Лакокрасочные строительные материалы

Методические предпосылки.

Вязкость красок и лаков относится к реологическим свойствам и непосредственно связана со структурой материала. Этот показатель в большей мере влияет на технологию малярных работ. В соответствии с современными стандартами, как правило, определяют условную вязкость красок и лаков по скорости истечения заданного объема материала через калиброванное сопло известного диаметра при известной температуре (обычно 20 °С). Вязкость материала, по уравнению Пуазейля (Пас),

η = πr⁴Рt / (8lV) (10.13)

где r и l  радиус и длина капилляра; Р  давление, приложенное к материалам; V  объем материала, вытекающего за время t из капилляра.

Для соответствующих испытаний используют вискозиметры ВЗ-4 (рис. 10.6) и ВЗ-1. Вискозиметр ВЗ-4 представляет собой цилиндрический сосуд (пластмассовый или дюралевый) емкостью (100±0,5) мл, переходящий в полый конус. Коническая часть сосуда заканчивается соплом из нержавеющей стали диаметром и высотой (4±0,002) мм. В верхней части цилиндра имеется желоб для слива избытка испытуемого материала. При испытании вязкости лакокрасочных материалов с вязкостью по вискозиметру ВЗ-4 менее 12 с или более 200 с применяют вискозиметр ВЗ-1 с двумя сменными соплами диаметром 2,5 и 5,4 мм.

При испытании сравнительно густых лакокрасочных материалов используют метод падающего шарика. В основе этого метода лежит закон Стокса^-

v = 2r²(ρ₁  ρ)g/(9η|) (10.14)

где v — скорость падения шарика радиусом r и плотностью ρ₁ в трубке с материалом, имеющим вязкость η и плотность ρ.

Вискозиметр для испытания по методу падающего шарика (рис. 10.7) представляет собой стеклянную трубку длиной 35 см, диаметром 20 мм. Трубка закрепляется в штативе, ее нижнее отверстие плотно закрыто корковой пробкой. Для поддержания необходимой температуры трубку помещают в водяную баню. Стальной шарик имеет диаметр 7,935 мм и массу 2,033 г.

Укрывистость лакокрасочных материалов связана с разностью показателей преломления среды и пигмента и зависит от комплекса факторов, в том числе оптических свойств пигмента, его дисперсности, химического состава и цвета связующего (пленкообразующего), а также многих других. Укрывистость определяют визуальным методом с помощью стеклянной пластины с тремя полосами (две полосы нанесены черной и одна белой краской) или «шахматной доски» (с черными и белыми квадратами), инструментальным или инструментально-математическим методами.

Сущность визуального метода связана с нанесением на стеклянную пластину с цветными полосами или на «шахматную доску» испытуемой краски до тех пор, пока полосы или квадраты будут не видны. Стеклянную пластину размером (100300 мм толщиной 2...2,5 мм (ширина полос черной и белой краски 15 мм, длина 250 мм, между ними равные расстояния) используют, как правило, при определении укрывистости пигментов и густотертых масляных красок. При определении укрывистости водоэмульсионных красок, эмалей и других материалов используют «шахматную доску», которую готовят одним из следующих способов. На листе белой ватманской бумаги размером 200200 мм отмечают 16 квадратов размером 5050 мм. Восемь квадратов в шахматном порядке закрашивают черной тушью. После высыхания туши лист наклеивают на доску из древесины или стеклянную пластину и покрывают слоем нитролака. Другой способ изготовления предусматривает соответствующую окраску фанеры, предварительно покрытую белой масляной краской.

Инструментальный метод основан на измерении коэффициента яркости покрытий разной (отношение яркости покрытия к яркости эталона) толщины на белой и черной подложке и измерении соответствующего коэффициента контрастности. Этот метод пригоден в основном для испытания эмалей, кроме белых и светлых тонов, коэффициент яркости которых не менее 0,6. При величине коэффициента контрастности 0,98 поверхность считается укрытой.

Инструментально-математический метод связан с определением коэффициента яркости неукрывающего и переукрывающего покрытия на черной и белой подложке. При обработке экспериментальных данных и расчетах используют ЭВМ.

Степень высыхания лакокрасочных покрытий связана с комплексом физико-химических факторов. Современные стандарты предусматривают определение степени высыхания по семибалльной шкале. Сущность этого метода связана с измерением способности лакокрасочного покрытия удерживать на своей поверхности инородные тела через определенное время после начала высыхания.