4. Властивості та переваги лакофарбових матеріалів на водній основі

Однією з найважливіших властивостей водно-дисперсійної фарби є водостійкість і стійкість до статичного впливу води. Фарби, які не володіють достаньою водостійкістю не можна викристовувати для фарбування приміщень з підвищеною вологістю.

Перевірити цю властивість ЛКП легко, поклавши картку або будь-який інший зразок з нанесеною фарбою у воду на 24 години. Якщо фарба вологостійка, то після витримки у воді на її поверхні не буде змін: бульбашок, здуття і т.п. Можна прискорити перевірку поклавши картку під струмінь води на 5-15 хвилин. Якщо фарба швидко змилася з поверхні, значить в її складі зовсім мало або немає в'яжучого матеріалу, або він не стійкий до дії води.

Наступний близький параметр - це стійкість фарби до миття та стирання (сухого стирання, мокрого стирання). Це властивість необхідна для лакофарбових покриттів, які експлуатуються з великими навантаженнями. Наприклад: стіни в коридорах, кухнях або в громадських приміщеннях. Вони швидко забруднюються і вимагають частого миття із застосуванням рідких миючих засобів (підвищені рН). Для того щоб поверхня була стійкою до багаторазового миття, і при цьому не порушувалось покриття, у фарбі повинен бути високий відсоток якісного в'яжучого матеріалу (акрилового і стирол-акрилового). Перевірити цю властивість можна наступним чином: намочити картку з нанесеною і висушеною протягом 3 діб фарбою, при Т = 50 °С, і вологою зубною щіткою здійснювати зворотно-поступальні рухи по поверхні, поки шар фарби не протреться до появи підложки.

Вибір типу та кількості плівкоутворюючої речовини здійснює основний вплив на таку властивість лакофарбового покриття, як еластичність. За вигином плівки можна визначити ступінь еластичності фарби. Якщо плівка крихка, ламається при згинанні, це свідчить про те, що в'яжучого матеріалу у фарбі недостатньо. Якщо можна зігнути і розігнути картку з плівкою без зламу ЛКП, то така плівка буде еластичною. Це означає, що вона заповнить дрібні тріщини на поверхні підложки і не буде відшаровуватись на гострих, критичних кутах стін. Фарба, що володіє високою еластичністю добре підходить для фарбування дерева. Дерево в залежності від температури, вологості, змінюється в об'ємі – «дихає», тому нееластична фарба буде тріскатися і відшаровуватись від поверхні.

В'язкість фарби – це міра опору матеріалів течії. Вона впливає на стабільність при зберіганні, технологічність при переробці (нанесенні). На в'язкість впливає тип плівкоутворюючої речовини, вибір загущувача і диспергатора. Правильний підбір типу і кількості загущувача і диспергатора впливає на стійкість фарби до розшарування (седиментацію) при зберіганні.

В'язкість вимірюється за допомогою ротаційного віскозиметра, який виміряє зусилля зсуву (мПа·с) при обертанні шпинделя у фарбі на певній швидкості (об/хв). У фарбі в'язкість змінюється (зменшується) при збільшенні швидкості зсуву.

Адгезія до різних видів підложки – одна з основних властивостей лакофарбового покриття. Від того, як міцно триматиметься фарба на поверхні без утворення бульбашок, крихкості, лущення і відшаровування залежить термін служби покриття. Водно-дисперсійними фарбами і емалями можна фарбувати практично будь-які поверхні: штукатурку, бетон, цеглу, азбестоцемент, гіпсокартон, цементно-стружкові плити, ДСП, дерево, поверхні раніше пофарбовані алкідними фарбами і т.п. Найкращі показники адгезії до всіх цих подложок мають фарби на основі акрилової дисперсії.

Основними експлуатаційними характеристиками фарб є:

• відсутнє осадження пігменту, фазове розшарування чи втрата кольору;

• гарне нанесення фарби щіткою, валиком чи пневмометодами;

• мінімальне стікання та розбризкування;

• добре розтікання та нанесення тонким шаром;

• відсутність слідів від щітки, стійкість проти утворення потоків.

Основні характеристики фарб, що використовуються для внутрішньої обробки:

• стійкість до забруднення та миття;

• стійкість до утворення грудок та відбитків;

• стійкість до злипання та шкрябання;

• відсутність неприємного запаху.

Основні характеристики фарб, що використовуються для фарбування фасадів та інших зовнішніх робіт:

• можливість нанесення при низьких температурах;

• висока адгезія до різноманітних поверхонь;

• стійкість до граничного розтріскування, розшаровування;

• ізолюючий і в той же час «дихаючий» шар;

• стійкість до ультрафіолетового випромінювання, води, забруднення;

• стійкість до дії плісняви. [15, 16]

Головною відмінністю і перевагою перед іншими лакофарбовими матеріалами є те, що водно-дисперсійні ЛФМ не містять органічних розчинників, що робить їх доступнішими і екологічно безпечними. Проте, широкого застосування ВД-ЛФМ набули не лише за рахунок своєї екологічності, але і завдяки іншим позитивним факторам. Таким чином, перевагами лакофарбових матеріалів на водній основі є те, що:

1) Акрилові водно-дисперсійні фарби не містять розчинників, отже, не токсичні;

2) Фарби утворюють водостійке паропроникне покриття, що сприяє випаровуванню зайвої вологи з поверхні, яка фарбується і, таким чином, перешкоджають розвитку грибків та цвілі;

3) Водні фарби на основі акрилового в'яжучого матеріалу володіють високою світлостійкістю (у тому числі захист від УФ-випромінювання) і стійкістю до пожовтіння;

4) Інструмент і тара після роботи з фарбою на водній основі легко відмивається водою;

5) Водно-дисперсійні фарби практично не мають запаху, тому їх використання є доцільним для внутрішніх робіт. У цьому випадку фарби добре підходять для стін, які піддаються частому миттю.

6) Водні фарби швидко сохнуть. Влітку при низькій вологості можна наносити другий шар фарби вже через 30 хвилин після нанесення першого;

7) Сучасні водні фарби колеруются практично в будь-який колір, на відміну від масляної або алкідной фарби, палітри яких зазвичай складаються з декількох стандартизованих кольорів. В'яжучий матеріал для таких водних фарб безбарвний, що дозволяє отримати чисті відтінки та пастельні світлі кольори (водні фарби можна самостійно довести до потрібного кольору водними пігментними пастами);

8) У водно-дисперсійних фарбах застосовуються спеціальні загущувачі, що дозволяють отримати будь-який профіль в'язкості. Таким чином, водна фарба може бути спеціалізована під певний метод нанесення (валиком, пензлем, розпиленням), або бути універсальною;

9) Водні фарби пожежо- та вибухобезпечні під час зберігання і нанесення;

10) При правильній підготовці поверхні і використанні високоякісної водно-дисперсійної фарби, термін служби покриття може досягати 10 – 18 років в умовах помірного клімату, в той час як для масляної фарби цей термін – 1,5 – 3 роки, для алкідної – 3 – 5 років. [17]

РОЗДІЛ 2. МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ