m33170

же уменьшает блеск пленки. Стеараты, тальк, бентонитовые глины и тонкодисперсный силикагель препятствуют осаждению и расслаиванию пигментов при хранении красок.

Пластификаторы вводят для повышения эластичности пленок. В качестве пластификаторов применяют касторовое масло, дибутилфталат, полихлорфенил и т.д.

11.2. Связующие вещества и разбавители

Для связывания частиц пигмента и наполнителей между собой и с окрашиваемой поверхностью применяют связующие вещества, которые подразделяются на олифы, лаки, водноклеевые и водоэмульсионные. Для получения красочных составов удобонаносимой консистенции к ним прибавляют разбавители. В масляные и лаковые составы вводят олифы, лаки, скипидар, уайт-спирит, сольвент и другие летучие органические растворители, а в клеевые составы – воду.

Основными связующими веществами, используемыми для приготовления масляных красочных составов, являются олифы. Различают олифы натуральные, полунатуральные и искусственные.

Олифа натуральная – продукт варки растительных высыхающих масел путем нагревания их до 200 оС. По виду применяемого сырья олифу называют льняной, конопляной, тунговой и т.д., но наиболее распространены первые два вида.

При варке в олифу для ускорения ее высыхания и образования пленки добавляют различные стимулирующие вещества, носящие общее название сиккативов. Наиболее часто в качестве сиккативов применяют окиси, перекиси и соли свинца, кобальта

имарганца. Сиккативы вводят в олифу в строго ограниченном количестве, так как избыток их вызывает повышенную хрупкость

иускоряет разрушение красочной пленки.

Встроительстве натуральные олифы используют редко вследствие высокой стоимости. Их применяют только для окра-

ски металлических кровель в зданиях I класса, для грунтовки металлических конструкций, для окраски металлических и деревянных переплетов в зданиях I и II классов, к которым предъявляются повышенные требования по их отделке.

251

Олифы полунатуральные получают путем обработки растительных масел – нагреванием их до полимеризации. Варку производят в вакууме при температуре 300 оС, а также окисляют при помощи продувки воздуха при варке. Для придания получаемым вязким продуктам необходимой консистенции их разбавляют растворителями (скипидаром, уайт-спиритом, сольвентом) в количестве до 45%. Пленки полунатуральной олифы, затвердевающие после высыхания, отличаются от пленок натуральной олифы меньшей толщиной, большей твердостью, менее сильным глянцем, большей водостойкостью. Долговечность пленок полунатуральных олиф значительно меньше натуральных.

Существует четыре вида полунатуральных олиф: олифаоксоль, олифа-оксоль-смесь, олифа-сульфооксоль и олифа полимеризационная, которые широко используются в строительстве.

Олифа-оксоль – продукт уплотнения льняного или конопляного масла продуванием воздуха при нагревании в присутствии сиккатива.

Олифа-оксоль-смесь отличается от олифы-оксоль тем, что помимо льняного или конопляного масла она содержит до 30% подсолнечного масла.

Олифа полимеризационная – продукт уплотнения льня-

ного или конопляного масла нагреванием.

Олифа-сульфооксоль – продукт уплотнения льняного или конопляного масла при нагревании в присутствии серы и сиккатива.

Применяют полунатуральную олифу для всех видов малярных работ в зданиях и сооружениях. Нельзя ее применять для изготовления тертых масляных красок, так как такие краски быстро затвердевают и делаются непригодными для использовния вследствие улетучивания содержащегося в них в большом количестве органического растворителя.

Искусственные олифы в своем составе не содержат растительных масел или содержат в небольшом количестве. Их классифицируют на олифу-синтоль, олифу глифталевую, олифу сланцевую и олифу карбональ.

Олифа глифталевая – продукт, полученный при взаимодействии растительных масел, глицерина и фталевого ангидрида с добавлением сиккатива и последующем разбавлении органиче-

252

ским растворителем уайт-спиритом до малярной консистенции, но не более 50% растворителя от общей массы олифы. Применяют эту олифу в красочных составах для наружной и внутренней отделки, для работы по металлу, дереву и штукатурке. Не рекомендуется применять по свежим штукатуркам и бетонам, для отделки сырых помещений.

Олифа карбональ представляет собой раствор алюминиевых и кальциевых солей органических кислот в уайт-спирите или других органических растворителях. Применяют ее только для внутренних окрасок по металлу, дереву и штукатурке.

Олифа-синтоль – продукт окисления керосина кислородом воздуха и последующего растворения его в органическом растворителе при повышенной температуре. Используют такую олифу для изготовления красок и шпаклевочных материалов для неответственных внутренних работ.

Масляные лаки представляют собой растворы природных смол или полимеров в высыхающих растительных маслах, содержащих растворители и сиккативы. Смолы и полимеры придают пленкам лака блеск и твердость, а растворители - необходимую малярную консистенцию и пластичность, а также усиливают сцепление пленки с окрашиваемой поверхностью.

Важнейшими техническими характеристиками масляных лаков является вязкость, прозрачность, цвет, скорость высыхания, твердость и пластичность высохшей пленки.

Применяют масляные лаки как отделочный материал для придания глянца и повышенной механической прочности отделываемым поверхностям деревянных полов, панелей дверей, а также в качестве связующего при производстве эмалевых красок.

Для изготовления масляных лаков из природных смол используют канифоль, копал; из синтетических полимеров – алкидный полимер, полиперхлорвинил, поливинилхлорид, полифенолоформальдегид, полиэфирные, полиуретановые и другие, в зависимости от которых масляный лак и получает свое название.

Смоляные лаки представляют собой растворы природных или синтетических смол в летучих растворителях. В строительстве наибольшее применение получили смоляные лаки на синтетических смолах. В зависимости от применяемых полимеров различают перхлорвиниловые, поливинилацетатные, полиакриловые,

253

хлоркаучуковые, алкидные, полиэфирные, полиуретановые и эпоксидные и тд.

Лаки эпоксидные состоят из растворов эпоксидных смол и отвердителей. Применяют для окраски деревянных, металлических и бетонных поверхностей.

Высокая водоустойчивость, химическая стойкость и стойкость к действию растворителей позволяют применять их для защиты химической аппаратуры и конструкций, работающих в условиях высокой влажности.

Лаки фенолоальдегидные – спиртовые растворы резольных смол. После нанесения и горячего отверждения при температуре 160-170 оС они образуют пленки, обладающие водо- и кислотостойкостью, а также термостойкостью. Применяют в качестве связующего при изготовлении слоистых пластиков.

Лаки алкидно-стирольные представляют собой растворы сополимеров алкидных смол со стиролом. Они отличаются быстрым высыханием при комнатной температуре; применяют их для покрытий внутри помещения. В качестве растворителей используют ароматические углеводороды.

Лаки алкидные - растворы алкидных смол, модифицированных жирными кислотами растительных масел в растворителях (уайт-спирите, сольвенте, ксилоле). Используют для приготовления эмалевых красок.

Лаки полиакриловые готовят на основе полимеров и сополимеров эфиров, акриловой и метакриловой кислот. Покрытия отличаются бесцветностью, прозрачностью, хорошей адгезией к металлу и атмосферостойкостью.

Растворители представляют собой жидкости, применяемые для доведения малярных составов до рабочей консистенции. В зависимости от назначения существуют три вида растворителей:

–для масляных красок и лаков;

–для алкидных, пентафталевых и битумных лаков и кра-

сок;

– для эпоксидных, перхлорвиниловых, нитроцеллюлозных лаков и красок.

Наиболее распространенные растворители, применяемые в строительстве – скипидар, уайт-спирит, сольвент каменноуголь-

254

ный и технический и т.д. Кроме этих наиболее распространенных растворителей наша промышленность выпускает растворители разных марок (Р-4, РС-1, РДБ), представляющие собой различные смеси органических растворителей - ацетонов, бутилацетата, сольвента каменноугольного, ксилола и др. Эти растворители особенно эффективны для сложных лакокрасочных составов.

Скипидар получают путем сухой перегонки сосновой древесины (древесный скипидар) или путем разгонки смолы хвойных деревьев (живичный скипидар). Скипидар – растворитель средней активности. Применяют его для разведения масляных, алкидных, алкидностирольных и других лаков и красок. Скипидар нетоксичен и пригоден для внутренних отделочных работ.

Уайт-спирит (бензин-растворитель) – продукт перегонки нефти, средняя фракция между тяжелым бензином и тракторным керосином. Уайт-спирит – растворитель малой активности. Вследствие его дешевизны, доступности и нетоксичности его широко применяют для малярных наружных и внутренних работ. При разведении олифы, масляных красок и лаков, эмалевых красок на природных смолах не следует добавлять его более 10% от общей массы красочного состава.

Для разведения эфирцеллюлозных и некоторых эпоксидных составов он непригоден.

Сольвент каменноугольный – смесь ароматических угле-

водородов, получаемых в коксохимическом производстве в процессе ректификации очищенных фракций сырого бензола. Он является растворителем высокой активности. Выпускают его трех марок – А, Б, В, которые различаются плотностью, температурой кипения. Токсичен, и его нельзя использовать в помещениях без вентиляции.

Применяют сольвент каменноугольный для разведения перхлорвиниловых красок, а в смеси с уайт-спиритом – для разбавления глифталевых и пентафталевых лаков и красок, а также битумных и асфальтовых лаков.

11.3.Красочные составы

Кр а с о ч н ы е с о с т а в ы – смесь пигментов, наполнителей и связующих, переработанных на краскотерочных маши-

255

нах. Их подразделяют на масляные, эмалевые и водоразбавленные краски.

Масляные краски представляют собой пасты, содержащие смесь наполнителей, пигментов и олифы. Выпускают их в виде густотертых красок, которые при использовании разводят до нормальной малярной консистенции, и в виде готовых к употреблению красок.

Содержание олифы в густотертых масляных красках должно быть: в железном сурике – не менее 18% по массе, в мумии темной и светлой – 18 - 21%, в охре - 28%. Олифа не должна содержать растворителя более 30% общей массы. Количество олифы, которое необходимо добавлять к густотертой краске для каждого пигмента может колебаться в пределах 15 - 40%. В готовые масляные краски необходимое количество олифы должно быть введено в красочный состав в процессе перетирки.

Масляные краски применяют для внутренней и наружной окраски деревянных, металлических и других изделий.

Эмалевые краски изготавливают на основе специальных лаков с применением алкидных, эпоксидных и карбамидных полимеров. Они представляют собой готовые к применению суспензии.

Алкидные (глифталевые) эмалевые краски - это суспен-

зии тонкоизмельченных пигментов в глифталевом, пентафталевом или других алкидных лаках с добавлением растворителей и сиккативов. Растворителями для алкидных эмалей являются скипидар, уайт-спирит, сольвент, ксилол или их смеси.

Эпоксидные и карбамидные эмалевые краски представ-

ляют собой суспензии пигментов в растворах эпоксидного полимера. В карбамидных эмалевых красках связующим является мочевиноформальдегидный полимер.

Наиболее часто применяют эпоксидную эмаль марки ОЭП, которая обладает повышенной химической стойкостью, в том числе стойкостью к горячим щелочам. Применяют ее для ответственной антикоррозионной окраски химических установок и аппаратов, работающих на открытом воздухе. Растворителем является ацетон.

Эпоксидную эмаль марки ЭП-51, обладающую высокой водостойкостью, используют для ответственной окраски метал-

256

лических поверхностей в помещениях с повышенной влажностью, а также для наружной окраски по дереву и металлу.

Карбамидная эмаль марки МТ-213 также обладает высокой водостойкостью. Перед применением в нее добавляют кислотный отвердитель. Применяют ее для окраски оборудования и кухонной мебели.

Водные малярные краски выпускают двух видов: водноклеевые и водно-известковые. Первые представляют собой механическую смесь пигмента и наполнителя с водно-клеевым связующим – коллоидным раствором клея, чаще всего малярного. Эти краски обычно приготавляют из мела, окрашенного пигментами в разные цвета. В качестве связующего вещества для темных красок используют мездровый клей, а для светлых – костный. Водно-клеевые краски не водостойки, так как высохший клей при увлажнении снова набухает, теряя прочность. Применяют их лишь для внутренней окраски сухих помещений.

Клеевые казеиновые краски состоят из смеси пигментов,

казеина, щелочи, извести и антисептика - фенола. При высыхании на известковых штукатурках и сухих каменных поверхностях они образуют прочные, матовые и нерастворимые в воде пленки. Применяют для окраски наружных оштукатуренных и бетонных поверхностей.

Водно-известковые краски, в которых связующим явля-

ется водно-известковая суспензия, применяют для окраски кирпичных, оштукатуренных и бетонных наружных поверхностей и внутренней окраски зданий общественного назначения. В краски вводят щелочестойкие пигменты, количество которых не превышает 10% от массы извести. Для окраски металла и пластмасс водно-известковые краски непригодны.

Силикатные краски изготавливают на основе жидкого калийного стекла. Не применяют для окраски деревянных и гипсовых поверхностей.

Эмульсионные (латексные) краски представляют собой суспензии пигментов, приготавляемые перетиранием пигментов на водных эмульсиях различных пленкообразователей. Применение эмульсионных красок позволяет заменить весь растворитель в красках водой. В качестве эмульгаторов для приготовлений эмульсионных красок используют калиевые, натриевые и аммо-

257

ниевые мыла, а также гидрофобные эмульгаторы металлических мыл магния и цинка.

Кроме масляных эмульсионных применяют краски, в которых в качестве связующего используют различные полимеры. Такие краски, получившие название латексных, дают прочную пленку, хорошо защищающую окрашеную поверхность. Применение поливинилацетатных, стиролбутадиеновых, глифталевых и акрилатных красок дает большую экономию дефицитных и дорогостоящих растительных масел.

Латексную поливинилацетатную краску марки ПВА используют для внутренней и наружной окраски штукатурки бетона и дерева, а также для окраски листовых отделочных материалов – линкруста, картона и т.д. Стиролбутадиеновую краску марки СКС-65 применяют для внутренней и неответственной наружной окраски различных поверхностей.

К лакам специального назначения относят нитролаки,

масляные лаки для горячих поверхностей, асфальтовые и пековые лаки.

Нитролаки состоят из нитроцеллюлозы, растворенной в органических легколетучих растворителях при добавлении пластификаторов. Эти лаки высыхают очень быстро, обеспечивая достаточно прочную блестящую поверхность. Применяют их только для внутренних работ. Наиболее распространен из этой группы лаков цапонлак. Для получения цветных цапонлаков в них добавляют органические красители. Выпускают цапонлаки черного, красного, зеленого и синего цветов. Скорость высыхания цапонлака не должна превышать 20 мин.

Масляный печной лак представляет собой раствор следующего состава (%): масло растительное – 23, полимер светлый - 5, битум – 37, растворитель – 34 и сиккатив – 1.

Печной лак применяют для двухслойного покрытия горячих металлических поверхностей или изделий с последующей сушкой при температуре 120 оС.

Алкидный лак - лаковый раствор средней жирности на алкидных полимерах. Применяют для окрашивания радиаторов, труб центрального отопления, газовых колонок. Из этих лаков изготавливают эмалевые краски аналогичного назначения.

258

Асфальтовый безмасляный лак представляет собой смесь из 45 % битума, 20% полимера и 35% растворителя. Для придания лаковому покрытию лучшего внешнего вида в лаки можно вводить до 20 % алюминиевой пудры. При нанесении лакового слоя пудра всплывает и придает покрытию металлический блеск. Лак отличается высокими антикоррозийными свойствами, стойкостью против действия влаги, кислот и щелочей. Лаковая пленка должна высыхать в течение 24 ч.

Каменноугольный (пековый) лак - раствор каменноуголь-

ного пека в сольвенте. Пленка отличается высоким качеством: она полностью высыхает, не отлипает и не теряет блеска, водонепроницаема, хорошо сопротивляется действию кислот. Применяется для окраски металлических частей санитарно-технического оборудования, работающего при нормальных температурах, для окраски наружных и внутренних трубопроводов и других металлических конструкций.

11.4. Клеи, их классификация, составы и применение

Клеи применяются для соединения разнообразных материалов: пластмасс, органических и силикатных стекол, фарфора, керамики, бумаги, древесины, природных и синтетических волокон, стали, алюминиевых и титановых сплавов, неметаллических материалов и их различных соединений.

При испытании клеев и клеевых соединений определяют концентрацию клея, его вязкость, жизнеспособность и прочность склеивания.

Концентрацию клеев находят путем высушивания навески клея до постоянного веса при определенной температуре (чаще всего 100 - 120 оС).

Вязкость клея испытывают с помощью вискозиметров при температуре 20 оС.

Жизнеспособность клея характеризуется временем, в течении которого клей сохраняет вязкость, удобную для нанесения на склеиваемые поверхности.

Клеящая способность оценивается с помощью испытаний механических свойств клеевых соединений на образцах стандартных размеров и форм. Для клеевых соединений металлов определяют предел прочности при сдвиге и при равномерном и не-

259

равномерном отрыве. При склеивании органического стекла, древесины и других материалов проводят испытание на скалывание; при склеивании тканей, теплоизоляции, пленочных материалов – испытание на отслаивание.

По происхождению различают клеи природные и синтетические.

Природные клеи подразделяют на животные, растительные и минеральные. Как уже отмечали выше (см. п. 10.2), природные клеи животного и растительного происхождения недостаточно водостойкие, подвержены гниению и относительно быстро теряют во времени прочностные свойства.

Исключение составляют альбуминовые клеи животного происхождения. В качестве основного компонента содержат альбумины крови животных. Примерный состав клея (в вес. ч.): 100 альбумина, 900 воды, 7,5 извести гашеной или негашеной.

Измельченный альбумин замачивают в трехкратном количестве воды и тщательно перемешивают при комнатной температуре в течение 2 - 3 ч, затем добавляют известковое молоко и оставшуюся воду, нагретую до температуры 26 - 30 оС и все вместе перемешивают до образования однородной желеобразной массы. Жизнеспособность клеевого раствора составляет 6 - 9 ч. Клей отверждается при нагревании до 100 – 120 оС. Альбуминовые клеи образуют более водостойкие соединения, чем казеиновые, но клеевой шов в воде набухает и поражается микроорганизмами.

Изготавливают также комбинированные клеи из альбумина и казеина. Эти клеи обладают более высокой склеивающей способностью, чем альбуминовые и казеиновые в отдельности. Применяют комбинированные клеи для горячего склеивания древесных материалов в прессах.

Наибольшее распространение в настоящее время получили синтетические клеи. Основой этих клеев служат разнообразные синтетические полимеры и мономеры. Синтетические клеи представляют собой растворы полимеров в органических растворителях или мономерах, а также эмульсии. Многие клеи представляют собой композиции из нескольких полимерных веществ, что позволяет сочетать свойства различных полимеров и получать клеи с заданными свойствами. Клеи выпускаются в готовом виде или приготавливаются на месте потребления смешиванием со-

260