Для создания основы и пленкообразования лакокрасочных покрытий используют: СВЯЗУЮЩИЕ | ЛКМ Портал

Связующие вещества, их виды, применение, органические связующие вещества

Содержание статьи

• Вещества в красках
• Органические вещества
• Виды веществ
• Растворители

Связующие вещества в красках

Основа и пленка в лакокрасочных покрытиях образуется при помощи связующих веществ. Это такие вещества, которые отвечают за характерные качества краски, кроме ее цветопередачи, зависимой от пигментов. Связующий ингредиент в краске скрепляет ее частички, при нанесении на поверхность такого материала образуется надежный, плотный, твердый слой краски. В рецептуре краски связующий компонент является одним из главных, основных, благодаря ему краска имеет определенную плотность, густоту, после покраски, красочный слой становится устойчивым к влиянию со стороны атмосферы, к механическим воздействиям, данная добавка обеспечивает связь краски и поверхности, диктует принципы нанесения материала.

В рецептуре материала связывающими веществами могут использоваться различные ингредиенты, все зависит от вида лакокрасочного материала. Если краска, лак, эмаль на полимерной основе применяется полимер. Когда краска на основе каучука, то связующее вещество в ней каучук. Нитролак в основе содержит производные целлюлозы, масляные краски основываются на олифе. Клей на основе животных продуктов или казеина используется в клеевых красках. Если состав на основе цемента или краска известковая или силикатная, то связующим будет неорганический компонент. Добавка, обеспечивающая связь компонентов в краске, подбирается исходя из ее способностей к адгезии.

Необходимо обращать внимание на то, каким образом, и при каких условиях краска достигнет полного высыхания, достигнет твердого состояния. Качества краски, обеспечивающие ее защитную функцию, определяющие ее прочность зависимы от обрабатываемого материала. Иногда бывает, что поверхность будущего покрытия неоднородной текстуры, оно имеет определенную фактуру или работать приходится с бетонными, металлическими поверхностями и другими поверхностями. В таком случае имеет значение не только то, какое связующее используется в краске, но и ее пигментные добавки, которые придают материалу антикоррозийные свойства.

Органические связующие вещества

Связующие на основе полимеров используются самостоятельно с растворителями в лакокрасочных материалах, в комбинированных рецептурах. Примером может служить связь цемента и связующего, когда состав краски полимерцементный. Синтетические полимеры используются, как замена органического масла, тем самым уменьшая их количество в составе. Лаки и эмали на основе полимерных веществ не требуют применения дорогостоящих, покупных компонентов, природного происхождения, получаемых из смолы дерева. Полученные синтетическим способом смолы, каучук и целлюлозные вещества после растворения, доведения до определенного состояния органическими растворителями применяются, как полимерное связующее. Пленкообразование происходит после того, как растворитель полностью испарится из краски.

Если вещество, обеспечивающие связь, производится на масляной основе, тогда такой продукт называется олифой. Его получают из масляных веществ, производимых путем преобразования продукции искусственного происхождения, когда образуется пленка.

Состав, образующий пленку без высыхания масла, с использованием заменяющих веществ получил название синтетическая или искусственная олифа.

Такой пленкообразователь используется, когда необходимо разбавить краску, шпаклевку грунтовки, покрыть деревянную поверхность, штукатурку. Олифа наносится послойно, каждый слой должен хорошо высохнуть, обычно это происходит в течение суток. Если время высыхания необходимо уменьшить в состав добавляется сиккатив.

Существует олифа на основе натуральных, т. е. масляных компонентов, она бывает окисленной или полимеризационной. Окисленная олифа получается после переработки льняных, конопляных масел, путем продувания воздухом после нагревания до определенной температуры, дополнительно вводится сиккатив из марганца или другого вещества. Полимеризованная олифа производится в процессе обработки масла из льна, происходит его нагревание и добавляется сиккатив из специальных веществ. Натуральные олифы для производства требуют применения дорогих по стоимости масел, из-за этого такая олифа не применяется в наружных и внутренних отделках металлических, деревянных или отштукатуренных поверхностях.

Полунатуральная олифа изготавливается на основе полимеризованного, оксидированного масла или на основе иного уплотненного масла, которое прошло специальную обработку при определенной температуре совместно с дополнительными веществами и летучими растворителями, такими как уайт-спирит, скипидар, бензол. Существует замена натуральной олифе, полученная из уплотненного льняного масла после обработки воздухом, с использование сиккативного вещества и последующем введением в него определенных растворителей. Такая олифа применяется для разбавления густых красочных материалов, во время работы внутри и снаружи помещения.

Олифная оксоль-смесь используется в качестве замены натурального вещества, получается из уплотненного масла льна, конопли или на основе их смесей с маслом подсолнечника, после воздушной обработки с применением сиккативного вещества и внесением в смесь растворителей.

Олифа, полученная таким образом используется при разбавлении густых красок, которые применяются внутри помещения.

Виды связующих веществ

Краска на олифе

Синтетическая олифа изготавливается без использования натурального растительного масла или содержит их небольшое количество. Существуют различные ненатуральные виды олифы, например, глифталевая, сланцевая, синтолоновая, куманоинденовая. Глифталевая олифа получается после обработки растительного масла, с глицерином и фталевым ангидритом, добавляется сиккатив, который после разбавления специальным веществом, им может быть бензин, растворитель, с последующим доведением до определенного состояния. Глифталевая олифа применяется при производстве красок, высочайшего качества, для обработки металлических, деревянных и отштукатуренных поверхностей. Дизельные и генераторные масляные вещества находятся в основе сланцевой олифы, которая используется при изготовлении красочного материала для внутренних работ. Производственные каучуковые отходы представляют собой этиноль, он применим в грунтовочных смесях для металлов, в красках. Кумароноинденовые олифы получаются из кумароноинденовых смол с растворителями. Такие олифы используются для приготовления шпаклевки и грунтовки, применяемой внутри помещения.

Краска на клее

Связующим веществом может быть клей, когда красочный состав водоклеевый. Клей применяется и для производства красочной эмульсии на основе воды. Существуют также клеевые грунтовки, шпаклевки. Клей может быть животного происхождения, например, казеиновый, растительного или искусственного происхождения. Животные клеи имеют редко используются, так как существуют аналоги, получившие широкое распространение. Клей, полученный из искусственного сырья, состоит из искусственной смолы, растворенной в жидкости, представляет собой определенную смесь. Клей на основе карбоксиметилцеллюлозы получается химическим способом из целлюлозного материала, древесного происхождения, имеет специфический желтый цвет. Такая целлюлоза не гниет, может набухнуть или раствориться в водном растворе.

Клей на основе метилцеллюлозы имеет отличительные свойства. Вещество, входящее в его состав, не боится воздействия кислоты или щелочи. Полимерные клеи имеют высокую способность склеивания.

При его изготовлении используется поливинилацетатная смола. Такой клей часто используется, как эмульсия при склеивании.

Растворители для краски

Предназначение разбавителей изменение густоты материала или для применения с сухими минеральными красками. Разбавитель имеет способность образовывать пленку, для образования хорошего красочного слоя. Разбавитель на основе эмульсии используется при производстве грунтовочных смесей или для изменения густоты масляной краски. Эмульсионный разбавитель, применим, для получения более жидкого состояния белил, красочных материалов. В составе разбавитель не должен быть в пределах от 22% до 40 %. Если консистенция получилась недостаточно качественной, то добавляются растворители.

Растворитель — это жидкость, применяемая для разбавления состава. Растворители бывают трех видов, каждый для определенной краски или лака.

Если краска клеевая водоэмульсионная, то растворителем служит водный раствор. Существует множество растворителей, к каждому материалу он подбирается индивидуально.

Таблица 1. Связующие вещества в составе упрочняющих красок в вес. %.

Таблица 2. Связующие вещества в составе красок, улучшающих чистоту поверхности отливки из легких сплавов, в вес. %.

Таблица 3.

Связующие вещества в составах паст в вес. %.

Таблица 4.

Связующие вещества в составах красок и паст для форм из жидкостекольных смесей.

Таблица 5. Связующие вещества в составах красок для форм крупных стальных отливок в вес.%.

ГРУНТОВКИ, ШПАТЛЕВКИ, ЭМАЛИ.

ОСОБЕННОСТИ И ОТЛИЧИЯ

Грунтовки

Лакокрасочные материалы наносятся на защищаемую поверхность, как правило, по сис­темам, состоящим из нескольких слоев грунтовок и эмалей. Первым слоем такой систе­мы обычно является грунтовка, основное назначение которой — обеспечение хорошей адгезии с подложкой и последующими слоями покрытия, а также повышение противокоррозионных свойств системы лакокрасочного покрытия.

Грунтовки разделяют на пять основных групп: (по механизму защитного действия)

• изолирующие;
• пассивирующие;
• фосфатирующие;
• протекторные;
• модификаторы ржавчины.

Изолирующие (барьерные или химически неактивные) грунтовки готовят на основе инертных пигментов (оксиды железа, цинка, титана и др.). Они предназначены для улучшения адгезии и создания механического барьера проникновению коррозионно-активных компонентов атмосферы и отводу продуктов коррозии.

Пассивирующие грунтовки создают на поверхности металла адсорбционные или фазо­вые пассивные слои, приводящие к торможению коррозионного процесса. Вода, прони­кая через покрытие к металлу, частично растворяет пигменты (хроматы цинка, бария, стронция и других металлов; фосфаты хрома, цинка и др.), содержащиеся в грунтовоч­ном слое. При этом образуется раствор, обладающий при определенной концентрации пассивирующими свойствами.

Фосфатирующие грунтовки образуют на металле фосфатную пленку, улучшающую адгезию покрытия и способствующую пассивации металла. В составе грунтовок всегда содержится фосфорная кислота, которая при неправильной дозировке может стимулиро­вать коррозию металла и вызывать разрушение покрывных слоев покрытия. (эффект осмоса)

Протекторные грунтовки содержат в себе частицы металла, имеющие более электроотрицательный потенциал и выполняющие функцию расходуемых анодов, т.е. растворяясь, они электрохимически защищают металл под пленкой лакокрасочного покрытия. В каче­стве таких пигментов обычно используется мелко дисперсионный цинковый порошок. Чем больше содержание цинка, тем успешнее действует грунтовка. Количество цинка в твердой пленке должно быть не менее 80 %. При всех достоинствах имеются существенные недостатки:

1. Поверхность должны быть идеально подготовлена, что бы цинк плотно прилегал к железу.
2. Грунтовки хрупкие.
3. Грунт должен перекрываться эмалью, но если получается очень большой срок между нанесением грунта и эмали на поверхности первого образуется налет солей цинка, который необходимо смывать, с последующим просушиванием поверхности.

Модификаторы ржавчины используют в том случае, когда нет возможности или экономически нецелесообразно полностью очистить окрашиваемую металлическую поверхность от продуктов коррозии. Эти грунтовки взаимодействуют с гидратированными оксидами металла (например, Fe₂O₃ • m H₂О) с образованием нерастворимых и неактивных в коррозионном отношении соединений. Однако, всегда покрытия, полученные с использованием грунтовок — модификаторов ржавчины без удале­ния продуктов коррозии, уступают по защитным свойствам покрытиям, нанесенным на очищенную от оксидов поверхность.

Шпатлевки

Шпатлевками называют густые пасты, состоящие из пленкообразующей основы, напол­нителей и пигментов. Их применяют для устранения неровностей и исправления таких дефектов, как вмятины, раковины или царапины на окрашиваемой поверхности.

Шпатлевки в отличие от грунтовок и эмалей содержат меньше пленкообразующей осно­вы, количество которой должно правильно дозироваться. При избытке основы шпатлевка плохо шлифуется, при недостатке становится хрупкой, слабоводостойкой. Наполнителя­ми для шпатлевок обычно служат мел, тальк, литопон, железооксидные пигменты.

Эмали и краски

После грунтования и шпатлевания (если последнее предусмотрено в системе покрытия) наносятся последующие слои покрытия. Материал верхних (покрывных) слоев выбирают в зависимости от условий эксплуатации и требуемого внешнего вида изделия, при этом учитывается природа материала нижних слоев. В соответствии с назначение покрытий применяют различные по типу и химической природе эмали и краски.

Между эмалями и красками нет четкого различия. Обычно эмалями называют суспензию пигментов или смеси пигментов с наполнителями в растворесинтетического пленкообразующего вещества, образующую после высыхания непрозрачную твердую пленку с различным блеском и фактурой поверхности. Если в качестве пленкообразующего веще­ства используются олифы, масла или дисперсии, то такой материал называюткраской.

Многообразие внешних факторов, воздействующих на покрытия, и их сочетания приво­дят к необходимости применения множества систем покрытий, отвечающих конкретным условиям эксплуатации.

поверхностное покрытие | химия | Британика

покрытие поверхности

См. все носители

Связанные темы:

краска
лак
касторовое масло
олифа
Формика

Просмотреть весь связанный контент →

Узнайте, как поверхностные покрытия, разработанные исследователями НАСА, помогают в отладке самолетов, что снижает силы сопротивления и повышает эффективность использования топлива

Посмотреть все видео к этой статье

поверхностное покрытие , любая смесь пленкообразующих материалов, а также пигментов, растворителей и других добавок, которая при нанесении на поверхность и отверждении или сушке образует тонкую пленку, которая является функциональной и часто декоративный. Поверхностные покрытия включают краски, олифы и лаки, синтетические прозрачные покрытия и другие продукты, основной функцией которых является защита поверхности объекта от окружающей среды. Эти продукты также могут повысить эстетическую привлекательность объекта, подчеркнув особенности его поверхности или даже скрыв их от глаз.

Большинство покрытий для поверхностей, используемых в промышленности и потребителями, основаны на синтетических полимерах, т. е. промышленно производимых веществах, состоящих из очень больших, часто взаимосвязанных молекул, которые при нанесении на поверхности образуют прочные, гибкие клейкие пленки. Другими компонентами поверхностных покрытий являются пигменты, придающие цвет, непрозрачность, блеск и другие свойства; растворители или жидкости-носители, которые обеспечивают жидкую среду для нанесения пленкообразующих ингредиентов; и присадки, обеспечивающие ряд специальных свойств. В данной статье рассматриваются состав и пленкообразующие свойства покрытий на полимерной основе, начиная с полимерных ингредиентов и заканчивая пигментами, жидкостями и добавками. Акцент делается на красках (самый распространенный тип покрытия), хотя время от времени упоминаются и другие типы покрытий, такие как олифы и лаки. Для более полного понимания полимерных соединений, составляющих основу поверхностных покрытий, читателю рекомендуется начать со статьи промышленные полимеры, химия. Обзор положения поверхностных покрытий в более широкой области промышленных полимеров см. в разделе «Промышленные полимеры: обзор охвата».

Полимеры для поверхностных покрытий

Поверхностные покрытия на полимерной основе можно рассматривать как двухфазные композиционные материалы, состоящие из частиц пигмента и других добавок, диспергированных в сплошной полимерной матрице. Полимеры обеспечивают пленке покрытия ее способность прилипать к подложке, большую часть ее химической стойкости и гибкости. Кроме того, непрерывность пленки, большая часть ее долговечности в присутствии стрессов окружающей среды, ее глянцевые свойства, большинство ее механических и термических свойств и большая часть любой химической активности, которую пленка будет проявлять, также зависят от полимеров.

Ключевыми свойствами полимера покрытия являются молекулярная масса, молекулярно-массовое распределение, температура стеклования ( T _г ) и растворимость. Также важны реакционноспособные молекулярные группы, составляющие полимер, а также кинетика и механизм образования полимера, то есть, образуется ли он путем ступенчатой ​​полимеризации или полимеризации с ростом цепи. (Эти две реакции полимеризации подробно описаны в статье Промышленные полимеры, химия). Еще одним ключевым свойством полимера является его структура. Полимеры могут иметь линейную, разветвленную или сетчатую архитектуру (см. рис. 1А, 1В и 1С промышленных полимеров, химия). Последний тип структуры, состоящий из полимерных цепей, ковалентно связанных в нескольких местах с образованием трехмерной сшитой сети, часто образуется в пленке покрытия во время ее отверждения.

Викторина «Британника»

Строительные блоки предметов повседневного обихода

Из чего сделаны сигары? К какому материалу относится стекло? Посмотрите, на что вы действительно способны, ответив на вопросы этого теста.

Ступенчатые полимеры и полимеры с цепным ростом

Полимеры ступенчатого роста включают полиэфиры, эпоксидные смолы, полиуретаны, полиамиды, меламин и фенольные смолы. Чаще всего они образуются в результате реакций между двумя разнородными мономерами — кислотами и спиртами в случае сложных полиэфиров. Этот общий класс полимеров широко используется в области органических покрытий. Полимеры с цепным ростом образуются за счет открытия углерод-углеродных двойных (а иногда и тройных) связей внутри мономеров и последовательного добавления подобных мономеров на концы растущей цепи. Известными полимерами с ростом цепи в области покрытий являются полиэтилен, полистирол, полиметилметакрилат и поливинилхлорид.

При использовании в нереакционноспособной форме полимеры с ростом цепи обычно представляют собой термопластичные материалы с высокой молекулярной массой. Однако в некоторых случаях карбоновая кислота, спирт, эпокси, амин, амино и другие реакционноспособные группы могут быть включены в полимеры с ростом цепи. Обладая такой реакционноспособной функциональностью в полимерной цепи, эти материалы могут использоваться в низкомолекулярной форме в качестве соактивантов в сшивающих системах.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Для покрытий широко используется один конкретный метод полимеризации с ростом цепи — латексный или эмульсионный процесс. В своей простейшей форме (как показано на рисунке 1) эмульсионный процесс включает стабилизацию больших капель мономера (или мономеров) в воде с использованием мыла в качестве поверхностно-активного вещества или поверхностно-активного вещества. Добавляется водорастворимый инициатор свободных радикалов, образующий латексные частицы путем полимеризации внутри небольших агрегатов, называемых мицеллами, которые образуются поверхностно-активным веществом. Поскольку латексные покрытия наносятся в виде водных дисперсий полимера, они в основном не содержат растворителей, и они очень привлекательны для розничной торговли, поскольку их можно смыть водой с мылом, они очень просты в нанесении и долговечны. Латексные полимеры образуют пленки в результате процессов коалесценции частиц, которые обсуждаются ниже.

Страница не найдена — Американская ассоциация покрытий

Все

Страницы

Новости

ПокрытияТехнология

События

Загрузки и PDF-файлы

Архивы КТ

Ошибка 404

Мы не смогли найти

https://www.paint.org/wp-content/uploads/2021/09/jctsept95-butt.pdf

Вот некоторый контент, который может соответствовать тому, что вы ищете, или вы можете выполнить поиск.

бумага

Разработка метода ASTM ускоренного сопротивления налипанию грязи

Полное название: Совместная разработка ускоренного метода сопротивления налипанию грязи ASTM с корреляцией с естественным атмосферным воздействием на открытом воздухе Кит Алдерфер, Джеймс Махер, Парта Маджумдар и Джефф Суини, The Dow […]

Правила категории продукта

Рыночные данные

ACA предлагает своим членам множество возможностей для демонстрации своих компаний и продуктов — от печатной и цифровой рекламы в нашем журнале и мобильных приложениях до нашего веб-сайта Paint. org — все средства массовой информации предназначены для предоставления последней информации о покрытиях мировой индустрии покрытий. через самые инновационные платформы.

Кроме того, благодаря индивидуальным и интегрированным маркетинговым возможностям на наших мероприятиях, в том числе на ведущей в отрасли выставке закупок — выставке American Coatings SHOW, ACA поможет вам охватить самую влиятельную аудиторию высокоактивных лиц, принимающих решения.

Два столпа подготовки поверхности

Синтия А. Госселин, журналист The ChemQuest Group Колин Мейсон однажды написал: «Прекрасная суперяхта в гавани, с блестящей окраской, сверкающими элементами из нержавеющей стали, сверкающей яркой отделкой и безупречным […]

Верхние покрытия с низким содержанием летучих органических соединений, использующие смолы со сверхвысоким сухим остатком

[…] 15 ºC. ПРОДОЛЖИТЬ ЧТЕНИЕ ЦИФРОВОГО ВЫПУСКА COATINGSTECH REFERENCES Американской ассоциации покрытий за сентябрь 2021 г. https://www.paint.org/ wp -content/uploads/dlm_uploads/2019/12/aim-voc-map-may-2019.pdf (по состоянию на 26 апреля 2021 г.). Калифорнийское управление по оценке опасностей для здоровья в окружающей среде. https://oehha.ca.gov/proposition-65/crnr/chemical-listed-efficient-june-28-2019-known-state-california-cause-cancer (по состоянию на апрель […]

Специальный отчет: Состояние лакокрасочной промышленности США в 2021 г.

Джордж Р. Пилчер, The ChemQuest Group, Inc. Многое произошло с прошлого года, когда я в последний раз выступал с докладом о состоянии лакокрасочной промышленности США в августе […]

ПХБ-11 и его присутствие в окружающей среде

[…] Объект рекультивации. Презентация семинара по непреднамеренному производству ПХД в красках и пигментах. Получено с https://srrttf.org/ wp -content/uploads/2019/10/6.-Sumner_InadvertPCBConf_Oct2019_rev3.pdf Сроги, К. (2008). Уровни и распределение конгенеров ПХДД, ПХДФ и диоксиноподобных ПХБ […]

Виртуальный голос клиента: как понять потребности клиентов B2B без полета на самолете

Дэн Адамс, Институт AIM Ведущие поставщики покрытий и их ингредиентов понимают ценность интервью с клиентами, оптимизированных для B2B. Ничто так не улучшает инновацию нового продукта, как работа над правильным […]

Механика покрытия для защиты от элементов окружающей среды

Николас Фоули, Синь Ли и Джек Джонсон Корпорация BASF США Наружные поверхности подвергаются разрушающим воздействиям окружающей среды, таким как интенсивное воздействие УФ-излучения, дождь и перепады температур, что приводит к износу.