Тема 15. Лакокрасочные материалы

15.1. Общие сведения о лакокрасочных материалах

Лакокрасочными материалами называют вязкожидкие составы, наносимые на подготовленные поверхности строительных изделий или конструкций тонким слоем и образующие после высыхания пленку, прочно сцепляющуюся с основанием. Схема лакокрасочного покрытия показана на рис. ….

Рис. 52. Лакокрасочное покрытие:

1 – бетон; 2 – трещины, заполненные цементным раствором; 3 – грунтовка;

4 – шпатлевка; 5 – слои красочного состава; 6 – слой лака

Покрывная пленка обладает достаточной прочностью и долговечностью, защищает материал конструкций от воздействия агрессивных сред (металлические конструкции от коррозии, деревянные от загнивания), улучшает санитарно-гигиенические условия в помещениях жилых и промышленных здании. Кроме этого, при окраске строительных конструкций и изделий решаются художественно-декоративные задачи: окрашиваемые поверхности приобретают декоративный внешний вид.

С давних пор человек применял природные красители мине­рального состава: охру, сажу, сурик и др. В древности в качестве есте­ственной эмульсии использовали куриные яйца. В начале XIX в. изо­бретатель жидкого стекла немецкий химик Фукс предложил применять жидкое стекло как связующее для красок, такие краски называли силикатными. В середине XIX в. были получены первые синтетические красители— фуксин (в России) и мовеин (в Англии). Широко использовалась художественная роспись для отделки храмов, дворцов. Краски тех времен отличались цветовыми оттенками, насы­щенностью, яркостью. В начале XX в. мексиканский монументалист Д. Сикейрос впервые применил нитроцеллюлозные краски, а его со­отечественник художник-технолог Гутьеррес дал рецептуру краски «политекс» — эмульсии, внешней фазой в которой является вода.

В настоящее время лакокрасочные составы используются для наружной отделки зданий, внутренней отделки жилых, культурно-бытовых и административных зданий. От качества выполнения окра­сочных работ зависит внешнее и внутреннее цветовое оформление зданий.

Лакокрасочные материалы разделяются на краски, лаки, эмали и вспомогательные материалы. Их основными компонентами являют­ся пигменты, наполнители и связующие вещества.

15.2. Пигменты и наполнители

Лакокрасочные материалы состоят из сухого и жидкого компо­нента. Сухими компонентами являются пигменты и наполнители, жидкими — связующие вещества.

Пигменты придают красочным составам определенный цвет, делают их непрозрачными. Наполнители позволяют экономить рас­ход пигментов, а также улучшают механические свойства, повышают долговечность в эксплуатации.

Пигменты (ГОСТ 19487—74) — цветные тонкоизмельченные порошки органического или неорганического происхождения, нерас­творимые в воде, органических растворителях, связующих веществах, но способные хорошо с ними смешиваться, образуя декоративное или декоративно-защитное покрытие. Пигменты применяют для изготов­ления малярных и других красок, а также для окрашивания цветных строительных растворов, пластмасс, бумаги, резины и других мате­риалов. Классификация пигментов представлена на рис.

Качество всех пигментов характеризуется следующими основ­ными свойствами: укрывистостью, красящей способностью, тонкостью помола, свето- и атмосферостойкостью, стойкостью против химических воздействий, маслоемкостью и др.

Укрывистость, или кроющая способность, пигмента характе­ризуется расходом его (в г) на 1 м² окрашиваемой поверхности.

Красящая способность, или интенсивность, пигмента харак­теризуется его способностью передавать свой цвет при смешивании с пигментами других цветов.

Тонкость помола (дисперсность) в малярных работах имеет большое значение: чем тоньше размолот пигмент, тем больше укры­вистость и красящая способность.

Маслоемкость пигмента характеризуют количеством масла (см³ или г), которое необходимо добавить в 100 г пигмента, чтобы полу­чить однородную пасту требуемой консистенции. Чем меньше требу­ется масла, тем больше пигмента содержится в краске и тем выше ук­рывистость. Такая краска экономична, покрытие, выполненное такой краской, будет стойким и долговечным.

Важным свойством пигментов является и цвет. Красный, синий и желтый пигменты в цветоведении называют основными, так как смешивая их между собой в различных пропорциях, можно получить пигменты всех ос­тальных цветов, назы­ваемых смешанными. Например, зеленый цвет получают, сме­шивая синий и жел­тый пигменты, оран­жевый — красный и желтый, фиолето­вый— красный и си­ний, и т.д. Наглядное представление об этом дает цветовой круг (рис. 53). С помощью пигментов применяе­мых в малярных рабо­тах, можно получить различные цвета.

Рис. 54. Цветной круг для смешивания пигментов

По происхожде­нию минеральные пигменты делят на природные и искусственные (синтетические). В строительстве также применяют металли­ческие пигменты.

Искусственные пигменты подразделяются на неорганические или минеральные и органические. В строительстве чаще применяют минеральные пигменты, обладающие большей стойкостью к атмо­сферным, химическим и световым воздействиям, что очень важно при наружной окраске и окраске санитарно-технических помещений. Для внутренней и в меньшей степени для наружных окрасок применяют и органические пигменты, обладающие достаточной светостойкостью, т.е. не выгорающие и не меняющие цвета под воздействием солнеч­ных лучей.

Природные пигменты получают путем несложной механиче­ской обработки (размола, просева) природных материалов. Самым распространенным природным белым пигментом является мел. К красным пигментам относят природную мумию с цветом от светло-красного до коричневого (в зависимости от содержания в руде оксида железа), железный сурик (оксида железа более 75%). Желтым при­родным пигментом является охра, состоящая из глины, окрашенной в желтый цвет различных оттенков оксидами железа (11... 18%). Среди коричневых пигментов можно выделить сурик железный, получаемый путем тонкого помола железняка и других железных руд, и умбру, по­лучаемую из глины, окрашенной оксидами железа (не менее 48%) и оксидами марганца (7... 14%). К черным природным пигментам относят графит и марганцевую руду.

Цветовая гамма природных минеральных пигментов ограниче­на, однако эти пигменты свето-, химически- и атмосферостойки, дос­тупны и поэтому находят широкое применение в различных маляр­ных составах для наружной и внутренней отделки зданий.

Искусственные минеральные пигменты получают путем тер­мической или химической переработки минерального сырья. Наибо­лее широкое применение из искусственных белых пигментов получи­ли известь, белила цинковые, титановые и свинцовые, а также литопон. Желтыми пигментами являются крон цинковый и свинцо­вый (с оттенками от светло-лимонного до темно-желтого). В качестве синих пигментов для приготовления малярных красок широко при­меняют ультрамарин, лазурь и кобальт синий. К красным пигментам относят крон красный и сурик свинцовый, к зеленым — зелень свин­цовую хромовую и цинковую и оксид хрома. В качестве черных пиг­ментов наиболее часто применяют различные сажи (газовая, пламен­ная и др.), жженую кость (чернь).

Цветовая палитра искусственных минеральных пигментов доста­точно разнообразна. Их широко применяют для получения различных красочных составов, используемых для наружных и внутренних работ.

Наряду с природными и искусственными минеральными пиг­ментами применяют металлические порошки — тонкоизмельченные цветные металлы и сплавы металлов. К ним относят алюминиевую пигментную пудру (светло-серебристого цвета) и золотистую бронзу. Металлические порошки применяют для окраски металлических конструкций (мостов, ферм, балок) и для декоративной окраски.

Органические искусственные пигменты представляют собой цветные порошки, полученные осаждением анилиновых органических красителей на каком-либо белом наполнителе (каолине, тальке).

Наполнители — природные или искусственные неорганиче­ские тонкодисперсные нерастворимые в жидкостях вещества преиму­щественно белого цвета, добавляемые в лакокрасочные составы для их удешевления и улучшения прочностных показателей покрытий