Товарознавча хараккеристика товарів
ВВЕДЕНИЕ
К лакокрасочным материалам относятся жидкие составы на различной основе, способные при нанесении на твёрдую поверхность высыхать с образованием плёнок – покрытий.
Лакокрасочные товары предназначены для получения защитных и декоративных покрытий на металлах, древесине и строительных композиционных конструкциях. Такие покрытия обладают водоотталкивающими свойствами, предохраняя материалы от разрушения (гниения древесины, коррозии металлов и др.), а также играют активную роль в формировании цветовой гармонии интерьеров.
Главными компонентами лакокрасочных материалов в общем случае являются плёнкообразующие вещества, растворители, пластификаторы, сиккативы или отвердители, антистарители, красители или пигменты, разбавители, наполнители и добавки.
Плёнкообразующие вещества в лакокрасочных материалах – высокомолекулярные соединения различной природы: растительные масла, природные смолы, конденсационные и полимеризационные синтетические смолы, эфиры целлюлозы. Наибольшее распространение в настоящее время получили плёнкообразующие вещества на основе синтетических смол.
Растворители и разбавители являются технологическими летучими вспомогательными компонентами лакокрасочных материалов, придающими им требуемую вязкость (малярную консистенцию) для нанесения сплошной плёнки. В качестве растворителей и разбавителей применяют углеводороды, спирты, кетоны, сложные и простые эфиры. Растворители, как правило, выполняют роль активного компонента, действующего на плёнкообразующее вещество, а разбавители используются лишь для снижения вязкости готовой композиции и обычно испаряются быстрее, чем растворители. К наиболее распространённым растворителям лакокрасочных материалов относятся ацетон, бензин, скипидар, толуол, уайтспирит, этилацетат, а к разбавителям – бензол, смесь этилцеллюлозы и этанола и др.
Пластификаторы (мягчители) предназначены для повышения эластичности лакокрасочных составов. К важнейшим из них относятся касторовое масло, дибутилфталат, трикрезилфосфат и др.
Сиккативы применяют для ускорения высыхания плёнкообразующих материалов, приготовленных в основном на растительных маслах. В качестве сиккативов чаще всего используют соли свинца, марганца, кобальта, цинка и кальция, образованные жирными, соляными и нафтеновыми кислотами.
Отвердителями пользуются при структурировании (сшивке) линейных синтетических смол (например, эпоксидных).
Антистарители (антиоксиданты) вносят в лакокрасочные материалы для уменьшения влияния кислорода воздуха на покрытия.
Красители представляют собой органические соединения, а пигменты – тонкодисперсные порошки, придающие определённый цвет покрытию.
Наполнители, в качестве которых используют барит, сернокислый барий, тальк, мел и другие вещества, способствуют повышению кроющей способности (укрывистости) лакокрасочных составов и механических свойств получаемого покрытия.
Добавки вводят в состав лакокрасочных материалов с целью повышения адгезии их к укрываемой поверхности. Обычно их относят к классу поверхностно-активных веществ (соли жирных кислот, триэтиламин и т.д.).
Сочетая указанные выше компоненты, получают лакокрасочный материал с требуемым набором свойств.
По составу основные лакокрасочные материалы делят на лаки, эмали и масляные краски (вспомогательными лакокрасочными материалами являются грунтовки, шпатлёвки и грунтшпатлёвки), по назначению – на атмосферостойкие, водостойкие, специальные, маслобензостойкие, химически стойкие, термостойкие и электроизоляционные (ГОСТ 9825 - 73).
Лаки представляют собой растворы плёнкообразующего вещества (смол) в органических растворителях с добавлением в ряде случаев пластификаторов, сиккативов, отвердителей и красителей.
Эмали (эмалевые краски) являются суспензиями пигментов или смесей с наполнителями в лаках.
Масляные краски готовят на основе растительных масел, загущенных пигментами. Грунтовки являются композициями лаков и пигментов. Они обладают защитными свойствами и высокой адгезией к укрываемой поверхности и служат подстилающим слоем для лакокрасочного покрытия. Шпатлёвки представляют собой высоконаполненные составы на основе специальных лаков с содержанием пигментов и наполнителей до 85-90%.
Основными характеристиками лакокрасочных покрытий являются адгезия к укрываемой поверхности (ГОСТ 15140 - 78); атмосферостойкость (ГОСТ 6992 - 68); стойкость к воде, растворам солей, кислотам и щёлочам, минеральным маслам и бензину; термостойкость или теплостойкость; укрывистость или кроющая способность (ГОСТ 8784 - 75).
Маркировка лакокрасочных материалов
Существующие правила маркировки позволяют определять по обозначению лакокрасочных материалов их свойства, назначение и условия эксплуатации. Буквы в первой части марки лакокрасочного материала указывают на его пленкообразующую основу. Укажем наиболее распространенные из них:
АК - акриловая
БТ - битумная
ГФ - глифталевая
МА - масляная
МЛ - меламиналкидная
НЦ - нитроцеллюлозная
ПФ - пентафталевая
ФЛ - фенолформальдегидная
ХВ - перхлорвиниловая
ХС - винилхлоридная
ЭП - эпоксидная
Следующими за буквами цифрами обозначаются условия эксплуатации и регистрационный номер лакокрасочного материала. Первая цифра в числовом индексе обозначает условия эксплуатации:
1 - для эксплуатации в атмосферных условиях
2 - для использования внутри помещений
3 - консервационное покрытие (на время транспортировки; впоследствии удаляется)
4 - покрытие, устойчивое к воздействию горячей воды
5 - покрытия специального назначения
6 - маслобензостойкие
7 - химически стойкие
8 - термостойкие
9 - электроизоляционные
0 - грунтовки
00 - шпатлевки
Иногда при маркировке краски после цифр указываются одна или две буквы, обозначающие некоторые ее особенности:
ГС - горячая сушка
ХС - холодная сушка
М - матовая
ПМ - полуматовая
ВЭ - содержит воду, эмульгированную в пленкообразователе
НГ - негорючая
Раздел 1. Грунтовка поверхности перед отделкой
1.1. Значение грунтовки поверхности перед отделкой
Подготовка поверхности перед окрашиванием имеет большое значение для получения высококачественного покрытия и обеспечения длительности его службы. Подготовка поверхности заключается в очистке от продуктов коррозии, старой краски, жировых и других загрязнений. Способы подготовки поверхности подразделяются на две основные группы: механические и химические.
К механическим способам очистки относятся: очистка с помощью инструмента (щетки, шлифовальные машинки), очистка при помощи песка, дроби, смеси песка и воды. Применяя эти способы можно получить хорошо очищенную поверхность с равномерной шероховатостью, которая способствует наилучшей адгезии лакокрасочной пленки.
К химическим способам очистки поверхности прежде всего относится обезжиривание поверхности, которое производится с помощью щелочных моющих составов или с помощью активных растворителей (смывок) в зависимости от типа загрязнения.
При обновлении лакокрасочного покрытия необходимо его тщательно осмотреть. Если старое лакокрасочное покрытие прочно держится на поверхности в виде сплошного слоя, его следует вымыть теплой водой с моющими средствами и высушить. Если же покрытие держится непрочно, его необходимо полностью удалить.
Первой операцией после подготовки поверхности является грунтование. Это одна из наиболее важных и ответственных операций, так как первый грунтовочный слой служит основой для всего покрытия. Основное назначение грунта - создание прочной связи между окрашиваемой поверхностью и последующими лакокрасочными слоями, а также обеспечение высокой защитной способности покрытия. Грунтование следует производить сразу же после окончания работ по подготовке поверхности. Грунтовку можно наносить кистью, краскораспылителем или другим способом. Слой грунта должен быть тонким по сравнению с внешними слоями краски. Сушку грунта следует проводить в соответствии с режимом, предусмотренным технологией.
Малярные работы начинаются со штукатурки стен. При выборе материала для штукатурки необходимо определиться, какой вид отделки будет на стене (покраска, обои, декоративная штукатурка или др.).
Рекомендуется использовать для штукатурки стен “Гипсовую штукатурку”.
Чтобы понять выгоду от использования “Гипсовой штукатурки”, следует учитывать следующие её отличительные черты:
Рис. 1. Штукатурка
- наносится на стену тонким слоем, что позволяет выводить стену с минимальными затратами на материал;
- не дает усадку и не дает трещин;
- высыхает в два раза быстрее, чем обычная штукатурка;
- расход шпатлевки по оштукатуренной поверхности значительно снижается;
Если учесть все эти факторы, общая стоимость материалов по сравнению с аналогичными работами с применением обычной “цементно-песчаной” смеси останется неизменной.
Однако Вы существенно экономите на времени, стоимости самих работ и получаете заведомо более качественный и надежный результат. Перед нанесением штукатурки, на стену наносится грунт глубокого проникновения, который позволяет слою
Рис. 2. Нанесение гипсовой штукатурки
штукатурке прочнее держаться на стене. В слой штукатурки вмуровывается армирующая сетка из стекловолокна, которая позволяет сгладить напряжения внутри штукатурки и избежать появления микротрещин. Далее на оштукатуренную поверхность наносится несколько слоев шпатлевки. Перед каждым слоем поверхность грунтуется. Затем стена шлифуется и наносится финишный слой шпатлевки (специальная шпатлевка с более мелкой фракцией).
Если стена готовится под покраску, то шлифовка и шпатлевка производятся при свете специального прожектора большой мощности, который позволяет отследить малейшие недочёты на стене. По окончании процесса предварительной обработки стена готова для нанесения отделочного материала (краска, обои, декоративная штукатурка и др.)
Шпатлевки - пастообразные лакокрасочные материалы, применяемые для выравнивания поверхностей и заполнения неровностей перед нанесением на них красок.
Помимо пленкообразующих веществ, шпаклевки содержат наполнители, например: мел, тальк и др. и пигменты, например: цинковые белила, охру. Различают лаковые, масляные и клеевые шпаклевки, основой которых служат соответственно лаки, олифы, природные клеи. Для нанесения густых шпаклевок применяют шпатель или кусок резины; шпаклевки, разбавленные небольшим количеством растворителя, можно наносить методом пневматического распыления. Толщина слоя шпаклевки достигает 300 мкм. Высохший слой шпаклевки должен хорошо шлифоваться абразивной шкуркой или другими инструментами.
Грунтовка (грунт) - суспензия пигмента или смеси пигментов и наполнителей в связующем веществе. Образует после высыхания однородную непрозрачную пленку с хорошей адгезией к подложке (адгезия- прилипание, сцепление). Грунтовки образуют нижние слои покрытий, создавая надежное сцепление верхних слоев покрытия с окрашиваемой поверхностью. Кроме того, они защищают металл от коррозии, выделяют структуру древесины, закрывают поры материала, выравнивают и создают однородную поверхность перед окраской. Они служат для выравнивания и уменьшения пористости окрашиваемой поверхности и обеспечения хорошего сцепления с нею чистовых покрывных материалов. Кроме того, они должны иметь высокую коррозионную устойчивость, выполняя защитные функции. Сами по себе грунтовки не обладают высокими декоративными качествами, поэтому самостоятельно практически не применяются. Но это чрезвычайно важные материалы и пренебрегать ими не следует. Такая экономия приведет к необходимости частой перекраски, перерасходу более дорогих укрывных материалов и, как результат, увеличению стоимости окрасочных работ. Оптимальная доля грунтовок в общем количестве используемых лакокрасочных материалов не должна опускаться ниже 25-30%.
1. Защищаемая поверхность (металл, дерево, бетон и др.)
2. Грунтовочный слой;
3. Шпатлевочный слой. При окрашивании пористых материалов ( древесины, бетона и т.д. ) может наноситься первым без грунтовочного слоя;
4. Защитно-декоративный слой краски, эмали или лака.
Грунтовки готовят на основе природных или синтетических, жидких или твёрдых плёнкообразующих веществ — олиф, алкидных смол, мочевиноформальдегидных смол, эпоксидных смол и др.; твёрдые плёнкообразующие материалы применяют в виде концентрированных растворов или дисперсий в органических растворителях или в воде. Многие грунтовки содержат в своём составе пигменты (например, железный или свинцовый сурик, цинковый крон), а иногда и наполнители (например, тальк, слюду, мел). На окрашиваемую поверхность грунтовку наносят шпателем, кистью, распылением и другими способами. Толщина плёнки грунтовочного состава 10—100 мкм (0,01—0,1 мм).
1.2. Классификация и ассортимент грунтовочных материалов и технология их нанесения
По виду связующего грунтовки на синтетической основе можно разделить на несколько групп.
Акриловые. Как и акриловые краски, они применимы практически для всех поверхностей (свежая и старая штукатурка, цемент, бетон, кирпич, древесина, ДВП и ДСП). Обладают привлекательными потребительскими свойствами - не имеют специфического запаха и сохнут за 2-4 часа. Акриловые грунтовки не рекомендуется использовать как защитное покрытие для черных металлов, поскольку со временем на обработанной металлической поверхности могут выступить ржавые пятна.
Алкидные. Особенно хорошо применяются при нанесении на древесину. Они "вспучивают" ее структуру, в результате чего получается поверхность, хорошо восприимчивая к большинству отделочных покрытий. Часто используют сильно пигментированную алкидную грунтовку, которая создает полуматовую пленку и усиливает глубину верхнего цвета.
Сохнут алкидные грунтовки 12-16 часов. При добавлении цинка являются одними из лучших антикоррозийных грунтовок для стали. Различают несколько разновидностей: на фосфате цинка - лучшая антикоррозийная грунтовка под алкидные краски, на хромате цинка - с аналогичными свойствами, но с более широким спектром применения (например, для конструкций, включающих в себя и деревянные элементы). Единственное существенное ограничение - такими грунтовками не рекомендуется покрывать штукатурные и гипсовые поверхности.
Глифталевые. Эти грунтовки предназначены для сухих помещений. Время высыхания - 24 часа при комнатной температуре и 1-2,5 часа при t=100 ˚C. Применяются преимущественно для первичного покрытия металлических поверхностей.
Перхлорвиниловые. Эти грунтовки эффективны при покрытии металлов. Используются также для нанесения на оштукатуренные кирпичные и бетонные поверхности. В этом качестве их преимущества особенно очевидны в холодное время года. При температуре 18-20 ˚С высыхают за 1 час. Не рекомендуются для
Поливинилацетатные. Сохнут еще быстрее - при комнатной температуре за 0,5 часа. Используются для создания слоя под поливинилацетатную краску. Наносить лучше с помощью краскораспылителя.
Полистирольные. Содержат токсичные растворители, поэтому их не следует применять в закрытых помещениях. Используются в качестве подслоя на оштукатуренных и деревянных поверхностях.
Фенольные. Применяются в качестве первичного покрытия по дереву и металлу. При температуре 20С высыхают в течение 10-12 часов.
Кроме этих грунтовок, из числа изготовляемых на основе полимерных связующих, достаточно широко применяются пентафталевые, эпоксидные и сополимерновинилхлоридные.
Хотелось бы также, представить информацию о некоторых широко распространенных грунтовочных составах отечественного производства.
ГФ-017. Представляет собой суспензию пигментов в смеси алкидных лаков и меламиноформальдегидной смолы с добавлением растворителей, антиоксидантов, поверхностно-активных веществ. Грунтовка предназначена для покрытия металлических поверхностей. Наносится: пневмораспылением, распылением в электрическом поле, окунанием или кистью. В качестве растворителя используются сольвент, растворители РЭ-ЗВ и РЭ-4В. Образует ровное полуглянцевое или полуматовое покрытие без посторонних включений. При температуре 125 С высыхает за 30 мин. Токсична и пожаровзрывоопасна.
ГФ-021. Грунтовка является суспензией пигментов и наполнителей в алкидном лаке с добавлением растворителей, сиккатива и стабилизирующих веществ. Наносится теми же способами, что и ГФ-017. Используется для грунтования металлических и деревянных поверхностей под обработку различными эмалями. Покрытие матовое или полуглянцевое. Высыхает при комнатной температуре за 24 часа. Токсична и пожароопасна.
ГФ-0163. Предназначается для грунтования черных металлов, меди и ее сплавов, а также деревянных поверхностей под покрытие различными эмалями. Допускается применение грунтовки как самостоятельного покрытия. Пленка грунтовки устойчива к изменению температуры от -50 до +60 С. Разбавители: ксилол, сольвент или их смесь (в соотношении 1:1) в количестве 25% массы грунтовки. Расход на однослойное покрытие 40-60 г/м2. Время высыхания 24 часа при температуре 18-22 ˚С.
ПФ-0260. Суспензия пигментов и наполнителей в лаке ПФ-053 с добавлением растворителей, сиккатива и стабилизирующих веществ. Служит для грунтования металлических и деревянных поверхностей под покрытие различными эмалями. Наносится пневматическим и безвоздушным распылением, распылением в электрическом поле, струйным обливом, окунанием или кистью. Разводится сольвентом, ксилолом или смесью одного из указанных растворителей с уайт-спиритом в соотношении 1:1. При температуре 20С высыхает за 24 часа.
ФЛ-ОЗ. Суспензия пигментов и наполнителей в лаке на основе синтетических фенолформальдегидных смол, модифицированных растительными маслами с добавлением растворителей. Используется для грунтования черных металлов, медных и титановых сплавов, а также деревянных поверхностей. Наносится распылением, окунанием или кистью. В качестве растворителя используют сольвент или ксилол. При комнатной температуре высыхает за 8 часов.
НЦ-081. Применяется для грунтования металлических и деревянных поверхностей под покрытие нитроцеллюлозными и нитроглифталевыми эмалями. Наилучший способ распыления - пневматический. Растворитель - № 646. Пожароопасна и токсична.
ВАК-01-Ф. Бесцветная, прозрачная, для грунтовки фасадных и внутренних поверхностей при строительных, ремонтных и отделочных работах.
ВАК-01-У (укрепляющая) Специально для рыхлых поверхностей.
ВАК-02-П. Для грунтовки с пропиткой поверхностей при внутренних работах.
У трех последних грунтовок расход составляет 100 г/ м2, а время высыхания 1 час при +20˚С.
Производятся грунтовки и на основе натуральных (природных) смол. Чаще всего это олифа, изготовленная на основе растительных масел. Для обработки срезов сучков, на которых выступает смола, используется шеллаковая грунтовка. Она получается при растворении выделяемого некоторыми насекомыми секрета в различных спиртах, чаще всего метиловом. Среди других природных смол можно выделить канифоль, получаемую из смолы сосны, ели, лиственницы и кедра. В значительно меньшей степени в этом качестве используется янтарь.
И все же, несмотря на то, что торговля предлагает сейчас широкий выбор лакокрасочных материалов и грунтовок, можно приготовить огрунтовочный состав самостоятельно, если, конечно, есть желание и время.
Для квасцовой грунтовки под клеевую окраску на 10л готового продукта потребуется: 2,5кг просеянного мела, 200г 40%-ного хозяйственного мыла, такое же количество сухого столярного клея, 150г алюмокалиевых квасцов и 5-35г олифы. В одной посуде в 3л кипящей воды растворяют квасцы. В другой - 3л клея. Для растворения хозяйственного мыла также желательно воспользоваться отдельной емкостью и приготовить 2л горячего мыльного раствора. Его вливают в клей и, добавив олифу, получают эмульсию. И уже в эту эмульсию выливается квасцовый раствор. Затем, когда полученная масса остынет, в нее высыпается мел и добавляется небольшое количество воды, ровно столько, чтобы получить 10л готовой грунтовки. Но прежде чем приступать к работе, грунтовку тщательно размешивают и процеживают.
Под клеевую окраску используют и купоросную грунтовку. Для ее приготовления на 10л воды так же, как и для предыдущей, потребуется: 2,5-3кг просеянного мела, по 200г сухого столярного клея и 40%-ного хозяйственного мыла, 25-30г олифы, но вместо квасцов 100-150г медного купороса. Купорос растворяется в 3л кипящей воды, причем использовать для этих целей следует эмалированную посуду. Далее всё аналогично предыдущему рецепту. Особенность лишь в том, что и хранить купоросную грунтовку следует в эмалированной посуде. Под известковые окраски изготавливают составы на известковом тесте.
Лучшими качествами обладают так называемые мыловары, содержащие в своем составе мыло и олифу.
Грунтовка-мыловар на известковом тесте содержит 2-3кг жирного известкового теста, 200г 40%-ного хозяйственного мыла и 100г олифы. Сначала готовится мыльно-масляная эмульсия. Для этого в горячий мыльный раствор вливается олифа, после чего полученный состав тщательно перемешивается. Готовая эмульсия медленно добавляется в известковое тесто. Полученная смесь тщательно перемешивается, разбавляется водой и процеживается через частое сито. Для получения более "крепкого" раствора (он может потребоваться для обработки сильно закопченных мест) допустимо увеличение содержания мыла в 1,5-2, а олифы в 3-4 раза. Можно приготовить грунтовку на известковом тесте с солью. На 10 л состава потребуется 2,5-3кг жирного известкового теста и 50-100г поваренной соли.
Известковое тесто тщательно перемешивается в 5л холодной воды. В 2л горячей воды растворяется соль. Соляной раствор медленно вливается в разведенное известковое тесто, после чего для получения необходимого объема добавляется вода. Готовую смесь необходимо процедить через мелкое сито.
Таблица 2. Специальные грунтовки
Маркировка | Назначение |
ГФ-57 | Для нанесения маркировки на резиновые изделия. |
ВЛ-02 | Для грунтования металлических поверхностей перед нанесением лакокрасочных материалов, а также вместо фосфатирования и оксидирования. |
ЭП-0248 | Для антикоррозионной защиты металлических поверхностей, характеризуется прекрасным сочетанием высоких физико-химических и защитных свойств. |
ЭП-0280 | Антикоррозийная защита углеродных сталей (без обработки, оцинкованных, кадмированных или фосфатированных), нержавеющих (без обработки или пассивированных), алюминия и др. цветных металлов. |
МЛ-064 | Создание защитно-декоративного покрытия на деталях велосипедов. |
ЭП-0281 | Антикоррозионная окраска металлоконструкций. Так же предназначается для нанесения на сильно напряженную стальную поверхность, подходит для окраски транспортных средств, железнодорожного подвижного состава. Можно использовать для окраски металла под сварку. |
ЭП-0199 | Для применения в комплексных системах лакокрасочных покрытий для грунтования и самостоятельной защиты прокорродировавших поверхностей черных металлов (толщина слоя продуктов коррозии до 100 мкм), подвергающихся воздействию климатических факторов промышленной атмосферы, содержащей агрессивные газы и пары либо кратковременному обливу кислотами и щелочами. |
ФЛ-03Ж | Для грунтования поверхностей из черных металлов, медных и титановых сплавов, а также деревянных поверхностей. Перед применением в грунтовки вводится сиккатив НФ-1 или ЖК-1 в количестве 4 % от массы. |
ХВ-062 | Для местной защиты поверхности металлов в процессе контурного травления в агрессивных средах и применяется в комплексном покрытии. |
НЦ-081 | Для грунтования металлических и деревянных поверхностей под покрытия нитроцеллюлозными и нитроглифталиевыми эмалями. |
ЭП-0107 | Для защиты строительных конструкций, гаражей, бытовой техники по металлу, дереву, кирпичу в атмосферных условиях, а также в промышленных с высоким содержанием агрессивных газов, паров кислот и щелочей. |
ЭП-076 | Для окраски деталей из магниевых и титановых сплавов и сталей, эксплуатирующихся в различных климатических условиях. |
ХС-068 | Для защиты в комплексном многослойном покрытии оборудования и металлических конструкций от воздействия минеральных кислот и щелочей при температуре до 60°С, а также под перхлорвиниловые химически стойкие эмали. |
ФЛ-086 | Для грунтования деталей из алюминиевых сплавов и стали, работающих при температуре до 200°С, и поставляется комплектно с сиккативом НФ-1. |
ХС-010 | Для защиты в комплексном многослойном покрытии (грунт, эмаль, лак) оборудования и металлических конструкций, подвергающихся воздействиям минеральных кислот, щелочей, солей, агрессивных газов и других химических реагентов, имеющих температуру не выше 60°С. |
ЭП-0289 | Для промежуточного толстослойного покрытия (толщиной до 120 мкм) для защиты внутренних и наружных металлических поверхностей кузовов вагонов минераловозов и наружных поверхностей вагонов зерновозов, а также защиты металлоконструкций, оборудования, различных изделий из стали, фосфатированной стали, оцинкованной стали, нержавеющей стали, алюминия и его сплавов и других цветных металлов, подвергающихся воздействию климатических факторов. |
АК-069 | Для грунтования деталей из алюминиевых и магниевых сплавов, стали углеродистой и нержавеющей обладает высокими адгезионными свойствами. |
ПФ-0244 | Для грунтования металлических и деревянных поверхностей под покрытия различными эмалями, а также для временной защиты металлических изделий. |
Олифы
Олифами называются маслянистые вещества, приготовляемые на основе растительных масел и некоторых искусственных органических продуктов, способные образовывать при высыхании твердые и эластичные пленки. Они применяются при грунтовании поверхности перед окраской, а также в смеси с красочными пигментами (при приготовлении масляных красок) и с различными смолами (при изготовлении масляно-смоляных лаков и эмалей).
Растительные масла, используемые в лакокрасочном производстве, по их способности к высыханию условно подразделяются на три группы: высыхающие, полувысыхающие и невысыхающие.
Высыхающие масла. Эти масла обладают свойством образовывать при высыхании блестящие, прочные, неплавкие и неразмягчающиеся пленки, характеризующиеся высокой влагостойкостью и почти не растворимые в органических растворителях.
Важнейшими и наиболее распространенными представителями этой группы являются льняное, конопляное и перилловое масла. Менее распространено тунговое (древесное) масло. Последнее высыхает с наибольшей скоростью и дает наиболее прочную пленку.
Льняное масло получают из семян льна, а конопляное — из семян конопли. В семенах льна и конопли содержится до 30-35% масла. Льняное масло — наиболее ценное сырье для производства олиф и масляных лаков. Конопляное масло сохнет медленнее, чем льняное, и дает более темную пленку.
Перилловое масло получают из семян однолетнего растения — периллы, произрастающего главным образом на Украине и на Кавказе. По составу и свойствам оно приближается к льняному маслу.
Тунговое (древесное) масло извлекают из плодов тунгового дерева, содержащих до 50% масла. Тунговое дерево культивируется, главным образом, в Японии, Китае, на Кавказе. Масло имеет светло- или темно-желтый цвет и резкий, неприятный запах, содержит ядовитые вещества.
Полувысыхающие или частично высыхающие масла. Они составляют наиболее обширную группу, в которую входят растительные масла, резко отличающиеся друг от друга скоростью высыхания: от довольно высокой — у подсолнечного, соевого масла до весьма низкой — у хлопкового и оливкового.
Невысыхающие масла. К ним относится касторовое масло, получаемое из семян клещевины. Оно совершенно не высыхает, поэтому применяется в качестве смазочного материала и пластификатора. Только после глубокой термической переработки, связанной с дегидратацией и образованием в молекулах масла ненасыщенных связей, касторовое масло становится высыхающем и успешно используется в производстве олиф и масляных лаков.
Скорость высыхания масел увеличивается при добавлении сиккативов. Сиккативами называют растворимые в масле соединения кобальта, марганца, свинца, цинка и некоторых других металлов, обладающих способностью ускорять процесс высыхания растительных масел. Так, льняное дает пленку, которая высыхает без сиккативов лишь за 6-8 дней, тогда как после добавления сиккативов высыхание заканчивается в несколько часов (6-10 ч.). Благодаря такому действию сиккативы добавляют во все олифы, масляные лаки и тертые масляные краски.
Сырьем для сиккативов служат главным образом канифоль, льняное масло и нафтеновые кислоты в виде мылонафта или асидола. В качестве неорганического сырья применяются преимущественно уксуснокислый кобальт, пиролюзит (перекись марганца), уксуснокислый свинец (свинцовый сахар), свинцовый сурик и глет.
Указанные выше соединения свинца, марганца и кобальта часто добавляют к маслу в процессе варки. При температуре 200-300 ˚С они частично растворяются, образуя соли жирных кислот, которые и являются катализаторами высыхания масла. Однако эти соединения растворяются с большим трудом и полностью не используются. В то же время требуется излишнее перегревание масла, что вызывает его потемнение.
Плавленые сиккативы получают плавлением порошкообразного минерального сырья с канифолью, льняным маслом или нафтеновыми кислотами сначала при температуре 120-170 ˚С, а затем при 230-280 ˚С до полного растворения. После окончательного охлаждения плавленые сиккативы представляют собой твердую или густую липкую массу, растворимую в скипидаре, бензине и др.
Осажденные сиккативы образуются при взаимодействии водных растворов солей кобальта, свинца, марганца или их смесей с водными растворами натриевых солей (мыл), смоляных, льномасляных или нафтеновых кислот. Выпадающие в осадок сиккативы промывают водой или высушивают. Иногда сушку не производят, осадок растворяют в бензине, а затем отделяют его от водного раствора. Осажденные сиккативы получаются более концентрированными и почти бесцветными, что позволяет использовать их в красочных составах светлых тонов.
Классификация олиф
В зависимости от природы основного пленкообразующего сырья, из которого приготовляют олифы, последние подразделяются на три группы: натуральные, получаемые при переработке преимущественно растительных масел, алкидные — на основе глифталевых и пентафталевых смол, модифицированных маслами, и искусственные, вырабатываемые из искусственных органических пленкообразующих веществ.
Натуральные олифы подразделяют на обычные (натуральные) и уплотненные (полунатуральные). Первые получают, главным образом, из высыхающих растительных масел, а вторые — преимущественно из полувысыхающих посредством жесткой термической обработки. При этом происходят глубокие химические изменения веществ, входящих в их состав. Применяются также смеси натуральной и уплотненной олиф. Такие смеси называют комбинированными олифами.
Сырые растительные масла содержат лишь низкомолекулярные соединения, окисление которых продолжается и в высохшей пленке, имеющей низкую влагостойкость и малую механическую прочность.
При термической обработке растительных масел образуются более высокомолекулярные соединения, которые сообщают пленкам высокую влагостойкость и повышенные механические свойства. После затвердевания такие пленки окисляются в значительно меньшей степени, чем из сырых масел, а поэтому сохраняют эластичность и длительное время не становятся хрупкими. В то же время эти пленки имеют повышенный блеск. Таким образом, переработка растительных масел в олифы сводится к их термообработке и введению в них сиккативов.
Натуральные олифы получают исключительно на основе высыхающих растительных масел, главным образом льняного и конопляного. В ряде случаев к льняному или конопляному маслам добавляют некоторое количество полувысыхающих (подсолнечное, хлопковое, соевое) и подвергают их совместной варке.
Натуральные олифы используют для приготовления густотертых красок, их разведения до малярной консистенции — для грунтовок, а также приготовления масляных и масляно-смоляных лаков.
Уплотненные олифы представляют собой продукты глубокой термической переработки растительных масел, в том числе полувысыхающих и невысыхающих, и других жидких жиров, содержащие сиккативы и значительное количество растворителей. Растительные масла в этом случае оказываются более уплотненными (с большей вязкостью и более высоким удельным весом), чем при изготовлении обычных натуральных олиф. Получение уплотненных олиф основано, главным образом, на реакциях полимеризации и окисления масел в процессе длительной термической обработки их при высоких температурах, часто с продуванием воздухом. При этом происходят существенные химические изменения, оказывающие влияние на состав и свойства масел. Вследствие этого уплотненные олифы иногда называют полунатуральными.
Вследствие высокой вязкости уплотненных масел их приходится сильно разбавлять органическими растворителями, главным образом бензином-растворителем.
Существенным недостатком уплотненных олиф является повышенное содержание свободных жирных кислот, которые со многими минеральными пигментами дают металлические мыла, что служит причиной загустевания красочных составов при их хранении. Вследствие этого уплотненные олифы применяют не для приготовления, а только для разведения густотертых масляных красок до малярной консистенции, а также для других малярных работ. Наибольшее количество уплотненных олиф идет а приготовление масляных лаков. В этом случае обычно получение олифы осуществляется в процессе изготовления раковой основы.
К уплотненным олифам относятся льняные оксидированные (оксоль и оксоль-смесь) и др.
Алкидные олифы. Для получения олиф уплотненного типа используют химические процессы переэтерификации полувысыхающих и невысыхающих жиров и масел.
Получаемые при этом продукты по существу являются модифицированными (измененными) глифталевыми и пентафталевыми алкиднымн смолами. Пленки их растворов обладают высокой высыхающей способностью, что обусловлено их склонностью к реакциям поликонденсации и полимеризации. В большом количестве они идут для замены натуральной олифы при приготовлении лаков и красок.
Растворы (50%-ные) модифицированных алкидных смол в уайт-спирите, используемые для замены натуральных олиф, называются алкидными олифами.
Важнейшими разновидностями алкидных олиф являются глифталевые (ГФ) и пентафталевые (ПФ). Покрытия на основе глифталевой олифы отличаются большей долговечностью, чем покрытия на основе олифы ок-соль. Еще более высоким качеством характеризуются пленки пентафталевых олиф. Они имеют более высокие твердость, водостойкость и атмосферостойкость.
Глифталевые олифы получают обработкой полувысыхающих масел (подсолнечного, рафинированного хлопкового, соевого) глицерином, фталевым ангидридом и сиккативом пря температуре до 240 °С в течение нескольких часов. Затем продукт переэтерификации разбавляют до нужной вязкости бензином-растворителем и используют для разведения густотертых масляных красок и для приготовления масляно-смоляных лаков.
Пентафталевые олифы (пентоли) получают из свободных ненасыщенных жирных кислот или непосредственно из полувысыхающих растительных масел (хлопкового и др.) обработкой их пентаэритритом при высоких температурах. При этом глицериновый остаток сложных эфиров масла замещается остатком четырехатомного спирта — пентаэритрита, вследствие чего получаемый продукт обладает высокой высыхающей способностью и применяется в производстве лаков и красок вместо тунгового масла и натуральных олиф.
Искусствеными олифами называют растворы искусственных органических пленкообразующих веществ в органических растворителях (бензине, сольвент-нафте, скипидаре). В качестве пленкообразующих веществ для этих олиф применяются главным образом кальциевые и алюминиевые соли нефтеновых, оксикарбоновых и смоляных кислот, а также производные углеводородов, содержащиеся в отходах после переработки нефти. Указанные соли являются мылами, нерастворимыми в воде, но растворимыми в бензине, скипидаре, сольвент-нафте и в некоторых других органических растворителях.
Искусственные олифы представляют собой жидкости темного цвета. Пленки этих олиф обладают недостаточной прочностью, плохой влагостойкостью и низкой теплостойкостью. Поэтому краски на этих олифах можно применять только для внутренних работ: окраски стен, потолков и предметов, не подвергающихся воздействию воды и температуры выше 50 °С.