Книги / Совр матер и техн Машкин

плуатационных качеств материала или конструкции в конкретных условиях.

«Вечные материалы» нужны в отделке значимых зданий. Существуют материалы, которые долговечны в силу фазового и химического составов. Это стекло, горные породы, керамика. В отделке внутри помещений целесообразно рассчитывать на смену материала через 5-7 лет.

При оценке функциональных свойств возникает необходимость создания методики оценки эстетических характеристик, таких, как цвет, его оценка, оценка внешнего вида.

Компьютерная техника помогает в технологии соблюдать однородность окраски, декорирования. Показатели цвета, однородности устанавливаются методами люминофоров, сорбции красителей, фотометрическими и др. методами. Но ряд свойств не имеет определенной численной величины.

Система критериев выбора отделочных материалов предусматривает учет современных представлений о восприятии эстетических характеристик материалов. Некоторые характеристики можно выразить через физические параметры самой лицевой поверхности материала. Установление соотношения между показателями эстетических характеристик лицевой поверхности и психологическими аспектами их восприятия является довольно трудной задачей.

Основными физическими величинами, которыми можно пользоваться, являются, прежде всего, показатели из физики света.

Альбедо (от позднелат. Albedo – белизна)- величина, характеризующая способность поверхности отражать падающий на нее поток электромагнитного излучения. Альбедо равно отношению отраженного потока к падающему.

Белизна вызывается рассеянным отражением света, а определяется количественно как процент отраженного от поверхности изделия светового потока по сравнению с белизной баритовой пластинки (BaSO4), принятой за эталон (100 %).

Блеск – качественная характеристика свойства поверхности отражающей свет.

Коэффициент отражения – отношение светового потока, отраженного от поверхности, к световому потоку, падающему на поверхность.

Светлота – относительная яркость поверхности материала, характеризующаяся коэффициентом отражения.

Коэффициент «альбедо», физический смысл которого заключается в соотношении количества отраженного и поглощенного тепла, поскольку, чем больше отражается солнечной энергии, тем меньше нагревается данная поверхность. Замеры такого показателя иногда даже проще выполнить, чем определение степени блеска на фотоэлектрическом блескомере.

Табл. 8.1 Показатели коэффициента альбедо и взаимосвязь с другими характеристиками для различных отделочных материалов

Взаимосвязь такого показателя с параметрами теплоемкости, теплоусвоения материалов является абсолютно очевидной и приобретает значение, если рассмотреть специальный коэффициент альбедо как эстетическую характеристику, а теплоемкость как физический показатель, имеющий прямую связь с химическим составом вещества.

Использование традиционных природных каменных материалов, а также современных отделочных плит из керамогранита, как известно, позволяет многим архитекторам достичь для интерьера (а иногда и для всего объекта) ощущения «торжественности». Огромную роль для достижения декоративного эффекта играет такой параметр как светлота, а также цвет горной

породы и особенно специфический блеск минералов (жирный, тусклый, перламутровый или яркий).

Фактура подразделяется на гладкую (мелкозернистую, среднезернистую, крупнозернистую), бугристую и рельефную.

3. Лакокрасочные материалы

Лакокрасочные материалы предназначены для:

декоративной отделки поверхности, защиты материала от вредных воздействий окружающей среды;

улучшения санитарно-гигиенических характеристик зданий

исооружений.

Клакокрасочным материалам относятся краски, лаки, эмали и вспомогательные вещества (грунтовки, шпатлевки, замазки и др.).

Процесс получения красочного покрытия состоит из нескольких последовательных операций:

грунтование; шпатлевание;

нанесение красочных слоев.

Число перечисленных операций определяется требованием к внешнему виду и условиям эксплуатации. Поэтому при выборе материалов необходимо помнить, что нужен не один красочный состав, а целая система, состоящая из грунта, шпатлевки, финишной шпатлевки и краски.

Назначение и определение ЛКМ

Грунтовочный слой представляет собой жидкий состав, предназначенный для выравнивания свойств материала по отсасывающим свойствам. Грунтовка способствует улучшению сцепления основного покрытия с материалом подложкой.

Шпатлевочные составы наносят с целью выравнивания поверхности и ликвидации еѐ дефектов. Шпатлевки представляют густые пастообразные составы, образующие трещиностойкий слой. Существуют также жидкости для снятия жирной пленки, удаления старых лакокрасочных покрытий, пасты поли-

ровочные, шлифовочные, уплотнительные, составы полирующие нейтрализующие, моечные, а также замазки, уплотнители, ускорители, отвердители, мастика.

Краски – это однородные суспензии пигментов, наполнителей в пленкообразователях, дающие после высыхания непрозрачные покрытия. Краска может представлять собой сухую композицию пленкообразующего вещества с пигментом и наполнителем, образующую после распавления, охлаждения и отвердевания твердую непрозрачную пленку (порошковая краска).

Лаки – это растворы пленкообразователей в органических растворителях или воде, образующие после высыхания прозрачную однородную пленку.

Эмаль – это суспензия пигмента, возможно и наполнителя,

влаке, образующая после высыхания блестящую пленку.

Итак, все лакокрасочные составы содержат связующее или пленкообразующее вещество, в них вводится целый ряд специфических добавок для придания цвета, декоративности, повышения их технологических и эксплуатационных характеристик. В значительной степени изменить свойства покрытий можно химической модификацией или введением другого пленкообразователя.

Классификация лакокрасочных материалов

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) классифицируются по четырем основным признакам.

1. По виду связующего и эксплуатационному признаку.

Природа и химический состав пленкообразующего вещества определяют технологический процесс, долговечность красочного покрытия и экологическую безопасность. Поэтому в основу обозначений красочных материалов положен вид пленкообразующего вещества (буквенный индекс), и их назначение (цифровой индекс). Например, ВА – поливинилацетатные, ЖС – силикатные, АК – полиакриловые, КО – кремнийорганические.

В соответствии с требованиями ГОСТ установлено 7 классов внешнего вида покрытий в зависимости от дефектов. 1-й класс –

не допускаются никакие дефекты; 2-7 – возможны отдельные включения с учетом их числа (штуки на метр квадратный) в зависимости от длины, ширины, диаметра дефекта и расстояния между ними; в 3-7 классах допускается волнистость; в 5-7 классах – потеки; в 4-7 – разнооттеночность.

Цифровой индекс указывает на группу и условия эксплуатации.

2. По назначению

Классификация ЛКМ по назначению представлена в таблице 2.

3.По консистенции:

-жидкие,

-вязкие,

-пастообразные,

-порошковые.

4.По виду растворителя:

Краски наносятся тонким слоем на поверхность, жидковязкая консистенция достигается различными растворителями.

Табл. 8.2 Виды красок по назначению

Пример условного обозначения: краска ХВ-16 – перхлорвиниловая краска для атмосферостойких покрытий, регистрационный номер 6.

К группе водоразбавляемых красок относятся известковые, цементные, полимерцементные, клеевые, казеиновые и воднодисперсионные лаки и краски, а также пасты. В отделке зданий и сооружений применяют комплексные покрытия (пасты), обладающие одновременно свойствами штукатурок и красочных составов, что позволяет уменьшить трудоемкость и срок процесса отделки. Пасты разнообразны по виду связующего вещества, это могут быть водоразбавляемые минеральные вяжущие и дисперсии полимеров, а также синтетические смолы.

Вторую группу составляют масляные краски на основе высыхающих масел или олифы. Традиционные масляные краски обладают невысокой технологичностью.

Третью группу – представляют окрасочные составы, содержащие летучие органические растворители (лаки и эмали). Использование летучих растворителей создает серьезный источник экологической вредности (токсичность, взрыво-, пожароопасность и др.).

Четвертая группа – порошковые краски, они не нуждаются в жидком компоненте и переводятся в рабочее состояние разогревом (расплавлением).

Более подробно классификация ЛКМ в зависимости от вида растворителя представлена на рис.1.

В соответствие с европейским стандартом ДИН ЕН 13 300 ЛКМ подразделяются по следующим признакам.

5. По стойкости к мокрому истиранию

По стойкости к мокрому истиранию ЛКМ делятся на 5 классов.

6. По укрывистости

1 класс – не менее 99,5 л/м2,

2класс – 98 – менее 99,5 л/м2,

3класс – 95 – менее 98 л/м2,

4класс – менее 95 л/м2

На практике принято также подразделять лакокрасочные покрытия на группы по дополнительным признакам:

по прозрачности образуемых пленок - прозрачные (лаки) и непрозрачные (краски, эмали, грунтовки);

по степени блеска – глянцевые, полуглянцевые, полуматовые, матовые;

по условиям сушки – холодной сушки и горячей сушки; по методу нанесения – кистевые, пульверизационные; по последовательности нанесения слоев и типу покрытия; по целевому назначению (потребительский признак).

7. По блеску

Компоненты ЛКМ и их назначение

Пленкообразующие вещества служат для сцепления между собой компонентов красочного состава и создания тонкой пленки, прочно держащейся на поверхности. Они ответственны за создание пленки, адгезию ее к поверхности окрашиваемого предмета, удерживание внутри слоя покрытия частиц пигмента и наполнителя. Помимо этого, эффективное пленкообразующее вещество обеспечивает покрытию водонепроницаемость, но в то же время позволяет ему «дышать», препятствует размножению микроорганизмов, не являясь ядовитым для человека, задерживает ультрафиолетовые лучи, само при этом, не разрушаясь.

Процесс пленкообразования зависит от вида связующего и связан с протеканием физико-химических процессов в слое краски (например, в минеральных, известковых, цементных), связан с испарением растворителя (О), распадением водных дисперсий (ВД), «высыханием» масел за счет окисления кислородом воздуха (М). Ускоряют этот процесс отвердевания краски различные добавки – сиккативы (сикко – сушить, высушивать), лессирующие добавки наоборот замедляют высыхание краски.

Связующим веществом в порошковых красках являются термопластичные полимеры (полиэтилен, поливинилхлорид, полиамид) и реактопласты (эпоксидные, полиэфирные, полиуретановые). Под воздействием определенных температур (170250°С) происходит ожжижение состава (расплавление), происходит слияние частиц, отверждение (образование стойкого покрытия).

Пигменты – (от лат. Pigmentum – краска) это высокодисперсные вещества, нерастворимые (в отличие от красителей) в воде, органических растворителях, пленкообразователях и других средах, обладающие определенным набором оптических, механических, сорбционных свойств.

Пигменты могут быть неорганическими или органическими веществами природными и синтетическими.

Пигменты классифицируют по нескольким признакам.

По цвету:

1) ахроматические:

белые (цинковые белила, диоксид титана, литопон, свинцовые белила); черные (сажа, черный оксид железа);

серые (цинковая пыль, алюминиевая пудра); 2) хроматические:

имеющие собственный цветовой тон.

По назначению:

пигменты общего назначения; пигменты для противокоррозионных лакокрасочных ма-

териалов; пигменты специального целевого назначения, придание

изделиям специальных свойств; пигменты для художественных красок.

По влиянию на коррозионные процессы пигменты подраз-

деляются на три группы:

антикоррозионные (цинк, борат, фосфат и тетраоксихромат цинка; хромат строния, фосфат хрома);

коррозионно-нейтральные (оксид железа, хроматы свин-

ца);

стимуляторы (графит, сажа).

По значению специальных пигментных свойств:

пигменты – красящие вещества пигменты – наполнители, которые применяют лишь в

комбинации с хроматическими и ахроматическими пигментами для удешевления композиций и улучшения декоративных показателей.

По химическому составу:

хроматы; железооксидные; кобальтовые; медные и др.

Железооксидные пигменты имеют широкую цветовую гамму благодаря различному химическому составу. Выделяют следующие основные железооксидные пигменты: