Что такое ЛКМ и их классификация

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) объединяют обширную группу смесей, которые выпускаются в жидком или порошкообразном виде и используются для отделки различных конструкций. Вещество распределяется по предварительно подготовленной поверхности и формирует прочную пленку в процессе высыхания.

Помимо декоративных свойств, такие материалы защищают изделия от негативных воздействия внешних факторов (повышенная влажность, температурные скачки, осадки и т.д.).

ЛКМ – что это такое?

Эмали и краски необходимы для образования верхних слоев, которые должны соответствовать ряду требований по декоративности и устойчивости к неблагоприятным воздействиям.

Понятие «лакокрасочная среда» означает совокупность жидких компонентов, а термин «лакокрасочное покрытие» называет пленку, которая появляется в ходе сложных химических и физических процессов. Окрашиваемое основание называется подложкой.

Назначение материалов

Лакокрасочные материалы и покрытия необходимы для решения нескольких задач:

1. Защита обрабатываемых конструкций от неблагоприятного воздействия окружающей среды.
2. Придание поверхности желаемого декоративного эффекта .

Структура и слои

ЛКМ образует сложную структуру, которая включает несколько слоев. В их числе:

1. Грунтовка. Является основанием покрытия и нужна для получения требуемой адгезии. Данный слой защищает материал от негативных воздействий и агрессивных сред, включая щелочи, которые выделяются бетонными конструкциями, либо пластификаторы, присутствующие в пластмассовых изделиях.
2. Функциональный (промежуточный слой). Необходим для усиления защитных функций предыдущего покрытия и скрытия неровностей. Делает покрытие устойчивым к механическим нагрузкам и улучшает такие параметры, как светоотражение, приостановление диффузии и т.д.
3. Внешний слой. Играет ключевую роль в облицовке, защищая поверхность от атмосферных осадков, ультрафиолета, сырости, химикатов и растворителей. Придает предмету требуемые декоративные качества.

Толщина всей структуры достигает 1000 мкм (1 мм) и больше.

Классификация лакокрасочных материалов

ЛКМ различают по ряду параметров:

1. Вид и назначение.
2. Специфика связующих добавок.
3. Оптические характеристики.
4. Светоотражающие параметры.
5. Тип финишного покрытия.

Виды красок

При выборе краски особое внимание уделяют материалу обрабатываемой поверхности.

• Серии для древесины продлевают срок службы конструкций, позволяя сформировать ровный огнестойкий слой.
• Для отделочных работ внутри помещения применяют масляные или алкидные смеси. Первые востребованы при облицовке напольных покрытий, стен и потолков, а вторые – для обработки предметов мебели, дверных и оконных конструкций.
• Следующий тип ЛКМ – для металла. Они разработаны в целях защиты материала от коррозийных процессов под воздействием воздуха и влаги.
• Для окрашивания на улице подходят полиуретановые варианты, а для внутренних работ – серии на основе натуральных масел.
• Если производится покраска пластиковой конструкции, ключевая задача такой процедуры сводится к восстановлению начального вида изделия. В составе не должны присутствовать вещества, способные повредить структуру пластика (например, растворители).
• Декоративные предметы из натурального камня окрашивают лакокрасочными материалами на основе латексных и акриловых частиц.
• Кирпич можно окрасить смесями на базе акрила, полисилоксана и поливинилацетата.

Статьи по теме:

• Виды краски;
• Краска и эмаль;
• Алкидная и акриловая отличия;
• Какая краска лучше акриловая или алкидная?
• Какой краской красить стены?
• Какой краской красить обои?

Типы связующих компонентов

Ключевым элементом всех ЛКМ является связующая добавка. В большинстве случаев применяются неорганические или природные высокомолекулярные соединения.

Наибольшим спросом среди всего ассортимента продукции на рынке пользуются водно-дисперсионные смеси. Это обусловлено их универсальностью и возможностью использования как для наружных, так и для внутренних работ. Такие краски не выделяют токсичных веществ в процессе эксплуатации, хорошо разводятся в воде и быстро просыхают.

Летуче-смоляные варианты отличаются быстрым просыханием и неплохой адгезией к бетонным и кирпичным поверхностям. Однако они содержат растворитель, который является небезопасным для человеческого организма.

Органо-минеральные ЛКМ производятся на базе кремнийорганических веществ. Современные тенденции развития промышленности привели к появлению еще одной группы материалов – органосиликатных, которые состоят из 2 компонентов. Вещества предварительно смешивают, а затем распределяют по поверхности.

Срок службы готового покрытия достигает 30 лет. Такие материалы отличаются пожарной опасностью и являются токсичными.

Применение и нанесение противопожарной краски

Традиционным типом красок являются масляные варианты. В качестве связующих добавок применяются олифы, которые получают из растительных масел.

Оптические свойства

По данным параметрам ЛКМ бывают прозрачными и непрозрачными. К первым относятся декоративные лаки, ко вторым – смеси с пигментацией с соответствующим оттенком и фактурой.

Способность отражать свет

Существующие типы красок различаются интенсивностью зеркального блеска. В зависимости от способности отражать свет, они бывают глянцевыми и среднеглянцевыми, матовыми и глубоко матовыми.

Какие виды красок ещё бывают:

• Люминесцентная краска;
• Флуоресцентная краска;
• Краска структурная для стен;
• Краска с блестками для стен;

По характеру поверхности

Для окрашивания конструкций используют 2 типа красок с разным характером поверхности. Среди них:

1. Гладкие типы.
2. Фактурные разновидности (шероховатые).

Опасность лакокрасочных материалов

Некоторые типы материалов, включая эмали, растворители и лаки, отличаются быстрым воспламенением и взрывоопасностью. Исключением считаются водно-дисперсионные и водорастворимые варианты. Хранить большие объемы красок в домашних условиях не рекомендуют.

В составе ЛКМ содержатся органические летучие компоненты (эфиры и спирты). При попадании в человеческий организм они способны вызвать сильное отравление и аллергические реакции. Этилбензол, стирол и ряд других химических соединений являются сильными канцерогенами.

Токсические добавки из состава ЛКМ могут попадать в организм через кожу, дыхательные пути и органы ЖКТ. Наибольшую опасность для здоровья представляют пары, которые проникают в легкие вместе с воздухом.

Интенсивность негативного влияния красок зависит от их летучести. Эта характеристика указывает на скорость загрязнения пространства внутри помещения.

Многие растворители представляют опасность для здоровья. Даже в небольшой концентрации они провоцируют повышенное возбуждение, а в критических дозах вызывают головные боли, тошноту, рвоту и сильное отравление.

Ацетон, бензин и всевозможные спирты поражают слизистые оболочки верхних дыхательных путей и глаз. Кроме того, они могут спровоцировать аллергические реакции и воспаления кожи.

Компоненты лакокрасочных составов

Современные марки ЛКМ состоят из десятков разных компонентов. В их числе:

1. Пигменты.
2. Пластификаторы и образователи пленки.
3. Разбавители.
4. Растворители.
5. Отвердители.
6. Антиоксиданты и прочие целевые добавки.

Эти химические соединения влияют на характеристики и параметры готового покрытия.

Связующие вещества

Ключевая задача таких веществ – формирование плотной пленки на поверхности обрабатываемого материала. Они соединяют частицы пигментов, защищая конструкцию от негативных воздействий окружающей среды.

С учетом стандартов ДИН 55 945, в качестве связующего компонента используется нелетучая часть ЛКМ с включением пластификаторов и сиккативов.

Качество образователя пленки определяется несколькими параметрами:

1. Вязкость.
2. Поверхностное натяжение.
3. Концентрация летучих и нелетучих соединений.
4. Содержание гелей и микрогелей.
5. Размеры частиц.

Эти показатели влияют на прочностные свойства и срок службы финишного покрытия.

В список пленкообразователей входят олифы натурального или искусственного происхождения. Синтетические аналоги дешевле природных, но они менее безопасны для организма человека.

Красящие пигменты

Это специальные цветные порошки, которые почти не растворяются в дисперсионных средах (органических составах, воде и пленкообразователях), но обеспечивают равномерный слой на поверхности. В промышленных условиях выпускается больше 500 тыс. видов пигментов. Они различаются цветом (колером) финишного слоя, стойкостью к негативным воздействиям окружающей среды и деформационно-прочностными свойствами.

Для примера, алюминиевый порошок предотвращает появление ржавчины на стальных изделиях, а малярная сажа провоцирует коррозию.

В зависимости от происхождения, выделяют несколько типов таких добавок:

1. Натуральные (охра, мел, сиена, умбра коричневая).
2. Синтетические и металлические (медный порошок, алюминиевая и цинковая пудра и т.д.). В эту категорию входят вещества органического и неорганического происхождения.

Все добавки из группы пигментов обладают несколькими важными свойствами:

1. Дисперсность. Понятие характеризует тонкость помола. Если размеры частиц больше 0,2-10 мкм, финишный слой пленки станет неровным и шероховатым.
2. Кроющие свойства. Определяют способность вещества перекрывать оттенок подложки. Показатель зависит от объемов компонентов на 1 кв. м, которых хватит для перекрашивания поверхности.
3. Интенсивность. Свойство влияет на качество передачи веществом своего оттенка.
4. Маслоемкость. Указывает на способность удерживать связующие добавки на поверхности. Свойство определяется удельной поверхностью частиц и степенью смачиваемости.
5. Плотность. Показатель зависит от кристаллической структуры пигмента. Самым тяжелым веществом считается свинцовый сурик с плотностью от 8600 кг/куб. м, а самым легким – лазурь (1800 кг/куб. м).
6. Светостойкость. Характеризует способность вещества сохранять начальный состав и оптические параметры при взаимодействии со светом. Отдельные виды подвергаются потемнению на свету, а другие теряют цвет. Точные показатели светостойкости определяются химическим составом компонента, его содержанием и типом связующих добавок.
7. Токсичность. Многие добавки, которые есть в ЛКМ, отличаются безопасностью для человеческого организма. Однако существуют и токсичные виды, которые представляют угрозу для человека и окружающей среды. К ним относятся составы на базе меди, мышьяка и свинца. Из-за повышенного класса опасности их нужно наносить с соблюдением всех правил и рекомендаций производителя.

В коллекции оттенков представлено больше 10 тыс. вариаций и свыше 300 тыс. готовых рецептур. Нужный цвет можно создавать по индивидуальному заказу.

Базис «А» обладает только белым цветом и подходит как для индивидуального применения, так и для производства пастельных красок. «B» обладает небольшой концентрацией белого пигмента в эмали и подходит для изготовления составов со средней насыщенностью. Базис «C» не содержит белого компонента и необходим для получения интенсивных цветов. Колеровка выполняется с помощью специализированного оборудования.

Существуют соединения, которые обеспечивают имитацию золота, платины, серебра, стали или бронзы. Металлические пигменты производятся в виде порошков, которые проходят цикл измельчения в специальных мельницах. Показатель их укрывистости равен 3-4 г/кв. м.

Красители

Такие компоненты обладают порошкообразной консистенцией и производятся из органического сырья, растворимого в спирте, воде и некоторых других веществах. С учетом происхождения красители бывают синтетическими и природными. Первые выпускаются из каменноугольной смолы, а вторые – из красящих компонентов, которые выделяются растениями или животными организмами.

Наибольшим спросом пользуются такие красители:

1. Ярко-красный фуксин.
2. Фиолетово-цветной ализарин.
3. Красно-розовый.

Читайте также:

• Термостойкая краска по металлу;
• Порошковая краска – технические характеристики;
• Покраска металла порошковой краской;
• При какой температуре можно красить металл?

Аддитивы

Технологические добавки, которые облегчают и ускоряют циклы диспергирования пигментов, смачивания подложки и устранения дефектов на поверхности. Также они обеспечивают затвердевание красок на этапах производства, перевозки, хранения и образования финишного слоя. Концентрация таких компонентов в составе достигает 0,02…3-5%.

Колоранты и колеры

Являются высокоинтенсивными колеровочными составами на базе пигментов, гликолей, поверхностно-активных добавок и прочих веществ. Производятся с включением и без связующих добавок. Используются для изменения цвета поверхности. В зависимости от интенсивности оттенка и тонировки, содержание колорантов в составе ЛКМ достигает 1-10%.

Будет полезно знать ещё про цвета:

• Цвета HTML – таблица и коды;
• Какие бывают цвета;
• Подбор краски для авто;
• Цвета ral;
• Колер для акриловой краски;

Тонеры

Эти мелкодисперсные вещества добавляются в краску без соединения с растворителем. С их помощью можно получить оптимальный цвет или эффект. Существуют разные типы тонеров, которые придают краске визуальные эффекты и цвета. Отдельные варианты создают имитацию люминесцентного блеска, металлического покрытия или эффекта старины.

Растворители и разбавители

В категорию растворителей входят многокомпонентные составы на основе летучих углеводородов, спиртов, эфиров и кетонов. Они необходимы для преобразования пленкообразующей добавки в оптимальное состояние для дальнейшего применения. Растворители нужны для регулировки вязкости лакокрасочных составов.

В большинстве случаев органические компоненты выпускаются в результате синтеза ацетона, бутилацетата или этилацетата, при перегонке нефтепродуктов, каменноугольной смолы и ряда других веществ. Наиболее часто встречаются такие растворители:

1. Очищенный керосин.
2. Скипидар.
3. Ксилол.

Что такое натуральная олифа и где она используется

Наименования таких веществ указаны в маркировке красок. Соответствие растворителей стандартам ГОСТ 3134 означает, что они безвредны.

Под разбавителями подразумеваются составы из 1 или нескольких частиц, которые не растворяют пленкообразователи, но придают им оптимальные вязкостные свойства.

Разжижители краски

Компоненты испаряются в ходе сушки и добавляются для снижения вязкости материала. Наиболее часто в состав вносят смесь под названием P-60 (этиловый спирт и этилцеллозольв) и P-5 (состав из бутилацетата, ксилола и ацетона).

Отвердители

Добавки необходимы для тех ЛКМ, где в качестве образователя пленки используются термореактивные смолы. Они сшивают макромолекулы таких компонентов, создавая 3-мерную структуру. С помощью отвердителей можно перевести жидкие полимеры в твердое состояние, убрав их плавкость и растворимость.

Наполнители

Как и пигментирующие вещества, эти добавки являются тонкодисперсными порошками минерального происхождения, которые практически не растворяются в лакокрасочных составах. Они не характеризуются красящими свойствами, но могут разбавлять оттенок покрытия. Наполнители позволяют снизить расход основного материала и улучшить малярно-технические и эксплуатационные свойства покрытия. Кроме того, они улучшают устойчивость финишного слоя к негативным воздействиям окружающей среды.

Прочие добавки

Помимо упомянутых компонентов, в состав ЛКМ добавляют:

1. Антиоксиданты.
2. Реологические и тиксотропные добавки.
3. Биоциды.
4. Коалесценты.
5. Загустители.

Процесс высыхания ЛКМ

Сушка представляет собой процесс, при котором краска приобретает ряд важных характеристик. При выборе технологии нужно учитывать несколько факторов:

1. Тип окрашиваемого изделия.
2. Вид ЛКМ.

Существует несколько методов нанесения лакокрасочных материалов и их дальнейшей просушки. Естественный способ применяется в тех случаях, когда нет ограничений по времени высыхания.

Холодная сушка производится в температурных условиях +12…+20°C при относительной влажности до 65%. Точное время процедуры зависит от температуры окружающей среды, циркуляции воздуха и воздействия ультрафиолета. При усиленном воздухообмене высыхание происходит быстрее.

Горячая сушка широко применяется в промышленных условиях, т.к. позволяет получить качественное покрытие и повышает производительность процесса.

Свойства лакокрасочных материалов и покрытий

К физико-химическим характеристикам материалов относят вязкость, укрывистость, плотность, время высыхания и образования пленки. Химические свойства определяют соотношение компонентов в составе. Малярно-технические свойства указывают на удобство окрашивания и включают такие показатели:

1. Стекаемость.
2. Перелив.
3. Наносимость.
4. Плотность.

Требования к качеству ЛКМ

Стандарты качества материалов прописаны в нескольких нормативных актах. Они основаны на нескольких параметрах:

1. Вязкость. Показатель измеряется с использованием вискозиметров. Качественный состав обладает оптимальной консистенцией, которая соответствует условиям применения ЛКМ и не создает дискомфорт при распределении.
2. Дисперсность. Определяется величиной самых крупных включений. Чем мельче компоненты, тем лучше распределяется краска и ниже ее расход.
3. Кроющие свойства. Требования указаны в ГОСТ 8784, ISO 6504 и ISO 2814.

Совместимость лакокрасочных материалов

В нормативных актах ISO 12944-5 есть подробное описание совместимости красок с учетом их способности сохранять свойства без проявления дефектов. Перед окрашиванием поверхности нужно внимательно изучить эти параметры, используя таблицу совместимости ЛКМ.

Также по теме ремонта:

• Можно ли наносить краску на краску?
• Можно ли красить потолок на старую краску?
• Можно ли покрасить плитку в ванной?
• Можно ли наносить водоэмульсионную краску на эмаль?
• Можно ли акриловую краску наносить на алкидную краску?
• Чем покрыть краску чтобы не смывалась?

Расходные материалы для подготовки поверхностей

Предварительные работы начинаются с распределения грунтовочного раствора. Эта смесь формирует непрозрачный или прозрачный однородный слой с хорошими адгезионными свойствами. Она необходима для улучшения качеств ЛКМ по ГОСТ P 51693. Грунтовка способствует повышению плотности материала и равномерному распределению краски, штукатурки, шпаклевки, клея для обоев и прочих составов.

В зависимости от назначения, грунтовки бывают антикоррозийными (для металлических изделий), антисептическими (для обработки дерева), пропиточными или глубокого проникновения.

Следующим расходным материалом, который требуется для подготовки поверхности, является шпаклевка. Раствор выпускается в жидкой или пастообразной консистенции, позволяющей устранить дефекты поверхности и сформировать ровный слой.

Подготовительный этап подразумевает использование подмазок для устранения мелких трещин, выбоин или царапин, а также заполнителя пор.

Материалы основного слоя

Он состоит из лаков, которые производятся из шеллака – специальной смолистой субстанции, формирующей плотную и твердую пленку с хорошими адгезионными свойствами.

В составе лака отсутствуют пигменты, но могут содержаться отвердители, пластификаторы и ряд других компонентов, положительно влияющих на качество покрытия.

Для основного слоя используют спиртовые лаки, на основе синтетических полимерных частиц, растворенных в спирте, либо масляные и смоляные лаки. Наибольшим спросом среди всех ЛКМ для окрашивания поверхностей пользуются краски и эмали..

В первую категорию входят различные вещества с жидкой или пастообразной консистенцией. Вторая группа описывает лаки с пигментацией.

Маркировки лакокрасочных составов

Для удобной классификации используют специальную маркировку красок. Она включает несколько буквенно-числовых сокращений, отвечающих за соответствующие показатели.

В зависимости от состава пленкообразователя, различают такие обозначения:

1. АД – полиамиды.
2. АС – солимеры полиакрила.
3. АУ – алкидно-уретановые компоненты.
4. БТ – битумы и пеки.
5. КК – канифоль.
6. КП – копалы.
7. КЧ – каучуки.
8. МА – растительные масла.
9. МЛ – меламиновые.

Между группами знаков может присутствовать уточнение некоторых свойств:

1. Б – без летучих растворителей.
2. В – составы, которые растворяются в воде.
3. ВД – ЛКМ из водно-дисперсионной группы.
4. П – порошковые и др.

Цифры указывают на условия эксплуатации и назначение серии.

Смеси от зарубежных производителей могут обозначаться по другим принципам, которые не связаны со спецификой их производства или назначением.

Методы нанесения ЛКМ

Для распределения ЛКМ используют разные технологии и приспособления. Подходящий метод выбирается с учетом типа окрашиваемой поверхности, ее размеров и требований к качеству или свойствам финишного слоя.

Пневматическое распыление является популярным способом нанесения красок и лаков. Оно выполняется как с предварительным прогреванием смеси, так и без этой процедуры. В случае подогрева материал становится более вязким без включения в его состав растворителей.

Следующий популярный метод – окунание предмета в красящий состав. Технология ограничивается геометрической формой и габаритами предмета. Ее часто используют в промышленных условиях для окрашивания брусковых или погонажных изделий.

Отделка накатом (вальцеванием) практикуется при окрашивании плоских поверхностей.

Особенности хранения

Правила хранения органоразбавляемых ЛКМ подразумевают использование сухих, неотапливаемых помещений с температурой -40… +40°C. Составы не должны находиться рядом с нагревательным оборудованием, щелочными веществами, кислотами и прочими химикатами.

Водно-дисперсионные смеси в холодный период хранятся в отапливаемых постройках с температурой выше 0°C.

Продукцию, расфасованную в пластиковые емкости, можно держать в штабелях высотой до 3 м на поддонах из дерева.

Разрешается хранить ЛКМ в таре на открытом пространстве при комплектации отгрузки, но не дольше 3 суток.

Если для состава требуются особые условия хранения, они должны указываться на упаковке или в нормативно-технической документации.

Статьи по теме:

• Интерьерная краска;
• Силиконовая краска;
• Акриловая краска;
• Латексная краска;
• Поливинилацетатная краска;

Автор статьи

Владимир

Специалист по ЛКМ

Задать вопрос

Я эксперт в области производства лакокрасочной продукции. Знаю все о красках и полимерных защитных покрытиях
Могу помочь при выборе подходящего красящего материала и готов ответить на интересующие Вас вопросы