Компоненты лакокрасочных материалов

Основными компонентами лакокрасочных покрытий являются: пленкообразующие, растворители, пигменты и красители, пластификаторы, наполнители, сиккативы.

Пленкообразующие вещества являются главной составной частью лакокрасочных материалов. Защитная пленка, создаваемая пленко-образователями, должна обладать хорошей адгезией и быть прочной. Пленка одновременно служит и связующим для порошкообразных частиц пигментов и наполнителей лакокрасочного материала.

Пленкообразующие представляют собой природные или синтетические высокомолекулярные соединения, способные при нанесении на поверхность тонким слоем образовывать покрытие. В качестве пленкообразующих используются олифы и лаки. Исходным материалом для олиф служат растительные масла, для лаков — различные смолы.

Растительные масла разделяются на три группы: высыхающие (льняное, конопляное, тунговое), полувысыхающие (подсолнечное, хлопковое, соевое) и невысыхающее (оливковое, касторовое). Процесс высыхания сырого льняного необработанного масла длится до 14 суток, а конопляное и другие сохнут еще дольше.

После термической обработки этих масел с добавлением сиккатива получают натуральные олифы, срок сушки которых достигает 1 ...2 суток. Термическая обработка заключается в нагреве масла до температуры 275 °С без доступа воздуха или масло нагревают до температуры 160 °С с непрерывным продуванием воздухом. В первом случае происходит полимеризация — уплотнение молекул, второй процесс называется оксидацией с дополнительной обработкой в некоторых случаях серой. Вторым методом получают полунатуральные олифы.

Пленки полунатуральных олиф отличаются от пленок натуральных большей глянцевостью, твердостью и водостойкостью. Однако они быстрее теряют эластичность. В последние годы распространение находят синтетические олифы, являющиеся растворами алкидных смол (глифталевой и пентафталевой) и термически обработанных полувысыхающих масел в бензине — растворителе.

Смолы являются пленкообразователями не только для лаков, но и входят в состав других материалов (эмалевые краски, шпаклевки и др.).

Смолы разделяются на естественные (канифоль, шеллак, янтарь), искусственные (продукты переработки каменного угля, сланцев, древесины) и синтетические (алкиднофенольные, эпоксидные, перхлорвинил овые, полиуретановые, кремнийорганические).

Растворители представляют собой легколетучие органические жидкости, растворяющие пленкообразующую основу лака или краски.

Разбавители в отличие от растворителей разбавляют уже растворенную среду. Растворители и разбавители вводят для того, чтобы придать материалу вязкость, необходимую для нанесения его на поверхность тонким равномерным слоем. После нанесения покрытия растворитель полностью улетучивается из пленки. На вагоностроительных и вагоноремонтных заводах и в депо применяют следующие растворители: продукты перегонки нефти — уайт-спирит, керосин, бензин; ароматические углеводороды — ксилол, бензол, сольвент, толуол; продукты переработки древесины — скипидар.

Пигменты представляют собой тонкодисперсные красящие порошки, нерастворимые или слабо растворимые в пленкообразующей основе и придающие пленке лакокрасочного материала необходимый цвет.

Они повышают твердость и прочность покрытия, уменьшают его водопроницаемость. Пигменты разделяются: по происхождению—на естественные и искусственные; по составу — на минеральные и органические. К естественным пигментам относятся земляные краски, представляющие собой глины, окрашенные окислами металлов в различные цвета от желтого до краснокоричневого — охры, мумие, сиена жженая, железный сурик. Эти пигменты практически не выцветают.

К искусственным пигментам, которые изготавливаются химическим путем, относятся белила цинковые, свинцовые, титановые, лазурь, киноварь и др.

Красители в отличие от пигментов представляют собой органические соединения, растворимые в пленкообразующем веществе и растворителях. Красители используют для придания пленке цвета с сохранением в большинстве случаев прозрачности.

Наполнители — это инертные вещества, представляющие собой мелкодисперсные продукты, которые используют для разбавления слишком насыщенных и укрывистых пигментов, а также для удешевления красок и повышения адгезии, атмосферостойкости, прочности и водостойкости покрытий.

Пластификаторы — нелетучие компоненты, сохраняющиеся в пленке после ее высыхания и сообщающие ей пластичность и лучшую сцепляемость с окрашиваемой поверхностью. Пластификаторы должны хорошо смешиваться с пленкообразующей основой, быть нейтральными и химически стойкими, обладать устойчивостью против действия света и атмосферных осадков, быть безвредными. В качестве пластификаторов применяют дибутилфталат, три-фенилфосфат, касторовое и хлопковое масла.

Сиккативами называются вещества, которые ускоряют высыхание растительных масел и лакокрасочных материалов, содержащих эти масла, за счет поглощения кислорода воздуха и быстрой передачи его маслу. Оптимальная скорость высыхания достигается при определенном количестве сиккатива. Введение сиккатива в больших количествах может привести к липкости пленки, вызывает ускорение процесса старения пленки. В качестве сиккативов применяют растворы свинцово-марганцевых и других солей нафтеновых кислот совместно с кислотами высыхающих и полувысыхающих масел в бензине-растворителе или скипидаре.