Абықша түзуші материалдар
Қабықша түзуші материалдар деп, оларды жаққан соң конструкциялық элементтің бетінде жұқа су өткізбейтін қабықша түзетін материалдарды айтады. Қабықшаның түзілуі еріткіштердің булануымен немесе тотығу және полимерлену процестерінің жүруімен байланысты болады.
Түзілген қабықша қорғалатын конструкцияны сумен жанасудан және судың конструкциялық материалға өтуінен сақтайды. Қабықшы түзуші материалдар арқылы негізінен конструкция мен элементтердің сыртқы бетін қорғайтындықтан, оған тек гидрофобты қасиет беріп қана қоймастан, коррозияға қарсы тұру, ауа-райына тұрақтылық, күн сәулесінің әсеріне тұрақтылық қасиет және арнайы түс беруге тырысады. Қабықша түзуші материалдарды жаңадан төселген бетонға қолайлы жағдайлар жасау үшін де қолданады. Қабықша түзуші материалды арнайы суару машиналарының, тозаңдағыш-пистолет, электрбояу пульті немесе басқа да механикалық қондырғылырдың көмегімен жағады.
Қабықша түзуші материалдар ретінде сұйылтылған битум, битум эмульсиялары, тұтқыр битумдар, лак және эмальдар кеңінен қолданылады.
Қабықша түзуші материал ретінде қолданылатын битумдар үшін, тесігінің диаметрі 5 мм болатын стандартты вискозиметрде 600С температурада анықталған тұтқырлығы 15...25 немесе 25...40с аралығында болуы тиіс. Ал қара майлар қабықша түзуші материал ретінде қолдануға ұсынылмайды, себебі түзілген қабықша тез қартайып, морт бола бастайды және буланған қара май компоненттері улы болып келеді. Қабықшаны бірнеше рет жаққанда ерітіндінің концентрациясын біртіндеп арттырады: бірінші қабат тұтқырлығы төмен ерітіндімен жағылады, мысалы БНД90/130 маркадағы битум 25% және 75% бензин, бензол немесе лигроин-керосин аралспасы; екінші қабат - 50% битум және 50% еріткіш; үшінші қабат – 75...80% битум және 25...20% еріткіш. Ерітіндінің құрамы, қолданылатын механикалық қондырғының түріне байлынысты әр жағдайда зертханада нақтыланады.
Битум эмульсияларынан конструкция бетімен жанасқан кезде тез ыдырап, қабаттарға бөлінетін эмульсияларды қолданады. Сақтауға тұрақты, бірақ та қолдану кезінде тез ыдырайтын эмульсияларға құрамында 50...60% мөлшерде БНД130/200, БНД90/130 маркадағы мұнай битумдары және 40...50% мөлшерде эмульгатор болатын эмульсиялар жатады. Эмульгатордың құрамы: 98,74% су, 0,7% Петров контакты, 0,12% күйдіргіш натрий және 0,44% сұйық шыны. Тез ыдырайтын эмульсиялар ылғалды және суық ауа-райы кезінде, ашық алаңдардардағы жұмыстар үшін тиімді. 300С жоғары температурада ыдырау жылдамдығы орташа эмульсияларды қолданған жөн. Себебі жоғары температурада эмульгатор өңделетін бетпен қарқынды әрекеттеседі де, соның есебінен эмульсиялық қабықшадағы оның концентрациясы төмендейді. Эмульсияның тұрақтылығы бұзылады да, битумның қорғалатын бетпен ұстасуы артып салыстырмалы түрде тез бөліне бастайды.
Сұйық қабықша түзуші материалдардың негізгі бөлігін лактар құрайды.
Лакдегеніміз тез буланатын еріткіштерде ерітілген шайырлар (көбінше жасанды) мен кейбір полимерлер, сондай-ақ битумдар немесе шайыр мен майдан тұратын дисперсті жүйелер. Лактың жұқа қабатын қорғалатын бетке жаққан кезде еріткіш буланып ұшып кетеді де, лактың қабықшасы пайда болады. Сонымен лактың компоненті болып қабыршықтанатын затты лактың негізі мен еріткіші құрайды. Еріткіштерді лактың негізін коллоидты ерітіндіге айналдырып, лакқа жұқа біртегіс қабатпен жағылу қаблетін беру үшін қолданады.
Лакты-бояулы материалдар деп, әдетте әрленетін бетке тұтқырлы сұйық күйінде жұқа қабат ретінда жайылып, байланыс күштерімен ағашқа, металға, сылаққа, бетонға мықты жабысып қатты қабықша түзетін материалдарды айтады. Қатып қалыптасқан қабықшаны лакбояулы немесе сырланған жабылым деп атайды.
Құрылыста лакбояулы материалдарды, ғимараттар мен үй іштеріне, сондай-ақ конструкцияларды қоршаған ортаның агрессиялы әсерлерінен сақтау үшін, мысалы болатты тотығудан қорғау және оларға сәнді әсем көрініс беру үшін де кеңінен қолданады.
Кейбір лакбояулы материалдар мақсатты пайдаланылады. Мысалға, ағаш үшін оттан қорғайтын және антисептикалық бояулар, электрдоғарғыш және қызуға төзгіш лактар, май мен бензинге шыдамды бояулар т.б.
Лак пен бояуға төмендегі материалдар жатады:
1. Беттерді майлап әрлеуге дайындау үшін пайдаланатын құрамдар, алғашқы бояу қабаттары, тығындау (олар боялатын бетке біртектілік пен тегістік беру үшін қажет).
2. Байланыстыратын материалдар мен түрлі түсті ұнтақтар (пигменттер); осы заттарды араластыра отырып бояуды дайындайды.
3. Бояулар (немесе, дәлірек боялатын құрамдар) – дегеніміз паста сияқты немесе пайдалануға дайын тұтқыр сұйық масса.
4. Қабықша түзуші лактар, әдетте, тегістігі мен жылтырауы жағынан ерекшеленеді.
5. Эмальдар.
6. Әтүрлі еріткіштер, бояу мен лактың сұйылтқыштары.
Құрылысшылар лакбояулы материалдардың басым көпшілігін химия өндірісінің мекемелерінен алады. Бұл материалдардың қатарына енетін негізгі өнімдермен қатар, бастапқы майлауға қажетті қосымша (мысалға сылау, жуғыштар, қатырғыштар) заттардың саны өте көп. Олардың саны жүздеп саналады. Әрбір материалдарға өздерінің МемСТ-ы мен техникалық шарттары болуына байланысты, лакбояулы өнімдерді белгілі бір жағдай үшін таңдап, пайдалану жеңілденеді. МемСТ пен техникалық шарттарында өнімнің аты, түрі, тағайындалуы, техникалық талаптар, сапасын бақылау, қабылдау ережелері, сондай-ақ тасымалдау мен сақтау жөніндегі кеңестер көрсетіледі.
Жеке жағдайларда бояуларды, үлкен құрылыс мекемесінің жүйесіне енетін заводтарда да өндіреді.
Табиғи шикізатты жасанды материалдармен алмастыру. Қазіргі кезде лак, бояу және эмальдардың және қымбат қабықша түзетін негізгі шикізаттың түрлері ретінде табиғи шайырлар мен өсімдік майлары қолданылды.
Табиғи шайырлар Азия мен Африка континенттеріндегі кейбір өсімдіктерден алынады. Осы шайырлар алыстан тасымалдануына байланысты, лактарды дайындау мен пайдалану қымбатқа түсетін. Ұзақ уақыт бойына олиф пен майлы бояулардың қабықша түзетін ең басты және таптырмайтын шикізаты ретінде зығыр мен сора және басқа да, тағам өнімдері болып табылатын өсімдік майлары қолданылды. Соңғы жылдары лак пен бояу өнеркәсібінің шикізат қоры кілт өзгеріп, көп мөлшерде түрлі полимерлерді қолдана бастады.
Жасанды шайыр материалдарды пайдалану арқасында табиғи шайырларды сырттан тасмалдаудан бас тартты және тамақ өнеркәсібінде пайдалану үшін көп мөлшерде өсімдік майы босады. Сонымен қатар, тиімді, ұзақ пайдаланатын лакты бояулы материалдардың, жоғарғы сапалы жаңа түрлерін көптеп өндіруге мүмкіндік туды. Осындай жағдайға қарамастан лак- бояу өндірісінде табиғи шикізатты пайдалану әлі де кездеседі. Оларды жасанды өнімдермен алмастыру жүріп жатыр.
Лактың негігі түрлері. Майлы лактар тез кебетін өсімдік майлары мен жасанды шайырлар, сиккативтер мен еріткіштер негізінде дайындалады.
Майлы лактар спиртті лактармен салыстырғанда 1–3 тәулік бойында баяу кебеді. Бұндай лактардағы майлардың мөлшері шайырларға қарағанда 2 – 4 есе көп.
Шайырлы лактар жасанды шайырларды органикалық еріткіштерде еріту арқылы алынады. Құрылыста кеңінен қолданылатындары – мочевинаформальдегидті және глифталды шайырлардан өндірілген Мч-26 және Мч-56 маркалы лактар. Лактар өте берік, жылу мен отқа төзімді және қатаю кезінде тозуға тұрақты қабықша түзеді. Олар едендерді және басқа желінуге бейім бұйымдарды бояуға қолданылады. Майлы бояудағы беттерді жылтырату үшін негізінен ХСЛ және СНИЛХ – 3 маркалы лактар пайдаланады. Олар ацетонды бутилацетаттолуол мен басқа да еріткіштерде еріту арқылы және пластификаторлар қосылған перхлорвинил негізінде дайындалады. Бұндай лактар судың, атмосфераның, қышқыл және сілтінің әсерлеріне төзімді келеді.
Глифталды лактар этил спирті (50%), ацетонды (27%) және бензол немесе толуолды (23%) қоспада еріген глифталды шайырлардан дайындалады. Ұшатын заттардың булануы есебінен лак тез арада қатаяды, суға төзімді, қатты және мөлдір қабыршақ түзеді. Глифталды лактар ашық ауадағы беттерді бояу үшін қолданылады. Басқа лактармен салыстырғанда, глифталды лактар баяу кебеді.
Бұдан басқа құрылыста полиэфирлі, эпоксидті, полиуретанды, фенолформальдегидті және басқа да шайырлардан алынған лактар қолданы-лады.
Нитролак дегеніміз – нитро және этилцеллюлозалы шайырлардың органикалық еріткіштердегі еріген өнімдері. Түсті нитролактарды дайындау үшін бояғыштар қолданылады. Нитролактың сапасын арттыру үшін табиғи, жасанды пластификаторды немесе жасанды шайырларды (глифталды шайырлар, эфирлер, канифоль) қосып араластырады. Пластификатор ретінде нитролакқа дибутилфталатты, ал еріткіш ретінде – ацетон, метил спирті және басқалар, ал сұйылтқыш ретінде – бензол, толуол, этил және бутил спиртін пайдаланады. Көбінесе нитролакты ағаштан дайындалған бұйымдар мен жихаз беттерін бояу үшін қолданады. Карбамидтіколлоксилинді шайыр негізінде алынған нитролактардың НЦ-312 және НЦ-315М маркалары өндіріледі.
Политуралар –табиғи және жасанды шайырлардың 5 – 15 % спиртті ерітінділері. Олардың арасында кең қолданылатындары шеллакты политуралар.
Битум және асфальт негізіндегі лактар битум мен асфальтты, өсімдік майларын бензинде, керосинде, бензолда және басқа органикалық еріткіштерде еріту жолымен өндіріледі.
Мөлдірлігі жағынан лактарды: мөлдірлігі жоғары, орташа мөлдір, жартылай мөлдір, мөлдір емес деп бөледі. Лактау арқылы беттер тегістеледі және айнадай жарқырайды. Беттерге бірнеше тамшы май тамызып, спиртпен ылғанданған мақтамен өңдеу арқылы жып-жылтыр етеді. Тегістеп болған соң, біртегіс таза беттік көрініс байқалуы керек. Егер лактанған беттерде қатты бөлшектер қалып қоятын болса, онда бұндай лактар қажетті талаптарға жауап бермейді деп саналады.
Лактанған беттердің суға төзімділігін анықтау үшін, оларды 2/3 бөлікте суға батырып, пайда болған өзгерістерді бақылайды.
Лактың қаттылығын зертханалық жағдайда арнайы маятниктердің көмегімен анықтайды.
Лактардың негізгі компоненттері.Әдетте лактардың атауы қабықша түзуші заттың түріне сай келеді. Мысалға перхлорвинилді, меламинді, полиуретанды, эпоксидті, кремнийорганикалық, канифолды, битумды және басқалар.
Қабыршықтанатын заттар. Байланыстырғыш (қабыршықтанатын) заттың қасиетіне, лак пен бояудың қолайлы жағылуы, олардың қатаю жылдамдығы, әрленетін бұйымдарға жабысуы, пайда болған қабыршық беріктігі мен тұрақтылығы тәуелді болады. Яғни органикалық байланыстырғыштырда, бейорганикалық байланыстырғыштардың бетон мен құрылыс лайларындағы маңыздылығындай белгілі ұқсастық бар. Бетон мен құрылыс лайлар араласпасының жайғасымдылығы, байланыстырғыштың қатаю жылдамдығына, беріктігі мен алынған материалдардың тұрақтылығына, көп дәрежеде байланыстырғыштың қасиеттеріне тәуелді. Дәл осындай байланыстырғыш (қабыршықтанатын) заттың түріне, технологиялық және пайдалану кезіндегі қасиеттеріне лактардың қасиеті де тәуелді болады. Лакты бояулы материалдарда байланыстырғыш ретінде негізінен табиғи материалдар, мысалы өңделген өсімдік майлары – олифтер мен жасанды материалдар, шайырлар, каучуктер, целлюлозаның туындылары және басқа полимерлі материалдар қолданылады. Полимерлер эмаль мен лактар үшін маңызды қабыршықтанатын құрастырушы болып табылады.
Қабыршақтанатын материалдардың арасында бәрінен бұрын олифтердің маңызы ерекше.
Олифтер дегеніміз өсімдік майлары мен алкид шайырын өңдеу арқылы алынатын, жұқа қабатта «кебуге» және жұқа қабыршық түзуге қабілетті тұтқыр-сұйық зат. Олардың «кебуі» оның сұйық күйден, қатты күйіне ауысуын сипаттауға пайдаланатын шартты ұғым. Олиф қабыршығының кебуі (қатаюы), оның ауадағы оттегінің әсерінен тотығуы, сондай-ақ полимеризациялық және басқа да процесстердің салдарынан болады. Олифтерді зауытта дайындау кезеңінде, олардың қатаюын жылдамдату үшін сиккатив деп аталатын (латынның сикко-кептіру, құрғау деген сөзінен) қатуын жылдамдатқышты араластырудың арқасында, олифтерде осындай пайдалы химиялық өзгеру қабілеті пайда болады. Сиккативтер ретінде кейбір майлы, нафтенді және шайырлы қышқылдардың кобальт, марганец тұздары қолданылады. Егер олифтің құрамына органикалық еріткіштер енетін болса, олардың тез булануы есебінен, оқшаулағыш қабыршақ жылдам түзіледі.
Лак пен бояу зауыттарында олифті қою езгілеген және пайдалануға дайын алкидты және майлы бояуларды дайындау үшін, ал құрылыста бояуларды сұйылтып, оларды сырлау жағдайына келтіру үшін пайдаланады.
Табиғи олифтер. Оларды дайындау үшін сора мен зығыр және басқа өсімдік майларын пайдаланады. Қазіргі уақытта табиғи олифтерді өте аз мөлшерде өндіреді.
Оксоль олифы. Бұл олифтің бірнеше түрі (маркасы) бар. Оларды дайындау үшін кәдімгі табиғи олифті өндіруге жарамсыз майсана мен бұршақтан өндірілген және де басқа майларды пайдаланады.
Арнайы өңдеу арқылы майды қою тұтқыр затқа айналдыруға қол жеткізіледі. Зауытта, осындай массаға, өзінің салмағына тең мөлшерде еріткішті (уайт-спириті) қосып олифтің аталған түрін алады. Бұл ретте майдың көлемі 50%-ға дейін үнемделеді.
Түйдекдескен олифтер. Олардың көптеген түрлері бар, осыған қарамай бұл олифтер сиккатив қосылған әртүрлі майлардың уайт-спириттегі 70%-дық ерітіндісі болып табылады.
Глифталды олифтер. Дайындау үшін өсімдік майы, глицерин және фталды ангидрид, сиккатив және органикалық еріткіштер (50%) қажет. Глицерин мен фталды ангидридтен глифталды шайыр пайда болады. Глифталды олифтің, атмосфера әсеріне тұрақтылығы, құрамында майдың мөлшері екі есе аз болуына қарамастан, табиғи зығыр олифінен қалыспайды.
Пентафталды олифтерді, сиккатив пен ерітінді ретінде уайт-спириті қосылған және өсімдік майымен түрленген, пентафталды шайырдан алады. Қасиеттері глифталды олифке ұқсас.
Олиф сапасының негізгі көрсеткіштері ретінде мыналар қабылданған: түсі, мөлдірлігі, қабыршықтың жұмсақ майысқақтығы мен ұзақ уақыт бұзылмай пайдалануы.
Жасанды қабыршықтандырушылар. Бұндай қабыршықтанушылардың құрамында өсімдік майы болмайды. Бұлардың түрлері сан алуан және жылдан жылға ұлғайып келеді.
1. Алкидты материалдар. Оларды алкидты немесе полиэфирлі шайырлардың негізінде өндіреді. Аталған шайырлар көпатомды спирттерді көпнегізді қышқылдармен поликонденсациялау арқылы алынған өнімдер. Дайындалған құрамдарға бірнегізді майлы қышқылдар да енеді.
2. Алкидті – стиролды материалдар. Оларға, ішінде алкидты шайырдың стиролмен әрекеттесуінен алынатын өнімдер енеді. Лакты бояулы материалдарға түрлі эпоксидті шайыр топтары енуі мүмкін, бірақ та көбінше оларды эпихлоргидрин мен фенолдан синтездейді.
3. Полиуретандар. Осылай аталатын шайырларды полиспирттер мен полиизоцианаттан алады.
4. Акрилды. Бұл шайырларды акрилды, метакрилды қышқылдар мен олардың туындыларын полимеризациялау арқылы алады. Кейбір полимерлерді тек бояуда, лакта, эмальда қабыршақтанатын зат есебінде ғана емес, сонымен қатар басқа да мақсатқа қолдануға болады.
5. Кремнийорганикалық (силиконды) заттар. Кремнийорганикалық шайырлардың құрамында кремний мен оттегінің атомдары алма-кезек ауысып келеді. Олардың арасындағы ең маңыздысы силикондар. Оларды дымқылсыздандыратын қанықтырғыш сұйықтар есебінде қолданады.
Силиконның жұқа қабатын бетонның, гипстің, мәрмәрдің және басқа кейбір материалдардың бетіне жаққанда, силиконның молекулалары қатаң тәртіппен орналасып – полярлы атом топтарымен қорғаушы негізге жабысып, көміртегі тізбегімен қабықшаның сытрқы бетіне қарай бағытталады. Соның есебінен силикондар молекуласының органикалық қаңқасынан пайда болған «молекулярлық түк»-ке су жұқпайды, яғни суды тебетін, гидрофобты қабықша пайда болады. Сондықтан силиконды жабылымның, қалыңдығының бар болғаны бірнеше ғана микрон болуына қарамастан, ол қабат жоғарғы гидрофобтық қабілетке ие.
Қаптамалы және басқа материалдарды кремнийорганикалық қосылыстармен өңдегенде, олардың атмосфералық әсерлерге тұрақтылығы да артады. Ғимараттың сыртқы қабырғаларын, желді жаңбырдың әсерінен (қисық жаңбыр), осы әдіспен қорғайды, атмосфералық жауын шашын әсерінен жұқа қабырғалардың ылғалдануы, көбінесе үй ішіндегі микроклиматты нашарлатады. Кремнийорганикалық қосындылармен өңделген беттің түсі мен реңі бұзылмайды. Силикондармен қанықтыру, 6-10 жыл бойына, қорғау әсерін сақтайды, айтқан уақыт өткен соң, қайта өңдеуге болады. Құрылыс бұйымдары мен дайын конструкциялардың қырлы беттерін қанықтырып өңдеуде қолданылатын кремнийорганикалық қосындыларды, химия өнеркәсібінің мекемелері ГКЖ (су жұқпайтын кремнийорганикалық сұйық) деген атпен шығарады.
Пигменттер – бұлар жоғарыдисперсті түсті ұнтақтар. Оларды тек түс беру үшін ғана емес, сонымен қатар белгілі дәрежеде болған жабылымның тұрақтылығына әсер етуші толықтырғыш ретінде пайдаланады, себебі пигменттер, бетон мен құрылыс лайларындағы толтырғыштар сияқты, бояулы қабаттың қатуы мен қоршаған орта ылғалдылығының өзгеруі кезіндегі байқалатын көлемдік деформациясын төмендетеді. Сонымен қатар пигменттер, бетон мен лайлардағы сияқты, бояулы құрамдардың өзіндік құнын төмендетіп, экономикалық тиімділігіне әсер етеді.
Лак пен бояу зауыттарының шығаратын өнімдерінде, сондай-ақ құрылысшылардың жұмыс орнында өндіретін бояулы құрамдарында, көбінесе бейорганикалық пигменттерді қолданады. Кейде «құрғақ бояу» деп аталатын осы пигменттерді түсті цемент пен сәнді бетондарды дайындауда да қолданады.
Көп жағдайларда, бейорганикалық пигменттер, негізінен тұздар мен метал тотықтарынан тұрады. Мысалы, қарапайым ақ пигмент деп саналатын бор -кальцийдің көмір қышқылды тұзы болып табылады. Басқа ақ пигмент – мырышты ақ сыр – бұл мырыштың тотығы.
Табиғи материалдардан және жасанды күйде алынатын белгілі пигменттер де бар, мысалға темір жосасы, охра, мумия – табиғи пигментке, ал ақшыл түсті көк пен темір көкшілін жасанды пигментке жатқызады.
Органикалық пигменттер бейорганикалық пигменттерге қарағанда әлдеқайда аз. Мысал ретінде органикалық пигменттерге бояулық күйе мен «жарыққа төзімді сары пигмент», «ал-қызыл пигмент», «қызыл пигмент» деп аталып жүрген кейбір органикалық қосылыстарды жатқызуға болады.
Ақ пигменттер. Желімдейтін құрамдарда ғимараттардың ішін бояу үшін борды жиі қолданады. Майлы бояуларда мырыштың, титанның қосындылары болуы мүмкін. Олар титанның қос тотығымен тұндырылған күкіртті мырыш пен күкірт қышқылды барийден тұратын литопонды ақ ұнтақтан құрастырылған мырш пен титанның қоспалары.
Ақ пигментке алюминий ұнтағын да жатқызады. Оларды бейтарап байланыстырғыштарда дайындалған бояулар мен эмальдарда қолданады. Олардан суға өте төзімді және ұзақ бұзылмай тұратын бояу қабыршығы пайда болады. Аталған пайдалы қасиеттерді, алюминий ұнтағының күннің ультракүлгін сәулелерін өткізбеуінен және оның қатпарлы тілік құрылымды болуының арқасында, тығыз қабықты бояу қабатын түзетіндігімен түсіндіруге болады. Металл конструкцияларын коррозиядан қорғау мақсатында, оларды алдын ала мырштың қос тотығы және жосамен майлап, сонан соң ғана алюминий бояуымен сырлайды.
Сары пигменттер. Охра– ашық сарыдан, қоңырға дейін әртүсті бояуы мүмкін. Охра дегеніміз табиғи жағдайда темір тотығымен боялған ұнтақталған балшық. Мырш кроны (мыршты сары) құрамы жөнінен хромқышқылды мырш (крон-хром деген сөздің айтылуы). Негізінен металды коррозиядан қорғау үшін пайдаланатын құрамдарда кеңінен қолданылады.
Қоңыр пигменттер. Умбра – ашық көкшіл қоңырдан, қаныққан қара қоңыр түске дейін әртүсті болып келеді. Умбраның өзі табиғи жағдайда, марганецтің қатысуымен темірдің тотығы және сулы тотығымен боялған, майда ұнтақталған балшық. Марганецті қоңыр деп аталатын басқа қоңыр пигментті марганецті рудалардан алады.
Қызыл пигменттер. Темір жосасының түсі кірпішқызыл болады және негізінен темір тотығы массасынан тұрады. Табиғи мумия дегеніміз табиғи жағдайда темір тотығымен боялып ластанған, түрлі қызыл түсті майда ұнтақталған балшық. Жасанды мумия күкірт қышқылды кальций мен темір тотығынан тұрады. Қорғасын жосасы қызыл, қызылсары түсті, негізінен қорғасын тотығынан тұрады.
Жасыл көк пигменттер. Сірке суы мен мыс қосындысынан тұратын тұз-жасанды минералды ұнтақ немесе кристалл күйіндегі түрлі көк және көк жасыл түсті бояу, құрамы сіркеқышқылды мыстан тұрады. Ішіне аталған пигмент кіретін арнаулы майлы бояулар жарық пен атмосфера әсерлеріне - өте жоғары тұрақтылығымен ерекшеленеді. Осы бояумен боялған болат қаңылтырлы шатырлар 15-20 жыл бойына жөндеусіз тұра алады.
Хром тотығы- сапалы жасыл көк пигмент. Сілті мен қышқыл әсерлеріне шыдамды, жоғары температура әсеріне де тұрақты.
Көк пигменттер. Ультрамарин, негізінен натрийдің алюмосиликаты, әктің әсеріне тұрақсыз, себебі натрийдің алюмосиликаты кальцийдің сулы тотығымен әрекеттесуге қаблетті болады. Темір лазурі (көкшіл сұр) атмосфера әсеріне тұрақты, бірақ та сілті әсеріне тұрақсыз (түсін қоңырға ауыстырады) болады. Тіпті қоршаған ортада өте аз мөлшерде аммоний буының болуы, бояудың түсін өзгертеді.
Қара пигмент. Бұл топтан, тек таза көміртектен тұратын қара, ұнтақталған, күйені айтуға болады. Жеке пигменттер мен түсті лакты бояулы материалдарды таңдағанда пигменттердің жалпы қасиетін ескеру қажет.
Пигменттердің кейбір жалпы қасиеттері. Түрлі жағдайларда пайдаланатын лакты бояулы құрамдардың ішіне енетін пигменттерді пайдалану мүмкіндігі, төмендегі қасиеттерімен анықталады.
Жарыққа тұрақтылығы дегеніміз күннің ультракүлгін сәулелерінің әсерінен түсін өзгертпеу қаблеті. Мысалы, кейбір пигменттер, охра, темір жосасы және басқа да табиғи пигменттер жарыққа өте төзімді. Литопонды ақ пигменттер жарық әсерінен сарғаяды, ал қорғасын кроны және кейбір басқа бейорганикалық пигменттер күңгірттенеді, кейбір органикалық пигменттер кейде өте аз уақытта түсін жойып, оңып кетеді.
Сілтінің, қышқылдың, судың әсерлеріне тұрақтылығы. Көптеген пигменттер әк, цементпен жанасқанда, яғни сілтілі ортаның әсерінен, өзінің түсін өзгертеді. Мысалы темір лазуры сілтілі ортада оңып кетеді, қорғасынның сары кроны – қызарады, ал қорғасын көгі (лазурь мен крон араласы) сарғаяды. Кальцийдің сулы тотығының әсеріне мырштың ақ пигменті де тұрақсыз келеді. Пигменттің сілтілі ортада тұрақсыздығы, жаңа төселген сылақ пен бетонға жағылған бояудың бұзылуына, тағы да сілтіге шыдамсыз пигменттердің әк және цементпен араластырғанда түрінің өзгеруіне әкеп соғады. Табиғи пигменттердің көпшілігі (охра, мумия, темір жосасы, умбра, марганецты қара), тағы да көптеген жасанды пигменттер (титанның ақ пигменті, хром тотығы, органикалық қызыл-сары, алқызыл) сілтілі ортада тұрақты болып келеді.
Хромның тотығы және титанның ақ ұнтағы сияқты пигменттер қышқылға төзімді сондықтан арнайы қышқылға төзімді бояулар өндіруде қолданылады.
Пигменттердің судағы тұрақсыздығы олардан алынған бояуды әлсіретеді, бояу беттерінде дақ, түс өзгерістердің пайда болуына себепші болады. Пигменттерде суда жеңіл еритін заттардың болуы, бояулы қабаттың атмосфера әсеріне төзімділігін төмендетеді, ал осы заттардың кейбіреулері боялатын болатты беттерді коррозияға ұшыратады.
Атмосфераға төзімділік дегеніміз қирамай және түсін өзгертпей көп рет ауыспалы ылғалдану мен кебуге, мұздату мен ерітуге, сондай-ақ оттегі мен басқа кейбір газдардың, мысалға күкірттің агрессиялы әсеріне төзімділік қаблеті.
Аталған қасиеттер, әсіресе конструкцияның сыртын бояуға пайдаланатын пигменттер үшін өте маңызды болып келеді.
Коррозияға қарсы тұру қасиеттері пигменттердің болат беттерді тотығудан берік сақтайтын, әрекеттесу кезінде байланыстырғыштармен бірге біртұтас жабылым беру қабілеті арқылы сипатталады. Кейбір пигменттер болат конструкцияларды өңдеуге жұмсалатын бояуларға жарамайды. Құрамында бос көміртегі бар пигменттер (мысалы қара күйе) темірмен гальваникалық жұп түзетіндіктен, бұл жағдайда электродты потенциалы жоғары темір, электрохимиялық коррозия салдарынан күйрейді.
Құрамында күкіртті, күкіртқышқылды қосындылары бар жеке пигменттер, темірмен химиялық әрекеттесіп, оны бүлдіреді (мысалға литопонды ақ ұнтақ пен жасанды мумияның кейбір түрлері).
Болат конструкцияларды бояғанда коррозияға қарсы тұратын пигменттерді пайдаланған жөн. Ондай пигменттерге, мысалы алюминий ұнтағы, мырыштың ақ ұнтағы, мырыштың және қорғасынның кроны, темір мен қорғасынның жосасы жатады. Металдардың кернеу қатарында алюминий темірден алдын тұрады. Гальваникалық жұп пайда болғанда, алюминий анод қызметін атқарады да ион түзуге ұмтылады, ал темір катод қызметін атқаратындықтан өзгеріске берілмейді, пайда болған алюминийдің сулы тотығы болат конструкциясының бетін қорғайды. Көрсетілген пигментттердің басқалары, мысалы қорғасын жосасы, олифтың майымен араласып майлы қышқылдарда ерімейтін, тағы да металды коррозиядан сақтайтын тұздарды түзеді.
Оған қоса пигменттерге төмендегідей талаптар қойылады: жоғары дисперстілігі, яғни бөлшектің майдалығы; 1м2 (граммен) ауданды бояуға кететін пигментпен қосқанда, араласқан пигментке өз түсін бере алатындығымен анықталатын бояушылық қаблеті; жарыққа шыдамдылығы; уландырмайтындығы. Құрамдарында қорғасын немесе мыстың қосындылары бар пигменттерді бояуға пайдаланғанда еңбек қорғаудың шараларын ерекше сақтау қажет.
Еріткіштер мен сұйылтқыштар. Еріткіштерді лак пен эмальдарды, кейбір бояуларды дайындау кезінде, сондай-ақ жеке лакты бояулы материалдардың тұтқырлығын төмендету үшін, яғни оларға қажетті «сылақтық» қоюлық беру үшін қолданады. Еріткіштер ретінде қорғағыш қабықшаның қалыптасуы кезінде, жеңіл буланып ұшатын органикалық заттар қолданылады. Қабыршықтанатын заттарды ерітпейтін, тек олардың тұтқырлығын төмендететін сұйықтарды - сұйылқыштар деп атайды. Еріткіштер – бұлар көбінесе көмірсутекті өнімдер, мысалы скипидар, уайт-спирит, сольвент, бензол, толуол, дихлорэтан т.б. Кейбір еріткіштердің булары адам организміне зиянды әсер етеді. Оның үстіне, бұндай лак-бояу материалдармен жұмыс істегенде, еңбек қорғау мен өрт қауіпсіздігі шараларын сақтау қажет.
Шайырлы лактар. Лактың құрамына енетін шайырдың түрі мен қасиеттеріне байланысты, әртүрлі пайдаланады. Мысалы, мочевиноформальдегидті және полиэфирлі лактарды, паркетті және тақтайлы едендерді, фанераларды, ағаштың қатты түрлерінен жасалған ағаш бұйымдарын өңдеуге пайдаланады. Перхлорвинилдті лактар, кейбір құрылыс материалдарын коррозиядан қорғау мақсатында қолданылады.
Алкидты лактар ағаш пен түсті металдарды лактауға жұмсалады. Майлы-шайырлы лактар - өсімдік майларымен оңтайлантырылған жасанды шайырлардың коллоидты ерітінділері. Осы лактардың кейбіреулері тек ағаш едендер мен жиһаздарды лактауға, ал басқалары сыртқы әрлеу жұмыстарына қолданылады.
Канифолды лактарды көбнесе алдын ала боялған металл мен ағаш беттерін әсемдеп әрлеуге пайдаланады.
Целлюлоза туындыларының негізіндегі лактармен, әдетте метал мен ағаш беттерін бүркемелейді. Битумды лактар дегеніміз битумның (май мен жасанды шайырлар негізінде) органикалық еріткіштердегі коллоидты ерітінділері. Лактар қара түсті, суға төзімді қабыршық береді. Аталған лактарды қапсырма шегелі бұйымдарды, каналды және газды құбырларды, үй ішінде орналасқан сондай-ақ жер мен су астында жататын санитарлы-техникалық жабдықтардың болат пен шойын бөлшектерін коррозиядан сақтауға пайдаланады. Майсыз битумды лактар күн сәулесі әсерінен тез қартаяды, күннің ультракүлгін сәулелері түскенде, олардың қажетті қасиеттері нашарлайды. Бірақ та дайындалатын лакқа майлар мен шайырлар қосылатын болса, оларды металды қоршауларды, торларды, үй басқыштарының сүйенішін бояуға және басқа да сыртқы жұмыстарға қолдануға болады.
Эмальдар деп пигменттерді лактарда еріту нәтижесінде алынған қабықша түзуші материалдарды айтады. Әдетте эмальдың тез кебуінен кейін біртекті және жылтырауық немесе жартылай жылтырауық, тұтқыр, дақсыз қабыршық пайда болады. Кейбір майлы бояулардан эмальдар осы қасиеттерімен ерекшеленеді.
Эмальдарда байланыстырғыш ретінде, әсіресе полимерлі материалдардан - грифталды, хлорвинилді және басқа шайырлар және целлюлозаның туындылары қолданылады. Эмальды бояуларды, бояу жаққыш немесе бояу шашыратқышпен бояуға, дайын күйінде шығарады. Егер бояудың тұтқырлығын (қоюлығын) төмендету қажет болса онда органикалық еріткіш қосады (мысалы уайт-спирит).
Алкилстиролды және грифталды шайырлардан дайындалған құрылыс эмальдары көп тараған. Бұл эмальдар үй ішіндегі сылақ пен ағашты бояйтын ішкі жұмыстарға және қатты ағаш талшықты плиталар мен асбестцементті бұйымдарды зауыт жағдайында әрлеуге тағайындалған. Перхлорвинилді эмальдар кепкеннен соң су мен атмосфера әсеріне тұрақты, бірақ та ұзақ уақыт жағымсыз иісін сақтайды, сондықтан бұндай эмальдарды тұрғын үй ішін әрлеуге пайдалануға болмайды.
Нитроцеллюлозаны кейбір жасанды шайырлармен әрекеттестіру арқылы, мәселен жоғары сапалы нитроглифталды эмальдарды алады. Сондай-ақ ішкі және сыртқы әрлеу жұмыстарына қолданылатын пентафталды эмальдар да бар. Олардан басқа перхлорвинилді, мочевиноформальдегидті полимерлердің негізінде өндірілетін эмальдар да белгілі. Эмальды бояудан алынған жабылымдар, әдетте судың әсеріне төзімді, боялған беттерді жууға мүмкіндік береді.
4.5 кесте - Эпоксидті-каучукті эмальдардың құрамдары
| р/с | Бастапқы компоненттер | ЭКК-25 | ЭКК-50 | ЭКК-100 | ЭКК-200 |
| Эпоксид шайыры ЭД-16 | |||||
| Сұйық каучук, СКН-10-1А | |||||
| 646 еріткіші | |||||
| Алюминий ұнтағы (н/е темір сурикі) | 7(15) | 9(18) | 12(25) | 18(37) | |
| Полиэтиленполиамин |
Бояулар. Бұндай атпен майлы бояулар, органикалық және су дисперсиялы полимерлі бояулар, сондай-ақ бейорганикалық тұтқыр заттар мен органикалық желімді құрамдағы бояуларды біріктіріледі.
Майлы бояулар. Майлы бояуларды зауыт жағдайында арнайы бояу езетін машиналарда олиф пен пигментті ұқыпты түрде езу арқылы алады.
Олиф пен пигментті езген кезде, пигменттің немесе толтырғыштың әрбір бөлшегінің үстіне адсорбцияланып, байланыстырғышпен бүркемеленіп тұратын біртекті суспензия алынуы керек. Пигменттің құрамында болатын кейбір металдардың тұздары мен тотықтары, жоғарыда көрсетілгендей, олифтің майлы қышқылдарымен әрекеттесіп, металдық сабын түзеді. Мысалы, қорғасын жосасы суда ерімейтін және бояуға беріктік пен су әсеріне төзімділік беретін қорғасын сабынын түзеді. Бұндай қосындылар бояулы жабылымның коррозияға қарсы қасиеттерін арттырады.
Бояулар қою және сұйық езілген майлы бояулар болып екіге бөлінеді. Қою езілген бояулар дегеніміз – пасталар. Жұмысшы тұтқырлығы жоғары, яғни майлау жұмысына қажетті қоюлықтағы (консистенция), жұмыс орнында олиф қосу арқылы алынатын құрам.
Сұйық езілген бояулар дегеніміз сұйылту үшін олиф қосуды қажет етпейтін, яғни пайдалануға дайын құрамдағы сұйық масса. Бұндай бояуларға, мысалы, құрамында 40-50% олифы бар, мырштың ақ ұнтағы, 50% олифы бар литопонды ақ ұнтақ т.б. жатады.
Өндірісте түсі мен қасиеттері әр түрлі майлы бояулардың мол ассортиментін өндіреді. Майлы бояуларды таңдау мен пайдалану кездерінде бояудың құрамына енетін пигменттің түсі және ерекшеліктерімен қатар бояудың келесі қасиеттері ескеріледі: бояйтын консистенция алу үшін олифтің шығыны (қою езілген бояулар үшін); бүркемелеуі; қабыршықтың кебу мерзімі. Осы қасиеттері өндірістен шығарылған майлы бояудың әр түрі үшін анықталған және өздеріне сәйкес МемСТ пен техникалық шарттарда көрсетілген.
Берілген бояудың тұтқырлығына сәйкес, бояуды жұмыс консистенциясына жеткізу үшін қолданылатын қажетті олифтің мөлшері 17-40% көлемінде болуы қажет. Мысалы, мырштың ақ ұнтағын сұйылту үшін жұмсалатын олифтің мөлшері, сатылатын қою езілген паста массасының 17-28% шамасында болуы тиіс. Қою езілген умбраны сұйылтуға 35-40%, ал темір жосасына 50-70% олиф жұмсалады.
Бүркемелеу қабілеті, төменгі жатқан қабаттың жарық болып бөлінбеуіне дейінгі, 1м2 бетті жабуға қажетті, пайдалануға дайын бояудың өте аз мөлшерімен анықталатын шама. Сонымен пайдалануға дайын охраның бүркемелеу қабілеті 180 г/м2, ал темір жосасының бар болғаны – 35г/м2 тең. Демек темір жосасының бүркемелеу қабілеті жоғары; боялатын беттің бір өлшеміне шығыны, охраның шығынына қарағанда аз. Мырш пен литопонды ақ ұнтақтардың бүркемелеу қабілеті шамамен 150-200г/м2 шамасында болады (бояудың түріне байланысты). Пайдалану жағдайларын анықтау үшін берілген майлы бояудың атмосфера әсеріне төзімділігі, сондай-ақ коррозияға қарсы тұру қасиеттерін бағалау, олиф пен пигмент және басқада да бояудың құрамына енетін заттардың түрлерін ескеру арқылы анықталады.
Майлы бояуларды көбінесе болат конструкцияларын коррозиядан сақтау, терезе жақтауларын және басқа ағаштан жасалған элементтерді ылғалданудан сақтау, сонымен қатар сумен жиі жуылатын және үйкеліске жиі тап болатын беттерді бояу үшін (еден, қоғамдық ғимараттардағы коридор қабырғасының төменгі жағы) пайдаланады. Жарқырауық майлы бояулар әсемдігі жөнінен күңгірт бояулардан төмен болуына байланысты, арнаулы талап қойылатын беттерді бояу үшін (суға жоғарғы төзімділік көрсететін, үйкеліске аз берілетін қабыршық) арзан және жақсы әсемдік әсер беретін сулы эмульсиялы және басқада құрамдағы бояуларды қолданады.
Органикалық және сулы-дисперсиялық полимерлі бояулар. Бұл бояулар жасанды шайырлардан (немесе целлюлозаның туындылары мен каучуктен) пигменттен және ұшатын органикалық еріткіштерден тұрады. Бояу қабыршығының қатаюы, ұшатын еріткіштердің булануы нәтижесінде жүреді.
Сулы дисперсиялы (эмульсиялы) бояулардың құрамына кең тарлаған, арзан және зиянсыз еріткіш – су енеді. Сумен сұйытылған бояуларды суда ерігенде эмульсия түзетін полимерлер негізінде дайындайды. Бояйтын құрамды өндіру үшін су мен полимерден басқа эмульгатор, пигмент, тағы да бояудың қасиеттерін жақсартатын кейбір заттар қолданылады. Бұлардың арасында ең көп тарағаны поливинилацетатты, бутадиенстиролды және полиметилметакрилатты (акрилатты) эмульсиялық бояулар.
Поливинилацетатты бояулар тегіс, күңгірт, механикалық беріктігігі жоғары және жарыққа, суға төзімді қабықша береді. 1-2 сағатта тез кебеді. Бутадиенстиролды бояулар да тегіс күңгірт, жоғарғы механикалық беріктігі мен суға төзімділігі бар жабылым береді. Бұл бояуларды ғимараттар ішіндегі ағаш пен сылақ беттерін жоғарғы сапалы бояу жұмыстарымен өңдеуге ұсынады. Акрилатты бояулар да берік, жақсы жабысатын, атмосфера әсеріне төзімді бояу қабатын береді. Бірнеше минут ішінде жылдам кебеді. Әсіресе ғимараттардың қасбетін және үй ішіндегі жоғарғы ылғалдылығы бар беттерді осы бояулармен өңдеу тиімді.
Сулыдисперсиялы бояуларды жұмыс орнында қажетті қоюлыққа дейін сумен сұйылтып қолдануға болатын, көбінесе ұқыпты езілген сұйық паста күйінде шығарады. Сулыдисперсиялы (эмульсионды) бояулармен тек бетонның, тастың, ағаштың, сылақтың беттерін ғана емес, сондай-ақ кеуекті табандарға, мысалға, гипсті және ағаш-талшықты плиталарды бояп, өңдеуге де болады. Жағылған бояу қабатынан, судың біразы материалдың табанына сіңеді, ал қалғаны буланып кетеді. Нәтижесінде эмульсия бөлініп, біраз кеуектілігіне қарамастан, беріктігі жоғары және суға төзімді қабыршық пайда болады.
Пайда болған қабыршықтың жүйе құрылысы кеуекті болуына байланысты, ол ауа мен буды өткізеді, сондықтан эмульсионды бояуларды негізінен кеппеген беттерді бояуға пайдалана береді. Табандағы сулар бояу арқылы буланады, бояу қабыршығы мен боялған беттің арасындағы байланыс нашарламайды.