Органические пленкообразующие вещества

Растительные клеи. Чаще всего используется крахмал, обработанный 1% -ным раствором едкого натра с добавкой канифольного масла и антибактериальных добавок. Имеет следующие недостатки — водорастворим и не стоек к механическим воздействиям (истиранию).

Животные клеи. Чаще всего применяются глю-тиновые (костный, желатиновый — столярный клей) и казеиновый клеи. В малярных работах столярный клей применяют для приклеивания облицовочных материалов, а также в качестве замедлителя схватывания гипсовых вяжущих и как компонент некоторых видов краски. Клей имеет следующие недостатки: нестойкий в воде, быстро поражается микрофлорой.

Казеиновый клей получают в молочнокислом производстве. Используют в сочетании с гашеной известью, так как он растворяется только в щелочной среде. Казеиновые краски обладают высокой атмосферостойкостью, хорошей адгезией к бетону и к известковой штукатурке, силикатным материалам. Чаще всего они применяются для окраски фасадов. Срок эксплуатации составляет 4—5 лет. В качестве разбавителя используют воду, поэтому клеевые краски относятся к водорастворимым краскам, в качестве наполнителей применяют мел, каолин.

Клеевые краски абсолютно нетоксичны.

Готовят их непосредственно перед употреблением. Общая схема такова: в клеевой раствор добавляют колеровочную пасту, наполнитель и доводят водой до нужной консистенции. Грунтовкой для таких красок служат клеевые растворы медного купороса или алю-мокалиевых квасцов. Клеевые краски неводостойки, но образуют паро-, газопроницаемые покрытия, имеют хорошие декоративные свойства.

Смолы природные. К природным смолам относятся канифоль, янтарь, копалы, шеллак.

Канифоль — остаток отгонки скипидара из смолистого сока хвойных деревьев (живицы), хорошо растворяется в органических растворителях и совмещается с растительными маслами в любых соотношениях. Канифоль используют как добавку для повышения адгезии.

Янтарь и копалы — ископаемые смолы. Применяют их для получения высококачественных лаков. Они имеют очень большую себестоимость и поэтому сейчас мало применяются.

Шеллак — мельчайшие чешуйки из смолистых выделений тропических насекомых. Его применяют в качестве классического мебельного лака и политуры. Обладает низкой водостойкостью.

Битумы, дегти, пеки. Благодаря тому, что вещества этой группы связующих хорошо смачивают и склеивают материалы, водонепроницаемы, хорошо растворяются в органических растворителях, их используют для получения клеящих и гидроизоляционных материалов.

Битумы (горная смола) — это общее название природных или искусственных органических веществ, представляющих собой коллоидно-дисперсную систему высокомолекулярных углеводородов.

В составе битумов выделяют несколько групп веществ, таких как:

1. асфальтены (твердая, дисперсная фаза коллоидной системы);
2. смолы (придают битуму клейкость — стабилизаторы дисперсии);
3. нефтяные масла (придают битуму вязкость и термопластичность — дисперсная среда).

Битумы делятся по области их применения на:

1. дорожные (для асфальтобетонов);
2. кровельные (для мягких кровельных материалов);
3. строительные (для изготовления мастик, гидроизоляции).

При растворении битумов в органических растворителях (сольвенте или уайт-спирите) получают асфальтовые (битумные) лаки. Для их улучшения в состав лака вводят канифоль. Цвет лаковой пленки — темно-коричневый, а в толстых слоях — черный. Битумные лаки обладают атмосферо-, водо-, кислотостойкостью и электроизоляционными свойствами.

Битумными лаками покрывают металлоконструкции для придания антикоррозионных свойств, в производстве электротехники — для придания диэлектрических свойств изоляционным слоям, а каучуко-битумная эмульсия, не содержащая растворителей, применяется для гидроизоляции внутренних и наружных поверхностей при температурах от —30 и до +180 °С.

Деготь — продукт сухой, без доступа воздуха, перегонки твердых видов топлива (древесины, угля, торфа, горючих сланцев). Антисептические и водоотталкивающее свойства дегтя применяются, в основном, при пропитке деревянных конструкций. Сырой деготь в строительстве используется мало, чаще его перерабатывают (возгоняют) для получения растворителей, масел (антраценового, креозотового и др.) и твердого вещества — пека.

Пек — аморфный, хрупкий остаток перегонки сырого дегтя. Пек используют для получения составного дегтя и пекового лака. Лак получают растворением пека в ароматических растворителях, а составной деготь применяют как антисептик и гидроизолятор для древесины.

Основными недостатками битумов, дегтя и пе-ков являются токсичность, хрупкость при —10 "С и вязкотекучесть при нагреве выше +40 °С.

Водорастворимые эфиры целлюлозы. К ним относятся нитроцеллюлоза (НЦ), метилцеллю-лоза (МЦ), карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) и т. д. Красители на основе нитроцеллюлоз не рекомендуется применять для наружных работ, так как у них низкая устойчивость к атмосферным воздействиям, а образующиеся пленки имеют небольшую адгезию.

Нитроцеллюлоза (НЦ) хорошо растворяется в ацетоне, сложных зфирах, растворителях аре-нового (ароматического) ряда и в других, нерастворима в углеводородных растворителях (бензине, гексане, пентане). Она может пластифицироваться дибутилфталатом, камфорой и т. д. Нестойка к действию сильных кислот и щелочей, имеет низкую температуру (50—60 °С) возгорания.

В лакокрасочной промышленности НЦ применяют для получения нитролаков, нитроэмалей, шпатлевок и клеев. Главное достоинство красок на основе НЦ состоит в обратимости (возможности растворяться после высыхании). Для улучшения свойств НЦ ее совмещают с алкид-ными смолами. Это позволяет получить лаки твердеющего типа с повышенной влагостойкостью. К достоинствам нитролаков относятся быстрота высыхания (15—30 мин), способность быстро сохнуть при комнатной температуре (25 °С), устойчивость по отношению к бензину и минеральным маслам.

Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) — порошок или волокнистая масса белого цвета, хорошо растворяющаяся в воде. Используется в качестве клея для обоев, а также добавок для цементных мастик для керамической плитки.

Олифы. Наиболее часто применяемые пленкообразующие вещества. Получают их на основе жидких (полиненасыщенных) жирных кислот (растительных масел) или алкидных полимеров. Все олифы — олигомерные углеводороды, т. е. содержат двойные связи, благодаря которым за счет кислорода воздуха они поли-меризуются (отвердевают, а не высыхают). Поэтому краски на основе олиф не дают усадку при отвердевании и не растворяются (относятся к необратимым покрытиям). Под действием УФ-лучей покрытия растрескиваются.

По составу и технологии получения олифы подразделяют на:

1. натуральные;
2. олифы-оксоль;
3. синтетические олифы. Натуральную олифу получают из льняного или конопляного масла.

Краски на натуральной олифе отличаются высоким сухим остатком. Это связано с тем, что масла в качестве связующего не нуждаются в растворителях и, следовательно, содержат минимальное количество летучих соединений.

Олифу-оксоль (полусинтетическую) получают путем более глубокого окисления уже поли-меризованных растительных масел. До нужной консистенции олифу доводят уайт-спиритом в соотношении 1:1. Олифу-оксоль получают из льняного, конопляного (марки «В»), подсолнечного, соевого масла (марок «ПВ» и «СМ»). Краски на олифе марки «В» применяют для наружных и внутренних работ, а марок «ПВ» и «СМ» — только для внутренней отделки. Краски на полусинтетической олифе уступают аналогичным на натуральной по долговечности, прочности лаковой пленки и т. д.

Синтетические олифы (алкидные) — растворы низковязких жирных алкидных смол (60— 65% масла) в уайт-спирите. Алкидные олифы получают олигомеризацией глицерина (глифта-левая олифа — ГФ) или пентаэритрита (пента-фталевая олифа — ПФ) с фталевым ангидридом и с ненасыщенными растительными маслами. Алкидная олифа не уступает натуральной по атмосферостойкости и превосходит по физико-механическим свойствам.

Таким образом, масляные краски — это краски, в которых связующим служат олифы различного происхождения, а также другие органические связующие, в зависимости от которых краски применяются для внутренних или наружных работ. К ним относятся глифталевые, пентафталевые, нитроглифталевые, перхлорви-ниловые краски и эмали, которые обладают изолирующими свойствами по отношению к воде. Масляные краски производятся нескольких типов:

• густотертые (состоят из пигмента, перетертого с небольшим количеством олифы);
• жидкотертые (готовые к употреблению). Главное отличие густотертых красок от жидкотертых заключается в том, что первые доводят до малярной консистенции, добавляя олифу. Она в масляных красках играет роль растворителя и разбавителя.

Поверхностная пленка масляной краски — гладкая и блестящая, стойкая к воде и моющим средствам, водо- и паронепроницаемая. Масляные краски широко применяют для защиты металла от коррозии, древесины от влаги, для окраски поверхностей, подвергающихся истиранию и нуждающихся в частой промывке водой (полы, нижние части стен общественных зданий).

На основе пентафтали и глифтали, модифицированных растительными маслами и канифолью, получают алкидные олигомеры. На глифталевых основах выпускают грунтовки и шпатлевки для подготовки металлических поверхностей под покраску. Пентафта-левые алкиды являются связующими для лаков и красок, применяемых для отделки древесины и фасадов. Пентафталевые покрытия превосходят глифталевые по твердости, механическим характеристикам, атмосферостойкости и скорости образования твердой пленки.