12.5.2. Компоненты лакокрасочных материалов

Лакокрасочные материалы, используемые в автомобилестроении, имеют обычно жидкую консистенцию и содержат в своём составе следующие инградиенты:

1. Плёнкообразователи — твёрдые или жидкие вещества (основа лакокрасочных материалов), предназначенные для создания сплошной твёрдой плёнки на окрашиваемой поверхности. Плёнкообразователь определяет адгезию, стойкость против воздействия окружающей среды (в первую очередь — против воздействия коррозии) и другие важнейшие качества.

К жидким плёнкообразователям относят натуральные и синтетические высыхающие масла (льняное, конопляное, хлопковое, подсолнечное и др.), на основе которых приготавливают масляные лаки, краски, грунтовки и шпатлёвки. После термической и химической обработки они являются основой различных сортов олифы. Лучшие сорта натуральной олифы получают из льняного масла.

Твёрдые плёнкообразователи — естественные смолы (шеллак, канифоль и продукты её переработки, асфальт и т. д.) и синтетические термопласты, термореакты и отверждающиеся полимеры (глифталевые и резольные смолы, эфиры, целлюлозы и т. п.). Для использования наиболее сильных и необходимых свойств плёнкообразователей их часто используют в виде смеси.

Основная масса лаков используется не в чистом виде, а идёт наряду с олифой для приготовления красок, грунтовок и других материалов. С этой целью в лак или олифу вводят пигмент и получают два вида красок:

олифа + пигмент ® масляная краска;

лак + пигмент ® эмалевая краска.

2. Пигменты — порошкообразные вещества (сухие краски). Добавление их в краску придаёт ей определённый цвет и непрозрачность слоя. Кроме того, они повышают атмосферостойкость ЛКП и замедляют старение. Пигменты находятся в краске во взвешенном состоянии. В качестве пигментов используют сажу, соли и окислы металлов, алюминиевый порошок (пудру), глины. Размер частиц пигмента значительно меньше толщины слоя плёнки краски.

Красящие вещества, растворяющиеся в плёнкообразователе, называют красителями.

Чаще всего применяют пигменты для получения цветов:

белых — цинковые, свинцовые, титановые белила;

жёлтых — охра, крон свинцовый и цинковый;

синих — ультрамарин, лазурь;

зелёных — окись хрома, медянка, зелёный крон;

красных — мумия, сурик железный или свинцовый, киноварь;

чёрных — сажа.

Основные цвета — синий, красный и жёлтый, а все остальные можно получить путём смешения: зелёный — жёлтого и синего, голубой — белого и синего и т. д.

Плёнкообразователи, в которых при высыхании не происходит химических превращений, а имеет место только испарение жидких компонентов, называют непревращаемыми, а покрытия из них — обратимыми. Время сушки зависит от летучести растворителя и толщины слоя.

Если химические превращения происходят, такие плёнкообразователи называют превращаемыми, и покрытия из них нельзя опять превратить в жидкость. Высыхание сопровождается реакциями полимеризации, поликонденсации и окисления. Образуется покрытие с пространственной структурой макромолекул. Для ускорения процесса и упрочнения слоя добавляют катализаторы (сиккативы) и применяют горячую сушку.

3. Сиккативы — это окислы свинца, марганца, кобальта или соли органических кислот этих металлов. Чрезмерная добавка сиккативов, наоборот, увеличивает время высыхания.

4. Растворители используют для растворения плёнкообразователей и образования лаков. Это летучие жидкости, полностью испаряющиеся при высыхании лакокрасочного материала.

5. Разбавители — более дёшевы, чем растворители. Используются только для понижения вязкости состава. Избыток разбавителя приводит к выпадению плёнкообразователя в осадок.

В качестве растворителей и разбавителей используют:

бензин-растворитель (уайт-спирит), узкая фракция прямогонного бензина, выкипает при 165...200⁰С;

каменноугольный сольвент (сольвент-нафта) является продуктом перегонки каменноугольной смолы, это смесь различных ароматических углеводородов и углеводородов других групп;

скипидар — продукт перегонки смолы хвойных деревьев. Выкипает при 153...170⁰С;

каменноугольный ксилол — ароматический углеводород, получают при ректификации сырого бензола;

растворители 646, 647, 648, 650 и разбавитель РДВ представляют собой смеси ацетона, ацетатов, спиртов и ароматических углеводородов в различных соотношениях;

ацетон — продукт сухой перегонки древесины или синтетической переработки ацетилена (таблицы 12.7, 12.8).

6. Пластификаторы или мягчители — добавляют к лакокрасочным материалам для придания покрытию эластичности (гибкости) и долговечности. Кроме того, пластификаторы могут повышать адгезию, свето-, тепло- и морозостойкость. В качестве пластификаторов используют льняное и касторовое масла, эфиры фталевой, фосфорной и других кислот, камфору и термопластичные смолы.

Выветривание, выпотевание и выщелачивание пластификатора с течением времени приводит к увеличению хрупкости покрытия и его разрушению.

7. Наполнители применяют в качестве примеси к слишком насыщенным и укрывистым красителям с целью их частичной замены и удешевления. Они способствуют более полному осаждению красителя и лучшему его закреплению. Наиболее часто используемые инертные наполнители — мел, гипс, каолин, тальк, и активные — гидрат окиси алюминия, блакфис.