«ГОТОВИМСЯ ВЗЯТЬ В РУКИ КИСТЬ»
или «Как выбирать краску?»

Класификация красок

С точки зрения расположения окрашиваемых поверхностей их можно условно разделить на фасадные (стены, цоколи зданий и т.д.) и интерьерные (стены и перегородки внутри зданий и помещений, потолки, полы и т.д.). Фасадные поверхности в наибольшей степени нуждаются в защите от внешних воздействий и в меньшей в декоративных свойствах (ведь совсем не обязательно, чтобы фасадная стена выглядела, как палехская шкатулка).

Интерьерные, поскольку находятся внутри помещений и не испытывают на себе прямых атмосферных воздействий, как раз наоборот в большей степени должны обладать декоративными свойствами. В соответствии с таким делением окрашиваемых поверхностей делятся и сами краски.

Правда, обычно краски делят не на фасадные и интерьерные, а на краски для внутренних и наружных работ (о чем свидетельствует надпись на банке с краской). У специалистов эти две группы имеют свои названия: атмосферостойкие и ограниченно атмосферостойкие. Но от перемены названия суть, как известно, не меняется.

На самом деле классификация красок выглядит еще сложнее. В зависимости от условий эксплуатации и применения лакокрасочные покрытия подразделяются на следующие основные группы: атмосферостойкие, ограниченно атмосферостойкие, водостойкие, термостойкие, химически стойкие и т.д. Всего в этой классификации насчитывается 9 групп. Но мы с Вами, чтобы не путаться ограничимся уже названными двумя группами, поскольку именно они находят широкое применение в быту.

Класификация красок по составу

Краски представляют собой сложные системы, в состав которых входят различные компоненты: наполнители, связующие (плёнкообразующие), растворители, пластификаторы, пигменты и сиккативы.

Плёнкообразующие вещества являются важнейшей составляющей красок, поскольку именно они образуют на поверхности твёрдого тела хорошо прилипающую к нему и достаточно твёрдую плёнку. От их свойств в значительной мере зависит скорость отверждения, прочность и долговечность образовавшейся плёнки, а так же весь комплекс малярных свойств краски. Современные связующие представляют собой либо специальным образом обработанные растительные масла (олифы), либо синтетические высокомолекулярные соединения (синтетические и некоторые другие полимеры и сополимеры). Именно плёнкообразующее и дает краске, если можно так сказать, имя — масляная, алкидная, латексная и т.д. Мы рассмотрим это более подробно чуть ниже.

Пигменты — это тонкодисперсные цветные порошки. Их вводят в лакокрасочные материалы для придания покрытиям цвета и укрывистости, а также для улучшения их физико-механических и антикоррозионных свойств и т.д. Каждый из них обладает способностью избирательно отражать лучи света определённой длины (когда на пигмент падает световой луч, то часть лучистой энергии поглощается, а другая отражается) благодаря чему пигмент и окрашивается в определенный цвет — цвет отраженных лучей. Таким образом, цвет — это не что иное, как свойство краски вызывать определённое зрительное ощущение в соответствии со спектральным составом и интенсивностью отражаемого или испускаемого ею видимого спектра светового излучения. Основными цветами принято считать три — красный, синий и желтый. Смешивая их между собой, можно получить фиолетовый, оранжевый, зеленый, а если постараться, то практически любой. Такой способ получения цвета у специалистов носит название «лессировки». Следует иметь в виду, что получить равномерно окрашивающую краску путем лессировки можно только тогда, когда показатели плотности смешиваемых пигментов близки. В противном случае краска, еще находясь в банке, будет постоянно расслаиваться — внизу более тяжелые пигменты, наверху — более легкие. Кстати, именно это явление и служит одной из основных причин того, что практически на каждой банке есть назойливо бросающаяся в глаза надпись — «Перед применением тщательно перемешать!»

Пожалуй, наибольшее применение получили неорганические пигменты. Они делятся на природные и искусственные. Природные пигменты добываются из недр земли. Справедливости ради надо отметить, что природные пигменты несколько уступают искусственным по яркости и насыщенности цвета, но зато более дешевые, а так же более устойчивы к атмосферным воздействиям.

К природным минеральным пигментам относятся, например, такие широко известные вещества как: красный железоокисный пигмент, придающий краске свето — и атмосферостойкость; охра - дешевый и стойкий желтый пигмент; умбра — коричневый с зеленым оттенком пигмент; киноварь — пигмент красного цвета; сажа (печная, нефтяная, газовая) — черный пигмент, обладающий высокой атмосферо- и светостойкостью и т.д.

К искусственным минеральным пигментам относятся: двуокись титана — белый пигмент, превосходящий по своей укрывистости все другие белые пигменты; сурик железный (помолом колчеданных огарков) — красный пигмент, отличающийся высокой коррозийной стойкостью; лазурь малярная — синий пигмент, устойчивый к действию слабых кислот; кобальт синий — синий пигмент, стойкий к воздействию щелочей, кислот и высоких температур; оксид хрома — темно- зеленый пигмент, нерастворимый в щелочах и кислотах (жаро- и атмосферостойкие краски) и т.д.

Необходимо отметить, что именно стоимость пигментов оказывает наиболее значительное влияние на конечную стоимость красочных составов. Возьмем, например, белые пигменты: оксид цинка и двуокись титана. Цена первого отличается от цены последнего на целый порядок. В результате отличается и цена красок, правда не на порядок, но довольно значительно.

Наполнитель — инертное минеральное вещество, вводимое в ЛКМ для увеличения сухого остатка и снижения потребности в более дорогом пигменте. В качестве наполнителей применяют тонко измельченные порошки горных пород (мел, тальк и т.д.).

Растворители - это летучие жидкости, применяемые для растворения высоковязких лакокрасочных материалов. Благодаря именно им, краска приобретает необходимую вязкость и становится удобной для нанесения на подложку. Пластификаторы добавляют к краскам для снижения их вязкости, придания покрытиям гибкости и эластичности. Например, часто применяют сложные эфиры фосфорной кислоты или касторовое масло (растительный продукт, получаемый при обработке семян клещевины).

Сиккативами называют катализаторы, ускоряющие отверждение оксидированных растительных масел. Чаще всего они представляют собой соли марганца и кобальта.

Классификация красок по видам

ВОДНО-ДИСПЕРСИОННЫЕ КРАСКИ

Наиболее известны поливинилацетатные (на основе эмульсии ПВА), на основе стирол-бутадиенового и других латексов, а также акрилатные водно-дисперсионные краски. Основное преимущество этих красок состоит в том, что связующие, входящие в их состав, диспергированы в виде мельчайших частиц в водном растворе защитного коллоида (такие диспергированные системы принято называть эмульсиями), а не растворены в более дорогих, токсичных или огнеопасных органических растворителях. Для изготовления красочного состава кроме обычных составляющих (пигментов, наполнителей и т.д.) используются такие вещества, как пластификаторы, эмульгаторы и стабилизаторы, улучшающие малярные свойства красок и предотвращающие выпадение пигментов в осадок. Все водно-дисперсионные краски нетоксичны, легко разводятся водой, быстро сохнут. Ими окрашивают бетонные, каменные, деревянные поверхности, но не металлические — краска может вызывать их коррозию. Особенно эффективно их нанесение на пористые основания, например, на штукатурку, правда, предварительно огрунтованную.

Вода из нанесенного слоя краски частично всасывается в материал (подложку), а частично испаряется. При этом частички эмульсии сближаются, склеиваются между собой, и на поверхности образуется полимерная пленка, которая обладает достаточной прочностью и высокой воздухо- и паропроницаемостью (стены «дышат», пропуская пары воды).

Водно-дисперсионные краски на основе поливинилацетатной эмульсии не отличаются особой водостойкостью и применяются для окраски неответственных поверхностей внутри зданий. Дисперсионные краски, акрилатные и стиролбутадиеновые, более водостойки, и их можно применять как для фасадов, так и для внутренней отделки.

Наибольший интерес для нас с Вами, как потребителей, в большинстве случаев представляют именно водно-дисперсионные краски. И, прежде всего, водно-дисперсионные краски на акрилатной основе — ВД-АК. Именно они в настоящее время все шире применяются для окраски минеральных поверхностей как фасадных, так и интерьерных. Это и не удивительно, поскольку водно-дисперсионные акрилатные лакокрасочные материалы обладают рядом уникальных свойств: во-первых, повышенной атмосферостойкостью; во-вторых, прекрасно пропускают газы и пары воды, но плохо пропускают жидкую воду (следовательно, здание, окрашенное такими материалами, имеет улучшенный воздухообмен с окружающей средой); в-третьих, обладают повышенной щёлочестойкостью, что является особенно важным при окраске бетонных поверхностей; и, наконец, акрилаты обладают повышенной стойкостью к мытью и мокрому истиранию, что позволяет легко удалять загрязнения с этих покрытий.

Впервые эти краски стали применяться в Германии в семидесятых годах прошлого столетия. И по сей день там сохранились фасады зданий, окрашенные в то далёкое время.

ЛЕТУЧЕ-СМОЛЯНЫЕ КРАСКИ

Состоят главным образом из синтетических смол или производных целлюлозы, пигментов и летучих органических растворителей. Высыхание пленки происходит вследствие испарения растворителя.

Краски на перхлорвиниловом (ПХВ) лаке быстро «сохнут», относительно дешевы, имеют высокую атмосферостойкость, обладают хорошей адгезией к бетону, кирпичу и др. Их характерная особенность — высокая насыщенность цветового тона. Недостатком является то, что в состав входит летучий органический растворитель, который при испарении вредно влияет на организм человека. Кроме того, применение летуче-смоляных красок связано с повышенной пожароопасностью.

Цементные перхлорвиниловые (ЦПХВ) краски являются более экономичными по расходу смолы и создают более прочную пленку — их даже можно наносить на горячие и влажные поверхности.

Кроме перхлорвиниловых, применяют пигментированные дисперсии нитроцеллюлозы в органических растворителях. Эти краски высыхают значительно быстрее масляных.

ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНЫЕ КРАСКИ

Все большее распространение получают кремнийорганические покрытия, которые готовят на основе кремнийорганических соединений — силиконов. Молекулы этих веществ имеют своеобразное строение: «голова» молекулы состоит из двуокиси кремния, а «хвост» образован органическими ответвлениями. Когда слой силикона наносят на окрашиваемую поверхность, его молекулы располагаются в этом слое не хаотично, а ориентировано: «головы» — к твердой поверхности, «хвосты» — наружу. В таком положении они и «высыхают». «Шуба», образованная органическими концами молекул, отличается почти уникальной гидрофобностью, а фасад, покрытый такой краской, не боится никакого дождя.

Относительно новый вид красок в этом ряду — органосиликатные. Они представляют собой суспензию силикатных и окисных компонентов в толуольных растворителях, модифицированных кремнийорганическими полимерами. Краска двухкомпонентная и, потому, поставляется в двухтарной упаковке (собственно краска и бутилтитаната, которые смешиваются перед применением краски).

Органосиликатные краски отличаются повышенной температуростойкостью (применяются для окраски котлов и автоклавов). Кроме того,они обладают хорошей атмосферо- и морозостойкостью, светоустойчивостью и хорошей адгезией к бетону. Благодаря этим свойствам долговечность покрытий составляет до 30 лет. Удобно и то, что наносить их можно при температуре до -15°С. Но все «плюсы» перевешивает один большой «минус» — эти краски очень токсичны. Недостатками так же являются — необходимость приготовления перед применением и относительно низкая жизнеспособность готовых составов (менее 8 часов), а также огнеопасность.

МАСЛЯННЫЕ КРАСКИ

Вид ЛКМ, в котором связующим служат олифы, получаемые в основном из растительных масел. Этот вид связующего известен человечеству, пожалуй, наиболее давно. По внешнему виду олифы — прозрачные жидкости, окрашенные в темно-коричневый или светло-коричневый цвета. Таким образом, масляные краски представляют собой смесь пигментов, наполнителей (тальк, сернокислый барий, барит) и олифы.

Различают густотертые (разводимые перед употреблением олифами в количестве 17-40%) и готовые к употреблению масляные краски.

Натуральные олифы получают специальной обработкой высыхающих растительных масел — льняного, конопляного, путем их обработки (варки) при температуре 150°С. Обработанное таким образом масло приобретает способность твердеть (высыхать). Точнее было бы назвать процесс их твердения полимеризацией, в процессе которой происходит набор прочности и твердости пленки. Процесс высыхания может быть ускорен путем введения в состав краски уже упоминавшихся ускорителей отвердевания — сиккативов (2-4% об.).

Подсолнечная олифа высыхает медленнее, чем льняная и конопляная. Пленка подсолнечной олифы эластична, но твердость, прочность и водостойкость меньше, чем у пленок льняной или конопляной олифы.

Комбинированные олифы и олифы «оксоль» получают из уплотненных растительных масел путем специальной химической обработки их и разбавлением до 45% летучими растворителями. Оксидированные олифы оксоли получаются окислением нагретого подсолнечного масла при длительном пропускании воздуха в присутствии катализаторов (масло при этом окисляется и густеет). При добавлении к такому загустевшему маслу растворителя (например, уайт-спирита) получается прозрачный продукт с нормальной вязкостью. Процесс «высыхания» таких олиф происходит как вследствие испарения растворителя, так и в результате процессов взаимодействия масел с кислородом воздуха. Таким образом, масляные краски представляют собой смесь пигментов, наполнителей (тальк, сернокислый барий, барит) и олифы.

ЛМС (олифа полимеризованная) является заменителем натуральной олифы и применяется как для внутренних, так и для наружных окрасок.

Глифталиевая олифа изготавливается из растительного масла, глицерина и др. Содержание растворителя не более 50%. Пентафталевая олифа также изготавливается из алкидной смолы.

Искусственные олифы (синтол, карбоноль и др.) либо не содержат растительных масел совсем, либо содержат в небольших количествах. По качеству они значительно уступают натуральной олифе и оксоли.

ЛАКИ И ЭМАЛИ

Для того чтобы рассказать об эмалях, надо подробно рассказали о лаках, хотя эти ЛКМ несколько выходят за рамки темы сегодняшнего разговора о красках. Дело тут в способе производства эмалевых красок. Эмалевых красок получают при перетирании сухих пигментов с лаками. То есть, какой вид лака использовался для приготовления, такой вид будет и получившейся эмали.

Эмали выпускаются только готовыми к употреблению. При загустевании к ним добавляют растворитель — скипидар, уайт-спирит. Применяют их для окраски машин и механизмов, приборов, прошпатлеванных штукатурных поверхностей и т.д.

Лаки представляют собой растворенные в летучих растворителях смолы и полимеры. При нанесении тонкого слоя лака на какую-либо поверхность растворитель испаряется, оставляя на поверхности блестящую прозрачную пленку. При этом происходит полимеризации пленкообразующего. Процесс этот в какой-то мере обратим, т.к. пленку можно вновь растворить тем же растворителем. Обычно название лаков определяется видом пленкообразующего вещества, например, масляные, смоляные, нитролаки, битумные и др. Реже лаки именуют в зависимости от вида растворителя (например, спиртовые).

Масляные лаки содержат масла больше, чем смолы. Высыхают они продолжительное время — от 1 до 4 суток и дают эластичную и стойкую пленку. Их различают на «жирные», средние и «тощие». К «жирным» лакам относят, например, лак для покрытия пола, в составе которого входит 41,2% масла, 22% смолы, 36% растворителя и 0,2% сиккатива. В результате нанесения такого лака, например, на деревянные полы, повышается их декоративность, долговечность (растет сопротивление к стиранию), а так же снижается гигроскопичность древесины, вызывающую её усушку или набухание.

Лаки, содержащие больше смолы, чем масла принято называть «тощими», а содержащие их в почти равных количествах (30% масла, 42% смолы и 28% растворителя) — «средними». «Тощие» лаки быстрее высыхают, дают более твердые, но в то же время более хрупкие и неатмосферостойкие пленки. «Средние» лаки сохнут дольше, но зато имеют более высокую, чем «тощие» эластичность и блеск, правда, недостаточно атмосферостойкие.

Спиртовые лаки — это 30-35%-ные растворы смол в этиловом спирте. Для высыхания спиртовых лаков при комнатной температуре достаточно 15 минут.

Алкидные лаки — растворы алкидных смол в уайт-спирите с добавкой сиккативов.

Полиуретановые лаки - лаки на основе высокомолекулярных смол — полиуретанов.

В эпоксидных лаках основным пленкообразующим компонентом является эпоксидная смола.

Нитролаки — представляют собой растворы нитроцеллюлозы в летучих растворителях с добавкой смол и пластификаторов. Их отличают высокие атмосферостойкость, прозрачность, способность шлифоваться и полироваться.

И среди эмалей наиболее быстро сохнут нитроэмалевые краски (краски на основе нитролаков), образуя на поверхности полузеркальную пленку с сильным блеском и большой твердостью.

И еще о двух видах лаков, неиспользуемых для производства эмалей, но пользующихся популярностью.

Битумные лаки представляют собой растворы смол и битума в летучем растворителе. Пленки таких лаков имеют черный цвет и обладают сильным блеском и водостойкость, но не недостаточной атмосферостойкости и, следовательно, не пригодны для наружного применения. Ценнейшее свойство этих лаков — антикоррозийная стойкость. Поэтому применяются они в основном для окраски металлических поверхностей.

Каменноугольный лак (кузбаслак — впервые был предложен в Кузнецком каменноугольном бассейне, откуда и название) представляет собой раствор каменноугольного пека в растворителе. Отличается высокой адгезий и водонепроницаемостью (хорошее антикоррозийное покрытие), но в тоже время имеет малую пластичность, чем и объясняется плохая сопротивляемость резким перепадам температур.

МИНЕРАЛЬНЫЕ КРАСКИ

К ним следует отнести известковые краски, состоящие из известкового молока и щелочестойких пигментов. Прочность такого красочного покрытия достигается карбонизацией извести, происходящей на воздухе. Этот процесс требует времени и определенной влажности. Поэтому покраску лучше всего производить в нежаркую погоду и по влажному основанию. Введением в состав небольшого количества олифы вызывает образование нерастворимого в воде известкового мыла, что делает слой покраски более прочным и водостойким.

Известковые краски наиболее дешевые и применяются, в основном, для окраски фасадов. Однако, в отличие от «фасадных» перхлорвиниловых красок, они твердеют медленнее, а прочность и долговечность покрытий из известковых красок ниже.

К этой группе относят и водно-цементные краски, приготовляемые на основе пигментированных цементов, а также цветных клинкерных цементов. Окраски цветного клинкера производится путем добавки к исходной сырьевой смеси оксидов различных металлов (окислы хрома, марганца, кобальта, никеля и т.д. в количестве 0,1 -1%) перед процессом обжига клинкера. Это краски заводского изготовления — на месте производства работ их остается только разбавить водой и использовать в течение 4 часов. Окраска производится в два слоя по увлажненной поверхности. Для получения рельефной отделки в краску вводят наполнители, например, вермикулит. В результате получаются ставшие уже популярными фактуры типа «шуба» и «шагрень».

Водно-цементные краски применяются для наружной окраски по бетонным, кирпичным, штукатурным и другим пористым поверхностям, а также при заводской отделке железобетонных панелей. Не рекомендуются для окраски деревянных конструкций и материалов с малой пористостью (металл, стекло и пр.)

Помимо красок на основе извести и цемента, применяются краски с использованием жидкого стекла, получившие название силикатных. Основным компонентом этих красок является калиевое жидкое стекло. Кроме него в состав входят: мел, очень мелкий песок, тальк, окись цинка и другие пигменты. Силикатные краски применяют для окраски фасадов, а также для внутренних отделочных работ по штукатурке и для огнезащиты деревянных конструкций.

Краски заводского производства выпускаются в двухтарной упаковке — сухая краска смешивается с жидким стеклом на месте работы. Перед их нанесением необходимо огрунтовать окрашиваемую поверхность жидким стеклом.

Для изготовления огнестойких силикатных красок в их состав в качестве наполнителя введен вермикулит.