2 Експериментальна частина

2.1 Об’єкти дослідження

2.1.1 Лак алкідний ПФ-060

При виконанні дослідницької роботи використовували лак алкідний ПФ-060 виробництва ТОВ «Аврора», основні властивості якого приведені у таблиці 2.1.

Таблиця 2.1 – Фізико-хімічні показники алкідного лаку ПФ-060

Показник	Одиниця вимірювання	Величина показника	Державний стандарт або ТУ
1	2	3	4
Колір по йодометричній шкалі	мгI2/100	не 60	ТУ 6-10-612-76
Зовнішній вигляд		Прозорий	ТУ 6-10-612-76
Умовна в’язкість по віскозиметру ВЗ-246 при 20^оС	с	70-90	ТУ 6-10-612-76
Масова частка нелетких речовин	%	52-55	ТУ 6-10-612-76
Твердість плівки по маятниковому приладу типу ТПМ	Відносні одиниці	0,12	ТУ 6-10-612-76
Чистота		Чистий без меха-нічних включень та пилу	ТУ 6-10-612-76

2.1.2 Поверхнево – активна речовина EFKA WE 3110

Efka® WE 3110 являється неіоногенною поверхнево-активною речовиною з відмінною здатністю стабілізації води в алкідних фарбах. Добавка також може бути використана для покращення стабільності водорозчинних систем. Можна виділити наступні властивості Efka® WE 3110:

• відмінні емульгуючі властивості;

• легкість внесення;

• підтримання властивостей алкідних фарб;

• значне зниження загального ВОС (летких органічних речовин).

Рекомендована кількість добавки для додавання у лакофарбовий матеріал складає від 0,3% до 3 мас.%. Технічні характеристики наведені у таблиці 2.3.

Таблиця 2.3 – Технічні характеристики EFKA WE 3110.

Показник	Значення
Зовнішній вигляд	Водний розчин етоксильованих вищих спиртів
Тип ПАР	неіоногенна
Вміст води	~ 15 %
В’язкість, м Па ∙с	<= 300
рН водного розчину	~ 6,5

2.1.3 Модифікована лляна олія

Лляна олія — рослинна олія, яку добувають екстрагуванням з насіння льону. Рекомендована для використання у якості модифікованої добавки для ЛКМ. Відмінною властивістю даного жиру є високе значення йодного числа,основні показники лляної олії представлені в таблиці 2.4.

Таблиця 2.4 – Характеристика модифікованої лляної олії

Показник	Значення
Зовнішній вигляд	Прозора, в’язка світло – жовта рідина без механічних домішок. Допускається легка опалесценція.
Епоксидне число, %	4 – 11
Йодне число, гJ/100 г, не більш	157
Кислотне число, мг КОН/г, не більш	0, 5 – 3,5
Сухий залишок, %	93
Термостійкість при температурі (200±5)0С, %	0,5
Температура замерзання, 0С	5

Модифікована лляна олія має такий вигляд (рис.2.1).

Рисунок 2.1 – Модифікована лляна олія.

2.1.4 Піногасник BYK - 066 N

Розчин полісилоксанів , що руйнують піну. BYK - 066 N - піногасник силіконовий для систем покриттів , що містять розчинник , призначений для запобігання утворення піни і бульбашок повітря під час виробництва , фасування та нанесення фарби. BYK ® -066 N має високу ефективність і пропонує оптимальне видалення піни при використанні тільки мінімальних кількостей несумісних речовин. Переважні сполучні - це : хлоркаучук , епоксиди , двокомпонентні поліуретанові композиції , алкіди , а також мимовільно структурує акрилати . Нелеткі речовини : < 1 %.

2.1.5 Спирторозчинні барвники фірми "Реатекс"

Пігмент - барвник , носій кольору. Являє собою тонкий порошок мінерального ( природного ) органічного або синтетичного походження. Пігменти нерозчинні у воді та інших розчинниках , тому фарби з ними дають непрозоре покриття . Пігменти є однією з головних складових частин фарб і емалей. З цієї причини їх властивості вирішальним чином впливають на характер лакофарбового покриття. Цих властивостей кілька : колір , світлостійкість і хімічна стійкість , барвна і криюча здатність, тонкість помелу і маслоємність.

Барвна здатність - збереження кольору при розведенні білилами . Деякі пігменти « втрачають » колір вже при невеликих розбілах ( 1:10-1:15 ) , а інші , особливо органічні , «тримають » колір навіть у дуже малих концентраціях - до 1:2000 і більше. Таким чином , ця характеристика пігменту впливає на його витрату при складанні фарбувальних складів.

Криюча здатність, показує , скільки необхідно фарби , щоб зафарбувати поверхню площею один квадратний метр , причому колір самої поверхні при цьому не повинен просвічувати .

Тонкість помелу впливає на фарбувальну і криючу здатність : чим він тонше , тим краще ці показники (правда , тільки до певного ступеня) . Найтонший помел мають пігменти для художніх фарб, ескізні - середній , а в малярних складах використовують пігменти середнього і грубого помелу як більш дешеві.

Маслоємність визначає кількість сполучного , необхідне для отримання густої , однорідної маси певної в'язкості. Необхідна кількість сполучного відрізняється в 10-15 разів для різних пігментів. Цей показник впливає не тільки на витрату зв'язуючого (масла , лаку) , але і непрямим чином на криючу здатність фарби.

Чорні пігменти. Представлені двоокисом марганцю і сажею. Двоокис марганцю - один з найбільш недорогих пігментів з хорошими властивостями , тому його широко застосовують у будь-яких фарбувальних складах. Криюча здатність складає 40 г/м². Прискорює висихання масел. Сажа являє собою майже чистий вуглець і має два різновиди: сажа газова і лампова кіптява . У водних складах не застосовують, оскільки через дуже малої ваги ( щільності) вона спливає і важко перемішується. Інші види чорних пігментів (виноградна чорна , палена кістка) частіше застосовують для приготування художніх фарб.

Червоні пігменти бувають природні і синтетичні. Залізний сурик – дуже міцний природний пігмент червоно – коричневого кольору, що має в основі окис заліза. Має яскраво виражену антикорозійну дію і застосовується для покриттів металевих конструкцій у вигляді грунтівок , фарб і емалей. Хороша барвна здатність і криюча здатність (до 20 г/м² ) дозволяють економно його витрачати. Різновиди сурику - редоксайд (темно – червоного кольору) і капутмортум (червоно – фіолетовий). Свинцевий сурик – важкий порошок червоно – оранжевого кольору. Його барвна здатність невелика , але зате це дуже криючий пігмент з сильним антикорозійною властивістю. На жаль , вельми отруйний і дефіцитний, тому його застосовують обмежено , в основному для захисного покриття і грунтування металу перед фарбуванням. Прискорює висихання масел.

Охра червона ( палена ) – червоно – коричневий пігмент. Застосовують в будь-яких фарбувальних складах для зовнішніх і внутрішніх робіт. Світлостійка і хімічно стійка. Фарбувальна здатність і криюча невеликі. Мумія синтетична – червоний пігмент світлого або темного відтінку. Застосовують у всіх фарбувальних складах. Криюча здатність дуже хороша до 20 г/м². Для фарбування металу застосовувати не можна (викликає корозію ) . Крон червоний буває різного кольору , від яскраво – червоного до оранжево – апельсинового . Стійкий антикорозійний пігмент , який має застосування в будь-яких фарбувальних складах . Пігмент червоний ( залізоокисний ) має високу фарбувальну здатність і середньою світлостійкістю , отруйний і невологостійкий .Кіновар – яскраво – червоний пігмент природного або синтетичного ( штучного) походження , має приблизно ті ж властивості , що й попередні пігменти. Йде в основному на обробку інтер'єрів в будь-яких фарбувальних складах . Марс червоний ( прожарений ) - стійкий пігмент темно – червоного кольору. Застосовують для будь-яких робіт , у тому числі зовнішніх , у всіх фарбувальних складах . Бакан – оранжево – червоний пігмент – використовують для приготування фарбувальних складів у внутрішній обробці .

Жовті пігменти. Охра - один з найпоширеніших і недорогих світлостійких пігментів. Колір її коливається від піщано – жовтого до світло – коричневого. Фарбувальна і криюча здатність охри середні , тому білила додають тільки в невеликій кількості. Використовують у всіх малярних складах , особливо часто для фарбування підлог . Сієна натуральна нагадує за кольором охру ​​, але має сірувато – помаранчевий відтінок і трохи темніше її. Стійкий до різних агресивних середовищ і до світла пігмент має широке застосування у всіх видах складів забарвлень . Крон цинковий - дуже стійкий , нейтрально жовтий або із зеленуватим відтінком пігмент. Володіє хорошим антикорозійним ефектом , але отруйний, тому вимагає обережності в роботі. Застосовують в будь-яких складах для зовнішніх і внутрішніх робіт. Крон свинцевий має кілька різновидів від лимонно – жовтого до оранжевого кольору , що володіють дуже хорошою фарбувальною і криючою здатністю. Сильне антикорозійне дію і хороша світлостійкість дозволяють застосовувати пігмент у фарбувальних складах для металів і в будь-яких малярних роботах .

Сині пігменти. Ультрамарин – пігмент насиченого синього кольору , стійкий до лугу і світла , але нестійкий до кислоти . Застосовують в будь-яких складах і в якості добавок до побілки для нейтралізації можливої ​​жовтизни . Всім відома синька для білизни являє собою майже чистий ультрамарин. Не можна змішувати з пігментами , що містять мідь і свинець ( мідянка , свинцеві крон і білила ) . Кобальт синій – кращий серед синіх пігментів , стійкий до більшості речовин і світла. Використовується в основному в художніх фарбах через дефіцитності і дорожнечі . Блакитний фталоціаніновий пігмент – барвник має високу фарбувальну здатність і дає в суміші з білилами гарні блакитні відтінки. Застосовується для будь-яких робіт в малих кількостях , оскільки досить дорогий. Стійкий до світла і більшості шкідливих речовин , крім лугу.

Коричневий пігмент . Умбра натуральна – недорогий і вельми стійкий природний пігмент землисто – коричневого кольору , іноді із слабким зеленуватим ( оливковим) відтінком. Різновид - умбра палена - має червоно – коричневий колір. Застосовуються обидва пігменту для будь-яких робіт , в будь-яких складах і володіють хорошими показниками ( барвна і криюча здатність, міцність) . Мумія природна – пігмент коричневого кольору , недорогий і стійкий . Властивості схожі з умброю . Марс коричневий має кілька різновидів від світло - до темно – коричневого кольору. Сієна палена - стійкий у всіх відносинах пігмент цегляно – коричневого кольору. Властивості і область застосування аналогічні сиене натуральної , з якої шляхом випалу отримують палену різновид пігменту.

Основні характеристики пігментів представлені в таблиці 2.5.

Таблиця 2.5 – Властивості спирторозчинних пігментів фірми "Реатекс"

Колір пігменту	Назва характеристики пігменту	Значення
Чорний (Solvent Black 27)	Питома густина, г/см^3	1,36
	Насипна густина, г/см^3	0,29
	Вологість,%	1,04
	pH – число водної суспензії	6,30
	Світлостійкість ( шкала від 1 до 8)	6
	Розчинність в етанолі, г/л	60
Коричневий (Solvent Brown 43)	Питома густина, г/см^3	1,51
	Насипна густина, г/см^3	0,52
	Вологість,%	0,82
	pH число водної суспензії	4,9
	Світлостійкість( шкала від 1 до 8)	7
	Розчинність в етанолі, г/л	150
Жовтий (Solvent Yellow 19)	Питома густина, г/см^3	1,64
	Насипна густина, г/см^3	0,52
	Вологість,%	0,82
	pH– число водної суспензії	3,9
	Світлостійкість( шкала від 1 до 8)	6
	Розчинність в етанолі, г/л	150
Синій (Solvent Blue 70)	Питома густина, г/см^3	1,25
	Насипна густина, г/см^3	0,34
	Вологість,%	0,73
	pH– число водної суспензії	7,9
	Світлостійкість( шкала від 1 до 8)	6
	Розчинність в етанолі, г/л	70

Продовження таблиці 2.5.

Колір пігменту	Назва характеристики пігменту	Значення
Червоний (Solvent Red 109)	Питома густина, г/см^3	1,21
	Насипна густина, г/см^3	0,38
	Вологість,%	0,78
	pH – число водної суспензії	6,4
	Світлостійкість( шкала від 1 до 8)	6
	Розчинність в етанолі, г/л	70
Жовтий (Solvent Yellow 25)	Питома густина, г/см^3	1,67
	Насипна густина, г/см^3	0,57
	Вологість,%	0,9
	pH– число водної суспензії	3,9
	Світлостійкість ( шкала від 1 до 8)	6
	Розчинність в етанолі, г/л	150
Червоний (Solvent Red 122)	Питома густина, г/см^3	1,21
	Насипна густина, г/см^3	0,28
	Вологість,%	0,78
	pH – число водної суспензії	6,4
	Світлостійкість( шкала від 1 до 8)	7
	Розчинність в етанолі, г/л	70

2.1.6 Пігментна паста

Приблизний склад пігментної пасти:

• 60г ᴂl/о жовтого;

• 0,2г бентону Sd – 1;

• 20г лаку ПФ – 060;

• 20г розчинника уайт – спіриту.

Основні параметри пігментної пасти приведені у таблиці 2.6.

Таблиця 2.6 – Характеристика пігментної пасти

Показник	Значення
Колір	Темно – жовтий
Зовнішній вигляд	Однорідна густа маса
Сухий залишок,%	70
В'язкість по віскозиметру ВЗ 246з діаметром сопла 4,с	320
Розчинність	Уайт – спірит, сольвент

2.1 7 Сикатив ПоліАрт 1-7.1

Сикатив ПоліАрт 1-7.1 представляє собою поєднання сикативів, розроблених для заміни свинцю з ціллю екологічності та задоволення потреб лакофарбової промисловості.

Особливості сикативу

Кобальт створює ефект швидкого висихання поверхні, а цирконій виконує функцію активної,глибокої сушки. Збалансоване співвідношення металів кобальта і цирконія в ПоліАрт 1-7.1 , дає оптимальні результати у відношенні початкової та кінцевої сушки. ПоліАрт 1-7.1 має низьку в’язкість і особливо підходить до білих та світлих фарбувальних систем.

Застосування

Сикатив ПоліАрт 1-7.1 може бути використаний у всіх зв’язуючих, які висихають шляхом окислення і особливо підходить для білих і світлих фарб.

Дозування

Експерименти показали, що максимальна кількість сикативу ПоліАрт 1-7.1 , повинна складати 0,25 – 1% по відношенню до твердого зв'язуючого, в залежності від зв'язуючого і барвників системи.

При використанні барвників, які уповільнюють процес сушки, такі як сажа або Толуїдин червоний, необхідно збільшити дозу сикативу або додати стабілізатор.