Что такое ЛКМ и их классификация

лакокрасочные материалы

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.).

Лакокрасочные материалы
Лакокрасочные материалы (ЛКМ) – обширная группа смесей, используемые для отделки различных конструкций.

Определение ЛКМ

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.

Грунтовка стен
Грунтовый слой защищает материал от негативных воздействий.

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.

По виду

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 материалами на основе латексных и акриловых частиц. Кирпич можно отделать смесями на базе акрила, полисилоксана и поливинилацетата.

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.

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

Состав краски
Связующее вещество один из главных компонентов в составе краски.

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.

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.

Отравление краской
При длительном контакте с краской можно получить отравление.

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.
Пигменты
Красители производятся из органического сырья и имеют порошкообразную консистенцию.

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%.

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.

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.

Растворители
С помощью растворителя регулируется вязкость лакокрасочных составов.

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.
Загуститель
Загуститель – один из компонентов лакокрасочного материала.

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.
Высыхание краски
В ГОСТ 19007 прописана продолжительность высыхания краски.

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.

Тип наносимого состава Грунтующий слой
АК АС АУ ВГ ВЛ ГФ КФ МЛ МС МЧ ПФ УР
Алкидно-акриловые (АС) + + + + + +
Алкидно-стирольные (МС) + + + + + +
Винилхлоридные (ХС) + + + + +
Масляные (МА) + + + + +
Эпоксидные (ЭП) + + + + + +
Меламиновые (МЛ) + + + + + + + +
Полиуретановые (УР) + + + + +

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.

Спиртовой лак
Спиртовой лак используется для основного слоя.

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.

Владимир Лебедев
Я эксперт в области разработки и производства пленкообразующих материалов и лакокрасочной продукции. Знаю все о красках и полимерных защитных покрытиях, поэтому создал сайт, способный помочь Вам разобраться в выборе краски и сделать правильный выбор при благоустройстве Вашего жилища.
Оцените автора
В мире краски
Добавить комментарий

Adblock
detector