10.3. Компоненти лакофарбових матеріалів

Основними компонентами лакофарбових покриттів є: плівкоутворювальні, розчинники, пігменти й барвники, пластифікатори, наповнювачі, сикативи.

Плівкоутворювальні речовини є головною складовою частиною лакофарбових матеріалів. Захисна плівка, створювана плівкоутворючами, повинна мати гарну адгезію й бути міцної. Плівка одночасно служить і сполучною для порошкоподібних часток пігментів і наповнювачів лакофарбового матеріалу.

Плівкоутворювальні являють собою природні або синтетичні високомолекулярні з'єднання, здатні при нанесенні на поверхню тонким шаром утворювати покриття. У якості плівкоутворювальних використаються оліфи й лаки. Вихідним матеріалом для оліф служать рослинні масла, для лаків-різні смоли.

Рослинні масла розділяються на три групи: що висихають (лляне, конопельне, тунгове), що напіввисихають (соняшникове, бавовняне, соєве) і що не висихає (маслинове, касторове). Процес висихання сирого лляного неопрацьованого масла триває до 14 доби, а конопельне й інші сохнуть ще довше.

Після термічної обробки цих масел з додаванням сикативу одержують натуральні оліфи, строк сушіння яких досягає 1...2 доби. Термічна обробка полягає в нагріванні масла до температури 275 °С без доступу повітря або масло нагрівають до температури 160 °С с безперервним продуванням повітрям. У першому випадку відбувається полімеризаці-ущільнення молекул, другий процес називається оксидацією з додатковою обробкою в деяких випадках сіркою. Другим методом одержують напівнатуральні оліфи.

Плівки напівнатуральних оліф відрізняються від плівок натуральних більшої глянцевістю, твердістю й водостійкістю. Однак вони швидше гублять еластичність. В останні роки поширення знаходять синтетичні оліфи, що є розчинами алкидних смол (гліфталевої й пентафталевої) і термічно оброблених масел, що напіввисихають, у бензині - розчиннику.

Смоли є пленкообразователями не тільки для лаків, але й входять до складу інших матеріалів (емалеві фарби, шпаклівки й ін.).

Смоли розділяються на природні (каніфоль, шелак, янтар), штучні (продукти переробки кам'яного вугілля, сланців, деревини) і синтетичні (алкиднофенольні, епоксидні, перхлорвінілові, поліуретанові, кремнійорганичні).

Розчинники являють собою легколетучі органічні рідини, що розчиняють плівкоутворювальну основу лаку або фарби.

Розріджувачі на відміну від розчинників розбавляють уже розчинене середовище. Розчинники й розріджувачі вводять для того, щоб додати матеріалу в'язкість, необхідну для нанесення його на поверхню тонким рівномірним шаром. Після нанесення покриття розчинник повністю улетучиватися із плівки. На вагонобудівних і вагоноремонтних заводах й у депо застосовують наступні розчинники: продукти перегонки нафти - уайт-спіріт, гас, бензин; ароматичні вуглеводні - ксилол, бензол, сольвент, толуол; продукти переробки деревини - скипидар.

Пігменти являють собою тонкодисперсні барвні порошки, нерозчинні або слабко розчинні в плівкоутворювальній основі й дають плівці лакофарбового матеріалу необхідні кольори.

Вони підвищують твердість і міцність покриття, зменшують його водопроникність. Пігменти розділяються: по виникненню на природні й штучні; по составу - на мінеральні й органічні. До природних пігментів відносяться земляні фарби, що представляють собою глини, пофарбовані окислами металів у різні кольори від жовтого до червоно-коричневого - охри, муміє, сиєна палена, залізний сурик. Ці пігменти практично не вицвітають.

До штучних пігментів, які виготовляються хімічним шляхом, відносяться білило цинкова, свинцева, титанові, лазур, кіновар й ін.

Барвники на відміну від пігментів являють собою органічні сполуки, розчинні в плівкоутворювальній речовині й розчинниках. Барвники використають для додання плівці кольору зі збереженням у більшості випадків прозорості.

Наповнювачі — це інертні речовини, що представляють собою мілкодисперсні продукти, які використають для розведення занадто насичених й укривістих пігментів, а також для здешевлення фарб і підвищення адгезії, атмосфіростійкості, міцності й водостійкості покриттів.

Пластифікатори — нелетучі компоненти, що зберігаються в плівці після її висихання й надають їй пластичність і кращу сцепляемість із офарблюємою поверхнею. Пластифікатори повинні добре змішуватися із плівкоутворювальною основою, бути нейтральними й хімічно стійкими, мати стійкість проти дії світла й атмосферних опадів, бути нешкідливими. Як пластифікатори застосовують дибутилфталат, трифенилфосфат, касторове й бавовняне масла.

Сикативами називаються речовини, які прискорюють висихання рослинних масел і лакофарбових матеріалів, що містять ці масла, за рахунок поглинання кисню повітря й швидкої передачі його маслу. Оптимальна швидкість висихання досягається при певній кількості сикативу. Введення сикативу в більших кількостях може привести до липкості плівки, викликає прискорення процесу старіння плівки. Як сикативи застосовують розчини свинцево-марганцевих й інших солей нафтенових кислот разом з кислотами що висихають і напіввисихають масел у бензині-розчиннику або скипидарі.