Пигменты и наполнители предназначены для придания красочным составам определенного цвета, непрозрачности, улучшения механических свойств и долговечности в эксплуатации.
Пигменты — тонкоизмельченные цветные порошки, нерастворимые в воде, органических растворителях и связующих материалах, но способные хорошо с ними смешиваться, образуя красочные составы. Пигменты разделяют на минеральные и органические; минеральные, в свою очередь, — на природные и искусственные.
Любой цветной пигмент должен обладать определенными свойствами. Так, он должен иметь хорошую укрывнетость и красящую способность. Укрывнетость характеризуется расходом пигмента (в граммах) в красящем составе, способном перекрывать цвет 1 м2 поверхности. Красящая способность определяется минимальным количеством пигмента, необходимым для придания своего цветового тона смеси с белым пигментом. Тонкость помола пигмента оказывает существенное влияние как на укрывнетость, так и на красящую способность: с увеличением тонкости помола пигмента повышаются его укрывнетость и красящая способность.
Пигменты должны обладать определенной маслоемкостью, характеризующейся количеством связующего, которое следует добавить к 100 г пигмента, чтобы получить красящую пасту требуемой консистенции. Чем меньше маслоемкость пигмента, тем экономичнее и долговечнее покраска.
Важными свойствами пигментов являются свето- и атмосферо-устойчивость и химическая стойкость, которые предопределяют возможность их применения в различных условиях. Кроме того, от многих пигментов требуется определенная антикоррозионная стойкость, т. е. способность в сочетании со связующими защищать металлы от коррозии.
Природные минеральные пигменты получают путем помола цветных горных пород. Наиболее распространенный природный белый пигмент — мел. К желтым пигментам относят охру —глину с небольшим количеством оксида железа. Среди красных пигментов следует назвать железный сурик (руда с содержанием оксида железа более 75%) и мумию с цветом от светло-красного до коричневого (в зависимости от содержания в руде оксида железа). Коричневым пигментом является умбра—глина, окрашенная оксидом железа и марганца. К природным черным пигментам относят графит и марганцевую руду.
Природные минеральные пигменты имеют ограниченную цветовую палитру, однако благодаря свето-, щелоче- и атмосферостой-кости, доступности и небольшой стоимости они находят самое широкое применение в различных красочных составах как для наружной, так и для внутренней отделки зданий.
Искусственные минеральные пигменты получают путем химической переработки минерального сырья. Среди белых пигментов широко распространены цинковые, литопоновые и титановые белила. К желтым пигментам относят крон цинковый и свинцовый (последний имеет оттенки от лимонно-желтого до оранжевого), к красным — сурик свинцовый и искусственную киноварь, к синим — ультрамарин и малярную лазурь, к зеленым — оксид хрома, зелень цинковую и свинцовую. Газовая сажа является черным пигментом, характеризующимся высокой укрывистостыо и стойкостью к воздействию кислот и щелочей.
Искусственные минеральные пигменты обладают достаточно полной цветовой палитрой, их употребляют для изготовления разнообразных красочных составов, используемых для наружной и внутренней отделки зданий.
Металлические порошки в виде алюминиевой (серебристой) и бронзовой (золотистой) пудры применяют для окраски металлических конструкций и для декоративной окраски.
Искусственные органические пигменты представляют собой цветные порошки, полученные осаждением анилиновых органических красителей на каком-либо белом наполнителе (каолине, шпате или тальке). Они обладают высокой красящей способностью, по из-за сравнительно низкой светостойкости их используют главным образом для внутренней окраски помещений.
Наполнители — нерастворимые минеральные вещества, в большинстве случаев имеющие белый цвет и добавляемые в красочные составы для экономии пигментов и для придания им особых свойств, например повышенной прочности, кислото-, огнестойкости и т. д. В качестве наполнителей для красочных составов применяют каолин, молотый тальк, пылевидный кварц, асбестовую пыль, слюду и другие измельченные материалы.
Состав и классификация, ассортимент эмалевых красочных составов
Эмалевые краски
Эмалевой краской (или сокращенно эмалью) называют композицию из лака и пигмента. Пленкообразующими веществами в эмалевых красках являются полимеры - глифталевые, перхлорвиниловые, алкидно-стирольные, синтетические смолы, эфиры, целлюлозы.
Строительные эмали из глифталевых смол чаще всего используют для внутренних отделочных работ по штукатурке и дереву, а также для заводской отделки асбестоцементых листов, древесно-волокнистых плит.
Нитроглифталевые и пентафталевые эмали применяют для внутренних и наружных малярных работ. Перхлорвиниловые эмалевые краски водостойки: их применяют преимущественно для наружной отделки. Битумную эмалевую краску получают, вводя в битумно-масляный лак алюминиевый пигмент (алюминиевую пудру). Эти эмали стойки к действию воды, поэтому их предназначают для окраски санитарно-технического оборудования, стальных оконных рам, решеток.
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.
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.