують, ґрунту­вальний лак наносять одним шаром - він не утворює тріщин і є паропроникним, що дозволяє паркету «дихати». Після висихання ґрунту наносять основний лак у 2...З шари. Перед нанесенням останнього шару паркет ще раз піддають шліфу­ванню.

До спеціальних покриттів також можна віднести покриття з декоративним ефектом. Пастові склади застосовують в оздобленні будівель і споруд. Пастові склади готують на основі синтетичних смол і водних дисперсій полімерів, і вони ство­рюють відразу покриття товщиною до 1000 мкм. Найбільш поширеними є полі­мерцементні, полімергіпсові та полімергіпсоцементні пасти. Пастові склади кра­ще використовувати для отримання комплексного покриття, яке має одночасно властивості штукатурок і фарбових покриттів, причому процес нанесення їх є до­сить простим, що сприяє скороченню працевитрат і терміну виконання оздоблю­вальних робіт.

Прикладом пастових складів є декоративні покриття, відомі як «венеціан­ські штукатурки». Вперше такі штукатурки були отримані в епоху ренесансу в Венеції на основі мармурового пилу, рослинних барвників і води. Тепер майже всі види таких штукатурок обов'язково містять акрилову та вапняну зв'язуючі ре­човини, які використовуються у різних співвідношеннях. Як привило, «венеціан­ські штукатурки» з підвищеною кількістю полімеру утворюють більш еластичне і тріщиностійке покриття.

Традиційно покриття виконується в одному кольорі, але може бути й бага­токольоровим. Поняття «венеціанська штукатурка» передбачає не тільки застосу­вання високоякісних компонентів, але й особливу технологію нанесення покрит­тя - «підпресовування» декількох найтонкіших напівпрозорих шарів матеріалу один до одного. Загальна кількість таких шарів може досягати 7. Це дозволяє покриттю «світитись», тобто має місце «феномен глибини світла». Це явище від­бувається завдяки грі відбитих променів світла, які проходять крізь товщу пок­риття і відбиваються на різних глибинах залежно від кута падіння. Саме цей ефект робить «венеціанську штукатурку» подібною до полірованого мармуру.

Технологія отримання покриття містить операції загладжування, «озалізню-вання» і полірування спеціальним шпателем кожного шару. Готове покриття має товщину 3...5 мм і при цьому характеризується високою паропроникністю, що створює в приміщенні добрий мікроклімат. Зазвичай покриття має мінімальний блиск, який можна посилити вощенням (шліфуванням з воском). Такі покриття є досить твердими та довговічними, але це має місце тільки у випадку якісної під­готовки основи, яку бажано армувати сіткою та застосовувати еластичні шпатлівки.

«Венеціанські штукатурки» - досить дороге покриття, але воно дозволяє су­часним художникам-дизайнерам працювати в техніці фрески, створювати деко­ративні панно - дійсні витвори мистецтва. Розпис роблять по вологому шару покриття (до нанесення воску) спеціальними пігментами, призначеними для ко-лерування матеріалу. Пігмент просочується крізь всі раніше нанесені шари, не вигоряє і не втрачає своїх декоративних властивостей з часом.

Різновидом, але більш простим у використанні, є покриття, які мають наз­ву «патини». Вони імітують малюнок мармуру, а також деревини, старого каменю та ін. Ці покриття наносяться валиком або пензлем у декілька шарів на під­готовлену основу. Один з шарів покриття - грунт, другий - сама патина. Скла­ди таких матеріалів є дуже різноманітними і визначаються видом основи і вимо­гами замовника до покриття.

Мозаїчні (поліхромні) покриття - це водна емульсія нерозчинних у базисно­му складі пігментів-наповнювачів у вигляді крапель. Краплі пофарбовані в кольо­ри, які відрізняються від кольору базису. При твердненні утворюється покриття з шорсткою поверхнею, яке містить однокольорові або різного відтінку (залежно від пігменту) краплі. При цьому створюється дрібноточковий малюнок з відчут­тям єдиного оксамитового фону.

Текстильні покриття («рідкі шпалери»), в тому числі бавовняні - це бага­токомпонентні настінні покриття, подібні до фарб і декоративних штукатурок лише за способом нанесення, але відрізняються за своїми властивостями.

Вихідним матеріалом є суха суміш, до складу якої входять бавовняні (або синтетичні) волокна, розпушена целюлоза, а також барвники і зв'язуючі речови­ни, також можуть бути включені і екзотичні добавки - сухі водорості, крихта де­ревної кори, слюда. На поверхні стіни утворюється безшовне однорідне шорстке фактурне покриття товщиною від 1 до 10 мм (стандартна товщина - 1...3 мм), яке є м'яким і приємним на дотик.

Для створення покриття суху суміш перемішують з водою і наносять на поверхню пензлем, валиком або пластмасовим шпателем. Покриття не вимагає особливого підготування стін, приховує дрібні і середні дефекти, після висихан­ня зберігає пластичність, не руйнується і не деформується навіть у випадках, коли виявляються усадочні тріщини в матеріалі стіни. Це покриття легко рестав­рується.

Незалежно від наявності органічних волокон, якісні «рідкі шпалери» не всмоктують запахів, вони мають високу кольоростійкість (практично не вигоря­ють), є звуко- і теплоізоляційними, не горять, мають антистатичні властивості, відштовхуючи пил. Але ці покриття є неводостійкими. Для підвищення водостій­кості покриття захищають одним або двома шарами лаку. Термін експлуатації покриття - 6...8 років.

Флокові покриття - це емульсія нерозчинних сухих акрилових чіпсів (флоків), яка наноситься на акрилову базу, остання відіграє роль «клею». Флоки можуть бути не тільки різних кольорів і відтінків, але й різних форм - кулепо­дібні, зіркоподібні, у вигляді соломки, неправильних форм, що відкриває дизай­нерам широкі можливості для декорування поверхні.

Покриття, що утворюється, може бути однокольоровим або різних відтін­ків, має об'ємний вигляд, є шорстким і досить міцним. Зазвичай флокове покриття складається з трьох шарів - спочатку наносять базовий шар - однокольоровий фон, потім на поверхню, що не просохла, напиляють флоки, а звер­ху - шар закріплюючого лаку. Після нанесення останнього шару покриття стає зносостійким.

Існують також двокомпонентні флокові покриття - це система, яка склада­ється з кольорових флоків і прозорого напівматового лаку на акриловій основі. При застосуванні флоки змішуються з лаком, після цього склад наносять на по­верхню, яка попередньо пофарбована воднодисперсійною фарбою. Фарба є фо­ном для всього покриття.

Особливості використання лакофарбових матеріалів та оцінка їхньої екологічності

Лакофарбові матеріали наносять на конструкції та частини будівель з метою отримання покриттів, що підвищують архітектурно-художню виразність будівель, поліпшують санітарно-гігієнічні умови експлуатації приміщень, забезпечують захист конструкцій від гниття, корозії та займання.

Залежно від призначення будівель та споруд, а також від вимог, які став­ляться до оздоблення, фарбування буває:

простим, яке використовується для складських, допоміжних та тимчасових будівель;

покращеним, призначеним для оздоблення житлових, цивільних та промис­лових будівель і споруд;

високоякісним, яке використовується при оздобленні приміщень у громад­ських приміщеннях (театрах, клубах, вокзалах, лікарнях, готелях тощо).

Процес отримання лакофарбового покриття містить такі послідовно вико­нувані операції: підготовку поверхні, ґрунтування, шпатлювання, шліфування, фарбування. Причому необхідно враховувати сумісність основи й покриття, що наноситься.

Відомо, що зовнішній вигляд і довговічність покриття залежать на 60% від підготовки поверхні, на 10... 15% — від додержання технологічних норм при вико­нанні фарбування, на 25...30% - від якості фарби.

Підготовка поверхні перед фарбуванням має велике значення для отриман­ня високоякісного покриття й забезпечення тривалого терміну його експлуатації. Підготовка поверхні передбачає її очищення від продуктів корозії, висолів, ста­рої фарби, пилу, жирових та інших забруднень. Способи підготовки поверхні роз­діляють на три групи: механічні, термічні, хімічні.

До механічних способів очищення відносять: очищення інструментом (щітки, шліфувальні машини) або за допомогою піску, дробу, суміші піску, води то­що. Застосовуючи ці способи, можна отримати добре очищену поверхню з рівно­мірною шорсткістю, яка підвищує адгезійні властивості лакофарбової плівки.

До хімічних способів очищення поверхні відносять знежирення поверхні, яке здійснюється за допомогою лужних миючих засобів або активних розчинни­ків залежно від типу забруднення.

Термічний спосіб застосовується в основному для очищення металевої по­верхні від іржі й окалини з використанням полум'я киснево-ацетиленового паль­ника.

Після очищення поверхні основи необхідно перевірити її вологість: для якісного фарбування вологість не повинна перевищувати 8%. Якщо основою є бетон, то бажано починати фарбування не раніше ніж після одного сезону опа­лення.

Подальший технологічний цикл містить зміцнююче грунтування, фінішне вирівнювання поверхні, знепилювання, а якщо необхідно, знежирення, а потім шпатлювання (для вирівнювання кольору і підвищення адгезії фарбового покрит­тя до підкладки).

Ґрунтування є першою операцією після підготовки поверхні. Ґрунтувальний шар дозволяє зміцнити саму основу, істотно збільшити термін експлуатації по­криття внаслідок створення міцного зв'язку між поверхнею основи і наступними лакофарбовими шарами, забезпечує рівномірне імпрегнування (всмоктуваль-ність) фарби. Ґрунтовку наносять пензлем, фарборозпилювачем та іншими спо­собами, причому нанесений шар повинен бути тонким порівняно із зовнішніми шарами фарби. Сушіння ґрунтувального шару проводять відповідно з режимом, передбаченим технологією.

Шпатлювання здійснюється з метою вирівнювання поверхні. Шпатлівки на­носять шарами (не більше трьох). Кожний шар шпатлівки потрібно висушувати для запобігання тріщиноутворення та зниження захисних властивостей покриття.

Інколи для одержання фактурної поверхні «під шагрень» шпатлювальний шар не вирівнюють.

Затверділу шпатлівку шліфують спеціальними шліфувальними дисками. Шліфування необхідне для вирівнювання поверхні і поліпшення адгезії між шара­ми покриття. При виборі фарби необхідно враховувати її сумісність з матеріалом основи.

Нанесення лакофарбових покриттів може здійснюватись різними методами, в тому числі зануренням, наливанням, струменевим обливанням, електроосад-женням, псевдорозрідженням, пневматичним, безповітряним або електростатич­ним розпиленням за допомогою різних пристроїв. Застосування пензля передбач ає низьку швидкість фарбування (приблизно 10 м²/год), використання валика підвищує швидкість робіт, але при цьому ускладнюється фарбування швидковисихаючими фарбами та матеріалами, що мають високу в'язкість. Пневматичне розпилення (за допомогою пістолета) дозволяє використовувати швидковисиха-ючі фарби та фарбувати зі швидкістю 30 м²/год, створюючи тонкошарове деко­ративне покриття. Однак при застосуванні цього способу відмічається висока емісія парів розчинників, збільшується витрата фарби, ускладнюється викорис­тання в'язких фарб.

Необхідність обмеження емісії розчинників у атмосферу сприяла розвитку гідродинамічної технології фарбування, тобто безповітряного розпилення, що пе­редбачає хрестоподібне нанесення покриття пістолетом. Це досить складний про­цес, який вимагає високої кваліфікації оператора. Висока потужність гідродинаміч­ного фарбування (200...400 м²/год ) є ефективною при покритті великих поверхонь.

Сушіння нанесеного покриття може бути природним та штучним (гаряче, радіаційне, фотохімічне).

Руйнування лакофарбових покриттів може відбуватися внаслідок невико­нання правила сумісності, непередбаченої дії атмосферних факторів або пору­шення загальних правил експлуатації.

До основних видів руйнувань, які характеризують зміну декоративних влас­тивостей покриттів (ГОСТ 9.407, ГОСТ 6992), відносять втрату блиску, зміну кольору, грязеутримання, викришування.

Втрата блиску (матовість) є одним із показників руйнування поверхневого шару покриття внаслідок фотохімічного процесу. На початковій стадії втрата блиску може бути усунена шляхом полірування або протирання. Зміну блиску покриття визначають за стандартом (ГОСТ 896) або візуально порівняно з кон­трольним зразком.

Зміна кольору покриття (побілення, потемніння, пожовтіння, бронзування та ін.) відбувається внаслідок фотохімічних процесів або міграції пігменту. Ця ха­рактеристика оцінюється візуально порівняно з контрольним зразком чи за до­помогою спектрофотометра або компаратора кольору.

Грязеутримання - здатність лакофарбового покриття утримувати на своїй поверхні механічні забруднення, які не видаляються при промиванні водою. Цей показник визначають візуально за наявністю або відсутністю на поверхні покрит­тя механічних частинок після промивання теплою водою.

Викришування - поява на поверхні покриття тонкого шару порошку, що легко видаляється, внаслідок деструкції одного або декількох компонентів. Інтен­сивне викришування при дії атмосферних факторів може призвести до ерозії (ви­вітрювання) покриття, тобто до його руйнування, в результаті чого відкриваєть­ся підкладка. Викришування покриття визначають за стандартом (ГОСТ 16976) а бо візуально за відсутністю чи наявністю частинок пігменту на бавовняній тка­нині (білої для темних покриттів і чорної для світлих), які відокремлюються від покриття при терті його із зусиллям.

До основних видів руйнувань, які характеризують зміну захисних власти­востей покриття для металевих поверхонь (ГОСТ 9.407), відносять: розтріскуван­ня, вивітрювання, відшарування, розчинення, зморщування, утворення пухирів, корозію металу (підплівкова корозія).

Розтріскування покриття пов'язане з виникненням розривів на його повер­хні. Розрізняють основні види тріщин: волосяні - дрібні, хаотично розташовані у верхньому шарі покриття; магістральні - глибокі, які проникають крізь весь шар покриття й можуть призвести до його повного руйнування; тріщини, які ут­ворюють ефект «крокодилової шкіри» та ін.

Відшарування покриття - відокремлення ділянок одного чи більше шарів системи від нижчих шарів або всієї системи покриття від пофарбованої поверхні.

Пухирі утворюються на поверхні покриття від дії вологи, в тому числі при її проникненні під покриття. Поява корозії на поверхні покриття свідчить про руйнування пофарбованої металевої поверхні.

Розтріскування, вивітрювання, відшарування, розчинення, утворення пухи­рів на поверхні покриття оцінюють за розмірами руйнування (діаметр, глибина) окремих ділянок та за загальною площею зруйнованого покриття.

Зморщування визначають за площею зруйнованого покриття, а підплівкову корозію (після видалення покриття) - аналогічно корозії металу.

Після проведення всіх випробувань узагальнену оцінку зовнішнього вигля­ду покриття виводять в балах (ГОСТ 9.407) за комплексом зміни його декоратив­них та захисних властивостей.

Враховуючи зростаючу увагу до екологічних аспектів виробництва і засто­сування будівельних матеріалів, досить актуальною є оцінка рівня небезпеки влаштування та експлуатації лакофарбових покриттів.

Причинами отруєння людей найбільш часто є міграція токсичних речовин з лакових покриттів. Саме такі компоненти лакофарбових матеріалів як органіч­ні розчинники та кислотний отверджувач, становлять найбільший ризик отруєн­ня під час нанесення покриття і подальшого процесу полімеризації плівки. Не­безпечним є застосування пластифікатора дибутилфталату, який при експлуата­ції лакофарбового покриття тривалий час мігрує в оточуюче середовище.

Для виготовлення та розведення ряду олійних або алкідних лакофарбових матеріалів використовують натуральні та синтетичні оліфи. Шкідливий вплив на оточуюче середовище мають леткі компоненти, які входять до складу цих оліф -органічні вуглеводні розчинники (стирол, ксилол, дифеніловий спирт, триметил­бензол, бензин, скипидар та ін.).

Встановлено, що емаль на основі епоксидної смоли не можна використову­вати у житлових приміщеннях внаслідок виділення в оточуюче середовище ком­плексу шкідливих речовин (формальдегід, ацетон, епіхлоргідрин, ксилол, толуол та складні ефіри) в кількості, що перевищує допустимий рівень безпечного їх вмісту в складі повітря.

Водорозчинні фарби порівняно з органорозчинними менш токсичні, але во­ни містять важкі метали, розчинники для прискорення висихання та інші токсич­ні добавки. Навіть до складу сучасних модернізованих латексних фарб входять ксилол, метиленхлорид та тетрахлорид вуглецю, які негативно впливають на ото­чуюче середовище.

Особливо небезпечним для здоров'я людей є пил токсичних пігментів (до яких відносять усі пігменти на основі свинцю, оксидів хрому, сульфіду кадмію та ін.). Застосування цих пігментів може призвести до отруєння організму навіть у процесі приготування фарб. Покриття на основі фарб, які містять токсичні піг­менти, також небезпечні при їхній експлуатації і мають обмежене використання.

Для запобігання отруєння токсичними пігментами при їх отриманні та ви­користанні у виробництві необхідно застосовувати засоби індивідуального захис­ту, а також обов'язковим є обладнання приміщень місцевою та загальною при­пливно-витяжною вентиляцією.

У деяких країнах використання лакофарбових матеріалів обмежене у зв'яз­ку з їх екологічною небезпечністю, наприклад англійськими стандартами якості заборонені масляні фарби (на основі оліфи), нітрофарби, а також пентафталеві (ПФ) та гліфталеві (ГФ) фарби.

Таким чином, головним завданням промисловості лакофарбових матеріалів, враховуючи умови сьогодення, є зниження вмісту розчинників у лаках і емалях та створення екологічно чистих матеріалів за рахунок переважного використання воднодисперсійних та порошкових фарб.

Контрольні запитання

1. Загальні відомості про лакофарбові матеріали.

2. Які функції виконують лакофарбові покриття?

3. Назвіть основні компоненти, що складають лакофарбову композіцію. У чому відмінність лаку від фарби й фарби від ґрунтовки?

4. Які функції виконують пігменти й наповнювачі?

5. Які функції виконують плівкоутворюючі та розчинники?

6.Які типи плівкоутворювачів та пігментів вам відомі?

7.Наведіть приклад маркування лакофарбових матеріалів.

8.Які переваги мають вододисперсійні фарби в порівнянні з масляними й емалевими?

9. Класифікація лакофарбових покриттів.

10. Наведіть коротку характеристику лакофарбових покриттів різного призначення.