Лакокрасочные материалы

Колосов П. Лакокрасочные материалы // Технологии строительства. 2004 . №2. C. 12-20

Окраска стен и потолков является едва ли не самым популярным вариантом финишной отделки. Наряду с чисто декоративными качествами, материалы, применяемые для отделки внутренних помещений, должны удовлетворять определенным требованиям, к числу которых, в первую очередь, относится экологическая чистота. Кроме того, такие покрытия должны легко поддаваться сухой и влажной уборке, не притягивать пыль и грязь, а также обеспечивать определенный уровень износостойкости, величина которого может сильно варьироваться в зависимости от назначения помещения.

Все лакокрасочные материалы (лаки, краски и эмали) содержат в своем составе связующее, пигмент и наполнитель, а также целый ряд специальных добавок (стабилизаторы, эмульгаторы, анти-УФ и тиксотропные добавки, антисептики, фунгицидные добавки и т.д.), предназначенных для повышения их технологических и эксплуатационных характеристик. Косвенным показателем наличия добавок, как, впрочем, и качества остальных составляющих, является цена продукта. Несмотря на то, что добавки присутствуют в сравнительно небольших количествах, стоимость их достаточно высока, поэтому не следует ожидать безупречного качества от дешевых красок.

Важнейшим компонентом всех, без исключения, ЛКМ, несомненно, являются пленкообразующие вещества (связующее), функции которых обычно выполняют синтетические или природные (соответствующим образом модифицированные) высокомолекулярные соединения. В процессе производства лакокрасочных материалов эти соединения переводят в форму, удобную для нанесения на поверхность (растворы или дисперсии пленкообразующих веществ в органических растворителях или воде).

Лакокрасочные материалы на растворителях, как следует из названия, содержат в своем составе летучий органический растворитель, испаряющийся в процессе высыхания. В настоящее время единственным растворителем, который во всех странах мира допускается использовать без всяких ограничений, является уайтспирит (очищенный керосин). В качестве связующего для красок обычно используются алкидные смолы, получаемые путем синтеза растительных масел с многоатомными спиртами, органическими кислотами и ангидридами. Глифталевые материалы вырабатывают с использованием глицерина, пентафталевые - пентаэритрита в качестве многоатомного спирта. В зависимости от количества масла алкиды делятся на жирные, средние и тощие. Чем выше жирность (содержание масла) в алкидной смоле, тем эластичнее лакокрасочное покрытие и больше время его высыхания. Варьируя состав модификаторов и их количество в рецептуре алкида, удается целенаправленно изменять свойства пленкообразователя в широких пределах. По сравнению с масляными красками ЛКМ на алкидной основе значительно быстрее высыхают, а также отличаются повышенной твердостью и стойкостью к атмосферным воздействиям. На рынке представлена достаточно широкая гамма материалов этого типа ? от матовых до высокоглянцевых. В состав красок входят химические добавки, придающие краскам специальные свойства и повышающие технологичность их применения. Например, тиксотропные добавки обеспечивают удобство работы: краска не капает, не стекает с кисти или валика, не образует подтеков даже на вертикальных поверхностях, что позволяет наносить ее более толстым слоем. Краски на алкидной основе чаще всего используются для окраски дверей, оконных рам, мебели, батарей отопления, а также стен и потолков в кухнях и ванных комнатах. Алкидные краски образуют покрытие более плотное и прочное, чем водно-дисперсионные составы, а потому до-паточно часто применяются для отделки помещений.

В продаже еще встречаются традиционные масляные краски, которые, несомненно, принадлежат к числу наиболее старых и хорошо известных отделочных материалов. В качестве пленкообразователя чаще всего используются высыхающие масла ? льняное, конопляное или тунговое.

Несмотря на то, что высыхающие масла способны к пленкообразованию при тонкослойном нанесении, лаковые пленки на их основе обладают недостаточным блеском, а также невысокой твердостью и прочностью. Для улучшения качества пленок растительные масла подвергают оксидированию или полимеризации, а также модифицируют мономерными или эпоксидными добавками, что позволяет расширить область их применения в лакокрасочных композициях. Краски на льняном масле отличаются высокой степенью наполнения и небольшим расходом, но, как и все материалы этой группы, обладают сравнительно невысокой технологичностью, а потому все реже используются внутри помещений. Нитролаки и нитрокраски для отделки интерьеров почти не применяются по причине их высокой токсичности.

Водно-дисперсионные лаки и краски не содержат растворителей, практически не имеют запаха, отличаются высокой технологичностью (легко наносятся кистью, валиком и распылителем), имеют прекрасную адгезию практически ко всем строительным материалам и обладают высокими эксплуатационными характеристиками. В отличие от большинства красок на растворителях, водно-дисперсионные составы образуют паропроницаемое покрытие (?дышат?), что благотворно сказывается на микроклимате помещения. Чаще всего они применяются для окрашивания стен и потолков в сухих помещениях (спальни, гостиные, кухни, офисы и т.п.), но крупные производители обязательно имеют в своем ассортименте также и материалы, предназначенные для использования в ванных комнатах и даже в бассейнах.

Водоразбавляемые краски обычно производятся на основе пленкообразователей, полученных путем полимеризации, к числу которых относятся поливинилацетатные (ПВА), акриловые, метакриловые, акрилстирольные, стиролбутадиеновые связующие. ЛКМ этого типа производят эмульсионным и дисперсионным способом. Эмульсионные краски содержат полимер в виде латекса со средним размером частиц 0,01-0,03 мкм, а дисперсионные - с размером частиц латекса 0,1?0,5 мкм. Если полимеризация происходит непосредственно в водной фазе, то образующийся полимер представляет собой грубую дисперсию с размером частиц 0,5-1,0 мкм. Следует отметить, что краски на основе полимеров, полученных эмульсионным методом, отличаются повышенной стабильностью при хранении и обеспечивают получение более однородной пленки при высыхании.

Свойства водоразбавляемых ЛКМ зависят от того, какие полимеры использовались в качестве связующего. Например, пленкообразователи на основе чистого акрила хорошо сохраняют свои свойства в условиях интенсивного ультрафиолетового облучения, что позволяет изготавливать на их основе краски для наружного применения, превосходящие по атмосферостойкости алкидные лакокрасочные материалы аналогичного назначения. Широкий выбор пленкообразующих для латексных красок позволяет создавать на их основе ЛКМ различного назначения, отличающиеся простотой применения и быстрым высыханием, а отсутствие летучих разбавителей дает возможность отнести эти составы к категории экологически чистых материалов.

На упаковке продукта состав связующего, как правило, не указывается (солидные фирмы иногда приводят минимальную информацию в прилагаемых листовках-инструкциях), но конечного потребителя этот вопрос интересовать не должен. При покупке краски гораздо важнее выяснить ее преимущественное назначение применительно к условиям эксплуатации.

Покрытие, образующееся после высыхания краски, выполняет защитно-декоративные функции. Проще говоря, оно должно скрыть под собой поверхность основания (укрывистость), защитить ее от возможных механических воздействий (стойкость) и обеспечить необходимый уровень визуального комфорта (декоративность). Именно эти свойства и определяют пригодность краски для эксплуатации в тех или иных условиях.

Укрывистость - одна из важнейших характеристик материала, позволяющая объективно сравнивать потребительские свойства разных красок. Продукция большинства западноевропейских фирм соответствует международному стандарту ISO 6504/1, согласно которому под укрывистостью подразумевается площадь, которую можно покрыть одним литром краски (м2/л). При этом краска должна на 98% укрывать подложку, окрашенную черными и белыми полосами или квадратами. Чем руководствуются производители из третьих стран, определяя укрывистость своей продукции, в точности неизвестно.

Нередко на упаковке с краской указывается не укрывистость, а расход (м2/п, м2/кг или даже г/м;). Этот параметр является существенно менее определенным, поскольку сильно варьируется в зависимости от свойств поверхности, на которую наносится краска. По этой причине относиться к цифрам, приведенным на упаковке, следует с известной осторожностью. Например, одна и та же краска, имеющая укрывистость 10?13 м2/л (ISO 6504/1) может обеспечивать расход по ранее окрашенной поверхности 10-12 м2/п, по зашпаклеванной поверхности 7-9 м2/л, а по оштукатуренной поверхности 3-5 м2/л. Технология нанесения, применяемый малярный инструмент и квалификация исполнителя также влияют на расход краски.

Стойкость. Сразу оговоримся, что никакие лакокрасочные материалы не способны успешно противостоять ?ковырянию? гвоздиком или хулиганским выходкам любимого кота. Под этим термином подразумевается стойкость к мытью, водостойкость (что не одно и то же), стойкость к истиранию, устойчивость к воздействию химических реагентов и способность противостоять образованию плесени.

Мы пока не располагаем информацией о существовании международного стандарта на методику определения стойкости лакокрасочного покрытия к мытью. Впрочем, национальные стандарты базируются на схожих методиках проведения испытаний и отличаются только применяемыми подложками и моющими средствами. В общем случае испытательный процесс выглядит следующим образом. Краска наносится на инертную подложку и высушивается в течение установленного времени, после чего поверхность трут щеткой, смоченной слабощелочным моющим раствором (например, 0,5% раствором соды). Число проходов щеткой до нарушения целостности красочного слоя является показателем стойкости краски к мытью и истиранию.

Этот показатель является определяющим при выборе краски для конкретных условий эксплуатации. Материал, предназначенный для окрашивания потолков в спальнях и гостиных, допускает, как правило, только легкое мытье и может быть использован для отделки стен лишь в малопосещаемых, сухих помещениях. Стены в гостиных и спальнях должны окрашиваться красками с повышенной стойкостью к мытью, выдерживающими не менее 2 тыс. проходов щеткой, а в помещениях, внутренние поверхности которых подвергаются достаточно интенсивному воздействию (кухни, туалеты, лестничные клетки и т.п.) желательно применять материалы, допускающие не мене 5 тыс. проходов.

Некоторые водоразбавляемые краски выпускаются как в матовом, так и в полуматовом (а иногда и в полуглянцевом) исполнении. Как правило, стойкость матовой краски несколько ниже, чем полуматовой, а тем более полуглянцевой краски той же марки.

Водно-дисперсионные краски, предназначенные для использования во влажных и сырых помещениях, должны обладать повышенной водостойкостью и фунгицидными свойствами. Испытание на водостойкость проводят тем же методом, что и испытания на стойкость к мытью, с той лишь разницей, что окрашенная поверхность предварительно подвергается воздействию влаги от мокрой ткани, соприкасающейся с тестируемой поверхностью в течение определенного времени. Способность материалов этой группы препятствовать возникновению плесени обеспечивается присутствием в составе красок фунгицидных добавок. Среди всех водоразбавляемых красок водостойкие составы отличаются наибольшей стойкостью к мытью и истиранию (более 10 тыс. проходов щеткой).

Напомним, что водно-дисперсионные материалы теряют свои свойства при замерзании, поэтому в холодное время года их необходимо хранить в отапливаемых помещениях и транспортировать в термостатированных фургонах. По этой причине не рекомендуется приобретать материалы этого типа на открытых строительных рынках в зимний период. Нет правил без исключений: некоторые фирмы производят водоразбавляемые краски(так называемая ?зимняя формула?), способные выдерживать ограниченное(обычно до пяти) количество циклов замораживания-оттаивания без ухудшения свойств, что обязательно должно быть указано на упаковке.

Водно-дисперсионные краски выпускаются белого цвета. Для получения нужного цвета или оттенка используются специальные колеровочные пасты (тонирующие крà