Строительные материалы и изделия

КРАСКИ

Краски на минеральных связующих относятся к числу старейших и самых доступных красок строительного назначения. В роли связующего в них используют известь, жидкое стекло и реже портландцемент.

Известковые краски — простейший и самый дешевый вид красок, в котором пленкообразующий компонент, наполнитель и часто един­ственный пигмент — одно вещество — гашеная известь Са(ОН)2. Для приготовления известковой краски берут 1 масс. ч. извести и 2 масс, ч. воды, перемешивают и процеживают сквозь мелкое сито; краска готова. Для улучшения укрывистости добавляют 0,3...0,6 масс. ч. мела, а для придания желаемого оттенка — щелочестойкий пигмент.

После нанесения краски под действием углекислого газа и воздуха происходит постепенная карбонизация извести, т. е. переход ее в СаС03. Это улучшает сцепление красочного слоя с подложкой и несколько повышает водостойкость. И все же известковые краски не водостойки и при контакте «пачкают». Однако для покраски верхней части стен и потолков это не является недостатком. Отсутствие же сплошной лакокрасочной пленки у покрытий из известковых красок делает их паро- и газопроницаемыми и увеличивает их долговечность.

Применяют известковые краски и для наружной окраски кирпич­ных, бетонных и оштукатуренных, в особенности глиной, стен. Хотя срок их службы невелик (1...3 года), но из-за низкой стоимости и простоты применения в определенных случаях их использование ра­ционально. Для повышения долговечности рекомендуется эмульгиро­вать в краску олифу (около 5 % от массы извести).

Нужно отметить интересное применение идеи известковых красок при создании фресок. Фреска (итал. fresco — свежий) — роспись вод-

ными суспензиями пигментов (с небольшим количеством животного клея или яичного белка) по свежеуложенной известковой штукатурке. При этом пигмент внедряется в верхний слой известкового раствора и после карбонизации последнего прочно закрепляется на поверхности штукатурки. Долговечность фресок общеизвестна благодаря старин­ным росписям, сохранившимся до нашего времени.

Силикатные краски получают, используя в качестве связующего жидкое калийное стекло — раствор К20 • «Si02 в воде. Натриевое жидкое стекло для красок не применяется, так как оно дает выцветы. Характер связующего требует от пигментов высокой щелочестойкости.

Силикатные краски выпускают в виде сухой пигментной смеси, к которой добавляют необходимое количество жидкого калийного стек­ла. Примерный состав силикатной краски (в масс, ч.):

і

1,5

После смешивания компонентов краску необходимо сразу же ис­пользовать.

Силикатные краски образуют прочное, атмосферостойкое покры­тие, «сросшееся» с подложкой, так как со многими силикатными материалами (например, с бетоном, кирпичом) краски образуют фи­зико-химические связи. Покрытия из силикатных красок можно мьггь; они устойчивы к действию органических растворителей, но при этом воздухо - и паропроницаемы. На каменных материалах и древесине они могут давать долговечные покрытия (срокслужбыдо 20 лет). Эти краски не рекомендуются для металлоконструкций.

Цементные краски лля отделки фасадов применялись в 50—60-х гг. Их получают на основе белого или цветного цемента, извести, пигмен­тов и гидрофобизаторов. Цементные краски очень требовательны к чистоте поверхности. Срок службы 4...6 лет. В настоящее время эти краски вытеснены полимерцементными составами, в которых компо­нентом, обеспечивающим адгезию, является водная дисперсия поли­мера.

Водорастворимые клеевые краски. Клеевые краски представляют собой суспензии пигментов и наполнителей (мела, каолина) в водных растворах органических клеев (казеина, животных клеев, эфиров цел­люлозы, поливинилового спирта и др.). Клеевые краски — один из самых старых видов красок.

Клеевые краски готовят непосредственно перед употреблением либо из готовых сухих смесей, либо смешивая отдельно приготовлен­ный водный раствор клея и колерную пасту (пигмент + наполнитель + немного воды). Грунтовкой для таких красок служат клеевые рас­творы медного купороса или алюмо-калиевых квасцов.

Работа с клеевыми красками абсолютно безвредна, так как в них отсутствуют токсичные вещества.

Клеевые краски образуют пористые и в большинстве случаев неводостойкие покрытия, но с хорошими декоративными свойствами; матовые или с шелковистым блеском.

Благодаря паро - и газопроницаемости такие покрытия обеспе­чивают влаго - и газообмен в помещении, т. е. создают нормальные

условия обитания в нем.

Эти же свойства обеспечивают долговечность такой окраски. Для фасадов клеевые краски практически не применяют. Для интерьеров клеевые краски вновь начинают приобретать популярность, благодаря высокой экологичности.

Масляные краски. К этой группе красок относятся краски, в которых связующим служат олифы. В зависимости от типа использо­ванной олифы краски могут быть для внутренних и наружных работ.

Производят краски густотертые — пигмент, перетертый с неболь­шим количеством олифы, и готовые к употреблению (жидкотертые). Густотертые краски доводят до малярной консистенции, смешивая с олифой; количество олифы 20...40 % от массы густотертой краски.

Олифа в масляных красках, являясь пленкообразующим компонен­том, играет также роль разбавителя, т. е. регулятора реологических свойств краски. Растворителей в составе масляных красок нет. Масля­ные краски на воздухе не высыхают, а твердеют в результате окисли­тельной полимеризации олифы (взаимодействия олифы с кислородом воздуха). Ускоряют твердение олифы с помощью веществ-сиккативов (см. § 18.2). Образующаяся пленка масляной краски гладкая и блестя­щая, стойкая к воде и моющим средствам, водо - и паронепроницаема.

Расход масляной краски зависит от укрывистости пигмента (см. § 18.3). Так, укрывистость готовой к употреблению охры — 180 г/м2, а железного сурика — всего 35 г/м2.

Масляные краски применяют чаще всего для защиты стальных конструкций от коррозии, для предохранения деревянных конструкций (оконных переплетов, дверей, обшивки стен и т. п.) от увлажнения, а также для окраски поверхностей, подвергающихся истиранию и нуж­дающихся в частой промывке водой (полы, нижние части стен обще­ственных зданий и т. п.). В последние годы масляные краски вытесняются красками на полимерных связующих — эмалями.

Эмали — краски, получаемые введением пигментов и наполните­лей в лаки. Четкой границы между масляными красками и эмалями нет.

Глифталевые краски (эмали) [марка ГФ] являются промежуточным звеном между масляными красками и эмалями. Как уже говорилось 348 ,

(§ 18.2), глифталевое связующее представляет собой полимер глицерина и фталевого ангидрида, модифицированный ненасыщенными расти­тельными маслами. Глифталевые краски с успехом заменяют масляные для наружной и внутренней отделки.

Пентафталевые краски (эмали) [марка ПФ] — краски, аналогич­ные глифталевым, но при синтезе связующего вместо глицерина был взят пентаэритрит. Свойства и области применения пентафталевых красок аналогичны глифталевым.

Иитроцеллюлозные эмали [марки НЦ] — быстросохнущие краски, применяемые в основном для окраски металлоконструкций, реже дерева.

нием перхлорвинилового полимера в органических растворителях и введением в образовавшийся лак пигментов. Эти краски применяют для наружных работ по штукатурке, бетону, кирпичу при температуре до — 16° С. Перхлорвиниловые краски дают насыщенные тона, при этом сохраняется фактура поверхности окрашиваемого материала. Высокая атмосферостойкость делает окраску перхлорвиниловыми кра­сками долговечной (они служат 10...15 лет). Окрашенные фасады можно мыть водой с моющими средствами.

Перхлорвиниловые покрытия практически непроницаемы по от­ношению к капельно-жидкой воде, в то же время пропускают водяные пары. Это также способствует долговечности красочного слоя.

Вододисперсионные краски ( водоэмульлатексные краски) —

краски, в которых водонерастворимое пленкообразующее и пигменты диспергированы в водной среде, образуя устойчивую суспензию. Пер­вые вододисперсионные краски появились в очень далекие времена. Одна из них — темпера — используется и теперь.

Темпера (от итал. temperare — смешивать) — краска, получаемая перегаром растительного масла (олифы), водного раствора животного или растительного клея и пигмента. В этой смеси дисперсионной средой является водный раствор клея, поэтому темпера разбавляется водой, а пленкообразующим служит растительное масло, что обеспе­чивает покрытию водостойкость. Поверхность, покрытая темперой, имеет бархатистую матовую фактуру, пленка темперы паропроницаема и устойчива к внешним воздействиям. Темпера была известна еще в Древнем Египте. В средние века в Европе темперу применяли для росписи зданий. В то время пользовались масляно-казеиновой темпе­рой. Сейчас темперу, в основном поливинилацетатную, применяют в

ЖИВОПИСИ. , й ;, V

До середины XX в. вододисперсионные краски готовили, эмуль­гируя масляную краску в горячий мыльный раствор (часто с известью), таким образом получали матовые паропроницаемые, но водостойкие покрытия по штукатурке и бетону.

Современные вододисперсионные краски — сложные многокомпо­нентные системы, в которые кроме пленкообразующего полимера и пигмента входят пластификаторы, эмульгаторы (соли жирных кислот, поливиниловый спирт и т. п.), диспергаторы пигментов и наполните­лей, загустители (водорастворимые эфиры целлюлозы), структуриру­ющие добавки (бентонит и т. п.), консерванты, пеногасители и др. Примерный состав вододисперсионной краски, % (по массе):

полимерное связующее (по сухому остатку).................................. 15...20

пигменты и наполнители.................................................................. 30...40

пластификатор.......................................................................................... 0...8

специальные добавки........................................................................

вода................................................................................... ; . . . . 45...55

В вододисперсионных красках доля пигмента и наполнителя по отношению к пленкообразующему примерно в 1,5 раза ниже, чем в эмалях. Кроме того, к пигментам предъявляются дополнительные требования: гидрофильность (т. е. смачиваемость водой), отсутствие водорастворимых примесей и др.

Основное достоинство вододисперсионных красок — отсутст­вие в их составе органических растворителей, что обусловливает нетоксичность, взрыво - и пожаробезопасность.

Вододисперсионные краски наносят на окрашиваемую поверхность общепринятыми методами: распылением, валиком или кистью. При этом влажность поверхности не является помехой для окраски (однако защита от капельно-жидкой воды красочного слоя в начальный период твердения обязательна, так как незатвердевшая краска размывается водой.

Инструмент после работы надо немедленно промыть водой. Неправильно нанесенная краска и пятна от нее необходимо смы­вать до начала их высыхания (т. е. до образования пленки).

Формирование красочной пленки на поверхности материала про­исходит в результате обезвоживания краски (вода частью всасывается пористой подложкой, а частью испаряется). При этом глобулы поли­мера сближаются, контактируют и в конечной фазе образуют пленку (рис. 18.3). Полное высыхание краски происходит через 12...24 ч (это зависит от вида краски, характера подложки и условий твердения). После этого красочная пленка приобретает водостойкость и может быть

растворена только в соответствующем органическом растворителе. Частицы пигмента оказываются внутри этой пленки. Фактура красоч­ной поверхности — матовая.

Для формирования пленки обязательным является условие, чтобы температура окрашиваемого материала была выше минимальной тем­пературы пленкообразования (МТП) полимера. Как правило, исполь­зовать вододисперсионные краски можно при температурах не ниже 5° С.

Для приготовления вододисперсионных красок используют в ос­новном пленкообразующие трех типов:

• сополимеры акрилатов — полыакршатные краскц£

• сополимеры на основе винилацетата — полывинылацетатные кра­ски;

• сополимеры стирола с бутадиеном — бутадиенстиролъные краски.

В меньшей степени используются дисперсии на основе сополиме­ров винилхлорида, алкидных и эпоксидных смол. Наиболее перспек­тивны полиакрилатные краски, используемые как для внутренних, так и для наружных работ.

Пленка, образующаяся в этих условиях, не будет абсолютно моно­литной, так как полного слияния глобул не происходит. В результате покрытие остается газо - и паропроницаемым, почти как покрытие из

клеевых красок. Поэтому такие краски могут быть рекомендованы для окраски стен жилых помещений. Вододисперсионные краски нельзя использовать для окраски металлоконструкций с целью защиты от коррозии, так как из-за паропроницаемости пленки из этих красок коррозия возникнет неизбежно.

Порошковые краски — тонкодисперсные пигментированные ком­позиции на основе полимеров для получения защитно-декоративных покрытий методом высокотемпературного напыления. В качестве пленкообразующего компонента применяют термопластичные поли­меры (полиакрилаты, насыщенные полиэфиры, ПВХ и др.) и термо­реактивные олигомеры (полиэпоксиды, полиуретаны и др.).

Содержание пигментов и наполнителей в порошковых красках — (1 20 %); это меньше, чем в жидких красках. Для облегчения нанесе­ния и повышения эластичности покрытий в состав порошковых красок вводят пластификаторы (фталаты, каучуки и др.).

Порошковые краски доводят до рабочей вязкости нагревом до плавления непосредственно в момент нанесения. Преимуществом порошковых красок является отсутствие органических растворите­лей в составе краски и очень быстрое: (несколько минут) получение готовой красочной пленки на отделываемой поверхности.

В настоящее время порошковые краски применяют главным обра - • зом при заводской окраске стеклянных, керамических и металлических;,; конструкций и изделий. к..л. v■■■■/■;,лф,

V/, IhalfA.