Химия и технология лакокрасочных покрытий

Лаки и краски

На протяжении тысячелетий человечество пользуется лаками и красками; их потребительские качества, однако, проявляются в по­крытиях. В настоящее время лакокрасочные покрытия - основное средство защиты и отделки объектов, предметов и изделий различ­ного назначения. На их долю приходится около 80 % противокор­розионной защиты изделий машиностроения; свыше 90 % поверх­ности зданий и строительных конструкций подвергаются окраши­ванию. Нанесением лакокрасочных покрытий также заканчивается процесс производства изделий мебельной, полиграфической про­мышленности, многих изделий из пластмасс. Велика и ответственна роль лакокрасочных покрытий как основного средства электро­изоляции, герметизации, защиты от излучения, декоративной от­делки в радио-, электротехнической и электронной промышлен­ности, при производстве космических кораблей и летательных ап­паратов.

Три основные функции выполняют лакокрасочные покрытия: декоративную, защитную и специальную. По мере развития науки и промышленности удельное значение второй и третьей функций все более возрастает.

Роль покрытий как средства защиты материалов от разрушения особенно проявилась с ростом производства и потребления метал­лов. Убытки, причиняемые коррозией в различных странах, состав­ляют значительную долю национального дохода; они, как правило, тем выше, чем больше производится и находится в эксплуатации металла. Усиление борьбы с коррозией предусматривает не только увеличение доли потребления лакокрасочных материалов, но и, в первую очередь, резкое улучшение качества и защитной способно­сти покрытий. С развитием потребляющих отраслей промышлен­ности все более возрастают требования к лакокрасочным покрыти­ям. Сейчас уже нельзя говорить об универсальных покрытиях, как это было несколько десятилетий назад. Все более существенной ста­новится роль покрытий целевого назначения: химически-, термо-, морозо-, огне-, радиационностойких, антифрикционных, антиадге - зионных, демпфирующих, фотоактивных и оптически прозрачных, камуфляжных, криофобных и т. д. Такие покрытия нужны для борь­бы с кавитацией, обледенением, грязеудержанием, обрастанием в морских условиях, разрушением микроорганизмами, для целей зву­коизоляции, светомаскировки и создания источников света, изме­рения температуры, регулирования физиологической и оптической активности материалов, решения ряда санитарно-гигиенических задач. Покрытия, предназначенные для решения специальных (це­левых) задач, нередко называют "умными" покрытиями. Они при­влекают особое внимание.

Рост материального производства находит отражение и в мас­штабах использования лакокрасочных покрытий. В настоящее время мировое производство лакокрасочных материалов составляет более 27 млн. т. В России при потреблении лаков и красок порядка 1 млн. т ежегодно окрашивается до 10 млрд. м2 различных поверхностей. Большие объемы окрасочных работ при еще значительном исполь­зовании органорастворимых лакокрасочных материалов вынужда­ют обращать самое пристальное внимание на вопросы экологии и защиты окружающей среды.

Особенность технологии лакокрасочных покрытий состоит в том, что она касается разнообразных по назначению, форме и габа­ритам объектов, начиная от тончайших (до 1 мкм) изделий элек­троники, кончая гигантскими танкерами и огромными строитель­ными сооружениями, которые изготовлены из самых разных ме­таллов (черных, цветных, благородных), дерева, бумаги, тканей, пластмасс, силикатов и их многочисленных сочетаний. Это находит отражение в ассортиментном составе применяемых материалов, который включает тысячи наименований, оборудовании и своеоб­разных технологических приемах производства покрытий. Самые крупные потребители лакокрасочных материалов - строительная индустрия и машиностроение, значительным является их потреб­ление в быту.

Большие масштабы использования лакокрасочных покрытий неслучайны, они связаны со многими их достоинствами: много - цветностью, разнообразием свойств и фактуры поверхности, удоб­ством нанесения и реставрации, возможностью сочетания с други­ми, в первую очередь неорганическими покрытиями, относительно невысокой стоимостью, многоцелевым назначением. Лакокрасоч­ные покрытия получили практическое применение раньше других покрытий и в настоящее время являются доминирующими.

Современная технология покрытий - высокоорганизованное механизированное производство, базирующееся на последних на­

Учно-технических достижениях в области химии, механики, элек­тротехники, электроники. Ее создание - заслуга многих коллекти­вов инженеров, ученых, специалистов разных отраслей страны, ре­зультат широкого использования достижений мировой науки и за­рубежного опыта.

При рыночной экономике в условиях жесткой конкуренции в области покрытий определяющими являются следующие факторы:

- постоянное повышение качества - обеспечение декоративно­сти, требуемых эксплуатационных свойств, гарантированных сро­ков службы, что достигается обычно применением более совер­шенных лакокрасочных материалов и новых технологий;

- повышение экономичности производства за счет уменьшения затрат на материалы, расхода энергоресурсов;

- внедрение нового прогрессивного оборудования, средств ме­ханизации и автоматизации;

- резкое повышение экологической полноценности произ­водств путем применения безрастворительных лакокрасочных ма­териалов (водные, порошковые) и материалов с высоким сухим остатком, устранения вредных выбросов и загрязнений, создания безотходных технологий.

При выполнении указанных и других мероприятий важная роль отводится фундаментальной и прикладной наукам, оригинальным конструкторским и технологическим решениям, маркетинговым и патентным проработкам, а также средствам информации и рекла­мированию имеющихся достижений. В последнем случае опреде­ленную помощь могут оказать специализированные отечественные журналы "Лакокрасочные материалы и их применение", "Промыш­ленная окраска" и "Лакокрасочная промышленность", а также мно­гочисленные зарубежные издания по этой специальности.