Лаки і фарби

ЛАКИ і ФАРБИ

1. Призначення, склад, класифікація та асортимент лаків Лак — це розчин плівкоутворюючих речовин (природних та синтетичних смол, ефірів целюлози, бітумів, препарованих рослинних масел або їхніх жирних кислот) в органічних розчинниках (легколеткі органічні рідини) або у воді, який утворює після твердження (висихання) тверду, блискучу (крім асфальтобітумних лаків), однорідну і прозору (крім бітумного лаку) плівку.

Утворені плівки захищають вироби з металу, дерева, шкіри й інших матеріалів від корозії, гниття і надають їм гарний зовнішній вигляд. Значна кількість лаків використовується для приготування емалевих фарб, ґрунтовок і шпаклівок.

До складу лаків входять плівкоутворюючі речовини, розчинники, розріджувачі, пластифікатори, каталізатори, ініціатори, затверджувачі. Для кольорових лаків застосовують органічні барвники.

Розріджувачами після розчинення плівкоутворювачів розбавляють лак до необхідної в’язкості. Застосовують їх для економії дорогих розчинників. Це, як правило, більш дешеві леткі речовини, які не здатні самостійно розчиняти плівкоутворюючу речовину, але добре змішуються з отриманим концентрованим лакофарбовим розчином, можуть понизити його в’язкість.

Розподіл органічних рідин на розчинники та розріджувачі застосовується лише відносно певної плівкоутворювальної речовини. Наприклад, етиловий спирт добре розчиняє багато смол, але не розчиняє целюлозу і відносно до неї є розріджувачем.

Розчинники і розріджувачі повністю випаровуються під час висихання лакових плівок. Розчинниками й розріджувачами є бензин — розчинник, бензол, сольвент-нафта, скипидар тощо.

Пластифікатори використовують у виробництві смоляних і нітроцелюлозних лаків для пом’якшення плівки, підвищення її еластичності та адгезійної здатності. Як пластифікатори застосовують ефіри фталевих, фосфорної кислот і деякі хлоровані вуглеводи (дибутилфталат, діоктилфталат, совол та ін.).

Лаки прийнято класифікувати за призначенням, природою плівкоутворюючої речовини, характером плівкоутворення, кольором, способом сушіння, процентним вмістом плівкоутворюючої речовини.

— За природою плівкоутворюючої речовини — смоляні, ефіроцелюлозні, бітумні (асфальтобітумні).

— За призначенням — для зовнішніх робіт (атмосферостійкі), для внутрішніх робіт, стійкі до агресивних середовищ, термостійкі, електроізоляційні, меблеві, лаки спеціального призначення (для обробки шкіри, для покриття білої жерсті консервних банок та інші).

— За характером плівкоутворення — лаки, що утворюють тверді плівки за рахунок випаровування летких органічних розчинників; лаки, що утворюють тверді плівки не тільки за рахунок випаровування летких органічних розчинників, але і в результаті різних хімічних перетворень.

— За кольором — безкольорові, кольорові, чорні.

— За способом сушіння — холодної сушки (лаки, плівки яких можуть тверднути при 18 — 20 0С) та гарячої сушки.

— За процентним вмістом плівкоутворюючої речовини — власне лаки (плівкоутворюючої речовини не менше 30%) та політури (плівкоутворюючої речовини 10 — 20%).

Розрізняють лаки спиртові, алкідні, нітроцелюлозні. Останні утворюють найкращі й найміцніші покриття. Спиртові лаки трохи поступаються нітроцелюлозним за зовнішнім виглядом, крім того, їх дуже важко полірувати. Масляні лаки хоча й не вимагають полірування, за зовнішнім виглядом значно гірші спиртових.

лак фарба емалевий пігмент

2. Призначення, склад, класифікація та асортимент фарб Фарби — це суспензії пігментів в плівкоутворюючих речовинах, що утворюють після висихання непрозорі однорідні покриття.

Фарби призначені для внутрішнього і зовнішнього фарбування по цегельним, бетонним, оштукатуреним, дерев’яним й іншим пористим поверхням, по заґрунтованій поверхні металу, а також по старих покриттях.

До компонентів, з яких виготовляють фарби, відносяться:

1. Плівкоутворюючі речовини — рослинні оліфи, бітуми й асфальти, білкові речовини (казеїн, кістковий клей), спеціально оброблена целюлоза. Група синтетичних плівкоутворюючих речовин — це алкідні, епоксидні, карбамідоі меламіноформальдегідні, фенолоформальдегідні, перхлорвінілові та інші смоли.

2. Пігмент — це найчастіше високодисперсні мінеральні та неорганічні речовини, які мають певний колір та нерозчинні у воді, органічних розчинниках і плівкоутворюючих речовинах. Вони надають матеріалу необхідний колір, непрозорість і покривність. Пігменти групуються таким чином:

1) за походженням: неорганічні, органічні та мінеральні;

2) за кольором пігменти: ахроматичні (білі, чорні, сірі), хроматичні (жовті, зелені, червоні тощо);

3) за призначенням: малярні, ґрунтові, для художніх фарб тощо.

При затиранні фарб та їх розведенні важливо визначити співвідношення між кількістю пігменту та плівкоутворюючої речовини. При високому вмісті плівкоутворюючої речовини знижується механічна міцність фарбової плівки. При недостатній кількості плівкоутворюючої речовини частки пігменту погано склеюються між собою, фарбова плівка робиться рихлою, погано прилипає, легко розтріскується та осипається. Під час вибору пігментів для фарб враховують також їх покривність, фарбову здатність, хімічну стійкість, щільність, плівкоутворення під час тривалого зберігання.

3. Наповнювач — суха неорганічна речовина, що застосовується як добавка до пігментів під час виготовлення непрозорих лакофарбових матеріалів для надання їм необхідних властивостей (підвищення механічної міцності, теплота вогнестійкості покриттів) і для економії пігментів. Як наповнювачі використовують барит, оміакарб, крейду та ін.

4. Пластифікатор — органічний продукт, практично нелеткий, який вводиться у плівкоутворюючу речовину для надання лакофарбовим покриттям необхідної еластичності, а іноді й морозостійкості покриття (дибутилфталат, діоктилфталат тощо).

5. Розчинники — органічні леткі рідини (вуглеводні, кетони, спирти та ін.) або суміш подібних рідин, що застосовується для розчинення плівкоутворюючих речовин для надання лакофарбовому матеріалу необхідної в’язкості.

6. Сикативи — додаються як каталізатор для прискорення висихання лакофарбового матеріалу в процесі його виготовлення і застосування. Залежно від типу сикативу процес плівкоутворення починається або з формування поверхневої плівки (кобальтові сикативи), або з підкладки, а потім поширюється по всій товщині плівки (марганцеві й свинцеві сикативи). Швидкість висихання плівок масляних лакофарбових матеріалів пропорційна кількості сикативу, що вводиться, лише до певної межі. Якщо сикатив вводиться у кількості, що перевищує оптимальну, швидкість висихання знову знижується. Варто враховувати, що дія сикативів не припиняється й після висихання плівки. Введення сикативу в надлишку може привести до передчасного старіння покриттів.

7. Добавки — це ініціатори, затверджувачі, прискорювачі, стабілізатори, емульгатори тощо:

— розріджувач — органічна летка рідина, яка застосовується для розведення лакофарбових матеріалів з метою зниження їхньої в’язкості та переведення в стан, придатний для нанесення на поверхню, що фарбується;

— затверджувач — хімічна речовина, що вводиться до складу поліефірних, епоксидних і деяких інших полімерів і лакофарбових матеріалів на їхній основі для твердіння, у результаті утворення поперечних зв’язків між макромолекулами; затверджувач використовується для отримання неплавкого нерозчинного продукту;

— прискорювач — хімічна речовина, що вводиться для підвищення швидкості твердіння полімеру;

— диспергатори — речовини, що змочують пігменти і наповнювачі, прискорюють їх диспергування (перетирання) у рідкому середовищі та рівномірний розподіл у фарбах (поліфосфати, лецитін, альгінат натрію, полівініловий спирт);

— емульгатори — речовини, що полегшують утворення водних дисперсій плівкоутворювачів і надають їм стійкість (солі жирних кислот та інші поверхнево-активні речовини);

— стабілізатори — поверхнево-активні речовини, що вводять до складу фарб для підвищення стабільності властивостей як у процесі переробки, так і під час експлуатації фарби (дейканол);

— загусники — підвищують в’язкість фарби (карбоксіметилцелюлоза, а також мінеральні добавки — бентоніт, прожарені глини);

— піногасники (антивспінювачі) — речовини, які запобігають піноутворення в процесі виготовлення і нанесення водно-дисперсійних фарб (поліорганосилоксани, уайт-спирит, скипидар);

— структуруючі добавки — речовини, які надають фарбам пластичність, структурну в’язкість і тиксотропність та уповільнюють їх розшаровування (аеросил і бентоніт);

— коалесцируючі добавки — реагенти, що поліпшують коалесценцію (злипання) полімерних часток у процесі формування покриття;

— інгібітори корозії - протикорозійні речовини, які захищають від підплівкової корозії металеву підкладку в процесі твердіння фарби і формування покриття (бензоат натрію, нітрит натрію);

— антифризи — речовини, що захищають фарби від замерзання (диетиленгліколь).

Від якості та співвідношення компонентів залежать властивості фарби.

Асортимент фарб прийнято групувати за цілим рядом ознак: хімічному складу (типу плівкоутворювача), переважному призначенню, консистенції, кольору, декоративним властивостям, специфічним умовам експлуатації, способам нанесення, умовам сушіння.

Залежно від виду плівкоутворюючої речовини розрізняють фарби:

1. Фарби масляні - суспензія пігментів або їхньої суміші з наповнювачами в оліфі, які випускаються в густотертому і готовому для застосування вигляді для внутрішніх і зовнішніх робіт. Масляні фарби бувають на натуральній оліфі, на оліфі оксоль, на комбінованих оліфах. Також їх поділяють на густотерті та рідкотерті.

2. Фарби алкідні - суспензія пігментів або їхньої суміші з наповнювачами в гліфталевій, пентафталевій або іншій алкідній оліфі, яка призначена для тих же цілей, що й масляна фарба.

3. Фарби водно-дисперсійні (водоемульсійні) — суспензія пігментів або їхніх сумішей з наповнювачами у водних дисперсіях синтетичних полімерів (полівінілацетатної емульсії, бутадієнстирольному латексі тощо) з додаванням допоміжних речовин (емульгаторів, стабілізаторів та ін.), яка утворює після твердження пофарбоване матове покриття.

4. Фарби порошкові - суха порошкоподібна композиція плівкоутворюючих речовин (полімерів, олігомерів) з пігментами, наповнювачами, затверджувачами й іншими добавками, яка утворює після сплавки, охолодження й твердження тверде непрозоре покриття.

5. Фарби емалеві - суспензія пігментів або їхніх сумішей з наповнювачами в лаку, яка утворює після висихання (твердження) непрозору тверду плівку з різним блиском і фактурою поверхні.

6. Клейові фарби — це суспензії пігментів і наповнювачів (зазвичай крейди) у водяних розчинах клею. Реалізують їх найчастіше у вигляді густотертих паст або порошкоподібних сумішей пігменту, наповнювача та ін.

Розглянемо більш докладно класифікацію емалевих, водно-дисперсійних, клейових та масляних фарб (таблиця 1).

Таблиця 1

Класифікація емалевих, водно-дисперсійних, клейових та масляних фарб за різними ознаками

За призначенням розрізняють фарби для зовнішніх, внутрішніх робіт, загального споживання, термостійкі, електроізоляційні, хімічно стійкі, художні, спеціального призначення.

За консистенцією фарби бувають: густотерті (деякі види масляних фарб), готові до споживання, сухі (казеїнові клейові), пастоподібні (силікатні).

За кольором фарби: білила (масляні фарби), білі, чорні та кольорові.

За декоративними властивостями: молоткові, шагреневі, флуоресцентні, рефлексні.

За специфічними умовами експлуатації: тропікостійкі, для Крайньої Півночі, для забрудненої атмосфери тощо.

За способами нанесення: фарби, що наносяться пензлем, пневматичним розпиленням та ін.

За умовами сушіння: фарби холодного сушіння та гарячого сушіння.

Література Власова А. В. Основи товарознавства непродовольчих товарів. Навчальний посібник. — К.: Центр навчальної літератури, 2006.

Исследование непродовольственных товаров. Учебное пособие для товароведных факультетов вузов/ Голубятникова А. А., Горяйнова А. С. и др. М.: Экономика, 1982.

Кононенко Л.В., Дубініна А.А., Безуглий В. Д. Ідентифікація пластмас: Навчальний посібник. — Харків: ХДАТОХ, 2002.

Кутянин Г. И. Пластические массы и товары бытовой химии. — М.: Экономика, 1988.

Лифиц И.М., Леженин С. Д. и др. Исследования непродовольственных товаров. — М.: Экономика, 1988.

Лойко Д.П., Тюремнова Н. А.

Введение

в товароведение непродовольственных товаров. — Киев: Вища школа, 1986.

Товароведение и экспертиза бытовых химических товаров: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Паршикова В. Н. — Издательский центр «Академия», 2005.

Товароведение непродовольственных товаров. — М.: Экономика, 1989.

Товароведение непродовольственных товаров: Учеб. пособие для торг. вузов Агбаш В. Л., Елизарова В. Ф., Лойко Д. П. и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Экономика, 1989.

Нормативні документи на пластичні маси та вироби з них.

Нормативні документи на хімічні товари.