84. Краски, их виды и применения

Лакокрасочные материалы – вязкожидкие составы, наносимые на поверхность конструкции тонким слоем, затвердевающие и образующие пленку прочно сцепляющуюся с основанием. (толщины 50-60мкр). Такие покрытия защищают материал конструкции от вредного воздействия окружающей среды.  

Алкидные краски

Алкидные Лаки (Алкидные Краски) — хорошо подходят для покрытия дерева или металла, могут использоваться как в помещении, так и на открытом воздухе.

Понятие Alkyd было введено еще в 1927 R.H.Kienle и происходит из сокращения двух слов: alkohol und acid.

Алкидные краски образуют покрытие более плотное и прочное, чем водно-дисперсионные составы, и успешно используются для внутренних работ.

Эти краски нетоксичны, свето- и водоустойчивы, но пожароопасны и недостаточно устойчивы к воздействию щелочей. Разбавителями для них могут служить олифа, скипидар и уайт-спирит.

Алкидные краски обладают высокой атмосферостойкостью, стойкостью к моющим средствам, минеральному маслу. Покрытие, состоящее из 2-х слоев эмали, нанесенных на подготовленную загрунтованную поверхность сохраняет защитные свойства в течение 4-х лет. Пленка эмали устойчива к изменению температуры от минус 50ºС до 60ºС, обладают высоким блеском. Предназначена для окраски металлических, деревянных и др. поверхностей, подвергающихся атмосферным воздействиям и для окраски внутри помещений.

Она служит для окрашивания внутренних и наружных поверхностей из дерева, металла, бетона. Краска может быть глянцевой, матовой, полуматовой. Алкидные краски могут значительно отличаться по своим свойствам. Так, например, для наружных работ предпочтение следует отдавать глянцевым алкидным краскам, поскольку срок службы глянцевой алкидной краски на 20% выше, чем у других алкидных красок. Алкидная краска обладает достаточной стойкостью к истиранию, может выдерживать нагрев до 90 градусов, частые мойки и химическое воздействие. Благодаря этим своим свойствам алкидная краска подходит для окрашивания не только стен и потолков, но и для пола.

Масляные краски

Масляные краски — суспензии неорганических пигментов и наполнителей в олифах, изготовляемых из растительных масел с достаточно высокой способностью к высыханию или маслосодержащих алкидных смол. Пигментами в масляных красках служат двуокись титана, охра, железный сурик, окись хрома, свинцовый крон и др. Наполнителями, которые применяют, главным образом, для экономии пигментов, служат тальк, каолин, слюда и другие. В качестве вспомогательных компонентов в состав масляных красок вводят ускорители высыхания (сиккативы) — растворимые в олифах соли кобальта, марганца, свинца, а также поверхностно-активные вещества; последние облегчают диспергирование пигментов и наполнителей при получении масляных красок.

В промышленности выпускают масляные краски двух видов: так называемые густотёртые (пастообразные) и готовые к употреблению (жидкие). При получении густотёртых масляных красок сначала готовят в смесителе однородную пигментную пасту, а затем растирают её на краскотёрках. Готовые к использованию масляные краски получают путём перемешивания всех компонентов в шаровых мельницах или разбавлением густотёртых красок олифой. 

Масляные краски наносят на поверхность кистью, валиком, распылением. Нельзя наносить масляные краски толстым слоем. 

Образование плёнки при высыхании слоя масляных красок обусловлено окислительной полимеризацией растительных масел.

Скорость высыхания и свойства плёнки зависят от типа масла и пигмента, а также от условий сушки (температуры, освещённости). Плёнки масляных красок, высушенные при комнатной температуре, характеризуются невысокой твёрдостью и водостойкостью и разрушаются под действием щелочей. При повышении температуры сушки показатели плёнок улучшаются. Например, плёнки, высушенные при 250—300°С, стойки в слабых растворах щелочей.

Масляные краски просты в применении, дёшевы. Основная область их использования — окраска стен, крыш и т. д.

Эмалевые краски

Эмали — лакокрасочные материалы, состоящие из плёнкообразующей лаковой или другой основы, продиспергированных в ней пигментов и наполнителей, специальных добавок, растворителей и разбавителей. В настоящее время нет чёткого разграничения терминов «эмаль» и «краска». Эмали иногда путают с эмалевыми красками. Как правило, термин «краска» применяется для водно-дисперсионных материалов, масляных красок (на основе олиф), порошковых красок, материалов для дорожной разметки и т. п.

Эмалевые краски, лаковые краски, суспензии высокодисперсных пигментов (главным образом неорганических) в лаках. Помимо основных компонентов, могут содержать наполнители, пластификаторы, отвердители, сиккативы, матирующие добавки, разбавители. По типу пленкообразующего вещества подразделяются на масляные, алкидные (глифталевые и пентафталевые), эпоксидные, кремнийорганические, нитроцеллюлозные (нитроэмали), полиакриловые и др. Э. к. наносят на предварительно загрунтованные и иногда зашпатлеванные поверхности всеми известными методами. Высохшие Э. к. образуют декоративные и защитные покрытия, напоминающие по внешнему виду эмаль (отсюда название).

Традиционные алкидные эмали имеют время высыхания 24 часа.

Выпускаются и быстросохнущие алкидные материалы с временем высыхания до 6 часов.

Силикатные краски

Это краски из жидкого калийного стекла. С давних времен относились к самым стойким фасадным краскам. В принципе, эти краски – разведенный в воде силикат калия или натрия. Существует жидкое калийное стекло и жидкое натриевое стекло. Для производства красок используется преимущественно жидкое калийное стекло, поскольку натриевое стекло не имеет таких прочностных характеристик и стойкости к атмосферным условиям, как жидкое калийное стекло. Производится оно из кварцевого песка и поташа. Обе составные части спекаются при температуре 1400°C, перемалываются и перерабатываются в водный раствор. Чистую силикатную краску нельзя путать с так называемой «дисперсионной силикатной краской». Дисперсионная силикатная краска содержит до 8% чистого акрила в качестве связующего материала, который уменьшает диффузионную способность краски. Эти краски можно узнать ещё и потому, что они продаются в вёдрах уже разведёнными и готовыми к применению (однокомпонентные). Чистая силикатная краска всегда двухкомпонентная (порошок и жидкое стекло). Хранение в течение длительного времени в разведённом виде не рекомендуется из-за довольно быстрой карбонизации приготовленного раствора (масса превращается в твердый кусок камня).

Краска обладает наивысшими диффузионными свойствами – т.к. не создает пленки и отлично пропускает пары влаги, что позволяет применять ее на теплоизолированных пенополистиролом фасадах. Силикатные краски применяются также для долговечной и водостойкой покраски при проведении внутренних работ. Но особенно хорошо они подходят в качестве фасадных красок. Пригодны для необработанных основ без синтетических материалов и способных к силикатизации (т.е. содержащих песок и кварц), таких как известковая и известково-цементная штукатурка, природный и искусственный камень, старые силикатные краски. Единственный минус силикатных красок – невозможность их применения на поверхностях, ранее окрашенных синтетическими красками на органической основе.

Клеевые краски

Клеевые краски, суспензии неорганических и органических пигментов в водных растворах плёнкообразующих веществ — эфиров целлюлозы, поливинилового спирта, крахмала, казеина, клеев животного происхождения. Кроме пигмента и плёнкообразующего (содержание последнего в К. к. 3—6%), в состав К. к. входят наполнители — мел, каолин, гипс и др. Краски готовят чаще всего непосредственно перед употреблением путем смешивания так называемого клея (водного раствора пленкообразующего) с пигментной пастой (концентрированной водной суспензией пигмента).

Наносят К. к. с помощью кисти, валика или методом распыления на бетонные, кирпичные, оштукатуренные или деревянные поверхности, предварительно покрытые слоем грунтовки, например на основе медного или цинкового купороса, алюминиевых квасцов. К. к. образуют пористые, в большинстве случаев неводостойкие покрытия с хорошими декоративными свойствами (матовое или с шелковым блеском). В отличие от покрытий на основе масляных и эмалевых красок, покрытия на основе К. к. не препятствуют испарению влаги из окрашиваемого объекта, например из непросохшей штукатурки. К. к. применяют в гражданском и промышленном строительств главным образом для декоративной отделки помещений. Атмосферо- и водостойкие казеиновые краски используют для отделки фасадов бетонных, кирпичных и оштукатуренных зданий (срок службы покрытий 4—5 лет), а также для получения моющихся покрытий.

Эмульсионные краски

Эмульсионные краски, водоэмульсионные краски, воднодисперсионные краски, латексные краски, суспензии пигментов в синтетических латексах. Наиболее широко используемые краски этого типа получают на основе латексов гомо- и сополимеров винилацетата (поливинилацетатные Э. к.), сополимеров стирола с бутадиеном (стиролбутадиеновые Э. к.), сополимеров акрилатов (полиакрилатные Э. к.). Количество плёнкообразующего вещества (полимера) в Э. к. составляет 40—55%. Э. к. содержат обычно пластификаторы, например эфиры фталевой кислоты; эмульгаторы — соли синтетических жирных кислот и др.; диспергаторы пигментов, например гексаметафосфат натрия; загустители — карбоксиметилцеллюлозу и др.; антисептики, например пентахлорфенолят натрия; тиксотропирные добавки, например бентонит; пеногасители, например кремнийорганические жидкости; ингибиторы коррозии защищаемой поверхности, например бензоат натрия, и другие функциональные добавки.

Отсутствие в составе Э. к. органических растворителей обусловливает их нетоксичность, взрыво- и пожаробезопасность процессов приготовления и нанесения, а также относительно невысокую стоимость. Э. к. легко наносятся на поверхность, в том числе влажную, методами распыления, налива, а также валиком, кистью  и высыхают при обычных температурах, образуя матовые, пористые, паро- и воздухопроницаемые плёнки. Недостатки этих плёнок — сравнительно невысокие механическая прочность, морозо- и водостойкость. Плёнки стирол-бутадиеновых Э. к. темнеют на свету и загрязняются.

Водно- дисперсионные краски

Водно-дисперсионные краски (или водорастворимые, или латексные, как их иногда называют) относятся к числу наиболее экономичных и удобных в нанесении продуктов. Доля их потребления по разным оценкам составляет от 30% до 80%. В интерьерах они применяются, в основном, для окрашивания стен и потолков.

Водно-дисперсионные составы не содержат органических растворителей, поэтому они практически не имеют запаха и экологически чисты. Они могут наноситься кистью, валиком или распылителем. Образующееся покрытие имеет высокую адгезию практически ко всем основаниям и обладает высокими эксплуатационными характеристиками.

В водно-дисперсионных лакокрасочных материалах частицы связующего диспергированы в воде. В процессе испарения воды они сближаются и при наступлении контакта прилипают друг к другу, образуя пленку.

Данные продукты выпускаются, как правило, белого цвета.

Для получения нужного цвета или оттенка (номенклатура практически не ограничена) материалы колеруют. Для этого используют специальные тонирующие красители, которые позволяют добиться нужного оттенка. Разработаны даже такие пигменты, которые позволяют имитировать золото, серебро, платину, сталь или бронзу.

Колеровать краску можно вручную непосредственно на строительном объекте. Однако, во-первых, при этом трудно получить требуемый оттенок, а во-вторых, его практически не удастся повторить, если в этом возникнет необходимость. Поэтому современным способом является использование специального оборудования (колеровочных машин), которые позволяют не только получить любое количество краски нужного цвета, но и повторить его при необходимости. Для выбора нужного оттенка практически у всех ведущих мировых производителей красок есть свои колеровочные карты, где каждому оттенку присвоен свой номер.

Как правило, водно-дисперсионные материалы теряют свои свойства при замерзании, поэтому в холодное время они должны храниться в отапливаемых помещениях.

Свойства водно-дисперсионных лакокрасочных материалов зависят от того, какие полимеры использовались в качестве связующего. Краски на основе ПВА обладают низкой водостойкостью и поэтому имеют достаточно узкую область применения. Это окраска потолков и внутренних стен в сухих помещениях. Краски на основе ПВА самые дешёвые из всех водно-дисперсионных. Добавление акриловых полимеров в краски на ПВА-связующем в некоторой мере увеличивает водостойкость и износостойкость готовых покрытий. Однако эти краски всё же уступают краскам на основе чисто акриловых связующих, хотя их стоимость почти одинакова.

Водоэмульсионные краски

Водоэмульсионные краски (воднодисперсионные краски, латексные краски, эмульсионные краски), суспензии пигментов и наполнителей в водных дисперсиях (латексах) пленкообразователей. Водные эмульсии последних получают гл. обр. эмульсионной полимеризацией соответствующих мономеров (синтетич. латексы), а также диспергированием пленкообразователей в воде (т. наз. искусств. латексы). В состав водоэмульсионных красок входят обычно 10-15 компонентов, в т.ч. (% по массе): 40-60%-ная водная дисперсия пленкообразователя 35-40; пигменты и наполнители 30-37; пластификатор 0-7; функциональные добавки 2-6. Содержание в водоэмульсионных красках сухого остатка 50-60%.

Наиболее распространенные пленкообразователи водоэмульсионных красок: сополимеры акрилатов (акрилатные водоэмульсионные краски); поливинилацетат или сополимеры винилацетата с небольшими кол-вами акрилатов, алкилмалеинатов, этилена и др. (поливинилацетатные водоэмульсионные краски); сополимеры стирола с бутадиеном, метакриловой к-той и др. (стирол-бутадиеновые водоэмульсионные краски). Ограниченно применяют также искусств. латексы нитратов целлюлозы, эпоксидных, алкидных, полиэфирных смол, полиуретанов и др.

Ассортимент пигментов и наполнителей для водоэмульсионных красок ограничен специфич. требованиями (миним. содержание водорастворимых примесей, достаточная гидрофильность и др.). Чаще всего изготовляют белые водоэмульсионные краски; цветные краски получают добавлением в белые подцветочных (колеровочных) паст. Предельное кол-во пигментов и наполнителей составляет обычно 75-85% от критич. объемного содержания пигмента, или пигментоемкости (табл. 1), - безразмерной величины, характеризующей макс. плотность "упаковки" пигмента в монолитной пленке.

Водоэмульсионные краски для окраски строит. объектов наносят гл. обр. при помощи валика, а также распылением или кистью. Сушат покрытия чаще всего на воздухе; продолжительность выдержки перед нанесением след. слоя не более 2 ч, время полного высыхания не более 24 ч. Покрытие формируется в результате