ЛКМ на основе растворителя
Среди отделочных материалов на основе растворителя наибольшую популярность с середины XX века завоевали лаки, грунтовки и эмали на основе алкидных смол (ПФ и ГФ). Для этого было несколько причин.
1) это достаточно дешевые ЛКМ;
2) сырье для синтеза алкидного лака доступное и недорогое;
3) данными эмалями можно окрашивать как металл, так и древесину, т.е. наиболее распространенные в быту поверхности;
4) потребитель не должен обладать специальными знаниями, навыками и умением для нанесения алкидных эмалей. Также не требуется специального дорогостоящего оборудования;
5) защитное покрытие имеет достаточно хороший набор свойств по блеску, твердости, эластичности и др. эксплуатационным характеристикам.
К недостаткам алкидных эмалей можно отнести достаточно короткий срок службы покрытия (не более 5 лет с сохранением декоративных и защитных свойств, если производить эмаль по ГОСТу), а также экологически не безопасный материал. Таким образом, в эмали содержится большое количество органического растворителя, который после формирования покрытия улетает в атмосферу.
Необходимо отметить, что для более долговечных покрытий, таких как мосты, транспорт, путепроводы, цистерны с химикатами, различные хранилища и др. строительные конструкции - применяют грунтовки и эмали на основе эпоксидных, акриловых, полиуретановых и др. смол. При этом долговечность покрытия может достигать 15-20 лет без перекрашивания. Но это уже промышленные ЛКМ.
Подробнее остановимся на алкидных эмалях
Пленкообразующим веществомдля алкидных материалов является алкидная смола (пентафталевая (ПФ) либо глифталевая (ГФ)), которая изготавливается путем варки растительных масел (подсолнечного, льняного, талового, соевого и др.) вместе со спиртами и органическими кислотами или кислотными ангидридами.
Классифицируют алкиды по содержанию растительного масла («жирность» лака) на три группы: тощие, средние и жирные, что соответствует 45%, 45-60% и более 60% содержание масла в смоле. Грунтовки в основном производят на тощих смолах, а заключительный верхний слой на жирных. Средние смолы в основном применяются для модификации различными полимерами (полиуретанами, аминами и др.), что в свою очередь приводит к получению эмалей со специальными свойствами.
Состав Эмали.
В состав эмали входит множество компонентов, подбор которых осуществляется в зависимости от метода нанесения, выбранного цвета, особенности покрываемой поверхности и приданию желаемых свойств. Алкидная эмаль состоит из следующих компонентов:
1. Пленкообразующее вещество. В качестве пленкообразователя в основном выступает алкидный лак ПФ-060. Пленкообразующее отвечает за все механические и защитные свойства материала (блеск, время высыхания, стойкость к удару, изгибу, твердость), что соответственно выражается в атмосферостойкости и долговечности покрытия.
2. Пигменты. Это сухие мелкокристаллические порошки, которые влияют на цвет и кроющую способность. Пигменты подразделяются на неорганические, органические, металлоорганические и металлические. К неорганическим пигментам относятся диоксид титана, железо-окисные пигменты, кадмиевые, висмутовые, хромовые, молибдатные, ультрамарины и др. К органическим пигментам относятся азопигменты, антрахиноновые, фталоцианиновые и др. В отельную группу выделяют черные пигменты - это различные виды сажи, углерод, графит и железо-окисные.
3. Наполнители. К наполнителям относится мел, тальк, каолин, карбонат кальция, слюда, барит, доломит, пласторит и др. Наполнители не влияют на кроющую способность ЛКМ и предназначены для удешевления рецептуры продукта.
4. Растворители. Обычно применяют Уайт-спирит, сольвент, ксилол и их смеси. Растворитель необходим для получения нужной вязкости готового продукта.
5. Добавки. К добавкам можно отнести диспергаторы, смачиватели, пеногасители, загустители, сиккатив, добавки против оседания и расслоения, добавка против образования пленки в таре при хранении и др. В рецептуре эмали обычно добавки занимают не более 1% от всей рецептуры.
Алкидные эмали предназначены для окраски в основном деревянных и металлических поверхностей. Перед нанесением ЛКП, поверхность необходимо тщательно готовить. В каждом конкретном случае могут быть различные нюансы. Основные виды загрязнений указаны в таблице №1.
Подготовка поверхности различных субстратов. Таблица №1