Водорастворимые автомобильные краски
Приветствую Вас на блоге Kuzov.info!
В этой статье поговорим о водорастворимых автомобильных красках. Рассмотрим, что они собой представляют, их преимущества, недостатки и особенности применения.
Сейчас водорастворимые краски можно приобрести у многих известных производителей лакокрасочных материалов. Более 70 процентов всех автопроизводителей применяют водорастворимые краски для окрашивания автомобилей. Этот тип красок становится стандартом. Не все они производятся по одной технологии. У них может быть разная полимерная основа (акрил, полиуретан..), а также разные пропорции компонентов и состав добавок. Каждый производитель использует свою собственную формулу, определяющую характеристики красок. Различается способ нанесения, укрывная способность, требования к условиям хранения. Некоторые требуют полной просушки между слоями, а некоторые наносятся мокрый по мокрому. Некоторые производители добиваются такой формулы краски, что она может проходить циклы заморозки и разморозки, без существенного изменения в свойствах.
Водорастворимые краски содержат 15–20 процентов растворителей. В сравнении с обычными красками их на 75–80 процентов меньше. Таким образом, уменьшен вред экологии и здоровью маляра.
Итак, рассмотрим подробнее что это за краски.
Что собой представляют водорастворимые краски?
Такие устоявшиеся названия, как «водорастворимые краски» и «краски на водной основе» являются не совсем корректными. Правильнее было бы называть этот тип красок «водоразбавляемыми». Английское название этих красок «waterborne paints», что дословно переводится, как краски передающиеся водой.
Все краски состоят из 4 главных ингредиентов: пигменты, смолы (полимеры), растворитель и добавки. Водорастворимые краски не исключение, их пигменты, которые придают цвет краске, такие же, как и в красках на основе растворителей, но их больше. Смола (полимер), которая помогает связать пигменты и ровно распределяться при нанесении, тоже такая же, как у обычных красок. Добавки, которые помогают не образовываться осадку и пене похоже на те, что используют в традиционных красках.
Основу водорастворимых красок составляют растворители и смолы (полиуретан или акрил), которые разбавлены водой. Краска по-прежнему сформирована на базе растворителей, а не воды. В качестве растворителя используется эфир гликоля, так как он совместим с водой. Другая причина его использования это то, что он испаряется медленнее воды, что не характерно для большинства растворителей. Таким образом, после испарения воды, эфир гликоля «расплавляет» частицы краски и формируется единая плёнка.
Вода выступает как средство доставки краски к окрашиваемому покрытию.
Для разбавления обычно требуется специальные разбавители на водной основе, но допускается использовать и дистиллированную воду.
Один из самых важных факторов, которые влияют на нормальное высыхание водорастворимой краски – это движение воздуха в помещении, где производится окрашивание.
Далее рассмотрим основные преимущества и недостатки красок, разбавляемых водой.
Преимущества водорастворимых красок:
- Значительно снижен уровень выброса вредных веществ в атмосферу.
- Водорастворимые лакокрасочные материалы менее токсичны. Значительно уменьшается вред для автомаляров. Содержание вредных веществ снижено на 75%.
- Водорастворимые краски не горючие (пожаробезопасность).
- Этот тип красок, в целом, легче наносить и отмывать краскопульт.
- В сравнении с красками на основе органических растворителей, водоразбавляемые краски более укрывистые. Из-за более высокой укрывной способности, краски требуется на 25–30% меньше. Где требуется 3–4 слоя обычной краски, потребуется 1–2 слоя краски, разбавляемой водой.
- Водорастворимые лакокрасочные материалы совместимы со всеми покрытиями. Снижается вероятность «поднятия» краски, которое происходит из-за действия растворителя краски на наносимое покрытие.
- Больше вероятности, что цвет совпадёт, так как многие автопроизводители красят красками, разбавленными водой. К тому же толщина слоя получается в 2 раза тоньше, чем у обычных красок, что снижает вероятность искажения цвета. С типом красок, использующих воду в качестве разбавителя, легче достичь незаметного перехода.
- В сравнении с обычными, в водорастворимых красках частицы металлика не располагаются неправильно.
Недостатки водорастворимых красок:
- Этот тип красок чувствителен к влажности воздуха. Низкая влажность может стать причиной слишком быстрого высыхания краски при нанесении и появления кратеров. В противоположность этому, высокая влажность является причиной очень медленного высыхания краски. Это может стать причиной образования подтёков.
- Качество покрытия красок, разбавленных водой очень сильно зависит от чистоты поверхности. При незначительных загрязнениях краска может очень плохо растекаться. Это происходит из-за высокого поверхностного натяжения этого вида краски. Незаметные загрязнения могут стать причиной дефекта при покраске. Наиболее частым дефектом при распылении на недостаточно чистую поверхность является «рыбий глаз». (см. статью о дефектах лакокрасочных покрытий)
- Стоимость водорастворимых красок выше, чем обычных. Однако это компенсируется их меньшим расходом.
- Краски, разбавляемые водой нужно беречь от заморозки, так как это может значительно ухудшить их характеристики. В идеале, они должны храниться при температуре не ниже +20 градусов по Цельсию. Критична температура хранения ниже +5 градусов по Цельсию.
Что необходимо для покраски водорастворимыми красками?
При переходе на водорастворимые краски необходимо учесть определённые моменты и, возможно, приобрести некоторое оборудование.
- Картонные листы для выкраски придётся поменять на алюминиевые или стальные, так как картон от воды будет размокать.
- Помещение для покраски должно быть обязательно оборудовано вентиляцией. Это необходимо не столько для удаления вредных испарений, сколько для нормальной сушки водорастворимых красок, для которых циркуляция воздуха очень важна.
- Температура в помещении, также, является важным фактором как для хранения, так и для распыления этих красок.
- Для распыления водоразбавляемых лакокрасочных материалов требуется, чтобы краскопульт был защищён от коррозии (нержавеющая сталь или пластик). Краскопульты известных брендов подходят как для обычных, так и для водорастворимых красок.
- Маскировочные материалы для заклеивания частей, не подлежащих окрашиванию должны быть стойкими к воздействию воды.
Ручные нагнетатели воздуха для сушки водорастворимых красок, установленные на стойку
- Нагнетатели воздуха для сушки специально разработаны для ускорения испарения влаги с распылённой краски, разбавленной водой (см. фото). Такие сушки работают от сжатого воздуха, что может потребовать дополнительной производительности компрессора.
- Краска, разбавленная водой очень чувствительна к влажности воздуха и его чистоте.
- Для распыления требуется чистый сухой воздух. Для этого требуется многоэтапная фильтрация.
Стационарная система обдува в покрасочной камере для сушки водорастворимых красок
Подготовка поверхности к нанесению водорастворимой краски
Водорастворимые краски дают более тонкую плёнку. Поэтому очень важно, чтобы на поверхности не было царапин, так как краска не сможет их заполнить. Поверхность подготавливается более мелким абразивом, чем для окраски традиционными материалами. Нужно использовать шлифовальные материалы с размером абразива от P800 до P1000 .
Чистота поверхности очень важна и малейшие загрязнения более критичны, чем при применении обычных красок. При недостаточной чистоте поверхности легко получить дефект «рыбий глаз».
Рекомендуется сначала обезжирить обычной обезжиривающей жидкостью, а потом специальным обезжиривателем на водной основе.
Процесс нанесения и сушка
Процесс нанесения красок, разбавляемых водой, во многом напоминает применение обычных красок, но есть и некоторые особенности. В зависимости от рекомендаций производителя, некоторые моменту могут различаться.
Водорастворимые краски требуют определённых условий при нанесении (температура, обдув), поэтому подойдут не для каждой мастерской. Чтобы вода испарялась, нужен поток воздуха. Лучше, чтобы поток воздуха шёл по касательной к машине, а не прямо на неё. Однако, краска будет сохнуть и без специальной вентиляции, но дольше. Если в помещении нет соответствующей вентиляции, то дополнительно можно использовать специальный нагнетатель воздуха для сушки краски. Такие нагнетатели работают от компрессора и могут устанавливаться на стойки.
Нужно удостовериться, что краскопульт не содержит остатков старой краски. Остатки обычной краски в смеси с водорастворимой краской могут образовать гелеобразную массу. Лучше использовать отдельный покрасочный пистолет для распыления красок, разбавленных водой.
Расстояние дюзы от поверхности должно составлять около 30 см. Это больше рекомендованного расстояния при окрашивании обычными красками.
Минимальная температура распыления составляет +10 градусов по Цельсию.
В большинстве случаев, водорастворимые краски укрывают ремонтную область или другой цвет панели за 1–2 слоя.
При работе с этими красками очень важным условием является правильная межслойная сушка.
Главная разница между водой и растворителем в том, как они испаряются. Вода испаряется дольше, чем растворители. Для воды имеет значение влажность воздуха.
После нанесения базы, вода должна полностью испариться до того, как будет нанесён лак. Если это условие не соблюдать, то это может привести к отслаиванию лака. Лак, в большинстве случаев, по-прежнему применяют обычный.
Для красок на базе растворителей существует определённый период времени, в течение которого нужно нанести лак, после нанесения базы. Этот период времени дольше для красок, разбавленных водой (до 72 часов). При этом не возникнет проблем с адгезией для дальнейшего нанесения лака.
Когда наносится базовая краска на водной основе, то кажется, что оттенок не совпадает. Оттенок краски меняется после испарения воды. Это отличает водорастворимые краски от обычных. В мокром состоянии они имеют голубовато-зелёный оттенок.
Мифом являются высказывания о многократном увеличении производительности при использовании водорастворимых красок. При правильной сушке производительность нельзя будет увеличить в разы, а лишь незначительно.
Краски, разбавляемые водой, содержат в значительной степени меньше вредных компонентов, но при этом не исключают необходимости использования респиратора.
Чистка краскопульта после распыления водорастворимых красок
После распыления водорастворимых красок краскопульт нельзя отмывать растворителем. Также, краски не отмоются с помощью простой воды и мыла, как это можно сделать с бытовыми красками на водной основе, так как в их состав входит определённый процент растворителей.
Лучше применять смесь воды с бытовыми чистящими средствами, содержащими нашатырный спирт. Нежелательно хранить краскопульт с остатками воды внутри. Для полного удаления воды из краскопульта, можно налить в бачок и распылить немного изопропилового спирта.
Бывают ли водорастворимые грунты и лаки?
Водорастворимые краски, в основном, применяются в качестве базы. Они покрываются обычным автомобильным лаком и по эксплуатационным качествам не отличается от обычных красок.
Водоразбавляемые грунты использовались ещё раньше водорастворимых красок, но это были больше специализированные продукты. Некоторые виды водорастворимых грунтов выпускаются и сейчас. Они применяются (в особенности в Европе) и имеют преимущество в полной совместимости со всеми покрытиями. Исключается вероятность поднятия грунта при его нанесении.
Водоразбавляемые лаки также производятся и некоторые автопроизводители применяют их для окраски автомобилей. Водорастворимые лаки требуют специфических условий для нанесения, которые не все мастерские способны реализовать.
Водорастворимые лаки и грунты пока не обладают теми же эксплуатационными характеристиками, что и традиционные автомобильные лаки и грунты и не пользуются большой популярностью. Известные компании, производящие лакокрасочные материалы постоянно работают над улучшением свойств водорастворимых продуктов. Возможно, в ближайшем будущем свойства грунтов и лаков значительно улучшатся. У потребителя должна быть причина в виде значительного преимущества, по которой он станет использовать водорастворимые лаки и грунты вместо традиционных. Уменьшение вреда экологии и здоровью является важным фактором при применении водорастворимых продуктов, но что касается лаков и грунтов, пока что выигрывают обычные продукты, с уменьшенным содержанием вредных веществ. Они так же вписываются в экологические нормы.
Водорастворимые краски: назначение, состав, достоинства и недостатки
Еще недавно в лакокрасочные материалы добавляли органические растворители, которые повышали процент токсичности ЛКМ. Современное производство нашло замену вредным веществам, добавляя растворитель на водной основе. Это не улучшило качество лакокрасочных материалов, но снизило их себестоимость, а также увеличило экологичность. Соответственно, водорастворимые краски стали дешевле, а спрос на них вырос в отличии от предыдущего аналога с химическим составом.
Какие элементы входят в состав водорастворимых красок
Краски на водном растворителе состоят из следующих элементов:
- Синтетические полимеры.
- Акрилаты.
- Стирол-бутадиеновый.
- Бутадиен-нитрильный каучук.
- Красящие пигменты.
- Сиккативы.
- Пластификаторы.
Данные связующие элементы могут быть в комплексе и по отдельности в каком-либо типе ЛКМ. Каждый элемент делает краску применимой в индивидуальных условиях. Чем больше элементов содержит ЛКМ, тем шире его сфера применения.
Обладая привлекательной стоимостью, водные ЛКМ пользуются популярностью у рядовых пользователей. Цена зависит от типа связующих элементов краски и ее условий применения. Так для наружной отделки краска будет стоить дороже, чем для внутренних нужд. Самым дешевым водным ЛКМ считается краска на основе синтетических полимеров. Однако стоимость ПВА красок обуславливается сложностью их колерования, а также слабой устойчивостью к влаге.
Средним вариантом по стоимости и эксплуатационным характеристикам являются полимерные краски. Они хорошо переносят влажность окружающей среды. Правда водные подтеки сказываются на устойчивости краски. Поэтому ей не рекомендуется покрывать поверхности, которые могут попасть под дождь и снег.
Латексные краски обладают самой высокой стоимостью из класса водорастворимых. Это объясняется тем, что они являются самыми стойкими к влаге и потекам, а также хорошо укрепляют поверхность. Латексные краски можно сколько угодно мыть подвергать воздействию солнечных лучей. Такие краски пригодны как для наружного применения, так и внутри.
Комбинированные составы не редкость на современном рынке ЛКМ. Здесь ключевую роль играет разница процента содержания связующих элементов. От этого одни характеристики композита растут, другие падают. Для того, чтобы правильно определиться с композитом для наружного или внутреннего нанесения, следует сопоставить процент наличия в составе тех или иных элементов, указанных на упаковке. Также здесь указана и область применения той или иной краски. К примеру: “Для сухих помещений”; “Для наружных покрытий”; “Для помещений с низкой эксплуатационной нагрузкой” и другие. Прежде, чем выбирать тот или иной вид краски, следует внимательно ознакомиться с составом на упаковке, а также проконсультироваться со специалистом.
Достоинства водорастворимых красок
Если бы не множество достоинств водорастворимых красок, то они бы небыли так популярны на строительном рынке:
- Легкость нанесение краски на поверхность.
- Нет необходимости использовать индивидуальные защитные средства ввиду отсутствия вредных растворителей.
- Быстрая полимеризация обеспечивает высокую скорость высыхания краски на воздухе.
- Хорошая адгезия для бетонных, кирпичных, стальных и деревянных поверхностей.
- Нет необходимости наносить толстый слой.
- Богатый ассортимент всевозможных оттенков.
- Герметичность слоя, защищающего поверхность от образования грибков, разведению насекомых и препятствующий образованию ржавчины.
- Высохшая краска придает эстетику поверхности, образуя сплошной оттенок. Акриловые краски образуют шероховатый слой, латексные более гладкий.
Есть конечно и недостатки водорастворимых ЛКМ, но их гораздо меньше. Полимеризация краски возможно лишь при температурах с знаком “+”. Окрашиваемая поверхность должна быть не холоднее +5 градусов. Однако на упаковках можно обнаружить и другое число. Хранение полимерной краски в холодных помещения приведет к тому, что она попросту засохнет или сильно загустеет. Как видно, высокая скорость схватывания может создавать проблемы для хранения краски. Однако всегда можно восстановить прежнюю жидкость. Для этого достаточно воспользоваться растворителем. Однако растворитель, хоть и позволяет вернуть краске первозданную жидкость, обеспечивает ее и неприемлемыми для человека токсичными веществами, а также неприятным запахом и испарениями во время высыхания. Поэтому, чтобы не нарушить водный состав краски, следует заранее подготовить место для хранения с умеренной температурой.
Область применения водорастворимых красок
Широкое применение водорастворимые краски нашли в строительстве и ремонте. Краска выступает не только полноценным наружным отделочным материалом, но и выступает в качестве герметика для закрытия пор и микротрещин. В застывшем состоянии, краска скрывает все неровности и микротрещины на стене, образуя гладкий и блестящий слой. Водорастворимые краски становятся идеальным ЛКМ для отделки дерева и бетона внутри помещений.
Однако не только строительные ЛКМ переживают перевод на водную основу. Производители красок для живописи также вытесняют органический растворитель со своей продукции, что вызвало положительную оценку у людей, практикующих живопись. Масляные краски сохранили свою эластичность и были избавлены от токсичных добавок. Химический состав масляных красок для изобразительного искусства остается под тайной в рамках производства. Преимущества такой продукции мотивируют производителей постепенно улучшать художественные краски, которые разбавляются простой водой. Уже огромное количество творческих личностей оценило введенную на рынок продукцию. Краски сохранили свои качества и оттенок. При этом, их стоимость упала.
Современная химическая отрасль продолжает проводить эксперименты над различными полимерами. Добиться значительного снижения токсичности лакокрасочных материалов – не значит остановиться на исследованиях для улучшения продукции. Ведь краска должна обладать куда большим числом положительных качеств. Адгезия должна быть на высоком уровне, чтобы ЛКМ можно было применять для большего количества разнообразных поверхностей. Водорастворимая краска должна обладать стойкостью к солнечным лучам и влаге. Пока последнее качество не свойственны водорастворимым краскам, лишь суспензиям, которые включают богатый набор компонентов, но стоящим в разы дороже.
У нас огромный ассортимент лакокрасочных покрытий на водном растворе. Вы найдете ЛКМ как для наружных, так и внутренних работ, а также для различных эксплуатационных характеристик окрашиваемой поверхности. Присутствует большой выбор цветовой палитры как по умолчанию, так и на заказ, а также минимальный и максимальный объем емкости. В нашем ассортименте собраны все возможные составы для любых поверхностей. Вам лишь стоит определиться для каких целей нужен ЛКМ, а мы подберем материал в точности соответствующий вашим требованиям.
Наши лакокрасочные материалы полностью сертифицированы и закупаются оптом напрямую у производителей. Мы не работаем с посредниками и сотрудничаем только с надежными поставщиками, которые не привозят нам брак. Каждая емкость проверяется по отдельности. Мы следим за репутацией нашей компании и не распространяем ЛКМ с дефектами или в просроченном состоянии.
Мы обеспечим доставку краски в любых объемах по всей России. Также вы можете забрать товар самовывозом. У нас умеренные цены, так как мы не переплачиваем посредникам за товар. Мы гарантируем качество нашего товара. При обнаружении недостатков вы всегда вправе обменять товар на новый, при соблюдении минимальных условий.
Достоинства и недостатки красок, которые можно убрать (снять) водой
Производители современных отделочных материалов стремятся сократить использование высокотоксичных, пожароопасных и легко взрывающихся компонентов и все чаще делают выбор в пользу водных растворителей вместо органических.
В результате получают красящие средства, лишенные едкого химического запаха и удобные в применении.
Описание состава материалов
Состав, технология изготовления и количественное соотношение компонентов регулируются ГОСТом 28196-89.
Химически водорастворимые ЛКМ представляют собой водную дисперсию нерастворимой лакокрасочной композиции в основе полярного растворителя.
Обычно в водорастворимый состав входят:
- растворитель — вода или спирт;
- связующий элемент — акрилат, стирол-бутадиеновый каучук, бутадиен-нитрильный каучук, ПВА;
- сиккативы, выполняющие функцию отвердителя;
- пластификаторы, которые отвечают за эластичность и однородность состава;
- пигменты для придания определенного оттенка.
Критерии выбора подходящей эмали
Большинство покупателей отделочных материалов уделяют особое внимание их стоимости. Не исключение и водорастворимые ЛКМ.
Например, самая низкая цена у ПВА-красок, которые плохо сопротивляются повышению влажности, так же плохо колеруются и неустойчивы к истиранию.
Акриловые краски более стойкие к воздействию присутствующей в воздухе влаги, но чувствительны к потекам и попаданию капель воды на поверхность.
Самыми долговечными и износостойкими являются латексные составы. Неудивительно, что их стоимость выше, чем у красителей на основе акрила и поливинилацетата.
Они отлично моются, но чуть менее устойчивы к воздействию световых лучей, чем акриловые эмали.
Следовательно, можно рекомендовать водорастворимые материалы на основе ПВА для окрашивания внутренних стен в помещениях с нормальной влажностью, акриловые и латексные можно применять и для отделки фасадов и других уличных объектов.
В продаже имеются комбинированные материалы.
Процентное соотношение компонентов в них может различаться, что влияет и на эксплуатационные характеристики.
Чтобы не прогадать, нужно подбирать водорастворимые ЛКМ в строгом соответствии с параметрами поверхности, которая будет окрашена.
Например, стены в сухой комнате, где может появляться риск загрязнения, лучше окрасить средством, на упаковке которого имеется указание «для сухих помещений с низкой эксплуатационной нагрузкой».
Плюсы и минусы
Всем водорастворимым средством, которые применяют дизайнеры для декорирования кирпичных, оштукатуренных, деревянных и зашпаклеванных стен и других поверхностей, присущи такие положительные качества:
- безопасность. Отсутствие вредных испарений делает применение респиратора во время работы необязательным;
- легкость и удобство нанесения;
- универсальность и высокий показатель адгезии на любых основаниях: газосиликатных блоках, кирпиче, цементно-силикатных поверхностях, гипсокартоне, древесине и прессованных деревянных плитах;
- скорость высыхания. При температуре от 22 до 26 градусов тепла и при условии доступа кислорода к поверхности краска полимеризуется за очень короткий срок. Окончательное время на просушку зависит от конкретных условий;
- способность формировать герметичное антикоррозийное и противоплесневое покрытие, надежно защищающее основание от негативного влияния внешних явлений и преждевременного разрушения;
- разнообразие цветовых решений достигается за счет отличной совместимости полимерной основы с большинством колеров;
- отличная укрывистость и нанесение тонким слоем;
- отличный декоративный эффект. Поверхность акрилового слоя имеет приятную матовость и шершавость, латексные составы образуют полуматовое благородное покрытие.
К минусам можно отнести следующие нюансы:
- застыть и высохнуть (т. е. завершить процесс полимеризации) материал способен только при плюсовых значениях температуры. Указание об этом можно встретить на каждой упаковке с лакокрасочным составом. Так же там имеется примечание, что хранение водорастворимых красок в помещениях, где отсутствует отопление и температура опускается ниже 0 градусов, запрещено. А рекомендованная температура рабочей поверхности — не холоднее +5 градусов;
- при хранении материалы на основе спирта или воды могут загустевать. Это не является существенным недостатком, так как вернуть первоначальную консистенцию водорастворимого ЛКМ можно просто добавив подходящий растворитель.
Водно-дисперсионные эмали являются очень популярным красящим средством в сфере строительства.
Их используют как для стартовой отделки, так и для ремонта или обновления покрытия.
Эластичные водорастворимые составы отлично маскируют мелкие трещины. Это особенно полезно для деревянных оснований, которые могут расширяться и ссыхаться под влиянием окружающих условий.
Дополнительные отрасли применения красок
Стремясь удовлетворить запросы потребителей, изготовители постоянно работают над усовершенствованием уже изобретенных ЛКМ.
Так произошло и с художественными красками.
На замену традиционны масляным краскам, которые хотя и были достаточно гибкими и эластичными, но содержали агрессивные растворители, пришли водно-дисперсионные масляные средства с такими же качественными характеристиками, но более безвредным и нейтральным водорастворимым составом.
Производитель держит в секрете химическую формулу краски.
Неоспоримым фактом является то, что на основе этой разработки будут проводиться дальнейшие исследования и производство водно-растворимых масляных суспензий.
Пока мы можем лишь предполагать, какие компоненты содержатся в этом инновационном водорастворимом материале: с точки зрения химических реакций, вода может растворить масло, если к ней добавить полиэтиленгликоль или поверхностно-активные вещества (ПАВы).
Современные технологии позволяют непрерывно вносить улучшения в существующие краски, более детально изучать и применять качества различных полимеров.
Поливинилацетатные, акриловые и латексные краски уже заслужили высокую оценку пользователей, значит, ассортиментный ряд водно-дисперсионных составов будет и дальше пополняться качественными продуктами.
Современные виды ЛКМ
При производстве и последующем применении такой стратегически важной группы товаров, какой являются лакокрасочные материалы, в различных отраслях промышленного производства в мире ежегодно применяется до 10 миллионов тонн летучих органических соединений. Большая их часть при выполнении отделочных работ улетучивается и практически безвозвратно пропадает, т. к. улавливание и рекуперация во многих случаях представляют собой сложные, а главное дорогостоящие процессы. Пары растворителей, попадая в атмосферу, оказывают губительное воздействие на окружающую среду и здоровье человека.
Широко применяемые в настоящее время нитроцеллюлозные, карбамидо- и меламиноалкидные, полиуретановые материалы содержат до 80 % растворителей и поэтому являются экологически неполноценными. Одновременно происходит постоянное и не стабильное изменение цен на нефть, которая используется для производства этих лакокрасочных материалов, что делает их использование невыгодным и с экономической точки зрения. Таким образом, сегодня производители ЛКМ вынуждены считаться с двумя важными факторами: ужесточением требований по охране окружающей среды и экономической целесообразностью. В связи с этим современные технологии создания современных лакокрасочных покрытий развиваются в направлении сокращения использования растворителей. Обозначившиеся тенденции нашли свое выражение в изменении ассортимента выпускаемой лакокрасочной продукции.
В настоящее время акцент делается на производство и применение материалов с высоким сухим остатком (более 60 %) или практически не содержащих растворителей (менее 5 %), композиций на водной основе, порошковых лакокрасочных материалов.
Лакокрасочная продукция описанных ниже видов имеет свои достоинства и недостатки, поэтому при их создании и использовании очень важно найти компромисс, удовлетворяющий всем, иногда противоречивым, требованиям современности.
Порошковые материалы
Важным преимуществом порошковых составов является полное отсутствие загрязнения окружающей среды при их нанесении.
Порошковые материалы высокоэффективны и характеризуются малыми потерями, в т. ч. при отделке непрофильных поверхностей. Однако для их производства и нанесения необходимо специальное оборудование, кроме того, процесс окрашивания взрыво- и пожароопасен. К тому же, затраты электроэнергии на отделочные работы довольно велики. Еще один минус: порошковые материалы нельзя использовать в быту.
Для получения порошковых материалов используют термореактивные и термопластичные пленкообразователи. Термопластичные порошковые композиции можно изготовить на основе нейлона, поливинилхлорида, ацетона и бутирата целлюлозы, полиэтилена. Такие порошки перед нанесением диспергируются в воде. Примером являются суспензионные лакокрасочные материалы или водные порошковые суспензии, наносимые методом электроосаждения. Термореактивными пленкообразователями могут служить эпоксидные, полиакриловые, полиуретановые олигомеры и полиэфиры.
Полиэфирные порошковые материалы создаются на основе гидроксилсодержащих полиэфиров и отверждаются меламиноформальдегидными или блокированными изоцианатами. Известны также материалы на основе кислых полиэфиров, отверждаемых эпоксидными смолами. Разработаны также акриловые композиции, но они имеют умеренные эксплуатационные свойства и нестабильны при хранении.
Широкое применение получили эпоксидные порошковые материалы на основе диановых смол, отверждаемых аминами. На их долю приходится 80 % объема выпуска термореактивных порошковых материалов. Эти краски представляют собой одноупаковочную систему, отверждающуюся при температуре 150–200 °С. Применяются в радиотехнической и электронной промышленности.
Из-за высоких температур отверждения порошковые материалы используют для окраски металлических и стеклянных подложек. Ими можно отделывать металлические мебельные каркасы, трубы, кровельные материалы, радиаторы, бытовые приборы, торговое оборудование. Покрытия из порошковых материалов характеризуются износостойкостью, ударопрочностью, хорошими антикоррозионными и электроизоляционными свойствами.
Порошковые краски необходимо наносить толстым слоем для того, чтобы получить соответствующий внешний вид, а перед этим довольно тщательно выполнять шпатлевание (пленки больших, чем обычно, толщин обладают еще и хорошими антикоррозионными свойствами). Однако на их основе трудно получить покрытия с металлическим блеском (не просвечивают металлические пигменты).
Отечественной промышленностью выпускаются следующие порошковые краски: П-ЭП-45, П-ЭП-лакс-2, П-ЭП-219, П-ЭП-534, П-ЭП-ПЛ-102. Импортные порошковые материалы на отечественном рынке представлены продукцией концерна Akzo Nobel.
Материалы с высоким сухим остатком
Преимуществами материалов с высоким сухим остатком (ВСО) считаются в первую очередь экологичность, а также то обстоятельство, что они позволяют применять ту же технологию окрашивания, что и для материалов обычного типа. Параметры процесса в этом случае остаются одинаковыми, поэтому возможно использование уже имеющегося оборудования. Недостатки обусловлены тем, что в составе этих материалов содержатся смолы с меньшей массой и вязкостью, в связи с чем увеличивается вероятность образования потеков при нанесении. Поэтому для получения качественного покрытия в процессе работы необходим контроль реологических свойств материала. Кроме того, в состав материалов с ВСО нужно вводить более реакционноспособные смолы. Только в этом случае покрытия будут обладать требуемыми физико-химическими свойствами.
Изменять и регулировать свойства материала можно, используя в композициях с ВСО микрогели, способные образовывать сшитые структуры.
Олигоэфирные лакокрасочные материалы
Из олигоэфиров наибольшее применение находят модифицированные (алкидные) олигомеры и ненасыщенные полиэфирные олигомеры. Исходными продуктами для получения алкидных олигомеров являются пентафтали и глифтали, модифицированные растительными маслами и канифолью. На основе глифталевых алкидов выпускаются грунтовки и шпатлевки, в основном предназначенные для подготовки металлических поверхностей под окраску. Пентафталевые алкиды входят в состав лаков и эмалей, применяющихся для отделки древесины (паркета, оконных блоков) и получения атмосферостойких покрытий. Такие алкиды отверждаются быстрее глифталевых. Пентафталевые покрытия превосходят глифталевые по твердости, механическим характеристикам, атмосферостойкости.
Алкидные материалы недорогие, отверждаются в естественных условиях и при горячей сушке, имеют различные области применения.
Алкидные материалы с высоким сухим остатком
Полиэфирные материалы отличаются высоким содержанием пленкообразующих веществ (70–97%). Основная часть их компонентов при отверждении вступает в химическое соединение. Тем самым создается высокий сухой остаток покрытия.
Основными компонентами полиэфирных материалов являются: ненасыщенная полиэфирная смола, растворенная в мономере (который при отверждении не испаряется, а вступает в реакцию со смолой); инициатор–вещество, вызывающее химическое взаимодействие между смолой и мономером (вводится перед употреблением); ускоритель, интенсифицирующий процесс отверждения.
Олигоэфирмаленаты образуют покрытия с высокой твердостью, светостойкостью к химическим реагентам. На их основе выпускают материалы двух типов: парафиносодержащие и беспарафиновые.
Парафиносодержащие применяются в мебельном производстве для получения высокоглянцевых закрытопористых покрытий, в т. ч. при отделке ДСП. Это двухупаковочные материалы. Так как содержание нелетучих в них составляет 95–97 %, за одно нанесение можно получить достаточно толстый слой покрытия. Недостатком этих материалов является то, что их можно наносить только на горизонтальные поверхности. Кроме того, они имеют пониженную адгезию к подложке, плохо отверждаются на сильносмолистой древесине.
Беспарафиновые материалы являются одноупаковочными. Их можно наносить на горизонтальные и вертикальные поверхности. Получаемые покрытия имеют высокую эластичность и хорошую адгезию к различным подложкам.
Полиэфирные материалы могут отверждаться при комнатной температуре, при конвективном и терморадиационном нагреве, УФ-облучением, электронным облучением в атмосфере инертного газа.
Применение олигоэфираминоформальдегидных систем с ВСО позволяет не только снизить вредные выбросы растворителей на 65 %, но и уменьшить трудозатраты на их нанесение, снизить энергозатраты, транспортные и складские расходы. Их используют в автомобильной промышленности в качестве промежуточных покрытий. Низковязкие композиции такого типа применяются для окраски сельскохозяйственной техники, металлической мебели, бытовых приборов. Составы на основе полиэфирно-меламиновых композиций с ВСО (80 %) хорошо зарекомендовали себя в качестве автоэмалей. Совмещение их с акриловыми сополимерами позволяет получить грунт-эмали для защиты металлических строительных конструкций.
Олигоэфирмеламиновую основу с ВСО содержит отечественная грунтовка ПЛ-0213 горячего отверждения. Низковязкие композиции такого типа выпускаются германской фирмой HR (марки Vesturit 914 и 1211).
Акриловые лакокрасочные материалы
К лакокрасочным системам с ВСО (до 65%) относятся термореактивные полиакрилаты — продукты совмещения мономеров, имеющих реакционноспособную группу (гидроксильную, карбоксильную, эпоксидную и др.) с алкидными, карбамидо- и меламиноформальдегидными, эпоксидными олигомерами.
Покрытия на основе полиакрилатов отличаются хорошими физико-химическими свойствами: атмосферо- и светостойкостью, прочностью, декоративностью, а также хорошей адгезией к различным материалам. Материалы на их основе используют для антикоррозионной окраски автомобильных кузовов, бытовых приборов, алюминиевых конструкций. Недостатком их является относительно высокая стоимость.
Особый интерес представляют водные дисперсии полиакрилатов, получаемые эмульсионной полимеризацией акриловых полимеров и сополимеров. Их используют в водоразбавляемых композициях, образующих твердые, атмосферостойкие и блестящие покрытия. Эти материалы применяют в строительстве для наружной и внутренней отделки зданий и сооружений, а также для отделки древесины.
Полиуретановые лакокрасочные материалы
В качестве пленкообразователя в полиуретановых материалах с ВСО используют олигомеры с наличием гидроксильных групп. В одноупаковочных материалах олигомеры комбинируются с блокированными изоцианатами, в двухупаковочных — с изоцианатами.
Одноупаковочные системы более удобны в применении, однако они отверждаются при достаточно большой температуре. Двухупаковочные системы перед употреблением необходимо смешивать, при этом жизнеспособность приготовленных материалов невелика, однако их преимуществом является гибкость параметров процесса отверждения.
Полиуретановые покрытия характеризуются высокими механическими показателями. Например, их твердость приближается к твердости стекла. Они атмосферо- и водостойкие, устойчивы к воздействию кислот, щелочей, растворителей, имеют хорошую адгезию к древесине, металлам, пластикам, покрытиям на основе других пленкообразователей.
Полиуретановые лакокрасочные материалы токсичны и сравнительно дороги, но высокая стоимость окупается долговечностью защитных покрытий на их основе. Такие материалы используют для окраски морских судов, металлических и бетонных конструкций, в авиастроении, мебельной промышленности и строительстве.
Особый интерес представляют кремнийорганические материалы олигоэфирного типа с ВСО. Силиконовые олигомеры хорошо совместимы с алкидными, акриловыми, олигоэфирными пленкообразователями. Такие материалы образуют атмосферо- и теплостойкие покрытия с хорошей износостойкостью. Их используют для окраски рулонных металлов, различных металлических поверхностей.
Эпоксидные лакокрасочные материалы
К новинкам олигомерных композиций без использования растворителей относятся низковязкие алифатические эфиры с высоким содержанием эпоксидных групп, отверждающиеся циклоалифатическими полиаминами. Эти низковязкие составы обладают высокой стойкостью к растворителям и агрессивным средам. Кроме того, эпоксидные материалы имеют хорошую адгезию к подложке, высокие антикоррозионные и электроизоляционные показатели. Они образуют толстослойные покрытия при одноразовом нанесении. Их используют в тех случаях, когда к защитным свойствам покрытий предъявляют повышенные требования.
В нашей стране создан ряд эпоксидных материалов с ограниченным содержанием растворителей и без них. Это эмали ЭП-793, ЭП-1155, ЭП-5116, ЭП-7100, Б-ЭП-421, Б-ЭП-433, Б-ЭП-0237, грунтовки Б-ЭП-0126, Б-ЭП-0124 и др. Эти материалы предназначены для антикоррозионной защиты трубопроводов, стальных строительных конструкций, полов производственных помещений, градирен, нефтегазопромышленного оборудования и оборудования химической промышленности.
Перечисленные выше грунтовки наряду с эмалями Б-ЭП-68 и Б-ЭП-421 широко используются в промышленном масштабе.
Водорастворимые краски и лаки
Лакокрасочная продукция на современном рынке ЛКМ представлена огромным разнообразием материалов, но пожалуй самыми перспективными и заслуживающими особого внимания и изучения являются лакокрасочные материалы на водной основе.
Основным достоинством водорастворимых красок и лаков является их экологическая безопасность, обусловленная применением воды в качестве растворителя. К тому же такой растворитель дешев и доступен, а выпускаемые на его основе лакокрасочные материалы можно наносить на обычном оборудовании, технология и параметры процесса при этом не изменяются. Однако широкого промышленного применения эти материалы не нашли из-за следующих технологических особенностей. Использование воды увеличивает время сушки и может вызвать необходимость регуляции влажности в распылительной кабине, а камеры с кондиционированием воздуха стоят дорого и требуют специального обслуживания. Выделяющиеся при сушке пары воды могут вызвать образование кратеров на поверхности покрытия. Из-за высокой температуры испарения воды при горячей сушке требуются большие затраты электроэнергии.
Водорастворимые лаки и краски изготавливают на основе олигомеров поликонденсационного типа: алкидных, эпоксидных, полиуретановых, феноло-, карбомидо- и меламиноформальдегидных. Часто водорастворимые лакокрасочные материалы представляют собой смеси олигомеров: алкидно-меламиновых, алкидно-эпоксидных, алкидно-уретановых и других.
В виде водных дисперсий используются сополимеры винилацетата и винилхлорида, полиакрилаты, алкиды, модифицированные маслами, эпоксидные олигомеры. Дисперсии получают эмульсионной и дисперсионной полимеризацией. В ходе эмульсионной полимеризации образуются латексы. Формирование пленок из водных дисперсий происходит в результате коагуляции полимерных частиц при испарении воды. Из водно-дисперсионных лакокрасочных материалов широко применяются дисперсии поливинилацетата и акрилатных сополимеров.
Строительный справочник | материалы – конструкции – технологии
Вы здесь
Водорастворимые краски: характеристики и возможности
Воднодисперсионные краски относятся к числу наиболее экономичных и удобных в нанесении продуктов. Различия между российскими и зарубежными вододисперсионными красками заключаются, главным образом, в рецептуре. Например, в качестве наполнителя иностранные компании в подавляющем большинстве применяют микромрамор, а наши — мел.
Краска имеет эстетичный внешний вид, ее можно колеровать, то есть придавать ей необходимый цвет. Кроме того, химическая структура некоторых видов этого материала такова, что она позволяет окрашенной поверхности «дышать». Это положительно сказывается на микроклимате помещения.
Еще одно достоинство вододисперсионной краски — скорость высыхания: от 30 до 60 минут до отлипа (когда пыль к поверхности уже не пристает) и около 12 часов до полной готовности.
Однако, как и у любого другого материала, у нее есть свои недостатки. При ее применении загрязнение происходит быстрее, чем при использовании алкидных эмалей; правда, для красок, имеющих высокую влагостойкость, это не проблема — окрашенные ими поверхности можно вымыть.
Секрет долговечности любой краски кроется в тех компонентах, которые использовались при ее изготовлении. Это особенно важно, когда речь идет о «вододисперсионках». Далеко не все производители красок готовы открыть свои химические формулы потребителям. Смятение в ряды покупателей вносят и маркетологи, которые зачастую путают термины и понятия в угоду быстрой реализации продукта.
Воднодисперсионные 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 воднодисперсионных лакокрасочных материалах частицы связующего диспергированы в воде. В процессе испарения воды они сближаются и при наступлении контакта прилипают друг к другу, образуя плёнку. Данные продукты выпускаются, как правило, в базовом (белом) цвете. 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 колеровочные карты, где каждому оттенку присвоен свой номер.
Как правило, воднодисперсионные материалы теряют свои свойства при замерзании, поэтому в холодное время они должны храниться в отапливаемых помещениях.
Свойства воднодисперсионных 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 воднодисперсионных. 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.
Бутадиенстирольные дисперсии обладают хорошей водостойкостью, но имеют ограниченную светостойкость (желтеют под воздействием света). Это существенно ограничивает их применение. Краски на этом типе связующего — недорогие, и при необходимости применяются только во внутренних помещениях, с неярким искусственным освещением.
Акриловые дисперсии более дорогие, но именно они наиболее универсальны. Краски на основе акриловых связующих (акриловые краски) составляют наиболее значительную часть всех воднодисперсионных красок. Именно они намного чаще других используются для отделки интерьеров.
Акриловые краски прекрасно колеруются с получением до 15 000 различных цветов и оттенков. Следует учитывать лишь, что у различных производителей свои системы колеровки, и оттенки цвета разных систем могут не совпадать.
Акриловые краски хорошо сохраняют цвет и выдерживают интенсивное ультрафиолетовое облучение. К тому же они просты в применении и быстро высыхают. Качественные акриловые краски позволяют создавать покрытия эластичные, способные перекрывать «волосяные» трещины в основании до 0,5 мм, они долговечны и стойки к мытью. Новые чисто акриловые связующие позволяют изготавливать краски, приспособленные к специфике «живущей» древесины, т.е с высокой эластичностью, с водоотталкивающими свойствами и одновременно высокой паропроницаемостью («дышащей» способностью).
Большое разнообразие связующих для воднодисперсионных красок позволяет создавать на их основе лакокрасочные составы различного назначения, отличающиеся простотой применения и быстрым высыханием, а отсутствие летучих разбавителей дает возможность отнести эти составы к категории экологически чистых материалов.
При выборе типа красок необходимо точно знать возможности конкретного материала и соизмерять их с требованиями, которые стоят перед покрытием. Только в этом случае возможно сэкономить на материале, т.к. нет материала плохого или хорошего, дорогого или дешёвого. Есть материалы, оптимально подходящие для данных условий. Сравним основные показатели воднодисперсионных красок на различных связующих.
Водостойкость. У красок на основе ПВА она низкая, а у бутадиенстирольных и акриловых — высокая. Поэтому не стоит пользоваться красками на основе ПВА в помещениях с высокой влажностью, например, в санузлах, на кухнях, в подвале. Пожалуй, единственное место, где этот вид красок предпочтителен — потолки в сухих помещениях. Но не стоит красить потолок краской на основе ПВА в летнем домике, не отапливаемом зимой.
Светостойкость. У красок на основе ПВА и у акриловых этот показатель высокий, у бутадиенстирольных систем — заметно ниже. Поэтому бутадиенстирольные краски (латексные) могут соревноваться с акриловыми только в помещениях с низкой освещённостью, например, в прихожих, подвале.
Механическая и атмосферная стойкость. Этот показатель наиболее высок у акриловых красок, особенно если поверхность будет увлажняться. Т.е. если покрытие нужно периодически мыть или оно испытывает частые механические воздействия, например, в подъезде, то предпочтение должно быть однозначно отдано акриловым краскам.
Водоразбавляемые краски преимущества и недостатки.
Постоянное ужесточение законодательства по охране окружающей среды привело к значительному вытеснению в последние годы традиционных красок на органических растворителях более экологически чистыми – водорастворимыми красками.
В 1999 году появилась директива Евросоюза, предписывающая в интересах защиты окружающей среды снизить выбросы органических летучих соединений везде, где это возможно, всеми доступными способами. В частности, в этих целях было решено заменить в автомобильных ЛКМ органические растворители водой. Все вновь вводимые в строй ремонтные станции с 2004 года должны были работать только водоразбавимыми красками, а с 1 января 2007 года вступила в действие Европейская директива 2004 / 42 / EC по VOC, согласно которой запрещено использование базовых покрытий, содержащих органические растворители. Все остальные лакокрасочные материалы — грунты, наполнители и лаки — должны иметь содержание органических растворителей в пределах, указанных директивой. Также с ноября 2007 года производство органоразбавляемых базовых красок в Европе было полностью прекращено.
Хотя водоразбавляемые системы применялись и раньше, принятие законов в ряде стран привело к увеличению их использования с целью уменьшения загрязнения воздушной среды растворителями. Этому требованию отвечают кроме упомянутых еще три вида прогрессивных лакокрасочных материалов с высоким сухим остатком, радиационно отверждаемые и порошковые. Для того, чтобы заменить органические растворители на воду, необходимо изменить состав пленкообразователя в сторону увеличения его гидрофильности за счет введения в его структуру групп, обеспечивающих водорастворимость, применения ПАВ или обоих факторов. В таких системах полимер может находиться либо в растворе, либо в виде дисперсии. Использование воды в качестве растворителя или разбавителя увеличивает время сушки и может вызвать необходимость в регулировании влажности распылительной камеры. Кроме того, из за более высокой теплоты испарения воды при горячей сушке требуются большие затраты энергии. Если после отверждения гидрофильные группы не разрушатся или не дезактивируются, повышенная чувствительность готового покрытия к воде создает в ряде случаев проблемы. Несмотря на указанные недостатки, замена органических растворителей водой повышает безопасность для потребителя как с точки зрения пожароопасности, так и токсичности, уменьшает или устраняет опасность загрязнения окружающей среды летучими веществами при сушке. Эти преимущества могут перевесить приведенные недостатки. Электроосаждаемые лакокрасочные материалы представляют собой особый класс водоразбавляемых систем.
Большинство водорастворимых композиций содержит определенное количество смешиваемых с водой органических растворителей, которые необходимо было использовать при синтезе смолы еще до введения воды. Их присутствие не вызывает сильного загрязнения окружающей среды, и содержание в атмосфере летучих компонентов не превышает установленных норм, вместе с тем они позволяют регулировать такие свойства композиций, как стабильность, способность к высыханию и реологию. В состав дисперсионных композиций также может входить органический растворитель для облегчения коалесценции. Присутствие смешиваемых с водой растворителей может также способствовать эмульгированию в дисперсных системах, как это хорошо известно в так называемых «микроэмульсиях».
Россия не стремится быстро осваивать новые технологии, тем не менее, от них все равно никуда не деться – конкуренция обязывает. Параллельно с внедрением вслед за Европой норм экологической безопасности все более популярными становятся материалы, их удовлетворяющие. И если пока российские сервисмены ведут беседы об экономической целесообразности водоразбавляемых эмалей, то в скором времени такие краски со сниженным содержанием VOC (летучих органических веществ) будут данностью. Готовиться к будущему советуем уже сегодня.
Итак, рассмотрим преимущества водоразбавляемых красок.
1. Снижению выбросов органических летучих соединений в окружающую среду.
2. Снижению затрат на утилизацию отходов.
Работа с водоразбавляемыми эмалями в этой сфере гораздо проще: краска после промывки окрасочных пистолетов собирается в емкость, куда добавляется специальный реагент (около 20-30 г на пятидесятилитровый бак), осаждающий на дно этого бака твердые отходы, которые в конечном итоге и утилизируются. Такая система позволяет экономить на утилизации до 95%.
3. Уменьшению вреда для здоровья рабочих.
Проведенные исследования подтвердили снижение вредного воздействия на здоровье работников – “Краски на водной основе содержат органических растворители и разные добавки, такие как биоциды, поверхностно-активные вещества, пигменты, связующие вещества, и т.п. Химические добавки могут нести новые потенциальные опасности для здоровья маляра, в частности, возникновение различных аллергических заболеваний.
В Шведции в 1994 году было проведено сравнительное исследование работы с красками на водной основе или на основе растворителей и проводилась оценка воздействия на слизистую оболочку и кожные покровы маляров. В исследовании принимали участие около 300 мужчин маляров в возрасте от 20 до 65.
“Измерения проводились при работе с водоразбавляемыми красками в обычные рабочие дни, кроме этого маляры подверглись воздействию очень малых концентраций пыли, металлов, аммиака, формальдегида и других летучих органических соединений. При работе с красками на водной основе было больше жалоб на частое мочеиспускание. Вкусовых или обонятельных нарушений было существенно меньше, чем при работе с органорастворимыми красками. При работе с органоразбавляемыми красками было больше жалоб на раздражение глаз и кожи. Для других симптомов нет существенных различий обнаружено не было. Исследование показало, что работа красками на водной основе улучшила условия труда маляров. Краски на водной основе вызывают меньший дискомфорт и раздражение дыхательных путей, чем работа с красками на основе растворителей. Неблагоприятные последствия для здоровья ниже. У некоторых из маляров могут проявляться кожные раздражения, вызванные компонентами краски на водной основе. Рабочая среда считается лучше при работе с красками на водной основе по сравнению с красками на основе растворителей”. Оригинал статьи из журала “Occupational and Environmental Medicine”.
4. Простота чистки оборудования. Согласитесь, одно дело промывать пистолет растворителем, и совсем другое – водой из-под крана.
К недостаткам водоразбавляемых красок можно отнести:
1. Более высокая стоимость(в среднем на 15-20% дороже органичеких).
2. Сложность их транспортировки и складирования(все время необходимо поддерживать плюсовую температуру, не допуская замерзания).
3. Более высокое энергопотребление. Необходимость более жестоко контролировать влажность в камере окраски и сушки.
Недостатки бесспорны, но есть способы по снижению влияния некоторых из них.
Проблему чустительности к температуре можно решить следующим способом – в теплое время года завозить базовые компоненты(имеющие водную основу) в больших количествах, а самую дорогостоющую часть – пигменты(не чувствительны к низким температурам и имеют долгий срок хранения) можно приобретать по-мере необходимости.
Переход на водоразбавляемую систему – это еще и вопрос имиджа. Конечно, Россия не Европа и, конечно, в плане экологии у нас не так все хорошо, как должно быть и как написано в законе. Но ведь самоуважение тоже чего-нибудь да значит. Тогда задумайтесь: должны ли российские специалисты работать теми материалами, которые в Европе с 1 января 2007 года официально запрещены?
Водоразбавляемые краски
Содержание статьи
- Виды водоразбавляемых лкм
- Акриловые латексные лкм
- Силикатные лкм
- Силиконовые лкм
- Минеральные лкм
Виды водоразбавляемых красок
Водоразбавляемые краски относятся к числу наиболее экологически благоприятных, высококачественных, экономичных, а потому наиболее распространенных строительных красок. Доля их потребления достигает 70 — 80%.
По типу связуещего водоразбавляемые краски последних поколений разбивают на несколько классов:
- краски на основе водной дисперсии акриловых смол (акриловые латексные краски);
- краски на основе (силикатные краски);
- краски на основе водной дисперсии силиконовых смол (силиконовые краски);
- минеральные краски на основе цемента (цементные краски) и на основе гашеной извести (известковые краски).
Таблица 1. Требования и нормы к краскам согласно ГОСТа 28196-89.
Наименование показателя | Норма для марок | Метод испытания | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ВД-ВА-224 | ВД-КЧ-26А | ВД-КЧ-26 | ВД-АК-111 | ВД-АК-111р | ВД-КЧ-183 | ВД-КЧ-577 | ||
ОКП 23 1611 1001 | ОКП 23 1621 0201 | ОКП 23 1621 0101 | ОКП 23 1631 0101 | ОКП 23 1632 0243 | ОКП 23 1621 0401 | ОКП 23 1621 0500 | ||
1. Цвет пленки краски: | Должен находиться в пределах допускаемых отклонений, установленных образцами (эталонами) цвета «Картотеки» или контрольными образцами цвета | По п. 4.3 | ||||||
белый | Должен находиться в пределах допускаемых отклонений, установленных контрольными образцами | – | Должен находиться в пределах допускаемых отклонений, установленных контрольными образцами | |||||
бледно-фисташковый | – | – | – | – | 345, 346 | – | ||
2. Внешний вид пленки | После высыхания краска должна образовывать пленку с ровной однородной матовой поверхностью | По п. 4.3 | ||||||
3. Массовая доля нелетучих веществ, % | 53 – 59 | 52 – 57 | 56 – 61 | 52 – 57 | 47 – 52 | 52 – 57 | 55 – 60 | По ГОСТ 17537 и п. 4.4 настоящего стандарта |
4. рН краски | 6,8 – 8,2 | Не менее 9,0 | Не менее 9,0 | 8,0 – 9,0 | 7,5 – 9,5 | Не менее 8,0 | Не менее 6,5 | По п. 4.5 |
5. Укрывистость высушенной пленки, г/м 2 , не более | 120 | 140 | 210 | 100 | 80 | 120 | 180 | По ГОСТ 8784, разд. 1, 2 и п. 4.6 настоящего стандарта |
6. Стойкость пленки к статическому воздействию воды, при температуре (20 ± 2) °С, ч, не менее | 12 | – | – | 24 | 24 | 24 | – | По ГОСТ 9.403, метод А и п. 4.7 настоящего стандарта |
7. Морозостойкость краски, циклы, не менее | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | По п. 4.8 |
8. Условная светостойкость (изменение коэффициента диффузионного отражения), %, не более | – | – | – | 5 | 5 | 5 | – | По ГОСТ 21903, метод 2 и п. 4.9 настоящего стандарта |
9. Степень перетира, мкм, не более | 30 | 70 | 70 | 60 | 60 | 60 | 60 | По ГОСТ 6589 |
10. Время высыхания до степени 3 при температуре (20 ± 2) °С, ч, не более | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | По ГОСТ 19007 |
Таблица 2. Предельно допустимые концентрации и класс опасности паров мономеров и компонентов красок согласно ГОСТа28196-89.
Наименование компонента | Предельно допустимая концентрация, мг/м 2 | Класс опасности | ||
---|---|---|---|---|
в воздухе рабочей зоны производственного помещения | в воде водоемов | в атмосфере | ||
Дисперсия поливинилацетатная: | ||||
по винилацетату | 10 | 0,2 | 0,15 | 3 |
по ацетальдегиду | 5 | 0,2 | 0,01 | 3 |
по дибутилфталату | 0,5 | 0,2 | – | 2 |
Латекс бутадиеннитрильный: | ||||
по акрилонитрилу | 0,5 | 2,0 | 0,03 | 2 |
Латекс стиролбутадиеновый: | ||||
по стиролу | 30/10 | 0,1 | 0,003 | 3 |
Эмульсия МБМ-5с: | ||||
по метилметакрилату | 10 | 0,01 | 0,1 | 3 |
по буталакрилату | 10 | 0,01 | – | 3 |
по метакриловой кислоте | 10 | 1,0 | – | 3 |
Этиленгликоль | 5 | 1,0 | – | 3 |
Тиурам: (тетраметилтиурам дисульфид) | 0,5 | 1,0 | 0,006 | 2 |
Аэросил | 1,0 | – | – | 3 |
Пентахлорфенолят | 0,1 | 5,0 | 0,001 | 1 |
Уайт-спирит | 300 | – | – | 4 |
Титана диоксид | 10 | – | – | 4 |
Акриловые латексные краски
Акриловые латексные краски составляют львиную долю всех водоразбавляемых красок. Среди них в силу своей экономичности наибольшее распространение получили краски на основе акриловых сополимеров — с винилакриловыми, стиролакриловыми, акрилосиликоновыми и др. пленкообразователями. Значительно реже применяют краски на основе чистых акрилатов, которые обладают повышенными эксплуатационными характеристиками, но и более высокой ценой.
Для получения качественного финишного покрытия акриловые латексные краски обычно наносят в два слоя.
При этом покрытие оказывается достаточно эластичным и способны перекрывать трещины в основании шириной до 1 мм.
Паропроницаемость акриловых латексных красок по сравнению с другими водоразбавляемыми красками невелика (при толщине пленки 200 мкм — примерно 0,0003 мг/(м ч Па). Наиболее высокой паропроницаемостью обладают краски на основе кремнийорганических сополимеров акрила — в 2–3 раза выше, чем краски на основе других акриловых сополимеров.
Важным свойством акриловых красок является низкая проницаемость покрытия для СО2.
Поэтому они достаточно успешно защищают от коррозии армированный бетон. Необходимо помнить, что акриловые краски можно наносить на щелочные основания (бетон, штукатурки и др.) не ранее, чем через 30 дней после окончания работ по их устройству. Для более ранней окраски можно применять только силиконовые краски (см. ниже), но при этом необходимо просчитывать экономическую целесообразность, так как они существенно дороже акриловых.
Технологические и эксплуатационные свойства акриловых латексных красок в огромной степени зависят от содержания связующего. В достаточно качественных красках связующее составляет не менее 15 % объема, а в красках наиболее высокого класса доходит до 40 % и более. Но в то же время, следует иметь в виду, что чем выше процент связующего, тем ниже паропроницаемость получающегося покрытия.
Другой очень важный показатель — сухой остаток — для качественных акриловых латексных красок не должен быть менее 45–50 % по объему.
Оба перечисленных показателя в значительной мере влияют на цену краски. Дешевые латексные краски (ниже 2 $/кг) обладают высоким расходом (кг/м2) и низкой долговечностью, поэтому их применение экономически не оправдано.
Итак, если необходимо создать достаточно качественное, стойкое к загрязнению покрытие, к которому не предъявляются высокие требования по паропроницаемости, то применение акриловой краски наиболее целесообразно. Если к покрытию предъявляются высокие требования по паропроницаемости (например, окраска зданий с плохой гидроизоляцией фундаментов) целесообразно применить краску из смеси акриловых сополимеров с дисперсией силиконовых смол. В этих случаях также используют силикатные или силиконовые краски.
Силикатные краски
Силикатные краски относятся к минеральным краскам. Незначительное количество полимера (менее 5 %) обеспечивает им стойкость при хранении и возможность применения в однокомпонентном варианте.
Силикатная краска сцепляется с основанием с помощью двухступенчатой химической реакцией.
- На первой стадии связующее — жидкое калийное стекло — реагирует с двуокисью углерода в воздухе, образуя силикагель.
- На второй стадии силикагель посредством химической реакции сцепляется с каменным основанием.
Для выравнивания впитывающей способности основания под силикатную краску применяют силикатную грунтовку также на основе жидкого калийного стекла.
Силикатные краски применяются исключительно для окраски минеральных поверхностей, например, минеральных штукатурок, а также поверхностей, ранее окрашенных известковой, цементной или силикатной краской. Что касается полимерных материалов, то они препятствуют сцеплению жидкого калийного стекла с основанием и, следовательно, ухудшают адгезию силикатной краски. Поэтому поверхности, ранее окрашенные акриловыми или алкидными красками, предварительно очищают от следов ранее нанесенных покрытий.
Большинство полимерных красок также трудно совместимы с силикатными красками.
Поэтому здания покрашенные силикатными красками перекрасить другими красками чрезвычайно трудно.
Силикатные краски содержат 5–10 % щелочи, поэтому работа с ними требует определенных мер предосторожности. При попадании в глаза или на кожу они могут вызвать воспаления. Кроме того, стеклянные, керамические, каменные и металлические поверхности, не подлежащие окраске, следует защищать от попадания брызг, поскольку связующая основа краски может вызвать их разъедание. Силикатные краски используют только со специальными щелочестойкими пигментами, поэтому их цветовая гамма ограничена.
По сравнению с акриловыми красками силикатные краски менее эластичны и не перекрывают мелких трещин в основании. Кроме того, они менее водостойки, поэтому во время проливных дождей могут пропускать воду внутрь стен. Однако силикатные краски обладают настолько высокой паропроницаемостью, что после дождя вода очень быстро испаряется из стен.
Благодаря высокой паропроницаемости, силикатными красками очень часто окрашивают здания старой постройки, стены которых плохо защищены от поднятия грунтовых вод.
Силикатные краски являются также весьма разумным выбором для окраски стен, которые подвергаются усиленному воздействию влаги изнутри здания.
Важным свойством силикатных красок является то, что они не поддерживают развитие микроорганизмов и потому не требуют специальных добавок.
Силиконовые краски
Силиконовые краски — это краски, связующим агентом в которых являются эмульгированные силиконовые смолы. Они относятся к краскам последнего поколения, сочетая в себе практически все лучшие свойства акриловых и силикатных красок. Прежде всего, это касается паропроницаемости, которая у силиконовых красок примерно такая же, как у силикатных. Однако, в отличие от силикатных красок, они образуют несмачиваемую водой поверхность, на которой дождевая вода остается каплями, не промачивая основание.
Пленка, образуемая силиконовыми красками, не вызывает поверхностных напряжений на подложке, что особенно важно при окраске оштукатуренных поверхностей. В отличие от акриловых полимеров, силиконовые смолы не термопластичны, то есть не смягчаются при повышении температуры. В сочетании с высокими водоотталкивающими свойствами это означает, что поверхность, окрашенная силиконовыми красками, практически не загрязняется.
Силиконовые краски хорошо пропускают не только пар, но и СО2. Поэтому, в отличие от акриловых красок, они не защищают от коррозии армированный бетон.
Силиконовые краски подходят практически для всех типов минеральных поверхностей. Они также хорошо совместимы как с минеральными, так и с акриловыми латексными красками. Считается, что силиконовыми красками можно перекрашивать даже старые силикатные покрытия.
Силиконовые краски обладают наивысшей эластичностью — они могут перекрывать трещины в основании шириной до 2 мм. Важнейшим отличием силиконовых красок от акриловых является их устойчивость к щелочам. Если, как говорилось выше, акриловые краски могут наноситься на щелочные основания не ранее, чем через 30 дней, то силиконовые могут наноситься уже через 48 ч.
Силиконовые покрытия также как и силикатные не поддерживают развитие микроорганизмов. Поэтому они не нуждаются в применении специальных фунгицидных и альгицидных добавок.
Работа с силиконовыми красками практически не требует мер предосторожности — в отличие от силикатных красок, они не агрессивны.
Известно, что силиконовые смолы хорошо смешиваются с акриловыми сополимерами. Поэтому силиконовые смолы часто добавляют в состав акриловых латексных красок для улучшения их свойств. Но, безусловно, наиболее высокими потребительскими свойствами обладают краски на основе чистых силиконовых смол.
Итак, силиконовые краски обладают наилучшими в настоящее время декоративными и эксплуатационными свойствами покрытий. Единственным недостатком, ограничивающим их применение, является высокая стоимость. Поэтому они применяются в основном в тех случаях, когда необходимо подчеркнуть художественно-эстетическую значимость здания и его престиж.
Минеральные краски
Минеральные краски (цементные и известковые) применяются гораздо реже, чем краски других перечисленных типов.
Цементные краски образуют покрытия с высокой паропроницаемостью и водостойкостью. Они наиболее целесообразны для окраски бетонных и кирпичных поверхностей, подвергающихся настолько сильному воздействию влаги, которые другие краски и покрытия не выдерживают.
Преимущественная область применения известковых красок — здания старой постройки, оштукатуренные известковой или известково-цементной штукатуркой. Следует, однако, иметь в виду, что цветовая гамма известковых красок обычно ограничена светлыми тонами. Кроме того, известковые краски не устойчивы к соединениям серы, как правило, содержащимся в городском воздухе.
Статьи по теме
Флокуляция
Практически наиболее важна флокуляция в водной среде, обусловленная действием растворённых в ней высокомолекулярных соединений (полиэлектролитов или неионогенных полимеров).
Характеристики водоэмульсионной краски
В процессе отделки помещений и наружных объектов применяется большое количество материалов. Лакокрасочные материалы занимают особое место. Они покрывают поверхности тонким декоративным слоем.
Техническая вода
Вода необходима всем живым существам для нормальной жизнедеятельности. Она применяется не только для питья, но и для многих других целей. Ее используют в промышленности при производстве разного рода продукции.