Лакофарбові матеріали (лфм)

Лакофарбові матеріали (ЛФМ)

- багатокомпонентна система, яка наноситься в рідкому або порошкоподібному стані на попередньо підготовлену поверхню і після висихання (затвердіння) утворює міцну, добре зчеплену з підставою плівку. Отриману плівку називають лакофарбовим покриттям. ЛФМ застосовуються для захисту металевих, а також інших видів виробів від впливу зовнішніх шкідливих факторів (волога, гази, повітря і т.д.), надання поверхні декоративних властивостей.

Властивості лакофарбових матеріалів

Властивості лакофарбових матеріалів (ЛФМ) можна розділити на фізико-хімічні, хімічні та малярно-технічні.

Фізико-хімічні властивості ЛКМ на увазі в`язкість, покриваність, щільність, швидкість затвердіння (висихання) плівки.

До хімічними властивостями ЛФМ відносяться процентне співвідношення складових речовин, кількість наповнювачів, плівкоутворюючих, водорозчинних солей, розчинників і т.д.

Малярно-технічні властивості характеризують зручність роботи з ЛФМ, тобто стекаемость, перелив, що наноситься, ступінь перетирання, щільність.

Властивості лакофарбових покриттів

Лакофарбове покриття - плівка, що утворюється внаслідок висихання ЛФМ. Такі плівки теж повинні відповідати певним вимогам і мати певні властивості:

- декоративними (зовнішній вигляд, колір лакофарбового покриття, блиск) -

- хімічними (стійкість при впливі атмосфери, агресивних газів, лугів, кислот, різних хімічних розчинів, води, масел, нафти, бензину, емульсій, мильного розчину) -

- фізико-хімічними (зносостійкість, міцність, твердість, еластичність, міцність на вигин, адгезія) -

- захисними (стійкість в різних атмосферних умовах, термостійкість, світлостійкість, морозостійкість) -

- малярно-технічними (добре піддаватися шліфовці, поліровці, зачистці) -

- електроізоляціоннимі-

- спеціальні ЛФМ повинні мати додаткові специфічними властивостями.

Лакофарбові матеріали широко застосовуються для захисту металів від корозії.

Види лакофарбових матеріалів (ЛФМ)

Залежно від призначення і складу лакофарбові матеріали (ЛФМ) прийнято ділити на: лаки, фарби, емалі, грунтовки, шпаклівки.

Лаки - це розчини плівкоутворюючих речовин в розчинниках (або воді), які після висихання утворюють однорідне, тверде, прозоре (крім бітумного лаку) покриття. Їх склад не містить пігменти і наповнювачі.

Фарби - суспензії пігментів в плівкоутворюючих речовинах, які після висихання утворюють непрозоре однорідне покриття.

Емаль - суспензія пігментів, наповнювачів в лаку, яка після висихання утворює непрозоре, тверде покриття різної структури і блиску.

Грунтовка - суспензія пігментів з наповнювачами в плівкоутворювальній речовині, яка після висихання утворює однорідну непрозору плівку.

Шпаклівка - суміш наповнювачів, пігментів і плівкотвірних речовин, пастообразная в`язка маса, призначена для заповнення дефектів поверхні, додання їй рівномірної фактури.

Склад лакофарбових матеріалів

Основними компонентами лакофарбових матеріалів (ЛФМ) є плівкоутворювальні, пігменти, наповнювачі, пластифікатори, розчинники, сикативи, добавки.

Плівкоутворювальні лакофарбових матеріалів - багатокомпонентна система, після нанесення якої на поверхню в результаті фізико-хімічних процесів утворюється суцільна, міцно зчеплена з основою плівка. Плівкоутворювальні повинні пов`язувати наповнювачі з пігментами в ЛФМ, бути розчинними органічними розчинниками, забезпечувати хорошу адгезію лакофарбового покриття з підкладкою, а після висихання утворювати тверду захисну плівку.

До плівкоутворювальним речовин відносяться: полімеризації смоли (на основі акрилатів, метакрилатів, хлористого вінілу та ін.), Поліконденсаційні смоли (алкідні, поліуретанові, епоксидні, кремнійорганічні, формальдегідні), природні смоли (каніфоль, бітуми, асфальти, копали), рослинні масла, таловоє масло, жирні кислоти і ефіри целюлози.

Розглянемо деякі види плівкоутворювачів.

алкідні смоли

Алкідні смоли серед плівкоутворюючих речовин займають почесне перше місце не тільки у вітчизняній, а й зарубіжної лакофарбової промисловості. Це поліефіри, які мають розгалужене будова. Вони є продуктами неповного переробки одноосновних жирних кислот і многоосновних кислот і спиртів.

Класифікуються алкідні смоли в залежності від спирту, який використовується для їх виготовлення. Розрізняють алкідні смоли на основі гліцерину (гліфтальовиє), етріола (етріфталевие), пентаеритриту (пентафталеві) і ксиліту (ксіфталевие).

Для того, щоб алкідна смола мала хорошу розчинність, а готове лакофарбове покриття відрізнялося водостійкість і еластичність, її модифікують жирними кислотами або маслами рослинного походження. Тому алкідні смоли ділять ще на висихають і висихають. Вміст олії може бути саме різне, аж до 70%. Є сверхтощіе (до 34% масел), худі (від 35 до 45%), середньої жирності (46 - 55% масел) і жирні (від 56 до 70%). Пентафталеві алкідні смоли мають найкращі захисними характеристиками, при вмісті масла близько 60 - 65%, а гліфтальовиє - при 50%. Необхідно також знати, що при даній жирності водопроникність і швидкість висихання плівки дуже сильно залежить від виду використовуваного рослинного масла. Залежність можна описати наступним рядом (по спадаючій): тунговое gt; ойтісіковое gt; лляне gt; дегідратоване касторове gt; соєва gt; соняшникова.

У зворотному порядку масла розташовуються по світлостійкості. Ці дані використовують для виготовлення будь-яких алкідних лакофарбових матеріалів. Виняток становлять грунтовки, для виготовлення яких використовують тунговое і льняна олії. Це пов`язано з тим, що ґрунтувальні суміші використовуються в якості проміжного шару, що не піддається впливу сонячного світла.

Алкідні з`єднання застосовуються в комплексі з деякими іншими поліконденсаційного, полімеризаційного смолами і нітратами целюлози. Такі смоли, в залежності від використовуваного модифицирующего речовини, підрозділяються на: алкідно-меламінові, алкідно-карбамідні, алкідно-епоксидні, алкідно-стирольні, Уралкидниє, алкідно-поліорганосілоксановой і алкідно-акрилові. Вони поєднують в собі властивості модифицирующего компонента і алкидной смоли.

Алкідні смоли поділяються на: розбавляються водою (водорозчинні) і нерозчинні у воді. А також на: розбавляються органічними розчинниками і розчинні в них.

В наш час саме широке застосування знайшли водорозчинні (водоемульсійні) лакофарбові матеріали. Вони володіють безперечними перевагами, в порівнянні з фарбами та лаками на основі органічних розчинників, тому що не шкодять людському організму, безпечні в пожежному відношенні. Водорозчинні смоли при взаємодії з аміноформальдегідних або фенолоформальдегідні водорозчинними смолами, які виступають в якості отверждающих агентів, утворюють плівку.

Розбавляються водою алкідні смоли застосовують для виготовлення водоемульсійних емалей і грунтовок. Гліфтальовиє смоли, розбавлені органічними розчинниками, використовують у виробництві шпаклівок, грунтовок і емалей для внутрішніх робіт. Пентафталеві - для емалей і лаків, призначених для роботи в помірному кліматі, під відкритим повітрям. Також з висихають алкідних смол роблять оліфи, лаки, емалі, грунтовки, шпаклівки гарячої та холодної сушки.

Наступні марки немодифікованих лаків і смол на основі алкіду можна знайти на ринках лакофарбових матеріалів:
- смоли - ВПФЛ-50, ФК-135, ФК-42, ПГФ-СІН-34-
- лаки - ПФ-060Н, ПФ-060В, ПФ-053Н, ПФ-053В, ГФ-01, ГФ-019, ГФ-046, ГФ-072, В-Еп-0179 та ін.

пігменти - це пофарбовані порошки високої дисперсії. Вода, плівкоутворювальні речовини їх не розчиняють. Пігменти в основному застосовують в декоративних цілях, для додання фарбам, грунтовкам, а також емалей кольору і блиску. Але крім того пігменти відрізняються деякими корисними властивостями, які впливають на кінцевий продукт: світлостійкість, хімічна і атмосферостійкість, смачиваемость, дисперсність, маслостійкість, покриваність, кристалічна структура, здатність взаємодіяти з пленкообразующими.

За своїм походженням пігменти лакофарбових матеріалів (ЛФМ) можна розділити на синтетичні і природні, а за хімічним складом - на органічні і неорганічні.

До неорганічних пігментів ставляться двоокис титану, окис цинку, литопон (Дають білий колір), охра (дає жовтий колір), залізна блакить, ультрамарин (Синій), залізний сурик, помаранчевий крон, мумня (червоний), мідянка, окис хрому (зелений колір). Як видно - більшість неорганічних пігментів це солі металів, оксиди, гідроксиди, які мають кристалічну будову.

Серед органічних пігментів можна виділити фталоціанінові, антрахінонові, азопігменти, діазопігменти.

Деякі пігменти можуть забезпечувати лакофарбових матеріалів додаткові корисні властивості. Ось, наприклад, при досить великому наповнення ЛФМ металевими пігментами покриття стає електропровідним і теплопроводящим. При наповненні лакофарбового матеріалу цинковим пилом, його можна використовувати як протекторний ґрунтовку.

наповнювач - це нерозчинний в дисперсійних середовищах сухе неорганічне речовина. Застосовують як добавоки до пігментів для їх економії і зниження вартості лакофарбових матеріалів (ЛФМ). Наповнювачі вводять тільки в непрозорі лакофарбові матеріали (ґрунтовки, емалі). При правильному підборі системи пігмент - наповнювач можна поліпшити властивості ЛФМ. Надати лакофарбових матеріалів певну в`язкість, поліпшити разліваемость, запобігти осіданню пігментів на дно резервуара, підвищити міцність, атмосферостійкість готового покриття.

Як наповнювачі застосовують тальк, слюду, доломіт, крейда, барит, кальцит, каолін. Найбільш широко застосовуються наповнювачі з високим ступенем білизни, дисперсністю, з низьким вмістом водорозчинних домішок, невеликій твердості, щільності, низької маслоемкость.

В основному наповнювачі ЛФМ - це природні матеріали, лише мала частка - синтетичні (обкладена крейда, бланфікс).

пластифікатори -   практично нелеткі органічні речовини, які вводяться в пленкообразующее для додання висохлим ЛФМ еластичності. В як пластифікатори використовують фталати, фосфати, касторове масло, совол, себацінати і т.д.

розчинники - летюча органічна рідина або суміш рідин, яка застосовується для розчинення плівкоутворюючих, додання ЛФМ потрібної консистенції. До них відносяться спирти, ефіри, кетони, вуглеводні.

сикативи - мильне з`єднання деяких металів в розчинниках або (використовується рідше) з`єднання у вигляді оксидів. Сикативи застосовують для прискорення процесу висихання лакофарбового матеріалу. До сикативом відносяться кобальтові, марганцеві, свинцеві, лінолеати, нафтенати, резинати і ін.

добавки - речовини для додання певних властивостей лакофарбових матеріалів. Добавками прийнято вважати різні отвердители, емульгатори, стабілізатори, прискорювачі, ініціатори та багато іншого.

Класифікація лакофарбових матеріалів

Всі лакофарбові матеріали поділяються на основні, проміжні та інші.

Основні - лаки, емалі, фарби, шпаклівки, грунтовки.

Проміжні - розчинника, розчинники, смоли, їх розчини, сикативи, оліфи.

Інші - підсобні, допоміжні матеріали (мастики, пасти, змивки, отверджувачі, порозаполнители).

Основні лакофарбові матеріали в свою чергу класифікують за типом пленкообразователя (хімічним складом), призначенням.

За типом пленкообразователя ЛФМ розрізняють:

а) лакофарбові матеріали (ЛФМ) на поліконденсаційних смолах:

- алкідно-уретанові (АУ) -

- гліфтальовиє (ГФ) -

- кремнийорганические (КО) -

- карбамідні або сечовинні (МЧ) -

- меламінові або меламіноформальдегідні (МЛ) -

- поліуретанові (УР) -

- пентафталеві (ПФ) -

- поліефірні насичені (ПЛ) -

- поліефірні ненасичені (ПЕ) -

- фенольні (ФО) -

- фенолоалкидниє (ФА) -

- ціклогексаноновие (ЦГ) -

- епоксиефірні (ЕФ) -

- епоксидні (ЕП) -

- етріфталевие (ЕТ) -

б) лакофарбові матеріали (ЛФМ) на полімеризаційних смолах:

- нефтеполімерні (НП) -

- каучукові (КЧ) -

- перхлорвінілові або ПВХ (ХВ) -

- алкідно-стирольні, олійно-стирольні (МС) -

- поліакрилові або поліакрилатні (АК) -

- поливинилацетатні (ВА) -

- полівінілацетальние (ПЛ) -

- фторопластові (ФП) -

- хлоровані поліетиленові (ХП) -

- сополімеро-вінілхлоридна (ХС) -

- сополімеро-вінілацетатних (ВС) -

в) лакофарбові матеріали (ЛФМ) на природних смолах:

- бітумні (БТ) -

- каніфольні (КФ) -

- бурштинові (ЯН) -

- масляні (МА) -

- шеллачние (ШЛ) -

г) ЛФМ на ефірах целюлози:

- етілцеллюлозние (ЕЦ) -

- нітроцелюлозні (НЦ) -

Відео: Семінар "Сучасні лакофарбові матеріали"

- ацетілцеллюлозние (АЦ) -

- ацетобутіратцеллюлозние (АБ).

Силікатні фарби (ЖС) виготовляють на основі силікатів лужних металів (рідке скло).

Якщо фарба виготовлена на водоемульсійною основі, то перед буквами, які дають зрозуміти вид пленкообразователя ставлять позначення ВД, наприклад, ВД АК.

За призначенням (умовам експлуатації) ЛФМ розрізняють:

1 - атмосферостійкі (ЛФМ, які експлуатуються на відкритому повітрі в різних кліматичних умовах) -

2 - обмежено атмосферостійкі (експлуатовані під навісами, всередині різних приміщень, тобто ЛФМ для внутрішніх робіт) -

3 - захисні або консерваційні (застосовуються для тимчасового захисту виробів, при перевезеннях, зберіганні) -

4 - водостійкі (4/1 - стійкі в прісній воді, 4/2 -морський воді) -

5 - спеціальні (ЛФМ, стійкі до впливу певних факторів, наприклад, стійкі до рентгенівського, радіаційного випромінювання, протівообрастающіе, що світяться, лакофарбові матеріали для шкіряних виробів, тканини, гуми) -

6 - маслобензостійкі лакофарбові матеріали (6/1 - стійкі по відношенню до мастил та мінеральних масел, 6/2 - стійкі при впливі гасу, бензину, нафтопродуктів) -

7 - стійкі при впливі хімічних речовин (7/1 - для атмосфери агресивних парів і газів, 7/2 - стійкі під впливом кислот, 7/3 - для розчинів і концентрованих лугів) -

8 - термостійкі ЛКМ (експлуатуються при температурі від 50 до 500^проС) -

9 - електроізоляційні (лакофарбові матеріали, які піддаються впливу електричного струму, є непроводящими) -

Відео: Основні відмінності професійних лакофарбових матеріалів // FORUMHOUSE

0 - грунтовкі-

00 - шпаклівки.

Освічені лакофарбові покриття прийнято розділяти на вигляд на:

- високоглянсові (ВГ) -

- глянцеві (Г) -

- полуглянцевие (ПГ) -

- напівматові (ПМ) -

- матові (М) -

- Глубокоматовая (ГМ).

За приладу ФБ - 2 визначається ступінь блиску покриття, записується в процентах. Ступеня блиску покриттів: ВГ - понад 60%, Г - 50-59%, ПГ - 37-49%, ПМ - 20-36%, М - 4-19%, ГМ - максимум 3%.

Крім вищеописаних класифікацій лакофарбові матеріали класифікуються ще за деякими ознаками:

- за способом нанесення ЛФМ (валиком або пензлем, електрофорезом, пульверизацією і т.д.) -

- за умовами сушіння (холодна, гаряча) -

- по декоративних властивостях ЛФМ (імітаційні, шагреневі, рефлексні, молоткові, флуоресцентні, ціровочние) -

-  за призначенням ЛФМ (для фарбування автомобілів, меблів, шкіри, матерії, електроізоляційного призначення) -

- по експлуатації при певних умовах (для тропічного клімату, холодного, загазованого) -

- за блиском (високоглянсові, глянцеві, напівглянсові, напівматові, матові, Глубокоматовая) -

- по послідовності нанесення ЛФМ (просочувальні, грунтувальні, проміжні, покривні).

маркування ЛФМ

У кожного лакофарбового матеріалу (ЛФМ), будь то лак, фарба або шпаклівка, є своє «ім`я» і позначення. Воно складається з слів, букв, а також цифр. Позначення пігментованих ЛФМ складається з п`яти груп знаків, на непігментовані (лаків) - чотирьох.

1 група. При записи спочатку вказується вид ЛФМ - лак, фарба, шпаклівка, емаль або грунтовка. Якщо до складу фарби входить лише один пігмент, то замість слова «фарба» записують найменування пігменту (білила цинкові, охра).

2 група. Далі коротке позначення основи (дві літери) - вказується тип використаного плівкоутворювального речовини. У разі, якщо до складу ЛФМ входить суміш плівкотвірних речовин - при маркуванні вказують основний (той, який визначає властивості ЛКМ).

3 група. Після літерного позначення основи вказують умови експлуатації даного ЛФМ (цифра).

4 група. У кожного лакофарбового матеріалу (ЛФМ) є свій порядковий номер, присвоєний йому при виготовленні. Він може складатися з однієї, двох або трьох цифр.

5 група. Вказується колір ЛФМ.

для водоемульсійних ЛКМ,  що не містять летючого розчинника, порошкових, водорозбавляються між першою і другою групами знаків ставиться позначення: В - водорозчинні, Е - водоемульсійні, П - порошкові фарби, ОД - органодісперсіонние (пластизольні, органозольние), Б - що не містять летючого розчинника.

Між другою і третьою групою знаків завжди ставиться тире.

Для алкідних і масляних фарб замість присвоєного при виготовленні порядкового номера ставлять цифру, що позначає вид оліфи: 1 - натуральна, 2 - «Оксоль» оліфа, 3 - оліфа глифталевая, 4 - оліфа пентафталевая, 5 - комбінована.

Іноді для уточнення специфічних властивостей ЛФМ після порядкового номера ставлять позначення: ПМ - напівматові, ПГ - зниженої горючості, Г - глянцеві.

Приклади маркування:

- емаль ПФ-218ХС - емаль на основі пентафталевой смоли, призначена для внутрішніх робіт, №18, холодної сушкі-

- білила цинкові МА-22Н - білила цинкові виготовлені на основі оліфи «Оксоль» (масляні), №2, для внутрішніх робіт-

- фарба ВД-ВА-17 біла - фарба водоемульсійна на полівінілацетатної дисперсії, призначена для виконання зовнішніх робіт, №7, біла-

- шпаклівка ЕП-0010 сіра - шпаклівка епоксидна, №10, сіра.