- •Предисловие
- •Введение
- •Глава 1. Основные сведения о лакокрасочных материалах
- •1.1. Классификация и обозначение лакокрасочных материалов
- •Примеры обозначения лакокрасочных материалов.
- •1.2. Состав лакокрасочных материалов
- •1.2.1. Пигменты
- •Пигменты
- •1.2.2. Удешевляющие добавки, наполнители
- •1.2.3. Растворители
- •1.2.4. Добавки
- •Глава 2. Лакокрасочные материалы на основе поликонденсационных смол
- •2.1. Алкидные лакокрасочные материалы
- •1 Бункер для пигментов; 2 смеситель, быстроходный;
- •3 Смеситель напорный; 4, 5 бисерные мельницы;
- •6 Мерная емкость для лака; 7 хранилище одноколерных паст;
- •2.2. Свойства и применение алкидных лакокрасочных материалов
- •2.3. Карбамидо- и меламиноформальдегидные лакокрасочные материалы
- •2.3.1. Свойства и применение карбамидоформальдегидных
- •2.3.2. Меламиноформальдегидные лакокрасочные материалы
- •2.3.3. Фенолоформальдегидные лакокрасочные материалы
- •2.4. Алкидно-стирольные лакокрасочные материалы
- •2.4.1. Свойства и применение некоторых промышленных
- •2.4.2. Алкидно-акриловые эмали
- •2.5. Эпоксидные лакокрасочные материалы
- •2.6. Эпоксиэфирные лакокрасочные материалы
- •2.7. Полиэфирные лакокрасочные материалы
- •2.8. Полиуретановые лакокрасочные материалы
- •2.9. Кремнийорганические лакокрасочные материалы
- •2.10. Фуриловые лакокрасочные материалы (лаки и эмали)
- •2.11. Циклогексанонформальдегидные лаки
- •Глава 3. Лакокрасочные материалы на основе полимеризационных смол
- •3.1. Перхлорвиниловые лакокрасочные материалы
- •1 Замесочная машина; 2 краскотерочная машина для получения подколеровочных паст; 3 дежа; 4 смеситель; 5 диссольвер;
- •6 Мельница; 7 бисерная мельница; 8 промежуточная емкость;
- •9 Мерник; 10 шестеренчатый насос; 11 фильтр
- •1 Замесочная машина; 2 краскотерочная машина; 3 дежа;
- •4 Смеситель для эмали; 5 промежуточная емкость для основы; 6 смеситель для пигментной пасты; 7 мерник; 8 – фильтр;
- •9 Шестеренчатый насос
- •3.1.1. Лакокрасочные материалы на основе
- •3.2. Лакокрасочные материалы на основе полиакрилатов
- •3.3. Лакокрасочные материалы на основе поливинилацеталей
- •3.4. Эмали на основе хлоркаучука
- •3.5. Лакокрасочные материалы на основе эфиров целлюлозы
- •1 Мерники на весах, 2 емкости промежуточные; 3 насос шестеренчатый; 4 – малаксер; 5 смеситель с планетарной мешалкой;
- •6 Смеситель с якорной мешалкой; 7 центрифуга типа сго-100
- •3.6. Лакокрасочные материалы на основе битумов
- •3.7. Лакокрасочные материалы на основе природных смол
- •3.7.1. Циклокаучуковые эмали
- •3.8. Фторопластовые лаки и эмали
- •3.9. Эмали на основе хлорсульфированного полиэтилена
- •3.10. Пластизоли и органозоли (поливинилхлоридные лакокрасочные материалы)
- •3.10.1. Состав пластизолей и органозолей
- •3.10.2. Получение пластизолей и органозолей
- •3.11. Масляные и алкидные краски
- •1 Замесочная машина; 2 дежа; 3 краскотерочная машина;
- •4 Смеситель; 5 – насос; 6 фильтр
- •3.12. Порошковые краски
- •1 Электродвигатель, 2 мешалка; 3 турбосмеситель; 4 затвор; 5 рукав;
- •6 Смеситель; 7 вибросито; 8 затвор шлюзовой
- •3.12.1. Получение, свойства и применение порошковых красок
- •1 Смеситель сухих компонентов; 2 питатель; 3 экструдер двухчервячный;
- •4 Охлаждающее устройство; 5 мельница грубого помола; 6 мельница тонкого помола; 7 фильтр
- •3.13. Водоэмульсионные краски
- •1 Смеситель для приготовления раствора добавок; 2 весы; 3 хранилище для эмульсии; 4 насос; 5 – фильтр сетчатый; 6 смеситель быстроходный;
- •7 Промежуточный смеситель; 8 бункер для пигментов; 9 бисерная мельница; 10 смеситель
- •3.14. Контроль качества в лакокрасочной промышленности
- •3.15. Стандартизированные методы испытаний лакокрасочных материалов и покрытий
- •3.16. Определение технологических свойств лакокрасочных материалов
- •3.16.1. Условная вязкость
- •3.16.2. Срок годности
- •3.16.3. Содержание летучих и нелетучих твердых
- •3.16.4. Степень перетира
- •3.16.5. Цвет непигментированных лакокрасочных материалов
- •3.16.6. Укрывистость
- •3.16.7. Разлив
- •3.16.8. Электрические свойства
- •Глава 4. Лакокрасочные покрытия
- •4.1. Характеристика и классификация лакокрасочных покрытий
- •Классификация лкп по внешнему виду. Внешний вид поверхности покрытия характеризуется цветом, фактурой, качеством исполнения покрытия наличием или отсутствием дефектов. Определения основных дефектов.
- •Покрытий
- •Примеры обозначения лакокрасочных покрытий:
- •4.2. Требования, предъявляемые к лакокрасочным
- •1 Ньютоновское течение; 2 дилатантное течение;
- •3 Псевдопластическое течение; 4 пластическое течение;
- •4.3. Поверхностное натяжение жидких лакокрасочных материалов
- •4.4. Свойства порошковых лакокрасочных материалов
- •Глава 5. Взаимодействие лакокрасочных материалов с твердой поверхностью
- •5.1. Свойства твердой поверхности
- •5.2. Смачивание жидкими лакокрасочными материалами твердой поверхности
- •5.2.1. Формирование поверхности контакта
- •1 Подложка; 2 воздушные полости; 3 лакокрасочный материал
- •5.2.2. Смачивание поверхностей на воздухе
- •5.2.3. Смачивание увлажненных и погруженных в воду поверхностей
- •Глава 6. Свойства и разновидности покрытий
- •6.1. Прочностные и деформационные свойства
- •6.2. Факторы, влияющие на механические свойства покрытий
- •6.3. Покрытия целевого назначения. Морозостойкие покрытия
- •6.4. Износостойкие покрытия
- •6.5. Вибропоглощающие покрытия
- •6.6. Кавитационностойкие покрытия
- •6.7. Методы определения механических свойств пленок
- •6.7.1. Адгезия
- •6.7.2. Природа адгезионных связей
- •6.7.3. Молекулярное взаимодействие
- •6.7.4. Хемосорбционное взаимодействие
- •6.7.5. Электростатическое взаимодействие
- •6.7.6. Диффузионное взаимодействие
- •6.7.7. Факторы, влияющие на адгезионную прочность покрытий
- •1 Поливинилбутираль; 2 поликапроамид; 3 пентапласт; 4 сэвилен
- •6.7.8. Длительная адгезионная прочность
- •6.7.9. Взаимодействие покрытий с гидрофильными веществами
- •6.7.10. Покрытия целевого назначения
- •6.7.11. Методы определения адгезионной прочности
- •6.8. Внутренние напряжения
- •6.8.1. Возникновение и релаксация внутренних напряжений
- •6.8.2. Факторы, влияющие на внутренние напряжения
- •6.9. Проницаемость покрытий
- •6.9.1. Перенос жидкостей и газов через пленки
- •I покрытия с явной пористостью; II покрытия со скрытой пористостью;
- •III беспористые покрытия
- •1 Масляное; 2 алкидное; 3 хлоркаучуковое;
- •4 Битумное
- •6.9.2. Факторы, влияющие на проницаемость
- •6.9.3. Методы определения проницаемости
- •6.10. Оптические свойства
- •6.10.1. Пропускание, поглощение и отражение света покрытиями
- •I воздух; II пленка; III подложка
- •1 Полиакрилатного; 2 ацетилцеллюлозного; 3 меламиноалкидного;
- •4 Ацетилцеллюлозного с 0,3% 2-гидрокси-4-метоксибензофенона;
- •5 Ацетилцеллюлозного с 0,55 2,2-дигидрокси-4-метоксибензофенона
- •6.10.2. Покрытия как средство цветового оформления изделий и объектов
- •6.10.3. Покрытия целевого назначения
- •6.10.4. Методы определения оптических свойств покрытий
- •6.11. Электрические свойства
- •Глава 7. Определение физико – механических свойств лакокрасочных покрытий
- •7.1. Получение свободных пленок
- •7.1.1. Получение лакокрасочных покрытий для испытаний
- •7.1.2. Толщина лакокрасочных покрытий
- •7.1.3. Прочность пленок при ударе
- •7.1.4. Твердость покрытия по маятниковому прибору
- •Глава 8. Технология нанесения лакокрасочных материалов
- •8.1. Способы нанесения лакокрасочных материалов на поверхность
- •8.1.1. Классификация способов окрашивания
- •8.2. Пневматическое распыление
- •8.3. Электростатическое распыление
- •1 Окрасочная камера; 2 – пульт дистанционного управления;
- •6 Дозирующее устройство; 7 кенотронный выпрямитель тока;
- •8 Электростатический генератор; 9 – вытяжная вентиляция
- •8.4. Гидравлическое распыление
- •1 Корпус; 2 насос; 3 всасывающий клапан; 4 приемный шланг; 5 фильтр; 6 нагнетательный клапан; 7 сальник; 8 напорный шланг; 9 кран; 10 «удочка»; 11 форсунка
- •8.5. Окунание и облив
- •1 Ванна; 2 насос; 3 карман; 4 сточный лоток; 5 изделие
- •1 Подающие валки; 2 карандаш; 3 ванна с лакокрасочным материалом;
- •4 Ограничительные шайбы; 5 сушильный транспортер
- •8.6. Валковый способ
- •8.7. Электроосаждение
- •8.7.1. Электрофоретическое нанесение дисперсий
- •8.7.2. Электроосаждение лакокрасочных материалов из водных растворов
- •8.7.3. Лакокрасочные материалы при электроосаждении
- •8.7.4. Технология получения покрытий
- •12 Фильтр; 13 теплообменник
- •8.8. Получение покрытий способом электрополимеризации
- •8.9. Хемоосаждение
- •8.10. Ручные способы нанесения жидких лакокрасочных материалов
- •Глава 9. Способы отверждения покрытий
- •9.1. Тепловое отверждение покрытий
- •9.1.1. Конвективный способ
- •I подъем температуры, II собственно сушка, III охлаждение покрытия
- •9.1.2. Терморадиационный способ
- •1 Вентилятор; 2 воздушная завеса; 3 корпус камеры;
- •4 Рабочая зона; 5 излучатель; 6 тамбуры;
- •7 Конвейер; 8 изделие
- •9.1.3. Индукционный способ
- •9.2. Отверждение покрытий под действием уф излучения
- •9.3. Радиационное отверждение покрытий
- •1 Деталь мебели; 2 лаконаливная машина; 3 радиационно-химическая установка с ускорителями электронов
- •Глава 10. Технология окрашивания металлов
- •10.1. Подготовка поверхности перед окрашиванием
- •10.1.1. Механические способы очистки
- •10.1.2. Термические способы очистки
- •10.1.3. Химические способы очистки
- •Метасиликат натрия 3–5
- •10.1.4. Травление
- •10.1.5. Удаление старых покрытий
- •10.2. Нанесение конверсионных покрытий
- •10.3. Стадии технологического процесса получения покрытий
- •10.3.1. Грунтование
- •10.3.2. Шпатлевание
- •10.3.3. Нанесение верхних слоев покрытия
- •10.3.4. Шлифование и полирование
- •Глава 11. Технология окрашивания неметаллических материалов
- •11.1 Окрашивание и лакирование древесины. Покрытия древесины: прозрачные и непрозрачные
- •11.1.1. Получение прозрачных покрытий
- •11.1.2. Получение непрозрачных покрытий
- •11.2. Окрашивание и лакирование кожи
- •11.2.1. Покрывное крашение
- •11.3. Окрашивание пластмасс и резины
- •11.4. Технология изготовления декоративных
- •Литература
- •Оглавление
- •Химия и технология лакокрасочных материалов и покрытий
- •220050. Минск, Свердлова, 13а.
- •220600, Г. Минск, ул.Красная, 23. Заказ .
1 Смеситель для приготовления раствора добавок; 2 весы; 3 хранилище для эмульсии; 4 насос; 5 – фильтр сетчатый; 6 смеситель быстроходный;
7 Промежуточный смеситель; 8 бункер для пигментов; 9 бисерная мельница; 10 смеситель
Краскам присвоен начальный индекс «Э» при обозначении марок, например, краска ЭВА17 или краска ЭКЧ26. По типу пленкоообразующего вещества водоэмульсионные краски подразделяют на:
поливинилацетатные (ВА) на основе поливинилацетатной дисперсии;
сополимеровинилацетатные (ВС) на основе водных дисперсий сополимеров винилацетата с дибутилмалеинатом или этиленом;
бутадиен стирольные (КЧ) на основе латексов типа СКС65ГД, представляющих собой сополимер бутадиена со стиролом;
акрилатные (АК) на сонове сополимеров акрилатной дисперсии;
сополимеровинилхлоридные (ХВ) на основе смеси сополимера винилхлорида с винилиденхлоридом и бутадиен-стирольного латекса.
По назначению водоэмульсионные краски подразделяют на краски для наружных работ, краски для внутренних работ и краски целевого назначения. При обозначении марок для каждой из этих групп принята в качестве первой цифры соответственно 1, 2 и 5, например, краска ЭВА17, ЭКЧ26, ЭВА524.
Исходные материалы. В состав водоэмульсионных красок кроме пленкообразующих веществ входят пигменты, наполнители, вода и вспомогательные функциональные вещества диспергаторы, эмульгаторы, стабилизаторы, загустители, антивспениватели (пеногасители), антисептики, ингибиторы коррозии, а также добавки гидрофобизирующие, структурирующие, коалесцирующие и др.
Пленкообразующие вещества. К важнейшим пленкообразователям, входящим в состав водоэмульсионных красок, относятся водные дисперсии поливинилацетатная, сополимерацетатная, полиакрилатные, а также бутадиенстирольный латекс.
Дисперсия поливинилацетатная гомополимерная белая вязкая жидкость, представляющая собой продукт полимеризации винилацетата в водной среде в присутствии защитного коллоида и инициатора. Эта дисперсия выпускается в пластифицированном виде и применяется в качестве связующего и клея в различных отраслях промышленности. В производстве водоэмульсионных поливинилацетатных красок применяют, главным образом, непластифицированные дисперсии марок Д50Н, Д50В и Д50С низко-, высоко- и средневязкие, содержащие 50% полимера и реже пластифицированные дисперсии марок ДБ47/7С и ДБ48/4С, содержащие соответственно 47 и 48% полимера и 59 и 1014% пластификатора. Размер частиц в дисперсии 13 мкм, содержание остаточного мономера не более 0,5%. Дисперсии образуют гладкие, однородные покрытия, обладающие удовлетворительной адгезией.
Сополимерная дисперсия С135 винилацетата с дибутилмалеинатом продукт эмульсионной сополимеризации мономеров (в соотношении 2/1 по массе) в водной среде в присутствии эмульгаторов (поливинилового спирта) и инициатора (персульфата аммония). По внешнему виду дисперсия С135 вязкая жидкость белого цвета, свето-, масло- и бензостойкая. Она не требует дополнительной пластификации и характеризуется по сравнению с поливинилацетатной дисперсией лучшими защитными свойствами и водостойкостью.
Латекс синтетический СКС65ГП продукт сополимеризации бутадиена со стиролом (в соотношении 35/65 по массе) в водной эмульсии в присутствии некаля и натриевого мыла СЖК в качестве эмульгатора. Латекс содержит 4748% нелетучих веществ и не более 0,08% незаполимеризованного стирола. Латекс должен обладать стабильностью в присутствии пигмента в смеси с двуокисью титана анатазной формы, не должен оставлять комков и крупинок при перемешивании в течение 2 ч.
Водная дисперсия акрилового сополимера МБМ5С продукт эмульсионной сополимеризации смеси трех мономеров метилметакрилата, бутилакрилата и метакриловой кислоты. Сополимер образует покрытия, характеризующиеся прочностью при изгибе, хорошей адгезией, свето- и атмосферостойкостью.
Водоэмульсионные акрилатные краски применяют для наружных работ, поскольку покрытия отличаются длительным сроком службы.
Пигменты и наполнители. Из неорганических пигментов в производстве водоэмульсионных красок применяют двуокись титана анатазной и рутильной формы, метопон, кроны свинцовые и стронциевые, ультрамарин, окись хрома, железоокисные и земляные пигменты. Не рекомендуют применять: свинцовые белила из-за их токсичности; цинковые белила и кроны, обладающие слабоосновными свойствами, и поэтому не совмещающиеся с водными полимерными дисперсиями; лазурь железную (милори), разлагающуюся в щелочных растворах (особенно при окраске штукатурки и цемента) с выделением оксида железа.
В водоэмульсионные краски, наносимые непосредственно на металлические поверхности, вводят ингибиторные пигменты (хромат стронция, силикохромат свинца и др.), предохраняющие подложку от коррозии.
Из органических пигментов применяют азопигменты (пигмент алый, пигмент красный, пигмент оранжевый прочный и др.) и фталоцианиновые (пигмент голубой фталоцианиновый, пигмент зеленый фталоцианиновый).
Из наполнителей применяют в основном тальк и барит, реже мел и асбест, а каолин в особых случаях, в качестве добавки.
Вода. Водоэмульсионные краски содержат около 50% (мас.) воды, причем половина этого количества входит в состав водной дисперсии пленкообразователя, а вторая половина расходуется на разбавление краски для доведения ее вязкости (консистенции) до требуемого значения.
Используют дистиллированную воду (ГОСТ 70972) или деминерализованную (умягченную) воду, получаемую путем умягчения водопроводной воды, обработкой двумя натрийкатионитными фильтрами. Жесткость не более 3 мэкв/л.
Вспомогательные вещества и добавки. Диспергаторы вещества, смачивающие пигменты и наполнители, ускоряющие их диспергирование (перетир) в жидкой среде и равномерное распределение в красках. К числу диспергаторов относятся полифосфаты (полифосфат натрия, триполифосфат натрия и др.), лецитин, поливиниловый спирт.
Полифосфат натрия технический (NaPO3)nH2O продукт термической дегидратации мононатрийфосфата, получают при взаимодействии фосфорной кислоты с кальцинированной содой. Выпускается в виде порошка или стекловидных кусков.
Триполифосфат натрия технический продукт термической переработки ортофосфорной кислоты, содержащей 9293% Na2P3O10 порошок белого цвета.
Защитные коллоиды диспергатор поливиниловый спирт служит одновременно защитным коллоидом поливинилацетатных дисперсий, образуя нерастворимый в воде продукт в присутствии диметилолмочевины или альдегида и катализатора типа NH4Cl. ПВА повышает водостойкость ПВА-покрытий.