Suroviny na výrobu farieb a lakov

Farby sú látky, ktorých úlohou je vytvárať ochranné alebo dekoratívne nátery na povrchu rôznych predmetov. Zvyčajne sú v tekutej forme.

Farby a nátery

Základné zložky farieb sú:

a) spojivá a filmotvorné látky – sú to zložky, ktoré sa nachádzajú vo všetkých druhoch farieb, lakov a emulzií. Vytvárajú tenký filmotvorný povlak na povrchu natieraného prvku a sú určené na to, aby farbe dodali vhodné vlastnosti, ako je lesk, trvanlivosť, priľnavosť, odolnosť voči poveternostným podmienkam, pevnosť a flexibilita. Látky, ktoré môžu pôsobiť ako spojivá vo farbách, sú syntetické alebo prírodné živice, ako napríklad polyuretány, polyestery, vinylacetát/etylén (VAE), silány, epoxidové živice alebo oleje,

b) riedidlá – používajú sa na rozpustenie polyméru a zníženie viskozity spojiva. Vyznačujú sa vysokou prchavosťou, vďaka čomu sa pri schnutí ľahko odparujú a nestávajú sa súčasťou farby. Ďalšou úlohou riedidiel je kontrola tokových vlastností a aplikácie. Môžu tiež ovplyvniť stabilitu tekutej farby. Hlavným riedidlom pre vodou riediteľné farby je, ako už názov napovedá, voda. Olejové farby (inak známe ako rozpúšťadlo) zvyčajne obsahujú kombinácie rôznych organických rozpúšťadiel, ako sú aromatické zlúčeniny (toluén alebo iné deriváty xylénu), alkoholy alebo ketóny. Skupina PCC má vo svojej ponuke dichlórpropán , ktorý dokáže úspešne nahradiť organické rozpúšťadlá, ako je toluén, xylén a acetón. Dichlórpropán je vysoko účinné rozpúšťadlo pre živice, mastnoty a tuky, preto sa používa ako základná zložka pri odstraňovaní lakových náterov schnúcich pri izbovej teplote. Vďaka svojim chemickým vlastnostiam sa dá úspešne použiť aj pri výrobe farieb a lakov, ako aj tlačiarenských farieb,

c) pigmenty – určené na to, aby dodali farbe správnu farbu. Vyskytujú sa vo forme granulovaných pevných látok. Možno ich rozdeliť na prírodné alebo syntetické pigmenty. Najobľúbenejšie prírodné pigmenty sú rôzne íly, oxidy kremičité, uhličitan vápenatý a mastenec, zatiaľ čo medzi syntetickými pigmentmi sú kalcinované íly, síran bárnatý (tzv. blanc fixe), zrážaný uhličitan vápenatý alebo pyrogénne oxidy kremičité. Špeciálnym typom pigmentu sú plnivá. Sú to granulované pevné látky, ktoré sú určené na zväčšenie objemu farby, spevnenie jej štruktúry alebo zníženie nákladov na výrobu farby, pretože sú relatívne lacné. Príkladmi bežne používaných plnív do farieb sú kremelina, mastenec, vápno, baryt a íl,

d) modifikujúce prísady – ide o zložky pridávané v malých množstvách, ktoré modifikujú vlastnosti farieb. Môžu okrem iného meniť povrchové napätie, zlepšovať rozteč a stabilitu pigmentu, kontrolovať penenie, zabraňovať zamŕzaniu. Skupina PCC má vo svojej ponuke množstvo modifikujúcich prísad, ktoré výrazne zlepšujú kvalitu získaných náterov. Produkty ROKAdis 900 a ROKAdis 905 sa dokonale hodia ako dispergačné a zmáčacie prísady. Znižujú tiež viskozitu formulácie a poskytujú veľmi dobrú stabilizáciu anorganických pigmentových koncentrátov. Rad produktov ROKAdis , ktorý je súčasťou ponuky skupiny PCC, zaisťuje veľmi vysokú účinnosť pri veľmi nízkych koncentráciách vo formulácii (1 – 5 %). Na druhej strane, EXOdis PC950 sa okrem dispergačných vlastností môže použiť aj ako neiónové zmáčadlo pri výrobe farieb. Vzhľadom na to, že EXOdis PC950 neobsahuje alkylfenoly a prchavé organické zlúčeniny (VOC), môže byť súčasťou moderných a ekologických farieb a náterov. Naopak, ROKAnol K14 sa môže použiť ako dispergačné činidlo farbív a pigmentov. Okrem toho sa používa aj ako latexové dispergačné činidlo vo farbívnych formuláciách.

Ďalšou veľmi dôležitou skupinou prísad do farieb a náterov sú emulgátory. Pomáhajú vytvárať permanentnú, jednotnú emulziu, čo sa priamo premieta do jednoduchšej aplikácie farby na akýkoľvek povrch. Skupina PCC ponúka širokú škálu emulgátorov, ktoré môžu pôsobiť ako prísady pri výrobe farieb, napr. produkty zo série ROKAnol alebo ROKwin . Za zmienku stoja najmä POLIkoly , ktoré sa vyznačujú širokou škálou použitia. Vďaka svojej štruktúre majú polyoxyetylénglykoly veľmi dobré zmäkčovacie a solubilizačné vlastnosti, nízku viskozitu a bod tuhnutia, ako aj veľmi dobrú rozpustnosť vo vodnom prostredí. Vďaka svojej vysokej hydrofilnosti a špecifickej konštrukcii sa ROKAmer 1010/50 vyznačuje aj veľmi dobrými emulgačnými schopnosťami. Emulzné produkty vyrobené s jeho použitím sa môžu používať v priemysle farieb a lakov.

Farby – ich druhy a použitie

Vo všeobecnosti možno farby rozdeliť podľa ich vlastností a použitia:

a) emulzné farby, známe aj ako disperzné farby. Možno ich rozdeliť podľa typu použitého lepidla:

● akrylové farby – ich spojivom je vodná disperzia akrylovej živice. Vyznačujú sa veľmi dobrou flexibilitou a priľnavosťou k podkladu. Akrylové farby majú široké uplatnenie a možno ich použiť na pokrytie napríklad dreva, betónu, plastov, omietok a mnohých ďalších povrchov. Majú vysokú odolnosť voči oderu a prepúšťajú vodnú paru, avšak natreté povrchy sú náchylné na rôzne druhy poškodenia,

● latexové farby – spojivom tohto typu farieb je kaučuk. Latexové farby sú mimoriadne odolné voči vlhkosti a čisteniu. Ich výhodou je veľmi jednoduchá aplikácia na rôzne povrchy. Nevýhodou býva zvyčajne vysoká cena. Príkladom najmodernejších latexových farieb sú keramické farby. Obsahujú keramické častice, ktoré tvoria tzv. povlak odolný voči škvrnám. Vďaka tomu steny nimi natreté neabsorbujú nečistoty a prach,

● akrylátovo-latexové farby – majú vlastnosti akrylátových farieb, t. j. dobrú priepustnosť vzduchu a odolnosť voči oderu a flexibilitu latexových farieb,

● Vinylové farby – spojivom týchto farieb je polyvinylacetát alebo polyvinylchlorid. Používajú sa najmä v technických miestnostiach a ich najväčšou výhodou je jednoduchá umývateľnosť. Bohužiaľ, zároveň sťažujú stenám dýchanie kvôli nízkej paropriepustnosti.

b) vápenná farba – spojivom týchto farieb je vápenný tmel zriedený vodou. Sú lacné, ale nie odolné. Na zvýšenie odolnosti sa používajú prímesi iných vodou riediteľných lepidiel (napr. lepidla) alebo pridanie polyvinylacetátu. Vápenné farby sa používajú na natieranie čerstvých betónových podkladov, vápenných omietok a stien predtým natretých vápennými farbami. V súčasnosti je používanie týchto farieb veľmi zriedkavé. Je to kvôli ich veľmi nízkej odolnosti, prašnosti a sklonu k tvorbe trhlín,

c) tempery – sú to odolné a priedušné farby s vynikajúcou rozpustnosťou vo vode. Ich spojivom sú rastlinné alebo živočíšne lepidlá. Tempery nie sú veľmi odolné voči nečistotám, nedajú sa umývať a absorbujú vlhkosť z prostredia. Sú vhodné najmä na maľovanie vápenných a cementovo-vápenných omietok. Tempery sa už prakticky nepoužívajú, pretože ich nahradili modernejšie farby,

d) silikátové farby – ich spojivom je draselné vodné sklo. Tieto farby sú odolné, nehorľavé, odolné voči vlhkosti a majú vysokú mechanickú odolnosť. Možno ich aplikovať na tehlové, betónové a drevené podklady. Pri schnutí vytvrdzujú vplyvom _CO2 obsiahnutého vo vzduchu,

e) silikónové farby – vytvárajú odolný a poveternostným vplyvom odolný náter. Vyrábajú sa na báze silikónovej živice. Sú vhodné na natieranie betónových, drevených, tehlových a omietkových podkladov. Tieto farby majú schopnosť samočistenia,

f) epoxidové farby – ide o dvojzložkové farby, pozostávajúce z epoxidovej živice a tvrdidla. Pred aplikáciou sa obe zložky zmiešajú. Epoxidové farby vykazujú vysokú odolnosť voči mechanickému poškodeniu a chemikáliám. Používajú sa napríklad na nátery betónových podláh. Na ich výrobu je možné použiť prísady na báze fosfátových esterov zo série Roflam (F5, B7, P) . Tieto produkty poskytujú materiálom, do ktorých sa pridávajú, vysokú požiarnu odolnosť. Vďaka tomu sa dajú použiť v pasívnych protipožiarnych systémoch, odporúčaných pri ochrane oceľových konštrukčných prvkov pred účinkami uhľovodíkového a prúdového požiaru. Produkty série Roflam sa môžu použiť ako komponenty pri vytváraní receptúr intumescentných farieb, ktoré sa vo veľkom meradle používajú na verejných miestach (napr. letiská, haly, parkoviská atď.). Okrem toho majú produkty Roflam veľmi široké uplatnenie aj v petrochemickom, energetickom, ropnom a plynárenskom priemysle.

g) farby na báze chlórovaného kaučuku – spojivo pre tento typ farby sa získava chlórovaním kaučuku s pridaním zmäkčovadiel. Takto vytvorené farby na báze chlórovaného kaučuku sú odolné voči vode, kyselinám a zásadám, ale sú veľmi citlivé na všetky organické rozpúšťadlá (okrem alkoholu). Môžu sa použiť ako ochranné farby na brány a ploty,

h) vinylové farby – sú odolné voči vode a rôznym chemickým zlúčeninám. Ako spojivo sa najčastejšie používa polyvinylchlorid. Vinylové farby sa používajú hlavne ako nátery na materiály vyrobené z pozinkovanej ocele, ako sú odkvapy a parapety,

i) polyuretánové farby – vyrábajú sa na báze polyuretánových živíc. Existujú dva typy týchto farieb: jednozložkové a dvojzložkové. Jednozložkové farby vytvrdzujú vplyvom vlhkosti, zatiaľ čo dvojzložkové farby vyžadujú pridanie tvrdidla. Polyuretánové farby vytvárajú tvrdé a oderuvzdorné nátery. Používajú sa na natieranie drevených, kovových a plastových povrchov. Vyznačujú sa veľmi vysokou toxicitou,

j) štrukturálne farby – ide o špeciálny typ farby, ktorá sa nanáša na povrch hrubou vrstvou a po zaschnutí jej dodá vhodný vzor (štruktúru). Vďaka týmto typom farieb je možné dosiahnuť rôzne dekoratívne textúry stien. Štrukturálne farby sú vhodné na pokrytie betónu, dreva, sadrokartónu, omietok a mnohých ďalších povrchov,

k) striekacie a práškové farby – používajú sa na dosiahnutie špeciálnych vizuálnych efektov na povrchoch. Nanášajú sa na rôzne povrchy pomocou pištole. Vďaka týmto typom farieb je možné získať nátery odolné voči všetkým druhom trhlín a triesok. Produkty skupiny PCC zo série Rostabil (TNF, TPP, DPDP, DDPP) sa dajú úspešne použiť na výrobu práškových náterov pri tepelnom spracovaní. Ide o skupinu antioxidantov so štruktúrou na báze organických fosfátov. Produkty zo série Rostabil sa dajú použiť aj ako účinné tepelné a procesné stabilizátory. Vďaka svojim jedinečným vlastnostiam poskytujú kontrolu farby počas cyklov obrábania a vytvrdzovania.

Laky – ich typy a popis

Farby známe ako laky obsahujú pevné spojivo rozpustené v rozpúšťadle a v dôsledku jeho odparovania sa vysušujú. Sú široko používané ako materiály na pokrytie povrchov na dekoratívne a ochranné účely.

Laky majú tiež schopnosť rýchleho vytvrdzovania vo veľmi širokom rozsahu teplôt. Lak je typ povrchovej úpravy, ktorá dokáže vytvoriť transparentné alebo pigmentované nátery, kde hlavnou surovinou je tvrdý a lineárny polymér. Povaha a vlastnosti lakov silne závisia od typu ich štruktúry. Najobľúbenejšími rozpúšťadlami na výrobu lakov sú zvyčajne lakové liehoviny alebo minerálny terpentín. Je možné rozlíšiť mnoho druhov lakov, ktoré možno vo všeobecnosti rozdeliť do dvoch skupín: na báze rozpúšťadiel a na báze vody.

Druhy lakov na báze rozpúšťadiel

Laky na báze rozpúšťadiel vytvárajú veľmi tvrdé povlaky, ktoré vykazujú vysokú odolnosť voči mechanickému poškodeniu. Vytvorením homogénnej štruktúry tiež zabraňujú prenikaniu vlhkosti. Najdôležitejšou zložkou tohto typu laku je rozpúšťadlo, ktoré sa zvyčajne vyznačuje nepríjemným a intenzívnym zápachom. Laky na báze rozpúšťadiel možno rozdeliť do niekoľkých podskupín:

a) polyuretánové laky na báze rozpúšťadla – patria medzi najlepšie laky dostupné na trhu. Existujú jednozložkové a dvojzložkové laky. Jednozložkové polyuretánové laky využívajú na vytvrdnutie vlhkosť obsiahnutú vo vzduchu. Naproti tomu charakteristickým znakom lakov na báze dvoch zložiek sú dva stupne schnutia. Počas prvého stupňa sa rozpúšťadlo odparí, potom prebieha chemické sušenie a lak vytvrdne. Výhodami polyuretánových lakov sú ich odolnosť voči vlhkosti, ako aj vysoká flexibilita. Bohužiaľ, zvyčajne sú veľmi toxické. Umožňujú dosiahnuť širokú škálu povrchových úprav, od saténovej až po lesklú. Polyuretánové laky sa vďaka svojej odolnosti voči oderu používajú hlavne na lakovanie podláh v miestnostiach s vysokou intenzitou pohybu, ako sú haly a salóniky,

b) nitrocelulózové laky – hlavnou surovinou na ich výrobu je nitrocelulózová živica. Zvyčajne sa získava z bavlny, ktorá sa upravuje kyselinou sírovou alebo dusičnou. Nitrocelulózové laky obsahujú aj množstvo ďalších látok, ako sú polyesterové a alkydové živice, ktoré zlepšujú ich tvrdosť a lesk. Používajú sa aj plastifikačné prísady, najčastejšie ftaláty, ktoré zvyšujú odolnosť voči svetlu a teplote. Nitrocelulózové laky sa používajú ako materiály na lakovanie nábytku a rôznych drevených prvkov. Používajú sa aj ako základná vrstva pod polyuretánové laky,

c) olejovo-živicové laky – surovinami na ich výrobu sú vysychajúce oleje, prírodné alebo syntetické živice, riedidlá a zvyčajne veľké množstvo prísad upravujúcich ich vzhľad alebo vlastnosti. Tieto laky sa vyznačujú vysokou odolnosťou voči atmosférickým faktorom, najmä voči UV žiareniu. Bohužiaľ, vykazujú aj nízku tvrdosť a odolnosť voči oderu. Môžu sa použiť na natieranie všetkých drevených povrchov, od obkladov až po okná a dvere. Môžu sa použiť aj ako podlahové nátery v miestnostiach s nízkou premávkou,

d) liehové laky – majú veľmi krátky čas schnutia, ktorý zvyčajne nepresahuje 60 minút. Bohužiaľ, nie sú odolné voči všetkým nárazom a atmosférickým podmienkam. Surovinami na výrobu liehových lakov sú roztoky prírodných alebo syntetických živíc rozpustené v etylalkohole. Liehové laky sa dajú použiť na natieranie hračiek a rôznych drevených prvkov v interiéroch. Príkladom široko používaného laku tohto typu je leštidlo, ktoré poskytuje relatívne tvrdý povlak s charakteristickým leskom.

Laky na vodnej báze – druhy a použitie

V prípade lakov na vodnej báze je hlavným riedidlom voda. Metylester je zodpovedný za ich flexibilitu a povrchovo aktívne látky sú látky, ktoré znižujú ich povrchové napätie. Skupina PCC ponúka širokú škálu rôznych povrchovo aktívnych látok, ktoré sa dajú použiť v priemysle farieb a lakov. EXOdis PC30 sa môže použiť ako základné disperzné činidlo vo vo vode rozpustných formuláciách. Vďaka svojej štruktúre (vodná kyselina polyakrylová) dosahujú laky na vodnej báze vynikajúcu konečnú stabilizáciu. Tento produkt sa môže použiť aj na výrobu bielej dekoratívnej farby do interiéru.

Vodou riediteľné laky možno rozdeliť do troch skupín podľa typu použitého lepidla:

a) akrylové laky – sú to lacné látky, ktoré vytvárajú transparentné nátery bez zmeny farby dreva. Vyznačujú sa nízkou abrazivnosťou a mechanickou odolnosťou a ich najväčšou výhodou je nízka toxicita. Používajú sa najmä na natieranie drevených výrobkov pre domácnosť a natieranie podláh v miestach s nízkou premávkou,

b) polyuretánové laky na vodnej báze – vykazujú veľmi vysokú odolnosť voči oderu a mechanickému poškodeniu. Okrem toho sú necitlivé na vlhkosť a zmeny teploty. Rovnako ako polyuretánové laky na báze rozpúšťadiel sa delia na jedno- a dvojzložkové laky. Vďaka vytvoreniu veľmi odolných náterov sa často používajú na podlahy v obývacích izbách,

c) polyuretán-akrylové laky – ich vlastnosti závisia od pomeru oboch zložiek. Laky obsahujúce viac polyuretánu v zložení sa vyznačujú vyššou tvrdosťou. Polyuretán-akrylové laky existujú v jedno- alebo dvojzložkovej forme. Môžu tiež obsahovať množstvo tvrdidiel, ktoré zlepšujú ich mechanickú pevnosť a odolnosť voči oderu. Bohužiaľ, zvyšuje to aj ich toxicitu.

Moderné vodou riediteľné farby obsahujú množstvo rôznych zložiek. Preto je obzvlášť dôležité ich dôkladne premiešať, aby sa zabezpečila správna konzistencia a stabilita farby. Presne na tento účel sa používajú dispergačné činidlá. Okrem toho, že zabezpečujú vhodné výkonnostné vlastnosti farby, dodávajú jej aj požadovanú sýtosť farieb a zabezpečujú primeranú pigmentáciu. Produkty radu Rodys sú vysoko účinné dispergačné činidlá používané vo farbách obsahujúcich vodu ako rozpúšťadlo. Ideálne sa hodia pre vodné disperzie farbív, organických a anorganických pigmentov, ako aj spevňujúcich pigmentov. Optimálne výsledky možno pozorovať pri použití pigmentových pást na báze oxidov železa. Vďaka účinnému zabráneniu aglomerácie pigmentových častíc je konečný produkt dokonale zafarbený. Okrem toho produkty radu Rodys znižujú viskozitu suspenzií v disperziách s vysokým obsahom pevných látok. Táto rada produktov sa používa na procesy lakovania textílií, gumy, bitúmenu a betónu. Ďalším dispergačným činidlom, ktoré poskytuje vynikajúcu stabilizáciu bielych vodou riediteľných farieb, je Tensol DDM . Má veľmi dobré dispergačné vlastnosti voči titánovej bielej a minerálnym plnivám. Vďaka použitiu Tensol DDM sa dosahuje vysoká kompatibilita pigmentov vo farbách.