Наполнители красок

Если бы мир был чёрно-белым

Требования, вкусы и фантазии человека не смогли бы реализоваться в жизни, если бы он пользовался теми цветовыми оттенками, которые дала нам природа. Можно представить, что всё, произведённое, было бы однотипным: одежда и предметы быта, дома и автомобили; всё и все выглядели б одинаково. Но стремление человечества к совершенствованию, позволило разнообразить мирское существование.

Львиная доля лакокрасочной палитры, которая выпускается в современной жизни, приходится, именно, на изготовление красящих материалов, которые представляют из себя сложные составные формулы.

Основной составляющей этих материалов служит полимер, в который, химическим путём, вводятся добавки и цветные порошки, разбавляющие и растворяющие жидкости, а также добавки особого назначения.

Зона использования лакокрасочной продукции весьма разнообразна: жилые дома и промышленные объекты, товары для повседневной жизни, судо-, авиа-, станкостроение и автомобильное производство, радиотехника и множество других сфер. И в каждой сфере необходимо применение красителей с определёнными свойствами и показателями.

Вся лакокрасочная продукция делится на краски и эмали, они, в свою очередь, подразделяются по характеристикам, физико-химическим показателям и назначению.

Как узнать код краски

Согласно государственным стандартам, каждой единице лакокрасочного покрытия соответствует буквенный и цифровой коды, первый обозначает тип составляющего полимера. Второй, цифровой, указывает на назначение и где можно применять данный вид материала:

• 1 – данное покрытие является атмосферостойким и его можно использовать для наружных работ;
• 4 – покрытие, которое не реагирует с водой, можно использовать в средах повышенной влажности;
• 8 – эта цифра указывает на то, что данное покрытие можно применять в зоне повышенных температур;
• 0 – грунтовка;
• 00 – шпатлёвка.

Каждый материал можно определить по виду входящего компаунда, находящегося в его составе:

• ГФ – глифталевые;
• ПФ – пентафталевые;
• ЭП – эпоксидные;
• УР – полиуретановые;
• КО – кремнийорганические и т.д.

Например:

• КО-811 - кремнийорганическая термостойкая эмаль, произведённая по рецепту №11;
• ЭП-140 - эпоксидная эмаль стойкая к погодным воздействиям, рецепт №40;
• ГФ-020 - грунтовка глифталевая, рецепт №20…

Классификация и производство

Все лаки и краски подразделяются на два вида: с жидкой или порошковой основой. Они изготавливаются на основании жидких одно- и двухфазных плёнкообразователях. Растворы, которые создала природа, олифа и олигомеры в органических растворяющих жидкостях, относятся к первой группе, а водные и органические дисперсные полимеры ко второй.

Каждый, отдельный, пигмент пропускается через лак в специальных устройствах, с добавкой какого-либо растворителя, получается, так называемая паста, которую накапливают в отдельных ёмкостях. Далее, путём химических соединений, в определённых количествах составляющих компонентов, происходит их смешивание с добавками. Очень важно, чтобы полученная смесь имела качественный вид, она не должна включать посторонних органических включений, даже единичных (пыльца, осколки мусора, волос и т.д.). Готовое покрытие фильтруется и фасуется. Вся работа проходит при полном соблюдении дозировки компонентов, как предписывает рецептура.

По сути, производство эмалей подразумевает проведение одинаковых операций, но вести его можно несколькими способами:

1. Смешивание (диспергирование) всей смеси пигментов с лаком, который предусматривает рецепт; так получается паста, которая, уже, соответствует цвету нужной эмали.
2. Каждый пигмент, либо их смесь, смешивают с лаком. Получаются разнооттеночные пасты одного колера, которые, потом, смешиваются.
3. Таким же способом производят пасты с единым колером и разбавляют до вязкого состояния, что предусматривает нужная эмаль, и только затем их смешивают до цвета нужной эмали.

Наиболее распространённый способ получения лакокрасочной продукции построен на основе эмали белого цвета. К одноколерной белой эмали добавляется колеровочная паста определённого цвета, что даёт наиболее качественную подгонку цветовой гаммы.

Изготовление красок на водной эмульсии

Характерной индивидуальностью красок данного вида является количество добавок, которые имеют определённые свойства. Так, например, если, технологическим путём, добавить в неё антифриз, то такая краска не будет бояться морозов и не замёрзнет. Следовательно, ею можно работать и в минусовую погоду. Более, к ним можно вводить антикоррозионные и структурирующие добавки, пластификаторы и антисептики.

Операция по производству водоэмульсионных красок делится на несколько этапов:

1. подготовка сырья на основе воды;
2. получение красящей пасты из данного полуфабриката;
3. эмульгирование пасты и получение краски;
4. очистка, фильтровка и расфасовка готовой продукции.

Для изготовления водной суспензии применяют специальные смесители и используют деминерализованную воду, т.е., из химического состава воды должны быть выведены все соли. В полученный раствор запускают различные наполнители. Получившуюся суспензию применяют для растворения красящих порошков и каких-либо наполнителей.

Самой сложной, пожалуй, стадией в изготовлении красок является растворение красящих частиц в плёнкообразующих жидкостях.

Характеристики наполнителей

Основными видами наполнителей, которые применяют в получении красок, являются: тальк, каолин, барит, карбонат кальция.

Тальк

Имеет порошкообразный состав белого оттенка, мягковат. Содержит несколько включений металлов и кальция. Форма частиц с игольчатой либо волокнистой структурой. Добывают его из талькита, есть такая порода, или концентрата талькомагнезита, путём их измельчения.

Каолин

Пластинчатое вещество с белым оттенком, хорошо растворяются в жидкости и в органических соединениях. Химическое название – гидратированный силикат алюминия. Имеет включения оксидов металла, кальция и калия. Производится из минерала каолинита с многократным дроблением и обогащением. Применяют для производства водных эмульсий и масляных красок, в производстве различных порозаполнителях и шпатлёвках. Прогретый добела каолин используют для производства антикоррозионных покрытий.

Барит

Тонкоизмельчённый минерал, получаемый из тяжёлого шпата. Включает в себя примеси окислов песка, мела и его фтористого соединения, а также сернистое железо. Область применения разнообразна – от грунтовок и шпатлёвок до составляющей в красках на масляной основе. Барит инертен. Зона реализации в средах с химическими воздействиями.

Карбонат кальция

Бывает природного и синтетического происхождения. Мел, мрамор и известняк – природные минералы, имеющие различные кристаллические строения. Мел имеет микрокристаллическую решётку, а измельчённый мрамор и кальцит, наоборот, крупную. Содержат соединения кремния, оксиды металлов, карбонат магния.

Осаждённый мел

Произведённый химическим путём мел, характеризуется наличием большого количества примесей, растворяемых в воде. Зато примеси, которые содержатся в природном минерале, сводятся к минимуму. Получают данного вида наполнители путём измельчения известняка или мрамора с последующей процедурой сепарации, а осаждённый мел – продукт отхода в химическом производстве. Его отмывают от всех водорастворимых примесей, сушат и дробят, обрабатывают жирными кислотами и модифицированными мылами.

Все обработанные карбонаты легко вступают в реакцию с синтетическими плёнкообразующими веществами.

Используют карбонаты в лакокрасочной промышленности в качестве светлых атмосферостойких покрытий, антикоррозионных грунтовках, а синтетический - для улучшения физических свойств красок.

Пигменты, которые используются в производстве лакокрасочных материалов, также, бывают природного происхождения и полученные искусственно, получают из углерода, алюминиевой пудры и некоторых оксидов металла.

Пигменты, в отличие от красителей, не растворяются в воде, придают антикоррозионные свойства материалу.

Заключение

В данной статье кратко рассмотрены основные виды и характеристики материалов, используемых в технологическом процессе, для получения лакокрасочных покрытий.

Таблица. Перечень стандартных пигментов и наполнителей различных кристаллических форм и значения их коэффициентов преломления.

Вещество	Коэффициент преломления	Кристаллическая структура
Полимерные пленкообразователи	1,4—1,6
Наполнители
кальцит	1,55	Кубическая (ромбоэдрическая)
мел	1,55	Аморфная (микро-кристаллическая)
доломит	1,60	Кубическая
кварц	1,55	Аморфная
каолин	1,56	Пластинчатая
тальк	1,57	—«—
слюда	1,58	—«—
барит	1,64	Ромбическая
воластонит	-	Волокнистая
Пигменты
оксид цинка	2,06
сульфид цинка	2,37
диоксид титана анатаз	2,55
диоксид титана (рутил)	2,70—2,75