Лакокрасочные изделия

   Перхлорвиниловые  лаки и эмали выпускаются в широком ассортименте в виде дисперсии ПХВ смолы в растворителе Р-4. Химически стойкие эмали (ХСЭ) отличаются кислотостойкостью: для получения плотного покрытия наносят несколько слоев эмали (до 6—10 слоев).

   Эпоксидные  лакокрасочные материалы  (эмали, лаки, шпаклевки) получают на основе эпоксидных смол и их смесей с другими смолами (компаунды). Используют известные органические растворители — ацетон, толуол, а также специальные растворители. Эпоксидные лаки и эмали отличаются высокой стойкостью к щелочам, солям, маслам и к большинству растворителей. Они нашли широкое применение для защиты различных сооружений (резервуаров, отстойников, вытяжных труб), а также металлических конструкций и оборудования.

   Бакелитовый лак — дисперсия резольной фенолформальдегидной смолы в растворителе. Для ускорения отверждения бакелитовые лаки подвергают тепловой обработке. Они стойки к кислотам, солям и к ряду органических растворителей (ацетону, анилину и др. ) при температуре до 120°С, но разрушаются в растворах щелочей и при воздействии влажного хлора и окислителей (азотной и крепкой серной кислот). Бакелитовые лаки применяют для защиты от коррозии промышленной аппаратуры и сооружений.

   Фуриловые лаки — это спиртоацетоновые растворы фуриловых и фенолформальдегидных смол. Используют их для защиты бетонных и стальных поверхностей против кислых и щелочных сред.

   Кремнийорганические (силиконовые) лаки и эмали получают на основе кремнийорганических смол, модифицированных другими смолами. Они отличаются повышенной теплостойкостью (до 200—300°С), могут выдерживать кратковременное действие высоких температур (до 500°С), поэтому силиконовые полимеры применяют в термостойких покрытиях для окраски дымовых труб, печей, вентиляторов и т. п.

   При нагреве  силиконовых смол выше определенной температуры (например, метилсиликонов свыше 260— 300°С) происходит постепенное  отделение и окисление алкильных  и акрильных групп.

   Если  пленки пигментированы, то образующиеся высокоактивные силиконовые группы могут вступать в реакцию с пигментом. Этим объясняется, что пигментированные силиконовые пленки часто не разрушаются даже при 350—500°С, причем сохраняется их адгезия к подложке, тогда как непигментированные пленки разрушаются и отклеиваются. Силиконовые краски наносятся кистью, распылителем и др. Некоторые из них высыхают при комнатной температуре, другие — при нагревании до 260°С.

   На  основе кремнийорганических смол получают также эмали общего назначения. Они представляют собой суспензию пигментов и наполнителей в кремнийорганическом лаке (с добавлением растворителя). Эмали выпускают разных цветов, их используют в качестве защитных декоративных покрытий.

   Лакокрасочная защита строительных конструкций привлекает сравнительной простотой выполнения покрытия, возможностью легко возобновить защиту, относительной экономичностью по сравнению с другими видами защиты (оклеечная изоляция, футеровка).

   Все шире начали применять сложные компаунды, которые получают сочетанием различных полимеров или совмещением их с другими продуктами (например, с битумом). В компаундах используют положительные свойства компонентов, что позволяет достигнуть почти универсальной стойкости (исключая действие сильных окислителей). Получают распространение покрытия, армированные волокнами или тканями (хлопчатобумажной, синтетической или стеклотканью в зависимости от среды). Для создания более надежной защиты прибегают к утолщенным покрытиям — обмазкам.

4. Обмазки и замазки

   Для защиты стальной арматуры от коррозии, особенно опасной в ячеистых бетонах, применяют защитные покрытия в виде обмазок. Хорошо себя зарекомендовали смеси, приготовленные на основе растворов химически стойких синтетических смол и портландцементов.

   Цементно-полистирольную обмазку приготовляют из портландцемента, полистирольного клея и молотого песка. Полистирольный клей получают растворением полистирола в скипидаре в соотношении 1: 4 (по массе). Обмазка высыхает на воздухе при 20°С примерно за 30 мин.

   Цементно-перхлорвиниловая обмазка состоит из перхлорвинилового лака и портландцемента, взятых в соотношении 1: 1. Сушка обмазки продолжается 4 ч. Арматура покрывается обмазкой, имеющей сметанообразную консистенцию, малярными средствами либо погружением. Обмазка может использоваться в сочетании с ингибиторами коррозии арматуры (нитритом натрия и др. ). Применяют и другие виды обмазок: цементно-казеиновую смесь, цементно-битумную мастику и глинобитумную пасту.

   Замазки применяют преимущественно в  качестве вяжущих при выполнении облицовочных и футеровочных работ. Кроме того, их используют как покрытие для защиты от коррозии металлической промышленной аппаратуры. Арзамит-замазку приготовляют на основе раствора резольной фенолформальдегидной смолы с добавкой отвердителя и наполнителя (молотого кварцевого песка, сернокислого бария, графитового порошка и т. п. ). Она водостойка, хорошо противостоит действию кислых и нейтральных сред. Обладает сравнительно высокой прочностью на растяжение (3 — 5 МПа) в зависимости от марки. Замазку рекомендуется применять при 18—20°С.

   Фаизол-замазку  изготовляют на фурфуролацетоновом мономере (ФА) с добавлением бензосульфокислоты (БСК). Наполнителем является графит, андезит, кокс в виде порошка. Фаизол-замазки стойки к действию воды, щелочей, органических растворителей (кроме ацетона) и кислот (за исключением окисляющих). Замазки токсичны, поэтому работы с замазками следует выполнять при строгом соблюдении установленных правил охраны труда.

§ 5. ОЛИФЫ И МАСЛЯНЫЕ КРАСКИ

1. Олифы

   Олифами называют связующие вещества в масляных красочных составах. Применяют натуральные и полунатуральные олифы.

   Натуральные олифы получают путем специальной обработки растительных масел: льняного, конопляного и некоторых других. Высыхающие масла представляют собой смесь сложных эфиров и жирных кислот, содержащих двойные и тройные связи. Наличие кратных связей предопределяет способность отвердевать в тонком слое на воздухе вследствие окислительной полимеризации. Чтобы ускорить процесс отвердевания («высыхания»), масло подвергают термической обработке при температуре около 150°С с добавлением в него 2—4 % сиккативов. Сиккативами являются окислители, растворяющиеся в нагретом масле, — марганцевые, кобальтовые соли жирных или нафтеновых кислот. Получаемая таким образом олифа быстро высыхает в тонком слое (за 12— 24ч). Термин «высыхание олифы» — условный, он характеризует переход олифы из жидкого в твердое состояние, обусловленный химическими процессами окисления кислородом воздуха и полимеризации.

   Полунатуральные олифы (оксоль) получают путем растворения сильно уплотненного масла в летучем органическом растворителе. Для производства полунатуральных олиф можно применять невысыхающие и полувысыхающие пищевые масла (хлопковое, подсолнечное, соевое, касторовое), непригодные для натуральных олиф. В результате специальной обработки такие масла сильно уплотняются, превращаясь в густовязкое вещество. Чаще всего применяется оксидация, осуществляемая в присутствии сиккативов, путем продувания воздуха при 130—150°С. Происходящая в этом процессе окислительная полимеризация масла дает возможность изготовлять оксидированные олифы (оксоли). Полученная густая масса доводится до малярной консистенции на заводе добавлением примерно равного (по массе) количества растворителя. Полунатуральные олифы высыхают вследствие испарения растворителя, а также взаимодействия масла с кислородом воздуха. Реже применяют уплотнение масла путем его варки в атмосфере нейтрального га-

   за  в вакууме при температуре  около 300°С. Полунатуральные олифы уступают натуральным по показателям прочности и атмосферостойкости пленки, поэтому их применяют преимущественно для внутренних малярных работ.

   Глифталевая олифа представляет собой дисперсию синтетической глифталевой смолы в летучем органическом растворителе с добавкой около 35 % растительного масла. Эта олифа по своей атмосферостойкости почти не уступает натуральной олифе.

   Пентафталевая олифа изготовляется из пентафталевой смолы, модифицированной растительным маслом, с добавлением сиккатива и уайт-спирита в качестве растворителя. По свойствам близка к глифталевой олифе.

   Качество  олиф характеризуется цветом, прозрачностью, скоростью высыхания, долговечностью и эластичностью пленки.

2. Масляные краски

   Масляные  краски выпускают в виде однородных суспензий, в которых каждая частица пигмента окружена адсорбированным на ее поверхности связующим веществом — олифой. На заводах масляные краски изготовляют путем тщательного растирания олифы с пигментом и наполнителем в специально предназначенных машинах. Выпускают густотертые и жидкотертые масляные краски. Густотертые краски — в виде паст — доводят до рабочей вязкости добавлением олифы па месте работ. Жидкотертые краски выпускают готовыми к употреблению с содержанием 40—50 % олифы. К таким краскам относятся, например, титановые и цинковые белила.

   Масляные  краски применяют с учетом вида олифы  и пигмента, входящих в их состав. Краски на натуральной олифе используют для защитной окраски стальных конструкций мостов и гидротехнических сооружений, стальных опор и т. п., а также для окраски оконных переплетов, полов и других деревянных элементов с целью предохранения древесины от увлажнения. Нижние части стен больничных и школьных помещений, подвергающиеся частой промывке, окрашивают масляной краской. Матовое покрытие получают, применяя водоэмульсионные масляные составы, к тому же более дешевые, чем масляная краска.

§ 6. КРАСОЧНЫЕ СОСТАВЫ  НА ОСНОВЕ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ  И КЛЕЯ ИЗ ПРИРОДНОГО СЫРЬЯ

1.   Цементные и известковые краски

   В цементных  красках связующим веществом  является белый портландцемент; пигменты должны быть щелочестойкими. Для увеличения водоудерживающей способности красочного состава в него вводят известь-пушонку и хлорид кальция. Для повышения атмосферостойкости в краску добавляют гидрофобизующие вещества — мылонафт, стеарат кальция. Примерный состав цементной краски (% по массе): цемент — 75, известь-пушонка — 15, пигмент — 6, хлорид кальция — 3, гидрофобизующая добавка 1 —1, 5. Цементные краски применяют для наружных малярных работ и внутренней окраски влажных производственных помещений по бетону, кирпичу, штукатурке (окрашиваемую поверхность предварительно увлажняют).

   В "известковых  красках связующим веществом  служит гашеная известь. Известковое  молоко должно иметь подходящую малярную консистенцию. Пигменты применяют только щелочестойкие (охры и т. п. ). Для сохранения влаги в нанесенном составе, необходимой для успешной карбонизации извести, в состав вводят водоудерживающие добавки: поваренную соль, хлористый кальций или алюминиевые квасцы. Доступность и дешевизна обусловили все еще довольно широкое применение известковых составов для окраски фасадов, хотя из-за слабой атмосферостойкости эти покрытия приходится часто возобновлять.

2.   Силикатные и клеевые краски

   В силикатных красках связующим веществом является силикат калия K2O*mSiО2 в виде водного коллоидного раствора. В красочный состав входят, кроме связующего, минеральный щелочестойкий пигмент (охра, железный сурик и др. ) и кремнеземистый наполнитель (молотый кварцевый песок, диатомит или трепел), повышающий водостойкость пленки. Силикат калия, являющийся пленкообразующим веществом, в воде подвергается гидролизу

   K₂SiO₃ + ЗН₂О = 2КОН + SiO₂*2Н₂O.

   Дигидрат  кремнезема обладает вяжущими свойствами, а едкая щелочь связывается диатомитом или трепелом

   2КОН  + mSiO₂ = К₂О* mSiO₂ + H₂О

   и пленка силикатной краски становится малорастворимой в воде.

   Силикатными красками окрашивают деревянные конструкции для защиты от возгорания. Их используют для окраски фасадов и внутри помещении. Атмосферостойкость наружного покрытия повышается при нанесении силикатной краски на основания, содержащие свободный гидроксид кальция (свежая цементная или цементно-известковая штукатурка или бетон).

   Клеевые красочные составы приготовляют, используя клеи из природного сырья: мездровый, костяной или казеиновый; они-то и являются связующим веществом. Следовательно, клеевая краска представляет собой суспензию пигмента и наполнителя (мела) в коллоидном водном растворе клея. Красочное покрытие отвердевает по мере высыхания клеевого состава. Прежде клеевые краски были распространены во внутренних малярных работах по сухой штукатурке и дереву. Однако клеевые составы неводостойки, для них используют природное сырье (например, казеин, а его получают из молока). Теперь клеевые краски успешно заменяют синтетическими красочными составами.