Сырье для производства красок и лаков

Краски – это вещества, задачей которых является создание защитных или декоративных покрытий на поверхности разных предметов. Они встречаются, как правило, в жидком виде.

Краски и лаки

Основными компонентами красок являются:

a) связующие вещества и вещества, образующие пленку – это компоненты, которые встречаются во всех типах красок, лаков и эмульсий. Они приводят к образованию тонкой оболочки (т.н. оболочкообразующей пленки) на поверхности окрашиваемого элемента и направлены на придание краске соответствующих свойств, таких как: блеск, прочность, адгезия, устойчивость к атмосферным явлениям и эластичность. Веществами, которые могут выступать в качестве связующих в красках, являются синтетические или природные смолы, такие как, например, полиуретаны, полиэфиры, ацетат винила/этилен (VAE), силаны, эпоксидные смолы или же масла;

b) растворители – используются для растворения полимера и снижения вязкости связующего вещества. Они характеризуются высокой испаряемостью, благодаря чему легко испаряются во время сушки и не становятся частью краски. Дополнительным заданием растворителей является контроль свойства текучести и применения. Они могут также влиять на стабильность краски в жидком состоянии. Основным растворителем для водорастворимых красок является, как подсказывает само название, вода. Масляные краски (иначе, краски на основе растворителей), как правило, содержат комбинации разных органических растворителей, таких как: ароматические соединения (толуол или другие производные ксилола), спирты или же кетоны. Группа PCC имеет в своем ассортименте Дихлорпропан, который с успехом может заменить органические растворители, такие как: толуол, ксилол или ацетон. Дихлорпропан считается очень эффективным растворителем смол, смазок и жиров, благодаря чему находит применение в качестве компонента базы для удалителей лаковых покрытий, высыхающих при температуре окружения. Ввиду своих химических свойств, его с успехом можно также применять в производстве красок и лаков, а также печатных красок;

c) пигменты – применяются для придания краске нужного цвета. Встречаются в виде зернистых твердых веществ. Их можно поделить на натуральные и синтетические. Наиболее популярными натуральными пигментами являются: разные глины, кремнезем, карбонат кальция и тальк, в свою очередь среди синтетических можно назвать: кальцинированные глины, сульфат бария (т.н. blanc fixe), осажденный карбонат кальция или пирогенный кремнезем. Особым видом пигментов являются наполнители. Это гранулированные твердые вещества, заданием которых является увеличение объема краски, укрепление ее структуры, а также снижение расходов на производство краски, ввиду того, что они относительно недорогие. Примерами широко используемых наполнителей для производства красок являются: кизельгур, тальк, известь, барит и глина;

d) модифицирующие добавки – это компоненты, которые добавляют в небольших количествах, чтобы изменить свойства краски. Они могут, в частности, изменять поверхностное натяжение, улучшать свойства текучести и стабильность пигмента, контролировать пенообразование, предотвращать замерзание. Группа РСС в своем ассортименте имеет ряд модифицирующих добавок, которые значительно влияют на улучшение качества получаемых покрытий. Продукты серии ROKAdis 900 и ROKAdis 905 прекрасно подходят в качестве диспергирующих и увлажняющих добавок. Они влияют также на снижение вязкости состава и обеспечивают очень хорошую стабилизацию неорганических пигментных концентратов. Продукты серии ROKAdis, находящиеся в ассортименте Группы PCC, уже при очень малой концентрации в составе (1-5%) обеспечивают высокую эффективность действия. Другой продукт под названием EXOdis PC950, кроме своих диспергирующих способностей, может также служить в качестве неионного увлажняющего средства в производстве красок. Ввиду того, что EXOdis PC950 не содержит алкилфенолов и летучих органических веществ (ЛОВ), может быть компонентом современных и экологически чистых красок и покрытий. В свою очередь, ROKAnol K14 может быть применен в качестве диспергатора красителей и пигментов. Кроме того, его используют как средство, диспергирующее латекс в красильных составах.
Еще одной очень важной группой добавок для красок и покрытий являются эмульгаторы. Они помогают создать устойчивую однородную эмульсию, что непосредственно влияет на легкость нанесения краски на любую поверхность. Группа PCC имеет в своем ассортименте широкий спектр эмульгаторов, которые могут использованы в качестве добавок при производстве красок, например, продукты серии ROKAnol или же ROKwin. На особое внимание заслуживает также серия POLIkol, которая характеризуется широким спектром применимых свойств. Благодаря своей структуре, полиоксиэтиленгликоли проявляют очень хорошие смягчающее и солюбилизирующие свойства, отличаются низкой вязкостью и температурой застывания, а также очень хорошей растворимостью в водной среде. Ввиду своей высокой гидрофильности и специфической структуре, очень хорошими эмульгирующими способностями обладает также ROKAmer 1010/50. Продукты в виде эмульсий, изготовленные с его применением, могут быть использованы в производстве красок и лаков.

Краски, их деление и применение

Различают много видов красок, которые могут быть поделены в зависимости от их свойств и применения:

a) эмульсионные краски, иначе называемые дисперсионными. Их можно поделить в зависимости от типа используемого связующего вещества:

• акриловые краски – их связующим является водная дисперсия акриловой смолы. Они характеризуются хорошей эластичностью и адгезией к основанию. Акриловые краски имеют широкий спектр применения и могут быть использованы для покрытия, например, дерева, бетона, пластика, штукатурки и многих других поверхностей. Они имеют высокую устойчивость к истиранию и пропускают водяной пар, однако, покрашенная ими поверхность подвержена разным повреждениям;

• латексные краски – связующим этого типа красок является каучук. Латексные краски чрезвычайно устойчивы к воздействию влаги и к чистке. Их преимуществом является очень легкое нанесение на разные поверхности. Недостатком, однако, является, как правило, высокая цена. Примером современных латексных красок являются керамические краски. Они содержат в своем составе керамические частицы, которые образуют т.н. пятноустойчивую оболочку. Благодаря чему, покрашенные ими стены не впитывают грязь и пыль;

• акрило-латексные краски – обладают свойствами акриловых красок, т.е. хорошей воздухопроницаемостью, устойчивостью к истиранию, а также эластичностью латексных красок;

• виниловые краски – связующим этих красок является полиацетат или полихлорид винила. Их применяют в основном в подсобных помещениях, а их наибольшим преимуществом является легкая смываемость. К сожалению, они ограничивают „дыхание” стен из-за низкой проницаемости пара.

b) известковые краски – связующим этих красок является тесто, разреженное водой. Они дешевые, но и очень неустойчивые. Для повышения прочности используют добавки других водорастворимых связующих (напр. клеев) или поливинилацетат. Известковые краски применяют для покраски свежих бетонных оснований, известковой штукатурки и стен, покрашенных ранее известковыми красками. В настоящее время такие краски используют очень редко. Это связано с их очень небольшой устойчивостью, пылепоглощением и склонностью к образованию трещин;

c) клеевые краски – это прочные и „дышащие” краски с отличной растворимостью в воде. Их связующим являются клеи растительного или животного происхождения. Клеевые краски мало устойчивы к загрязнениям, их нельзя мыть и впитывают влагу из окружения. Подходят в основном для покраски цементных и цементно-известковых штукатурок. Практически не применяются, так как их вытеснили более современнее краски;

d) силикатные краски – их связующим является жидкое стекло на основе калия. Эти краски долговечны, не горят, устойчивы к воздействию влаги и отличаются высокой механической прочностью. Их можно наносить на кирпичные, бетонные и деревянные основания. Во время высыхания они твердеют под воздействием СО₂, содержащегося в воздухе;

e) силиконовые краски – они образуют прочные и стойкие к атмосферным воздействиям покрытия. Их изготавливают на основе силиконовой смолы. Они подходят для покраски бетонных, деревянных, кирпичных и оштукатуренных поверхностей. Эти краски имеют способность к самоочищению;

f) эпоксидные краски – это двухкомпонентные краски, состоящие из эпоксидной смолы и отвердителя. Перед нанесением оба компонента смешивают друг с другом. Эпоксидные краски обладают высокой стойкостью к механическим повреждениям и воздействию химических веществ. Их используют, например, для покраски бетонных полов. Для их производства могут быть использованы добавки на основе эфиров фосфата из серии Roflam (F5, B7, P). Эти продукты придают высокую огнестойкость материалам, к которым их добавляют. Благодаря чему они могут найти применение в пассивных системах противопожарной защиты, рекомендованных для защиты стальных элементов конструкции от воздействия углеводородного и потокового пожара. Продукты серии Roflam могут быть использованы в качестве одного из компонентов состава набухающих красок, используемых в больших масштабах в публичных местах (напр. аэропорты, ангары, автостоянки и т.п.). Кроме того, продукты серии Roflam используют также в нефтехимической, энергетической, нефтяной и газовой промышленностях;

g) хлоркаучуковые краски – связующее для этого типа красок получают путем хлорирования каучука с добавлением смягчающих средств. Таким образом, образуется хлоркаучук. Хлоркаучуковые краски устойчивы к воздействию воды, кислот и щелочей, но они очень чувствительны к воздействию любых органических растворителей (за исключением спиртов). Они могут быть использованы в качестве защитной краски для покраски, например, ворот и ограждений;

h) виниловые краски – они устойчивы к воздействию воды и разных химических соединений. В качестве связующего чаще всего используют здесь поливинилхлорид. Виниловые краски в основном применяют для покраски изделий, выполненных из оцинкованной стали, таких как, например, желоба
и подоконники;

i) полиуретановые краски – их производят на основе полиуретановых смол. Различают два вида таких красок: одно- и двухкомпонентные. Однокомпонентные краски закаляют под воздействием влаги, в свою очередь двухкомпонентные требуют добавления отвердителя. Полиуретановые краски образуют твердые, стойкие к истиранию покрытия. Их применяют для покраски деревянных и металлических поверхностей, а также выполненных из пластика. Они характеризуются очень высокой токсичностью;

j) структурные краски – это особый вид красок, которые наносят на поверхность толстым слоем, а затем после высыхания придают им соответствующий узор (структуру). Благодаря этим типам красок можно получить разные декоративные фактуры стен. Структурные краски подходят для покрытия бетонных и деревянных поверхностей, гипсокартонных плит, штукатурки и многих других поверхностей;

k) краски для распыления и порошковые краски – их используют для получения на поверхностях специальных визуальных эффектов. Их необходимо наносить на разные поверхности с помощью распылителя. Благодаря этим типам красок можно получить устойчивые к появлению всевозможных трещин и сколов покрытия. Продукты Группы PCC серии Rostabil (TNF, TPP, DPDP, DDPP) с успехом могут быть использованы для производства порошковых красок в процессах термической переработки. Это серия антиоксидантов, структура которых основана на органических фосфитах. Продукты серии Rostabil могут быть также использованы в качестве эффективных термических и обрабатывающих стабилизаторов. Благодаря своим уникальным свойствам, они обеспечивают контроль цвета во время циклов обработки и отверждения.

Что такое лаки и как их делят?

Краски, содержащие твердое связующее вещество, растворенное в растворителе, которые высыхают в результате его испарения, называют лаками. Они имеют широкое применение в качестве материалов, используемых для покрытия поверхностей в декоративных целях, а также и в защитных. Лаки имеют также способность быстро отверждаться в очень широком диапазоне температур.

Лак является формой отделки, которая может создавать прозрачные или пигментированные покрытия, где основным сырьем является жесткий и линейный полимер. Характер и свойства покрытий сильно зависят от его структуры. Наиболее популярными растворителями при производстве лаков, как правило, являются лаковый бензин и минеральный скипидар. Различают несколько видов лаков, которые в целом можно поделить на две группы: лаки на основе растворителей и водные.

Типы лаков на основе растворителей

Лаки на основе растворителей образуют очень твердые покрытия, которые обладают высокой устойчивостью к механическим повреждениям. Благодаря созданию однородной структуры, они предотвращают проникновение влаги. Самым важным компонентом этого типа лаков является растворитель, который, как правило, характеризуется неприятным и интенсивным запахом. Лаки на основе растворителей можно поделить на ряд подгрупп:

a) полиуретановые лаки на основе растворителей – являются одними из лучших доступных на рынке. Среди них выделают одно- и двухкомпонентные лаки. Однокомпонентные полиуретановые лаки для затвердения используют влагу, содержащуюся в воздухе. А отличительной особенностью лаков, состоящих из двух компонентов, являются два этапа высыхания. Во время первого этапа происходит испарение растворителя, а затем происходит процесс т.н. химической сушки, в результате которой лак затвердевает. Преимуществами полиуретановых лаков является их влагостойкость, а также высокая эластичность. К сожалению, они, как правило, очень токсичны. Позволяют получить широкий спектр возможностей отделки, от имитации атласа по блеск. Полиуретановые лаки, ввиду их износостойкости, применяют в основном для лакировки полов в помещениях с большой интенсивностью движения, таких как: прихожие и гостиные;

b) нитроцеллюлозные лаки – основным сырьем для их производства является нитроцеллюлозная смола. Ее чаще всего получают из хлопка, который подвергают воздействию серной или азотной кислот. В состав нитроцеллюлозных лаков входит также ряд других веществ, таких как, например, полиэфирные и алкидные смолы, которые повышают их твердость и блеск. Применяются также пластифицирующие добавки, которыми чаще всего являются фталаты, повышающие устойчивость к воздействию света и температуры. Нитроцеллюлозные лаки находят применение в качестве материалов для покраски мебели и разных деревянных элементов. Их используют также в качестве грунтовочного слоя под полиуретановые лаки;

c) масляно-смоляные лаки – сырьем для их производства являются: масла, натуральные или синтетические смолы, растворители, а также ряд добавок, модифицирующих их внешний вид или свойства. Эти лаки отличаются высокой устойчивостью к атмосферным воздействиям, в частности, к УФ-излучению. К сожалению, они также имеют более низкую твердость и стойкость к истиранию. Могут быть использованы для покраски любых деревянных поверхностей, начиная с панелей, заканчивая на оконно-дверных конструкциях. Они могут быть также использованы в качестве лаков для полов в помещениях с небольшой интенсивностью движения;

d) спиртовые лаки – характеризуются очень коротким временем высыхания, которое обычно не превышает 60-и минут. Они, к сожалению, имеют низкую устойчивость к любым ударам и сколам, а также воздействию атмосферных факторов. Сырьем для производства спиртовых лаков являются растворы натуральных или синтетических смол, растворенных в этиловом спирте. Спиртовые лаки могут быть использованы для покраски игрушек и разных деревянных элементов интерьера. Примером широко используемого лака такого типа является политура, которая образует относительно твердое покрытие с характерным блеском.

Водные лаки – виды и применение

В случае водных лаков основным растворителем является вода. За их эластичность отвечает метиловый эфир, а веществами, снижающими их поверхностное натяжение, являются ПАВ. Группа PCC имеет в своем ассортименте ряд разнообразных поверхностно-активных веществ, которые могут быть использованы в производстве красок и лаков. Продукт EXOdis PC30 находит применение в качестве основного диспергирующего средства в водорастворимых составах. Благодаря своей структуре (водный раствор полиакриловой кислоты), водные лаки приобретают превосходную конечную стабилизацию. Этот продукт может быть также использован для производства белых декоративных красок для интерьера.

Водорастворимые лаки можно поделить на три группы в зависимости от типа используемого связующего вещества:

a) акриловые лаки – это недорогие вещества, которые образуют прозрачные покрытия, не изменяя окраски древесины. Они характеризуются низкой истираемостью и механической прочностью. Их большим преимуществом является низкая токсичность. Их применяют в основном для покраски деревянных изделий домашнего обихода и лакировки полов в помещениях с небольшой интенсивностью движения;

b) полиуретановые водные лаки – обладают очень высокой устойчивостью к истиранию и механическим повреждениям. Кроме того, они нечувствительны к влаге и перепадам температур. Так же, как полиуретановые лаки на основе растворителей, они делятся на одно- и двухкомпонентные. Ввиду создания очень прочных покрытий, их часто используют для покраски полов в гостиных;

c) полиуретаново-акриловые лаки – их свойства зависят от соотношения обоих этих компонентов. Лаки, содержащие в составе больше полиуретана, отличаются большей твердостью. Полиуретаново-акриловые лаки встречаются в виде одно- или двухкомпонентных. Они могут содержать также ряд отвердителей, которые улучшают их механическую прочность и устойчивость
к стиранию, к сожалению, повышая их токсичность.

Современные водорастворимые краски содержат в себе целый ряд разнообразных компонентов. Поэтому особенно важно их тщательное перемешивание для обеспечения нужной консистенции и стабильности краски. Именно с этой целью используют диспергирующие средства, которые, помимо обеспечения нужных эксплуатационных свойств краски, придают ей желательную насыщенность цвета и обеспечивают соответствующие измельчение пигмента. Продукты серии Rodys – это высокоэффективные диспергаторы, используемые в красках, содержащих воду в качестве растворителя. Они идеально подходят для водных дисперсий красителей, органических и неорганических пигментов, а также пигментов, усиливающих действие. Наилучшие эффекты можно наблюдать при применении пигментных паст на основе оксидов железа. Благодаря надежному предотвращению агломерации частиц пигмента, конечный продукт приобретает идеальную окраску. Кроме того, продукты серии Rodys уменьшают вязкость суспензий в дисперсиях с высоким содержанием сухого остатка. Эта серия продуктов применяется в процессах лакировки текстиля, резины, битумных компонентов и бетона. Другим диспергирующим средством, который обеспечивает превосходную стабилизацию белых водорастворимых красок, является Tensol DDM. Он проявляет очень хорошие диспергирующие свойства в отличие от белого титана и минеральных наполнителей. Благодаря применению Tensol DDM достигается высокая совместимость пигментов в лакокрасочных изделиях.