30

1. Загальні відомості

Лакофарбовими називають природні чи штучні матеріали, які наносять у в'язко-рідкому стані тонким шаром на будівельні конструкції та деталі з метою утворення плівки для захисту їх від шкідливих впливів навколишнього середовища, архітектурно-художнього оформлення та поліпшення санітарно-гігієнічних умов.

Такі матеріали поділяють на основні та допоміжні. Основні -це фарби, лаки та емалі, допоміжні — ґрунтувальні, шпаклювальні суміші, використовувані при підготовці поверхонь під зафарбовування, розчинники, розбавлювачі тощо.

Лакофарбові матеріали розрізняють також за типом плівкоутнп рювальних речовин (олійні, полімерні, вапняні, цементні, силікатні, клейові тощо).

Основними компонентами лакофарбових матеріалів є зв'язуючі речовини та пігменти.

ЗВ ЯЗУЮЧІ РЕЧОВИНИ

Призначення зв'язуючих речовин полягає в скріпленні чг.сп пігменту й наповнювача із зафарбовуваною поверхнею.

Зв'язуючими речовинами у фарбових сумішах є такі матері, полімери — у полімерних фарбах, лаках, емалях; каучуки — в і

учукових фарбах; оліфи — в олійних фарбах; клеї (тваринний і ка-зеїговий) — у клейових фарбах; похідні целюлози — у нітролаках; неорганічні в'яжучі речовини — у цементних, вапняних, силікатних

фарбах.

Розглянемо найпоширеніші з них.

Полімери застосовують у фарбах і лаках разом із розчинником, а також у поєднанні з оліфою чи цементом (полімерцементні фарбові суміші). Використання синтетичних полімерів значно скорочує витрату рослинних олій на виробництво фарбових сумішей, розширює асортимент довговічних та економічних фарбових сумішей нових ви­дів.

Зв'язуюче вибирають з урахуванням міцності його зчеплення з ос-_> новою (адгезії) після затвердіння. Для безводних сумішей зв'язуючими є оліфи та синтетичні водонерозчинні полімери, що забезпечують водостійке покриття, як цементи та рідке скло.

Оліфи — зв'язуючі для олійних фарб. їх поділяють на групи: І натуральні, ущільнені (напівнатуральні) та штучні (синтетичні). Натуральні оліфи — це продукти нагрівання до 160... 300 °С (варіння) рослинних висихаючих олій (лляної, конопляної, тунгової) при безперервному перемішуванні й продуванні крізь них повітря. Щоб прискорити висихання оліфи, під час варіння олій до них додають 2...4 % сикативів — солей оксидів свинцю, марган­цю, кобальту чи розчини інших металевих солей жирних кислот у ор-[ ганічних розчинниках. Таким чином, при виготовленні натуральної оліфи відбувається процес полімеризації вихідного мономеру. На­приклад, лляна олія за своєю хімічною природою є гліцерином, тобто складним ефіром триатомного спирту гліцерину С₃Н₅ (ОН)₃ та жирних

ненасичених кислот.

Внаслідок тривалого нагрівання при температурі майже 300 °С чи при продуванні гарячого повітря (оксидації) молекули олії з'єд­нуються одна з одною в місцях подвійних зв'язків, які існують у жир­ні їх кислот, тобто полімеризуються, утворюючи макромолекулу по­лімеру — оліфи. Плівка, утворена після висихання оліфи, містить 100 % олії і має підвищену водостійкість, еластичність, глянцеви-

тість та атмосферостійкість.

Натуральні оліфи застосовують у будівництві для одержання високоякісних фарбових речовин. Внаслідок дефіцитності сировини їх використовують лише для зафарбовування металевих конструкцій, віконних рам будівель, приготування віконної замазки тощо.

Н апівнатуральні, або ущільнені, оліфи — це в'язкі продукти варіння (при температурі полімеризації 300 °С) деяких на-піввисихаючих та невисихаючих рослинних олій — соняшникевої,

соєвої чи бавовняної.

Ущільнення олій при виготовленні таких оліф досягається окис­лювальною полімеризацією за допомогою продування крізь шар олії

повітря, нагрітого до 150 °С. Одержані в'язкі полімеризовані олії розбавляють до рідкої консистенції органічними розчинниками.

Напівнатуральні оліфи бувають таких видів: оліфа-оксоль, оксоль полімеризована, оксоль-суміш. Такі оліфи містять до 45 % органічних розчинників і дають змогу економити вихідні олії.

Залежно від вихідної сировини оліфу-оксоль випускають двох марок: В і ПВ. Оліфи В (із лляної чи конопляної олії) використовують для зовнішніх та внутрішніх малярних робіт, оліфи ПВ (із соняшни­кової чи інших олій) — лише для малярних робіт усередині приміщень. Плівки затверділих напівнатуральних оліф мають меншу (порів­няно з плівками натуральних оліф) еластичність, швидке старіння й меншу довговічність.

Комбіновані оліфи марок К2, КЗ, К4, К5 мають в'язкість при 20 °С за віскозиметром ВЗ-4 до 25 с, час висихання 24 год, містять до ЗО % розчинника. Застосовують їх для розведення густотертих фарб для внутрішніх і зовнішніх покриттів дерев'яних (крім підлог), металевих та оштукатурених поверхонь

Штучні (синтетичні) оліфи — це плівкоутворювальні речови­ни, одержувані з нехарчових продуктів і такі, що на відміну він на­туральних та напівнатуральних оліф не містять рослинних олій або можуть містити їх не більш як 3 % за масою.

Найбільш застосовувані в будівництві алкідні оліфи: гліфталева ГФ-166, пентафталева ПФ-283, які складаються з 50 % алкідної ос­нови й 50 % уайт-спіриту, оліфи синтолова, сланцева, кумароно-ін-денова, карбоноль, солеві оліфи тощо.

Гліфталева оліфа є розчином гліфталевого полімеру в уайт-спіриті з додаванням до 35 % розчинних солей.

Синтолова оліфа — це розчин продуктів окислення гасу в бензолі чи деяких інших органічних розчинниках, має різкий запах, а тому її можна застосовувати для виконання невідповідальних внутрішніх фарбувань по металу, дереву (крім фарбування підлог) й штукатурці за умови, що пофарбовані поверхні не зазнаватимуть впливу волсги. Сланцева оліфа — це розчин препарованого сланцевого масла, генераторного чи дизельного, у суміші сланцевого бензину й ксилолу, її застосовують як зв'язуюче при виготовлепні фарб для зовнішнього та внутрішнього фарбування по металу й штукатурці. Розведення гус­тотертих фарб сланцевою оліфою не допускається. Для фарбування підлог і предметів побутового вжитку застосовувати сланцеву оліфу не дозволяється.

Кумароно-інденову оліфу з розчином кумароно-інденової смоли в органічних розчинниках застосовують для шпаклювань та грун­тувань при внутрішніх роботах. Застосовувати цю оліфу для підго­товки зовнішніх поверхонь не рекомендується.

Оліфа карбоноль — це розчин алюмінієвих та кальцієвих солей, деяких органічних кислот в уайт-спіриті. Ця оліфа призначається для виготовлення олійних та алкідних фарбових речовин, а також для розбавлення густотертих фарб до малярної консистенції.

Солеві оліфи — це розчини кальцієвих та алюмінієвих солей органічних кислот в органічних розчинниках. Висихаючи за рахунок випаровування розчинника, оліфи утворюють плівку, нездатну чинити опір механічним впливам. Солеві оліфи застосовують для виготовлення фарбувальних сумішей, призначених для внутрішнього опорядження по штукатурці, дереву та металу. На солевих оліфах не слід готувати фарби з цинковими та свинцевими білилами. До солевих оліф належать: нафтеноль (розчин нафтенових кислот) та оксикарбонова (розчин солей оксикарбонових кислот). Як розчинник при виготовленні обох оліф застосовують уайт-спірит.

Для характеристики й оцінки якості оліф (натуральних і напів­натуральних) визначають їхні в'язкість, колір, число омилення, швид­кість висихання, еластичність плівки на вигин, кількість сикативу й розчинника тощо.

В'язкість належить до найважливіших показників їхньої якості. Якщо в'язкість оліфи значна, то фарбова речовина погано розподіля­ється на зафарбовуваній поверхні, а за незначної в'язкості фсрза стікає з похилих поверхонь. В'язкість оліф визначається за допомо­гою спеціальних приладів (наприклад, віскозиметра ВЗ-4) і характе­ризується часом витікання за секунду 100 мл випробовуваного ма­теріалу із стандартного отвору приладу при (20 ± 2) °С.

Кольори оліф, розчинів смол, розчинників визначають за йодо-метричною шкалою, яка являє собою ряд розчинів йоду різної кон­центрації. Випробовуване зв'язуюче при розсіяному світлі порівнюють

з еталонним розчином.

Число омилення — це кількість міліграмів лугу, необхідна для омилення 1 г оліфи. Чим більша кількість кислот міститься в оліфі, тим більше число омилення. Так, в оліфах хорошої якості число оми­лення не менше ніж 185.

Швидкість висихання (отвердження) — це процес перетворення рідкої оліфи на тверду, досить міцну плівку. Розрізняють висихання «від пилу», тобто момент утворення якнайтоншої плівки на шарі оліфи (ступінь 1), та повне висихання за всією товщиною нанесеного шару (ступінь 3). Звичайні натуральні оліфи висихають (отверджуються) під дією кисню повіїря (йде процес полімеризації) за 12 год «від пилу», а за 24 год при нормальній кімнатній температурі відбу­вається повне висихання шару.