10.6. Наполнители.

Наполнители, как и пигменты,— минеральные по­рошки, нерастворимые в связующем. В отличие от пигментов они имеют низкий показатель преломления (и = 1,45...1,65), близкий к показателю преломления олиф и лаков. Из-за этого наполнители зрительно исчезают в пленке связующего и, как результат, имеют очень низкую укрывистость. В других средах с меньшим показателем преломления, наполнители могут играть роль пигментов (например, мел в клеевых красках).

Наполнители — более дешевые и доступные вещества, чем пиг­менты. Их используют

-- для экономии дорогостоящих пигментов, а также

-- для улучшения малярно-технических и эксплуатационных свойств покрытий.

В большом количестве их используют в шпатлев­ках.

В зависимости от способа получения различают наполнители:

• природно-дисперсные: каолин, мел, бентонит, диатомит;

• механически диспергированные: асбест хризотиловый пылеватый, барит, тальк, слюда, мусковит, гипс;

• синтетические: аэросил; белая сажа; бланфикс — синтетиче­ский барит; окись и гидроокись алюминия и др.

Наполнители в лакокрасочных материалах не только заменяют часть пигментов, но и выполняют специальные функции.

1. некоторые наполнители «загущают» краски, и обеспечивая необходимые реоло­гические свойства. Наполнители с низкой маслоемкостью (барит, слюда) «разжижают» краски.

2. Наполнители волокнистой (асбест) или пластинчатой (слюда) формы армируют красочную пленку и снижают вероятность растре­скивания покрытий.

3. Совместное применение пигментов и наполнителей с частицами разной формы и размера позволяет получить более плотную упаков­ку, благодаря чему уменьшается расход связующего (аналогичная идея используется в бетоне при подборе заполнителей по зерновому составу) и, как следствие, повышается атмосферостойкость и твер­дость пленки.

4. Наполнители с высокой маслоемкостью (аэросил, каолин, мел и т. п.) снижают блеск эмалей, делая поверхность матовой.

10.7. Лаки и краски.

Лаки — растворы пленкообразующих веществ в органических растворителях, образующих твердые прозрачные (обычно блестя­щие) пленки, прочно удерживающиеся на подложке.

Современные лаки по механизму образования и свойствам лако­вой пленки можно разделить на две группы:

• высыхающие, образующие обратимые (растворимые) пленки;

• твердеющие, образующие необратимые (нерастворимые) плен­ки. К высыхающим лакам относятся шеллачные, битумные, нитро-целлюлозные (нитролаки).

К твердеющим лакам, т. е. образующим необратимые пленки, относятся все лаки на основе реакционноспособных олигомеров (смол): алкидных, полиуретановых, полиэфирных, эпоксидных и т. п.

Краски.

Виды красок. По виду использующихся связующих выделяют следующие виды красок:

1. Краски на минеральных связующих

2. Водорастворимые клеевые краски

3. Масляные краски

4. Эмали

5. Вододисперсионные краски

6. Порошковые краски

1. Краски на минеральных связующих относятся к числу старейших и самых доступных красок строительного назначения. В роли связую­щего в них используют известь, жидкое стекло и реже портландце­мент.

Известковые краски — простейший и самый дешевый вид красок, в котором пленкообразующий компонент, наполнитель и часто един­ственный пигмент — одно вещество — гашеная известь Са(ОН)₂.

Применяют известковые краски и для наружной окраски кирпич­ных, бетонных и оштукатуренных, в особенности глиной, стен. Хотя срок их службы невелик (1...3 года), но из-за низкой стоимости и про­стоты применения в определенных случаях их использование рацио­нально.

Силикатные краски получают, используя в качестве связующего жидкое калийное стекло — раствор К₂О • nSiO₂ в воде. Силикатные краски выпускают в виде сухой пигментной смеси, к которой добавляют необходимое количество жидкого калийного стекла.

После смешивания компонентов краску необходимо сразу же ис­пользовать. Силикатные краски образуют прочное, атмосферостойкое по­крытие, (срок службы до 20 лет). Эти краски не рекомендуются для металлоконструкций.

Цементные краски для отделки фасадов применялись в 50—60-х гг. Их получают на основе белого или цветного цемента, извести, пиг­ментов и гидрофобизаторов. Цементные краски очень требовательны к чистоте поверхности. Срок службы 4...6 лет. В настоящее время эти краски вытеснены полимерцементными составами, в которых ком­понентом, обеспечивающим адгезию, является водная дисперсия по­лимера.

2. Водорастворимые клеевые краски. Клеевые краски представляют собой суспензии пигментов и наполнителей (мела, каолина) в водных растворах органических клеев (казеина, животных клеев, эфиров целлюлозы, поливинилового спирта и др.). Клеевые краски готовят непосредственно перед употреблением.

Работа с клеевыми красками абсолютно безвредна, так как в них отсутствуют токсичные вещества. Благодаря паро- и газопроницаемости такие покрытия обес­печивают влаго- и газообмен в помещении, т. е. создают нор­мальные условия обитания в нем.

Эти же свойства обеспечивают долговечность такой окраски. Для фасадов клеевые краски практически не применяют. Для интерьеров клеевые краски вновь начинают приобретать популярность, благода­ря высокой экологичности.

3. Масляные краски. К этой группе красок относятся краски, в кото­рых связующим служат олифы. В зависимости от типа использован­ной олифы краски могут быть для внутренних и наружных работ.

Производят краски

густотертые — пигмент, перетертый с не­большим количеством олифы,

и готовые к употреблению (жидкотертые).

Густотертые краски доводят до малярной консистенции, сме­шивая с олифой; количество олифы 20...40 % от массы густотертой краски.

Масляные краски на воздухе не высыхают, а твердеют в результате окислительной полимеризации олифы (взаимодействия олифы с кислородом воздуха). Образующаяся пленка масляной кра­ски гладкая и блестящая, стойкая к воде и моющим средствам, водо-и паронепроницаема.

Масляные краски применяют чаще всего

• для защиты стальных конструкций от коррозии,

• для предохранения деревянных конструк­ций (оконных переплетов, дверей, обшивки стен и т. п.) от увлажне­ния,

• а также для окраски поверхностей, подвергающихся истиранию и нуждающихся в частой промывке водой (полы, нижние части стен общественных зданий и т. п.).

В последние годы масляные краски вы­тесняются красками на полимерных связующих — эмалями.

4. Эмали — краски, получаемые введением пигментов и наполните­лей в лаки. Четкой границы между масляными красками и эмалями нет.

5. Вододисперсионные краски (водоэмульсионные, латексные крас­ки) — краски, в которых водонерастворимое пленкообразующее и пигменты диспергированы в водной среде, образуя устойчивую сус­пензию. Первые вододисперсионные краски появились в очень дале­кие времена. Одна из них — темпера — используется и теперь.

Темпера (от итал. temperare — смешивать) — краска, получаемая перетиром растительного масла (олифы), водного раствора животно­го или растительного клея и пигмента. Сейчас темперу, в основном поливинилацетатную, применя­ют в живописи.

Основное достоинство вододисперсионных красок — отсут­ствие в их составе органических растворителей, что обусловли­вает нетоксичность, взрыво- и пожаробезопасность.

Формирование красочной пленки на поверхности материала про­исходит в результате обезвоживания краски (вода частью всасывается пористой подложкой, а частью испаряется). При этом глобулы поли­мера сближаются, контактируют и в конечной фазе образуют пленку (см. рис.)

Фактура красочной поверхности может быть матовая, полуматовая и глянцевая.

Для формирования пленки обязательным является условие, что­бы температура окрашиваемого материала была выше минимальной температуры тенкообразования (МТП) полимера (как правило, не ниже 5°С).

Покрытие остается газо- и паропроницаемым, почти как покры­тие из клеевых красок. Поэтому такие краски могут быть рекомендованы для окраски стен жилых помещений.

Вододисперсионные краски нельзя использовать для окраски металлоконструкций с целью защиты от коррозии, так как из-за паропроницаемости плен­ки из этих красок коррозия возникнет неизбежно.

6. Порошковые краски — тонкодисперсные пигментированные композиции на основе полимеров для получения защитно-декора­тивных покрытий методом высокотемпературного напыления. В ка­честве пленкообразующего компонента применяют термопластич­ные полимеры (полиакрилаты, насыщенные полиэфиры, ПВХ и др.) и термореактивные олигомеры (полиэпоксиды, полиуретаны и др.).

Порошковые краски доводят до рабочей вязкости нагревом до плавления непосредственно в момент нанесения. Преимуще­ством порошковых красок является отсутствие органических растворителей в составе краски и очень быстрое (несколько ми­нут) получение готовой красочной пленки на отделываемой по­верхности.

В настоящее время порошковые краски применяют главным об­разом при заводской окраске металлических, керамических и стек­лянных конструкций и изделий.