4.1.4. Лакокрасочные покрытия

Лакокрасочные покрытия (ЛКП) близки по своей природе к полимерным материалам. Как известно, обычно краска состоит из трех групп компонентов - пленкообразователя; наполнителей, пигментов; растворителя.

Пленкообразователь - это обычно органический, синтетический полимерный материал, образующий пленку при высыхании краски. Природные пленкообразователи (в частности, натуральная олифа - льняное масло) используются в настоящее время все реже. Пигменты (красители) придают краске необходимый цвет. В красках и эмалях на основе органических растворителей применяются в основном неорганические пигменты (окислы металлов), реже используются органические пигменты (в основном для создания красного, синего колеров). Наполнители в красках тоже в основном неорганической природы. Особенно много наполнителя - мела - в водно-дисперсионных красках.

По типу используемого растворителя краски делятся на две большие группы:

- краски (эмали, лаки) на основе органических растворителей;

- водно-дисперсионные краски (представляющие собой дисперсию, взвесь мельчайших частиц краски в воде).

Маркируются краски (эмали, лаки) обычно по типу пленкообразователя. Наиболее распространенные в быту краски и эмали на основе органических растворителей обозначаются:

МА (масляные, с олифой в качестве пленкообразователя);

ПФ (пентафталевые);

ГФ (глифталевые), (ПФ - и ГФ-эмали еще называют алкидными эмалями);

НЦ (нитроцеллюлозные).

Водно-дисперсионные краски (раньше их называли водоэмульсионными, что не совсем правильно): винил ацетатные (ВА), акрилатные (АК), латексные и др.

Превращения лкп при нагревании

Лакокрасочное покрытие, образовавшееся после нанесения краски (эмали) и ее высыхания, представляет собой сочетание пленкообразователя и пигмента, наполнителя; растворитель по мере высыхания краски улетучивается. Когда на пожаре покрытие начинает нагреваться, органические его составляющие (в первую очередь пленкообразователь) подвергаются термической деструкции.

Внешне это проявляется в том, что сначала покрытие темнеет.

Затем при температуре 200-400°С происходит его обугливание (карбонизация). У наименее термостойких нитроцеллюлозных покрытий этот процесс начинается при 150°С.

Образовавшийся при карбонизации пленкообразователя угольный остаток при температуре более 400°С тоже, однако, не сохраняется, а постепенно выгорает. При подъеме температуры до 500°С процесс этот практически завершается [21].

Если пигмент в краске органический, то выгорает и он. Неорганический пигмент или продукт его разложения обычно остается. В лаковом покрытии пигмент и наполнители отсутствуют, поэтому оно выгорает полностью.

Соответственно протекающим процессам меняется и то главное, что удается оценить при визуальном осмотре обгоревшего лакокрасочного покрытия - цвет покрытия.

Краска начинает постепенно темнеть при температуре 150-200°С. При 300°С этот процесс происходит гораздо быстрее, чем при 200°С. При 400°С слой краски интенсивно темнеет, обугливается в течение 10 мин нагрева, а затем, как показывают экспериментальные исследования, краска начинает светлеть, т.к. уголь выгорает. При 500°С процесс карбонизации и выгорания угольного слоя протекает так быстро, что уже через 10 мин нагрева краска имеет белый цвет, неотличимый от исходного (табл. 4.1.)

Таблица 4.1

Изменение цвета НЦ -, МА -, ПФ-покрытий при нагреве

Т, °с	НЦ	МА, ПФ
200 300 400	Среднее потемнение Темный (черный)	Легкое потемнение Среднее потемнение
	Черный цвет
500	Среднее потемнение
600	Цвет неорг. пигментов

Таблица 4.2

Изменение цветности белого водно-дисперсионного покрытия при нагревании

Температура, °С	Цвет
100	Белый
200	Светло-желтый
300	Бежевый - коричневый
400	Темно-коричневый - черный
500 и выше	Белый

Из вышеизложенного следует, что при определении степени термического поражения краски исходить из принципа - чем краска темнее, чернее, тем, значит, в данной зоне было жарче, - нельзя. Это правило справедливо только до определенных температур.

При осмотре места пожара следует зафиксировать (словесное описание в протоколе осмотра, цветная фотовидеосъемка) цвет лакокрасочного покрытия в различных зонах места пожара. Кроме того, необходимо простейшим способом (соскобом) оценить его физико-механические свойства в тех же зонах (при полном выгорании пленкообразователя оно будет легко отслаиваться, "сыпаться").

В сомнительных, сложных случаях, а также для количественной оценки степени термических поражений лакокрасочного покрытия отбирают пробы краски в количестве 1-2 г в каждой точке (см. разд. 5.3).

Исследование обгоревших остатков ЛКП позволяет получать информацию в следующих температурных зонах места пожара:

НЦ-покрытие ......................................150-450°С

МА-, ПФ-покрытия и др...................200-500°С

Водно-дисперсионные .......................200-950°С

При температуре ниже 150-200°С изменений в покрытиях, которые можно зафиксировать, практически не происходит. Выше 450-500°С органическая составляющая ЛКП полностью выгорает и исследовать нечего. Лишь у водно-дисперсионных красок верхняя температурная граница выше - за счет того, что они содержат в качестве наполнителя мел. Последний же разлагается при нагревании на окись кальция и углекислый газ при температуре 900-950°С. И по тому, разложился или нет карбонат кальция (мел), можно узнать, достигала ли температура в исследуемой зоне 900-950°С.