Реферат: Лакокрасочные изделия

Пигменты, как правило, полидисперсны, что в большинстве случаев благоприятствует большей плотности упаковки их частиц в красящих пленках и способствует повышению механической прочности и атмосферостойкости защитных покрытий. Обычно размер основной массы частиц пигментов колеблется от 0,5 до 10 мкм. Размеры частиц для разных пигментов колеблются в более широких пределах: от сотых долей (у саж) до десятков микрометров. Продолговатая (волокнистая) и чешуйчатая форма частиц повышает укрывистость, механическую прочность и атмосферостойкость покрытия.

Цвет зависит главным образом от химической природы пигментов и в некоторой степени от его дисперсности, определяющей условия отражения света. .Основной цветовой тон пигмента характеризуется длиной волны той части светового спектра, которая в максимальной степени отражается частицами пигмента.

Красящая способность (интенсивность) пигмента определяется как способность его при смешивании с пигментами другого цвета оказывать влияние на цвет получаемой смеси. Интенсивным считается тот пигмент, который расходуется в меньшем количестве для придания смеси определенного оттенка, например при разбеливании (смешивании с белилами).

Красящая способность пигментов зависит от их химической природы и от дисперсности. С повышением степени дисперсности красящая способность пигмента увеличивается. Добавление наполнителей, естественно, ухудшает красящую способность пигмента, но в ряде случаев это бывает экономически целесообразно для дефицитных пигментов с высокой интенсивностью.

Укрывистость (кроющая способность} — это свойство пигмента, растертого с маслом и нанесенного ровным красочным слоем, делать невидимым цвет закрашиваемой поверхности (грунта). Укрывистость пигмента тем лучше, чем более тонкий слой тертой краски необходимо нанести для закрашивания нижележащего слоя без просвечивания его цвета.

Укрывистость зависит от природы пигмента, его плотности и дисперсности, формы его частиц, а также от разности коэффициентов преломления пигмента и связующего вещества. Малое различие коэффициентов преломления пигмента и пленкообразующего вещества способствует образованию лессирующей (просвечивающей) красочной пленки. Такие плохо укрывистые красочные составы дает, например, мел с маслом, у которых близкие коэффициенты преломления (1,60 и 1,47). Поэтому сочетание мела с маслом (олифой) не рекомендуется. Сочетание мела с клеевым связующим, наоборот, дает хорошие результаты. Хотя сырая красочная пленка мало укрывиста в результате малой разности коэффициентов преломления мела и водного клеевого раствора (1,6 и 1,35), после улетучивания воды и заполнения пор между частицами воздухом (коэффициент преломления 1) пленка становится хорошо укрывистой. Этот пример указывает на важность правильного подбора пигмента и пленкообразующего вещества.

При составлении красочных составов учитывают возможность химического взаимодействия пигмента с веществами, содержащимися как в пленкообразователе, так и в окружающей среде данного помещения. Например, нежелательно готовить краску из ультрамарина на закисшем клее или на олифе, содержащей много свободых жирных кислот, так как от их действия ультрамарин обесцвечивается. Пигменты, нестойкие к действию щелочей, например свинцовый крон и малярная лазурь, не следует применять для окраски по свежей штукатурке и в красочных составах, содержащих щелочи (казеиновые и сили­катные красочные составы). 1Пигменты, содержащие медь, ртуть и свинец, ядовиты, поэтому их нельзя применять для окраски посуды, игрушек, мебели и других изделий, с которыми тесно соприкасается человек.

По цвету пигменты делят на ахроматические (белые, серые, черные) и хроматические (цветные).

Белые пигменты — это цинковые (Zn), литопонные (BaiSO4+ ZnS) и титановые белила (TiCh с добавлением BaaSO). Ранее распространенные свинцовые белила для производства товаров народного потребления в настоящее время не применяют. Они токсичны, а кроме того, покрытия на их основе от действия сероводорода темнеют. Благодаря высокому качеству и распростране­нию природного сырья выпуск титановых белил постепенно ..увеличивается. Из белых пигментов они наиболее перспективны.

Черные и серые пигменты представлены в основном сажами. Темно-серая окраска может быть получена с помощью графита, а серебристо-серая с помощью металлических порошков алюминия и цинка.

Желтые пигменты — это охра (глина, окрашенная окислами железа), свинцовый и цинковый кроны (хроматы Рг и Zn).

Красные пигменты — железный сурик, марс и мумия (железоокисные пигменты), а также свинцовый сурик (оранжево-красный), искусственная киноварь (осажденный краситель).

Ккоричневым пигментам относят умбру (глину, окрашенную окисями железа и марганца) и некоторые разновидности железоокисных красных пигментов (мумии, марса, сурика).

Синие пигменты — это в основном ультрамарин, малярная лазурь (милори) и фталоцианин меди — органический пигмент (пигментный краситель), по свой­ствам не уступающий минеральным пигментам.

Зеленые пигменты включают свинцовую и цинковую зелени (смеси кронов с лазурью), окись хрома (хромовую зелень).

Металлические пигменты представляют собой тонко измельченные порошки и пудры алюминия, меди и цинка и их сплавов. Они имеют шарообразную и чешуйчатую форму частиц. Получают их измельчением фольги (главным образом обрезков) или распылением расплавленного металла. Металлические пигменты, особенно пигменты, полученные из алюминиевой фольги, отличаются высокой укрывистостью, теплоотражательной способностью, антикоррозионными свойствами и атмосферостой-костью. Кроме того, они обладают хорошими декоративными свойствами и используются часто как декоративные пигменты. К наиболее распространенным относят медную (золотистую¹ ) бронзу (сплав меди и цинка). Ее применяют, в частности, для покрытий, имитирующих позолоту.

II . Общие свойства лакокрасочных составов и покры­ тий

Лакокрасочные покрытия с надежными защитными и хорошими декоративными свойствами обычно получают при многослойном нанесении последовательно сначала грунта и шпаклевки, затем слоев лака или краски. Верхний слой краски часто покрывают слоем лака.

Грунтовки применяют для повышения влагостойкости изделия и для улучшения прилипаемости (адгезии) пленки краски к окрашиваемой поверхности. Их наносят первым слоем. Далее для устранения неровностей поверхности загрунтованных изделий, а также трещин и выщербин поверхностей, подлежащих окраске, производят шпаклевку.

Грунтовки и шпаклевки приготовляют на основе пигментов и наполнителей (мела), затирая их с лаками. Грунтовки отличаются от эмалевых красок более низким, а шпаклевки — более высоким содержанием пигментов (вместе с наполнителями).

Пленкообразующее вещество (пленкообразователь) является главной составной частью любого лакокрасочного состава и покрытия. От него зависят основные и специфические свойства лакокрасочных составов и покрытий. К основным общим свойствам лакокрасочных составов относят вязкость, концентрацию, скорость высыхания, укрывистость, токсичность и др.

Вязкость лакокрасочного состава должна быть не очень высокой, чтобы не затруднять работу малярной кистью или валиками и не применять слишком высоких давлений при покрытии методом пневматического распыления. При чрезмерном повышении вязкости лакокрасочный состав плохо разливается и не полностью заполняет поры и неровности поверхности, что ухудшает адгезию покрытия.

Концентрация пленкообразующего вещества в лакокрасочном составе сильно влияет на физико-механические и оптические свойства пленок. Она должна быть достаточной для обеспечения необходимой вязкости лака или краски, а также толщины и прочности пленки покрытия. Толщина лакокрасочного покрытия обычно составляет 60—100 мкм, иногда 300 мкм, что достигается нанесением нескольких слоев (с сушкой после каждого слоя). Средняя толщина одного слоя высохшего покрытия, нанесенного распылением, колеблется от 10 до 25 мкм.

Скорость высыхания лакокрасочных составов определяется скоростью испарения летучих растворителей или химических процессов, протекающих в пленкообразователе под действием кислорода воздуха, тепла, катализаторов и отвердителей. В практике малярных работ различают два этапа высыхания олиф, лаков и красок: высыхание от пыли и полное высыхание. Скорость высыхания олиф и масел характеризуется йодным числом — количеством йода, присоединяющегося по месту двойных связей молекул масла.

Степень перетира важна для пигментированных лакокрасочных составов. Размер частиц пигмента, естественно, не должен превышать толщины высохшей пленки, иначе невозможно получить гладкое и ровное покрытие.,, При механических воздействиях крупные частицы легко, вырываются из пленки и повреждают покрытие. Основные свойства лакокрасочных покрытий характеризуются показателями их механических и декоративных свойств, адгезионной способностью, стойкостью к воздействию окружающей среды. Механическую прочность по­крытий оценивают показателями твердости, гибкости (астичности), прочности на удар, стойкости к истиранию и др.

Декоративные свойства покрытий должны соответствовать функциональному назначению и условиям эксплуации. Их характеризуют цветом, блеском, фактурой и |ассом (покрытия). По степени блеска различают глянжые, полуглянцевые, полуматовые, матовые. По фактуре герытия могут быть гладкие, рисунчатые (например, молотковые») и рельефные («шагрень»).

Внешний вид покрытия с учетом степени блеска, характера фактуры и наличия дефектов характеризуют классом. Покрытия 1-го класса имеют однородную гладкую и блестящую поверхность без видимых (невооруженным глазом) дефектов. Однородные рисунчатые и рельефные покрытия, как правило, относят ко 2-му классу. Большинство товаров народного потребления (холодильники, радиоаппаратура, мебель и др.) имеют покрытие 1-го класса.

Адгезионная способность (адгезия) оценивается прочностью прилипания лакокрасочного покрытия к поверхности изделия. Это наиболее важное свойство покрытия зависит от степени смачивания поверхности изделия лакокрасочным составом и адсорбции его поверхностью, от величины сил взаимодействия между пленкой и поверхностью изделия. Характер сил взаимодействия, обусловли­вающих прилипание и склеивание, рассмотрен в главе «Клеящие материалы».

Существенное влияние оказывает состояние покрываемой поверхности. Окислы (ржавчина), жировые загрязнения, влага, пыль, адсорбированные поверхностью пары в газы препятствуют образованию молекулярного контакта между молекулами покрытия и покрываемой поверхности, резко снижая прилипаемость (адгезию) покрытия, его прочность и стойкость к различным внешним воздействиям. Гладкие и блестящие (глянцевые) покрытия дольше сохраняются и лучше защищают. Стойкость к воздействию окружающей среды является важнейшим свойством лакокрасочного покрытия. Ее оценивают по стойкости к воздействию влаги, света, пониженных и повышенных температур и др.