ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Назначение, состав и классификация лакокрасочных материалов

Лакокрасочными называются материалы, обладаю­щие способностью при нанесении на поверхность образо­вывать тонкие плотные пленочные покрытия.

Лакокрасочные материалы широко применяются для получения защитных покрытий (для защиты металлов от коррозии, древесины от биологических и атмосферных воздействий и др.), уменьшения нагрева изделий солнеч­ными лучами и придания им красивого внешнего вида, в качестве электроизолятора и в других целях.

В соответствии с этим лакокрасочные материалы должны обладать высокой адгезией * к укрываемым поверхностям, стойкостью к теплу, свету и химическим реагентам, водонепроницаемостью, гладкостью, твердо­стью и эластичностью образующейся пленки, хорошими защитными свойствами.

Лакокрасочные материалы состоят из нескольких компонентов. Их основу составляютпленкообразующие вещества (пленкообразователи), в качестве которых ис­пользуются синтетические или естественные смолы, эфи-ры целлюлозы, растительные масла. Для растворения пленкообразователей ,в состав лакокрасочных материа­лов вводятсярастворители (скипидар, спирты, ацетон и др.), а для их разжижения—разбавители (бензол и др.).

Пластификаторы (касторовое масло, эфиры кислот) используются для сохранения эластичности образующе­гося покрытия, снижения степени его воспламеняемости и повышения морозостойкости,наполнители (мел, тальк, слюда, барит) — для повышения вязкости и снижения степени блеска,пигменты—для придания им цвета.

Пигменты представляют собой тонкодисперсные цветные порошки, не растворимые в органических рас­творителях, воде и пленкообразующих веществах. В за­висимости от происхождения различают пигменты при­родные (сурик, охра, мумия) и синтетические (ультра­марин, лазурь железная), по составу—органические и неорганические, в том числе естественные (мел) и ис-

в оприкосновение.115

кусственные (окись цинка), по цвету—ахроматические (белые, серые, черные) и хроматические (цветные). В качестве белых пигментов используются мел, белила цинковые (окись цинка ZnO), титановые (двуокись ти­тана ТЮа) и литопонные (смесь сернистого цинка ZnS и сернокислого бария BaS04), алюминиевая пудра, чер­ных—сажа, серых—графит, металлические порошки алюминия и цинка, желтых — крон свинцовый и цинко­вый, мумия естественная и искусственная, киноварь, си­них—ультрамарин, лазурь железная, зеленых—медян­ка, хромовая и цинковая зелень, коричневых—умбра.

В состав лакокрасочных материалов могут вводиться также различныедобавки, в том числе сиккативы (для ускорения высыхания маслосодержащих материалов), инициаторы, ускорители и стабилизаторы (для отверде­вания и сохранения свойств полимеризующихся, поли-конденсующихся и окисляемых лаков и красок), эмуль­гаторы (для получения водоэмульсионных красок) и др.

Лакокрасочные материалы подразделяются наос­новные (лаки, краски, эмали, грунтовки, шпатлевки), промежуточные (олифы, сиккативы, смолы, разбавите­ли, растворители) ипрочие (смывки, пасты, мастики, отвердители, порозаполнители, ускорители и др.).

Основные лакокрасочные материалы можно класси­фицировать по различным признакам (рис. 5).

Условные обозначения лакокрасочных материалов и покрытий

В соответствии с ГОСТ 9825—73 каждому лакокра­сочному материалу присваиваются наименование и обо­значение, состоящие из слов, букв и цифр. Обозначение лаков состоит из четырех, а пигментированных лакокра­сочных материалов — из пяти групп знаков.

Первая группа знаков отражает вид лакокрасочного материала и обозначается словом «лак», «краска», «эмаль», «грунтовка», «шпатлевка». Для красок масля­ных и алкидных, содержащих только один пигмент, вместо слова «краска» указывают его наименование (мумия, белила цинковые, белила литопонные и т. д.).

Вторая группа знаков обозначается двумя большими буквами и отражает тип пленкообразователя. Например:

АУ — алкидоуретановые, ГФ — глифталевые, КО — кремнийорганические, МЛ—меламиновые, МЧ—кар-

бамидные, ПФ — пентафталевые, УР — полиуретановые, КЧ — каучуковые, ХВ — перхлорвиниловые, АК — поли-акрилатные, ВЛ—поливинилацетальные, ПЭ—поли­эфирные, ФЛ — фенольные, ЭП — эпоксидные, ВА— по-ливинилацетатные, ФП—фторопластовые, БТ—битум­ные, КФ — канифольные, МА — масляные, ШЛ — шел­лачные, ЯН — янтарные, АЦ — ацетилцеллюлозные:

ЭЦ—этилцеллюлозные, НЦ—нитратцеллюлозные и др.

Для лакокрасочных материалов без летучего раство­рителя, водоразбавляемых, водоэмульсионных и порош­ковых между первой и второй группой знаков ставится буквенный индекс—соответственно Б, В, Э и П.

Третья группа знаков указывает условия эксплуата­ции лакокрасочных материалов и обозначается цифра­ми 1—для наружных и внутренних работ, 2—для внутренних работ, 3—повышенной атмосферостойкости, 4—влагостойкие, 5—водо-, масло- и бензостойкие, 6— водо-, масло, бензо- и паростойкие, 7 — химически стой­кие (стойкие к действиям агрессивных газов, кислот и щелочей), 8 — термостойкие, 9 — электроизоляционные. У грунтовок и полуфабрикатных лаков третья группа знаков—0, шпатлевок—00, масляных густотерных кра­сок для наружных и внутренних работ—01, для внут­ренних работ — 02.

Четвертая группа знаков — порядковый номер мате­риала или вид олифы, обозначаемые одно-, двух- или трехзначным числом, а в некоторых случаях, для уточ­нения специфических свойств образующегося лакокра­сочного покрытия, с добавлением буквенного индекса (М—матовое, ПМ—полуматовое, ПГ—пониженной горючести, Н — с наполнителем и др.).

Пятая группа знаков указывает цвет лакокрасочного материала и обозначается словом, а при разнообразии оттенков — с добавлением цифры.

Рассмотрим обозначение некоторых лакокрасочных материалов. Грунтовка ЭП-0104 зеленая. Грунтовка— вид материала, ЭП—обозначение пленкообразо'вателя (эпоксидный); 0—грунтовка; 104—порядковый номер, зеленая — цвет.

Шпатлевка НЦ-0038 белая. Шпатлевка — вид мате­риала, НЦ—обозначение пленкообразователя (нитрат-целлюлозный), 00—шпатлевка, 38—порядковый но­мер, белая — цвет.

Краска Э-АК-216. Краска—вид материала, Э—

.118

эмульсионная, АК—обозначение пленкообразователя (полиакрилатный), 2—условия эксплуатации (для внутренних работ), 16—порядковый номер.

Обозначение лакокрасочных покрытий состоят из трех групп знаков, где первая—марка покрывного лакокра­сочного материала, его цвет и номер стандарта, вторая — класс покрытия и третья — условия эксплуатации.

Например, эмаль АК-171 белая. Грунтовка МЧ-042— 1.Ж2 ГОСТ 10982—75, где 1.—класс покрытия, Ж2 — для эксплуатации внутри помещения и в атмосферных условиях в районе с умеренным климатом.

Основные лакокрасочные материалы

Лаками называют растворы пленкообразующих ве­ществ в органических растворителях или в воде. Оци используются в качестве отделочного, электроизоляци­онного и защитного материала, а также для производ­ства пигментированных лакокрасочных материалов (полуфабрикатные лаки). Так, в электротехнической и радиопромышленности лаки применяются для пропитки обмоток электрических машин и трансформаторо'3 (ГФ-95, ПЭ-933П, БТ-980, ПЭ-933Л, ФЛ-947, МЛ-92, ФЛ-97), изготовления эмалированных (электроизолиро­ванных) проводов (ВЛ-931, ВЛ-941, НЦ-995, ЭП-950, ГФ-996, ПЭ-943, УР-973), создания влагозащитных и электроизоляционных покрытий (ФП-525, ФЛ-582, ФЛ-572, БТ-99, УР-976, УР-9130), для изготовления мика-ленты * (ГФ-937, БТ-95), электроизоляционных лакобу-маг (ФЛ-9100), гибких стеклослюдинитовых материалов (ПЭ-935,ПЭ-936).

Большой ассортимент лаков выпускается для про­питки и покрытия с целью защиты или придания краси­вого внешнего вида различным изделиям из древесины. Основную их группу составляют лаки на основе эфиров целлюлозы (НЦ марок 134, 218, 221, 222, 223, 228, 243, 262, 269, 292, 584 (в аэрозольной упаковке), 2103 (для лакирования карандашей), 5108, 5119 и др.) и полиэфир­ные (ПЭ-232, 246, 247, 250, 251, 265, 284 и др.). Кроме этого, здесь применяются лаки ХВ-150 (для пропитки деревянных деталей), ВЛ-278 (для создания грунтового

* Микалента — рулонный материал, состоящий из слоя щипаной слюды, склеенной лаком с бумагой, стеклотканью или стеклосеткой.

слоя на поверхности изделий из древесины перед нане­сением полиуретановых лаков), МЧ-270 (для отделки древесины), УР-277 (для отделки мебели), АУ-271, МЛ-248 и ПФ-231 (для покрытия паркетных полов), МЧ-52 (для покрытия лыж и отделки мебели) и др.

Не менее широкий ассортимент лаков выпускается для защиты различных деталей и конструкций от воз­действия агрессивных сред и придания им атмосферо-стойкости. Так, для герметизации изделий применяется лак ЭП-524, для создания антикоррозионных и бензо-стойких покрытий—ХВ-78, для защиты поверхностей оборудования, металлических, железобетонных и строи­тельных конструкций от воздействия агрессивных газов (S02, Cla, СОг), кислот, растворов щелочей и солей— ХВ-784, для получения покрытий, отличающихся высо­кой износостойкостью, твердостью, хорошими физико-механическими и антикоррозионными свойствами,— ВЛ-51, для защиты от увлажнения бумажных изделий— ЗВ-5107, защиты аккумуляторов от серной кислоты— БТ-783.

Для защиты металлических поверхностей применя­ются лаки ГФ-166, МЛ-28, ЭП-298, БТ-142, ЭП-61, ЭП-571, МА-592, АК-113, БТ-123, для лакирования по­верхностей из алюминия—ХВ-139, ПФ-170, ПФ-171, МЛ-133, УР-256, АК марок 176, 82 и 16, ЭП марок 733 и 741, ЭУ-550, для защиты стальных поверхностей— ХВ-5179, ЭП-155, для защиты бетонных и железобетон­ных изделий — УР-293, УР-294, ЭП-540. Лаки УР-231, АК-536 используются для защиты металлических изде­лий, эксплуатируемых в условиях тропического климата, КО-835—для поверхностей, подвергающихся воздейст­вию высоких температур (до 200 °С), БТ-577, ХО-567— для временной консервации металлических изделий.

Лаки применяются также в пищевой промышленно­сти. Так, для консервной тары из белой жести применя­ются лаки ФЛ-559, ЯН-153, ФЛ-560, ФЛ-561, ЭП-547, АС-548, емкостей для хранения вина — ХС-76, фольги — ХС-563.

Кроме этого, лаки используются для обработки кож (НЦ-542, НЦ-556, НЦ-573, УР-5112), изготовления про-тезно-ортопедических изделий (НЦ марок 579, 598 и 5104), нанесения рисунков на изделия керамики (АС-5114, АК-578Т), для лакирования печатной продукции на бумаге (УГ-595, УГ-5131, НЦ-511), приклеивания зо-

лотой фольги (МА-594 «Мордан») и для других целей.

К красочным составам относятся эмали и краски. Они представляют собой суспензии * пигментов или их смеси с наполнителями в лаке (эмали) или масле, оли­фе, эмульсии, латексе или в другом пленкообразующем веществе (краски). Помимо суспензий красочные со­ставы могут находиться в виде паст или порошков.

Эмали (лаковые краски) представляют собой гото­вые к потреблению материалы, используемые в качестве поверхностных покрытий (для нанесения покрывных слоев).

В зависимости от типа лака эмали выпускаются ал-кидные (на основе глифталевой и пентафталевой смол), карбамидоформальдегидные (мочевинные), меламино-формальдегидные (меламиновые), фенолоформальдегид-ные (фенольные), алкидностирольные, алкидноакрило-вые, эпоксидные, эпоксиэфирные, полиуретановые и др.

Наибольший ассортимент эмалей применяется 'в транспортном машиностроении для окраски автомобилей (КО-628, КЧ-190, БТ-1806, БТ-180, МЛ-12, МЛ-152, МЛ-1196, МС-17, МЧ-123 и др.), сельскохозяйственных машин, судов, вагонов и др.

Весьма широкий ассортимент эмалей используется в электротехнической и радиопромышленности, а также в приборостроении. Здесь они применяются для созда­ния электроизоляционных покрытий (ГФ-92ХС, ГФ-92ГС), защитных покрытий (ГФ марок 927, 952, 1151, НЦ-929, ЭП-919),в том числе тропикостойких (МЛ-1156, МЛ-279, АК-171, УР-175, ПФ-163, ЭФ-1118, ЭП-277), атмосферостойких в умеренном климате (АК-171, МЛ-242, МЛ-283, ГФ-245, ПФ-245, ПФ-241), для окраски приборов (НЦ-280, АК-1102, МА-224, АС-131), для мар­кировки радиоизделий (ХС-5103, ЭП-572).

Эмали используются также в деревообрабатывающей промышленности (ХВ-244, МЧ-181, ПЭ-2124, УР-49, ПФ-266, ФЛ-254, ПЭ-276), для окраски станков (НЦ ма­рок 25, 132, 256, 262, ХВ-238), для защиты металличе­ских поверхностей, создания термостойких, декоратив­ных, токопроводящих, химически стойких покрытий и в других целях.

* Суспензия—диспресная система, состоящая из жидкой и твер­дой фаз, где мелкие твердые частицы взвешены в жидкости.

Краски представляют собой масляные, органе- и во-додисперсные полимерные материалы, а также составы на неорганических вяжущих веществах и органических клеях.

Масляные краски выпускаются жидкотертые (гото­вые к употреблению) и густотертые (в виде паст, к ко­торым для получения малярной консистенции перед на­несением добавляют олифу). Они применяются для на­ружной и внутренней окраски по металлу, бетону, дере­ву, штукатурке.

Основными свойствами масляных красок являются цвет, степень перетира (мкм, не более), укрывистость (г/м², не более), время высыхания (ч), твердость плен­ки, условия и длительность ее эксплуатации и др.

К жидкотертым масляным краскам для внут­ренних работ относятся белила литопонные, титановые и цинковые, краски цветные (МА-021, МА-022, КС-029, МА-025, КС-029К), для наружных и внутренних работ— белила цинковые, сурик железный, мумия, охра, краски цветные, краска масляная для крыш (МА-015 зеленая) и др.

К густотертым краскам для внутренних работ относятся белила литопонные и титановые, краски цвет­ные (МА-021, МА-025, ГФ-023, ПФ-024), для наружных и внутренних работ—белила свинцовые и цинковые (МА-011, МА-011-Н-1, МА-011-Н-2, МА-011-0, МА-ОП-1 и др.), краски цветные (МА-011, МА-015, ГФ-013, ПФ-014), краски черные (МА-011, МА-015, ГФ-013, ПФ-014), краски земляные (сурик железный, мумия светлая и темная, охра), зелень свинцовая, медянка густотертая и др.

Водоэмульсионные (вододисперсные или латексные) краски представляют собой пигментированные эмульсии или дисперсии полимера в воде. Их преимуществами яв­ляется дешевизна, пожаробезопасность, безвредность (нетоксичны), способность к нанесению на влажную по­верхность, быстрое отвердение при воздушной сушке (1—2 ч), хорошая светостойкость и прочность образую­щихся покрытий. Однако они нестабильны в процессе хранения (гарантийный срок хранения — 6 мес со дня изготовления), а покрытия обладают невысокой морозо-и 'водостойкостью.

Водоэмульсионные краски применяются для наруж­ной и внутренней окраски зданий и сооружений по пори-

Стым поверхностям (дереву, кирпичу, бетону, штукатур-ке), по загрунтованным металлическим поверхностям и старым лакокрасочным покрытиям и наносятся краско­распылителем, кистью или валиком при температуре не ниже +8°С.

В зависимости от пленкообразующего вещества водо-эмульсионные краски подразделяются на поливинил-ацетатные, сополимервинилацетатные, бутадиенстироль-ные, акрилатные и сополимервинилхлоридные.

Краски на основе неорганических вяжущих веществ представляют собой смесь пигментов, извести, мела, талька, цемента, иногда полимерных добавок и воды, доведенную до малярной консистенции. Они выпускают­ся известковые, силикатные, цементные и полимерце-ментные и применяются в основном в строительстве.

Лакокрасочной промышленностью 'выпускаются так­же порошковые краски, представляющие собой твердые композиции, наносимые на металлические, стеклянные, бетонные, керамические и другие термостойкие поверх­ности специальными методами (электростатическим распылением, струйным или вибровихревым способом).

Применение порошковых красок способствует улуч­шению условий труда, пожаробезопасности, возможно­сти использования в качестве пленкообразователей не­растворимых полимеров, отсутствию производственных выбросов, снижению трудоемкости производства, стабиль­ности при хранении и транспортировании.

Порошковые краски используются для создания за­щитных, электроизоляционных, противокоррозионных и химических покрытий.

Грунты (грунтовки)—жидкие, состоящие из связую­щих, наполнителей и пигментов вещества, предназна­ченные для защиты поверхностей и увеличения адгезии последующих слоев лакокрасочных материалов.

По типу связующего они подразделяются на поли-акрилатные, поливинилацетатные, глифталевые, пента-фталевые, кремнийорганические, нитратцеллюлозные, полиуретановые и др., в зависимости от последующего лакокрасочного материала — на грунты под водоразбав-ляемые, масляные и синтетические краски. По примене­нию различают грунты для поверхностей из стали, алю­миниевых и магниевых сплавов (АК-040, КФ-030, ГФ-031, ГФ-032 желтая, ЭП-090, ЭП-0103, ЭП-0109), черных металлов (МС-0141, ГФ-0114, КО-0217, Э-АК-0158,

ЭП-09Т), стали (ЭФ-0121, ЭП-0140, ЭП-0200, КФ-030 серо-зеленая, МС-067, ВЛ-05), стали и древесины (ГФ-032 коричневая, НЦ-081, ПФ-078), прокорродиро-вавших черных металлов (Э-ВА-0112, МС-0152), щито­вых элементов мебели (НЦ-(П40), алюминиевых сплавов (ЭП-0208, УРФ-0106), цветных металлов (ЭП-09Т жел­тая), металлов в морской воде (ЭП-0136, ЭФ-065, ЭФ-094) и др.

Шпатлевки—вязкие пастообразные массы, состоя­щие из пигментов и наполнителей в лаке или смоле с органическим растворителем. Они применяются для выравнивания поверхностей перед окраской, теплоизоля­ции и защиты от коррозии.

В зависимости от типа пленкообразователя различа­ют клеевые, масляные, лаковые, нитратцеллюлозные, первинилхлоридные, эпоксидные и другие шпатлевки. Они наносятся на предварительно загрунтованные по­верхности шпателем, вальцами, наливом, кистью или пневматическим распылением.

Вспомогательные и подсобные лакокрасочные материалы

В качестве вспомогательных и подсобных лакокра­сочных материалов используются олифы, пасты, масти­ки, растворители, составы, смывки и др.

Олифами называют жидкие маслянистые вещества, обладающие способностью при высыхании образовывать тонкие прочные эластичные пленки. Они применяются в качестве разбавителя густотертых масляных красок, при изготовлении лаков, грунтовок и шпатлевок, а так­же самостоятельно для покрытия металлов, древесины, штукатурки и др. Основные показатели качества олиф — прозрачность, цвет, продолжительность высыхания, вяз­кость, эластичность и долговечность пленки.

Олифы подразделяются на натуральные, полунату­ральные и искусственные.

Натуральные олифы получают на основе льняного или конопляного масла. Они являются наиболее качест­венными и применяются для покрытия наиболее ответ­ственных изделий. Поскольку производство натуральных олиф связано с расходом пищевого сырья, их использо­вание ограничено.

Полунатуральные олифы — продукты глубокой тер-

мической и химической переработки растительных масел и других ж,идких жиро.в, содержащие сиккативы и смо­лы. К ним относятся олифа полимеризованная (ИМС), «Оксоль», «Оксоль-смесь», касторовая, глифталевая, пентафталевая и комбинированные марок Ki, K2, Кз,

К4, Кб-

Искусственные олифы не содержат растительных ма­сел и по внешнему виду представляют собой масляни­стые жидкости темного цвета. К ним относятся олифы «Карбоноль», «Нафтеноль», «Лакойль» и некоторые Другие.

Мастики представляют собой .растворы битума в ор­ганических растворителях с добавками наполнителей, смол, пластификаторов, ингибиторов коррозии и др. Они применяются для защиты от коррозии поверхностей ку­зовов автомобилей и цельнометаллических вагонов, а также уменьшения шума от вибрации (мастики АПМ, №579, БПМ-1 и др.).

Пасты используются для ухода за лакокрасочными покрытиями (шлифовочная ВАЗ-1, полировочные ВАЗ-2 и №291), приготовления декоративных эмалей, пред­назначаемых для изготовления сувенирной продукции (пасты декоративные различных цветов), промазки свар­ных швов в целях предохранения попадания воды (во-дозапорная), герметизации разъемных узлов двигателей автомобилей (уплотнительная невысыхающая УН-25), защиты поверхностей от обрастания микроорганизмами и бактериальной слизью (противообрастающая ТГЭП).

Составы подразделяются на моечные (№1120—для удаления ржавчины и остатков минеральных масел с металлических поверхностей перед окрашиванием, №401—для снятия пыли), полировочные (ВАЗ-03), противокоррозионные (протекторный ХВ-036, ИС-1), за­щищающие от повреждений и загрязнений (АК-535;

АК-535П) и др.

Смывки применяются для удаления старых лакокра­сочных покрытий (АФТ-1, СП-6, СП-7, СД, СПС-1, СПС-2 и др.).

Ассортимент и назначениерастворителей следующие:

Марки Назначение

Р-60 Для эмали ВД-515 Р-189 Для полиуретановых и уралкидных лакокрасочных

материалов Р-197 Для синтетических автоэмалей

Условия хранения и транспортирования лакокрасочных материалов

Лакокрасочные материалы упаковывают в металли­ческие бочки, бидоны, барабаны, алюминиевые, луже­ные, оцинкованные или с полиэтиленовыми покрытиями фляги, банки из белой жести. Затем банки укладывают в деревянные или гофрокартонные ящики. Порошковые краски упаковывают в мешки из неокрашенного поли­этилена, которые затем укладывают в деревянные ящи­ки, выложенные бумагой, контейнеры или бумажные мешки.

Лакокрасочные материалы необходимо хранить в су­хих складских помещениях, предохраненными от прямых солнечных лучей, при температуре не более 30 °С. Для водоразбавляемых материалов температура транспор­тирования и хранения должна быть не ниже 0°С. При более низких температурах транспортирование и хране­ние таких материалов должны осуществляться в течение не более 1 мес.

Обязательным является соблюдение гарантийного срока хранения. Он исчисляется со дня изготовления для грунтовок, шпатлевок, водоразбавляемых материа­лов и составляет, как правило, 6 мес, для порошковых красок—12 мес, для других красочных составов— 4—18 мес в зависимости от марки. По истечении гаран­тийного срока хранения лакокрасочные материалы под­лежат проверке и в случае соответствия стандартам могут быть использованы в производстве.

Лакокрасочные материалы являются весьма токсич­ными, пожаро- и взрывоопасными. Токсичность лако-

красочных материалов обусловлена наличием органиче­ских растворителей (ацетона, ксилола, толуола, этил-ацетата, бутилацетана и др.) и таких компонентов, как соединения ртути и свинца, а также фенола, гексамети-лендиизоцианата, дибутилфталата и др. Пожаро- и взрывоопасность лакокрасочных материалов характери­зуется температурами вспышки и самовоспламенения, а также пределами взрываемости (% или °С). В соот­ветствии с этим помещения для хранения лакокрасочных материалов должны быть оборудованы проточно-вытяж­ной вентиляцией и противопожарными средствами.