Алкидные эмали: применение и особенности

Алкидная эмаль. Особенности алкидных эмалей

Алкидная эмаль относится к особенному виду лакокрасочных материалов, данные краски являются универсальными для применения. Их используют при проведении наружных и внутренних работ – такой многофункциональностью краски обязаны высокой стойкости, они отлично противостоят истиранию, довольно длительный период, по сравнению с другими красками, держат цвет, яркость, насыщенность, таким краскам не страшны прямые солнечные лучи, агрессивные моющие средства, минеральные масла.

Сфера применения алкидных эмалей довольно широка благодаря типу краски. Эмали могут быть глянцевыми, матовыми и даже полуматовыми, поэтому они и получили такое широкое применение в строительстве. Матовая алкидная краска чаще всего используется во внутренней отделке, она не оставляет блеска и бликов на солнце, поэтому пригодна для окраски даже детских комнат. Если нанести двойной слой такой эмали на поверхность, которая была предварительно подготовлена и загрунтована, то она не потеряет своих свойств даже в течении четырех лет. Такая пленка, которая создается краской на поверхности, готова противостоять температурным перепадам от -50 °С до +60 °С, при этом данное покрытие не теряет своего блеска. Именно поэтому при выборе красок для внешней отделки отдают предпочтение алкидным, ведь они противостоят суровым атмосферным воздействиям.

Многообразие таких эмалей поражает, например, известные краски для бетона – они создают долговечное, прочное защитное покрытие на строительном материале, таким образом, сразу же облагораживая его внешний вид. Применяют алкидные эмали и при окрашивании изделий из металла – это делается для защиты от коррозии, для продления срока эксплуатации изделия.

Состав, виды и свойства алкидных красок.

Алкидная эмаль – это синтез алкидного лака и растворителей различного типа плюс наполнитель. Однако в состав краски входят еще определенные группы добавок, которые придают краске определенный цвет – эти группы называются красящими пигментами. Если же требуется не только придать краске определенный цвет, но и сделать ее антисептической, т.е. таковой, которая противостоит различным грибковым поражениям и предотвращает развитие плесени, тогда в ее состав производитель включает другие добавки, называемые антисептиками.

Если эмаль долгое время не используется, она меняет свою консистенцию на более густую, попросту говоря, «загустевает». Чтобы вернуть краске первозданную густоту, используют растворитель – уайт-спирит. Данный растворитель известен тем, что отлично растворяет множество видов масел, нефтяные соединения, жиры растительного происхождения, органические соединения таких газов, как азот и кислород, сераорганические соединения. Наполнителями в данном случае выступают сыпучие мелкодисперсные материалы: мраморная или гранитная крошка, песок, керамзит. Вышеперечисленные материалы нельзя назвать традиционными, это означает, что обычный речной песок или молотая крошка могут не подойти в качестве наполнителя, так как по своей структуре они во много раз меньше – их помол похож на обычную муку.

Основным компонентном алкидных эмалей выступает алкидный лак, он делится на два вида: пентафталевый и глифталевый. Пентафталевый лак используется намного чаще при производстве эмалей, чем глифталевый. Первый тип лака – это раствор из густой смолы, содержащейся в растворителе к которому примешиваются глицерин, растительные масла и канифоль. Позже всю эту смесь перемешивают с растворителем для получения однородной массы, которая на выходе образует алкидную эмаль.

Положительным отличием пентафталевых лаков от глифталевых является более быстрый фактор отверждения при условиях холодной сушки, в результате которого образуются наиболее водостойкие покрытия с учетом того, что степень жирности и вид модификатора масла идентичны.

В соответствии с типом лака краски также делятся на пентафталевые и глифталевые. Они обладают всеми преимуществами вышеперечисленных лаков.

Стоит отметить, что пентафталевые более распространены в быту и производстве: ими красят как полы в помещениях из-за их сильной устойчивости к истираниям, так и окрашивают общественный транспорт – трамваи, троллейбусы, вагоны, автобусы, цельнометаллические прицепы и другие изделия из металла.

Данный тип эмалей долго сохраняет защитные свойства, порядка 4-6 лет при условии наружного применения и 15 лет при условии применения внутри помещений.

Глифталевые эмали имеют свои преимущества – они очень быстро сохнут по сравнению с предыдущим видом, всего за 24 часа. Однако на данный момент выпускают сверх быстросохнущие эмали – время высыхания таких эмалей варьируется в пределах шести часов.

Алкидные смолы, в зависимости от типа жирности, сегментируют на два вида: высыхающие и невысыхающие.

Самостоятельными плёнкообразователями для алкидных лаков и красок выступают высыхающие алкиды, образуемые вследствие горячей и холодной сушки. Данные типы алкидов также принимают активное участие в роли компонентов для других смол, в результате которых получаются перхлорвиниловые, карбамидные, фенольные и другие виды лакокрасочной продукции.

Невысыхающие смолы алкидов используются в растворах карбамидных смол с добавками нитратов целлюлозы, такое соединение дает возможность повысить адгезию, то есть обеспечить сцепление лакокрасочного покрытия с поверхностью, которая окрашивается, помимо этого достигается высокая эластичность данного покрытия.

Жирность алкидных смол – это важный фактор вязкости раствора. В первую очередь именно от жирности зависит совместимость эмалей и лаков с маслами, твердость покрытия, скорость высыхания, качество нанесения покрытия на поверхность, блеск окрашенного участка, устойчивость к применению различных химических реагентов и многие другие менее важные свойства, характеризующие окрашиваемую поверхность.

Иногда для замедления старения лакокрасочной продукции алкиды модифицируют – в их состав вводят полувысыхающие масла, которые хоть и приводят к некоторому уменьшению твердости и износостойкости покрытия, но в целом замедляют процесс увядания красок.

Основные достоинства алкидных эмалей

Основными преимуществами алкидных эмалей считаются:

Покрытия, которые были окрашены с помощью данных красок, высыхают на порядок быстрее, чем другие не алкидные покрытия. Это достоинство особенно важно при внутридомовых работах – не стоит опасаться, что придется покинуть помещение на долгий срок или что высыхание краски застопорит рабочий процесс. К превосходствам данных красок можно отнести тот факт, что при высыхании алкидная продукция не теряет свой свет, не желтеет на солнце и, главное, не происходит усадки, как это бывает с другими видами красок.

Эмали данного типа отлично подходят и для уличных, внешних работ на открытом пространстве, так как они выдерживают большие перепады температуры (от очень низких, порядка -50 градусов, до очень высоких +60 °С), отлично переносят снег, дождь, иней – т.е. обладают повышенной атмосферостойкостью.

Алкидные эмали – это прекрасный способ защитить металлические поверхности, такие как окна, двери, мебельные принадлежности от разрушения, коррозии, разъедания, появления ржавчины. Защитная пленка ,которую создают при окрашивании алкидные эмали отлично противостоит влажной чистке с агрессивными моющими средствами, такими как белизна или хлорка, поэтому великолепно подходит для покраски в саунах, бассейнах и ванных комнатах.

Алкидная краска: состав и характеристики, особенности применения

Алкидная краска – широко распространенный традиционный лакокрасочный материал, плёнкообразующая составляющая которого основана на синтетических поликонденсационных алкидных смолах. За счет ряда преимуществ вытесняет масляные, производимые на основе маслосмоляных связующих.

Состав алкидных красок

Полиэфирные смолы являются универсальными исходными материалами, применяемые в лакокрасочной промышленности. Это объясняется использованием возобновляемого природного сырья и огромным разнообразием возможных композиций. В состав красок входят:

• пленкообразователи;
• растворители и разбавители;
• пигменты;
• наполнители;
• добавки.

Плёнкообразователи

Являются главной составляющей лакокрасочных материалов, во многом определяющей эксплуатационные характеристики. Наиболее распространены два вида алкидных плёнкообразоватей:

Основное отличие между ними заключается в том, какой вид многоатомных спиртов используется для эритрификации смесей жирных кислот в качестве основы: глицерин для глифталевых смол и пентаэритрит для пентафталевых. Вторым компонентом основы для обоих видов является фталиевый ангидрид. Его применение обуславливается низкой стоимостью и доступностью, а также вдвое меньшим количеством выделяемой воды при синтезе. С учетом того, что продолжительность этерификации существенно зависит от скорости удаления реакционной воды, применение фталиевого ангидрида сокращает технологическое время производства, снижает затраты и повышает рентабельность производства.

Менее распространены этрифталевые и ксифталиевые пленкообразователи, в качестве спиртовой основы которых используются этриол и ксилит соответственно. Уступают по соотношению свойства – выгода.

Алкидная краска — что это такое? Название «алкидный» произошло от alcohol и acid, что указывает на продукт синтеза сложных спиртов и многоосновных кислот. Введено в обращение после 1925 года для полиэфирной смолы, полученной из сложных спиртов и ангидрида фталиевой кислоты и «модифицированной» жирными кислотами растительных масел.

Оптимальным соотношением цена/качество обладают эмалевые краски на основе пентафталевых пленкообразователей. Они позволяют получать более плотные пленки с хорошими механическими характеристиками, устойчивы к влаге и другим атмосферным явлениям. Глифталевые алкиды имеют более высокую скорость высыхания, плохо противостоят атмосферным условиям, используются для внутренних работ.

Модифицирование получаемых полиэфиров производится растительными маслами и жирными кислотами, как натуральных масел, так и синтетических. Модифицирование кислотами высыхающих масел допускает применение красок при низких температурах. Использование для модификации полувысыхающих масел при более медленном высыхании позволяют получать более эластичные покрытия, менее подверженные к потере глянца и пожелтению. Для получения долговечных эластичных покрытий используют модифицирование различными смесями ненасыщенных и насыщенных жирных кислот.
Алкиды по процентному весовому содержанию растительных масел разделяются на:

• тощие при содержании менее 45%;
• средние – от 45 до 60%;
• жирные – более 60%.

Зависит жирность в основном от типа растительного масла. При использовании высыхающих масел (льняное, соевое) с ненасыщенными триглицеридами, жирность алкидных пленкообразователей повышается, масла с насыщенными триглицеридами (кокосовое) жирность уменьшается. При одинаковом содержании сухого остатка с уменьшением жирности алкидов повышается вязкость растворов.

Алкидная краска для деревянных полов от Пинотекс

Жирность алкидных олигомеров во многом определяет эксплуатационные характеристики получаемых плёнок. Жирные алкиды образуют более устойчивые к воздействию атмосферных условий пленочные покрытия с хорошим глянцем и высокими механическими свойствами.

Тощие алкиды дают менее гибкие, но химически более стойкие плёнки. Обычно используются в смеси с аминосмолами. Например, алкидно-меламиноформальдегидные композиции традиционно применяются в автомобильной промышленности. Имеют повышенную светостойкость и сохранность глянца. Требуют для высыхания повышенных температур или специальных сиккативов.

Множественность используемых исходных материалов, модификаторов и технологий получения позволяют создавать всевозможные алкидные лакокрасочные материалы для разнообразных условий использования. Способность алкидов к химическому взаимодействию с другими полимерами способствовала разработке новых видов лакокрасочных покрытий:

• алкидно-уретановых;
• фенолоалкидных;
• меламино-алкидных;
• карбамидных;
• алкидно-акриловых и других.

Используемое ранее определение «алкидная смола, модифицированная маслами» сейчас признано некорректным (масло масляное), так как поликонденсация многоатомных спиртов, многоосновных кислот и масел происходит совместно и понятие «алкидные смолы» уже включает в себя модифицирование маслами. Под модифицированными алкидными смолами теперь понимаются смолы с другими составляющими: акрилатами, стиролами, уретанами и другими.

Среди олигомерных плёнкобразователей алкидные смолы обладают максимальной поверхностной активностью, что совместно с применяемыми растворителями определяет технологичность красок и жидких лаков: адгезионную прочность, способность к смачиванию, растеканию и повышенная скорость слияния капель.

Растворители и разбавители

От жирности полиэфирных плёнкообразователей зависит вид применяемых растворителей. Для жирных алкидов применяют алифатические растворители. Для тощих алкидов подходят высококипящие ароматические растворители. Для алкидов средней жирности применяются смеси растворителей, дополнительно используют спирты, сложные эфиры и кетоны. Для окраски окунанием в промышленных ваннах применяют трихлорэтилен.

Разбавители имеют меньшую стоимость и применяются при необходимости коррекции технологических свойств в зависимости от конкретных условий применения. В качестве разбавителя чаще всего рекомендуют очищенный керосин (уайт-спирит), толуол, сольвент и другие. Информация по конкретному виду растворителя указывается в инструкции по применению.

Пигменты

Пигменты определяют цвет лакокрасочного покрытия

Для придания цвета и непрозрачности лакокрасочному покрытию используются пигменты – нерастворимые тонкодисперсные цветные порошки. Подразделяются пигменты на органические и неорганические, природные и искусственные. Характеризуют укрывистость краски, обеспечивают насыщенность и стойкость цвета. Кроме декоративных свойств, влияют на эксплуатационные характеристики.

Пигменты могут играть существенную роль в формировании защитной функции, например, сурик свинцовый или крон цинковый является хорошими ингибиторами коррозии.

Наполнители

Используются для повышения технологических характеристик лакокрасочных покрытий: укрывистости, тиксотропности, непрозрачности, вязкости, износостойкости, атмосферной и коррозионной стойкости. В ряде случаев обладают слабыми красящими или матирующими свойствами.

В качестве наполнителей широко применяются бариты, карбонаты – крошка мраморная или известняковая и силикаты – бентонит, каолин, тальк. Гранит и кварц используют для повышения износостойкости, слюду – для термостойких и электроизоляционных покрытий. Кроме состава качество наполнителя характеризуется степенью перетира.
Для повышения дисперсности частиц применяются искусственно получаемые аналоги природных наполнителей.

Добавки

Сиккативы – металлоорганические растворимые соединения тяжёлых металлов, ускоряющих окислительные процессы и, соответственно, высыхание лакокрасочных материалов. Наиболее часто используются соединения свинца, кобальта и марганца, а также ванадия, церия, хрома и других металлы.

Пластификаторы придают плёнкам необходимую эластичность, стойкость к перепадам температуры. К ним предъявляются дополнительные требования: бесцветность, нейтральность, совместимость, отсутствие запаха.

Антикоагуляционные и стабилизирующие добавки способствуют равномерному распределению нерастворимых составляющих в объёме краски, прежде всего пигментов. Предотвращают расслоение и образование плёнки при хранении. Используются также усилители антикоррозионных свойств, например, производные таниновой кислоты. Для наружного использования применяются поглощающие ультрафиолетовое излучение добавки.

Алкидная краска: характеристики, преимущества и недостатки

Алкидные краски обладают следующими характеристиками:

1. Характерны высокой адгезией плёночного покрытия. Хорошая совместимость с различными типами поверхностей упрощает покраску, сокращает затраты на подготовительные работы.
2. Хорошие защитные свойства. Прочная и эластичная плёнка высокой плотности имеет повышенную упругость и твёрдость. Атмосферная стойкость обеспечивает возможность наружного использования.
3. Повышенная практическая кроющая способность. Укрывистость плёнки зависит от количества, вида и качества используемых пигментов и наполнителей. Поверхностная активность алкидных олигомеров позволяет использовать краску с значительным содержанием сухого остатка, что увеличивает кроющую способность и снижает расход.
4. Алкидная краска имеет хорошие технологические свойства. Повышенная способность к растеканию обеспечивает лёгкость нанесения и позволяет использовать валик, пульверизатор и кисть.
5. Среднее время высыхания. При конвейерном производстве окраска продукции производится с последующей температурной сушкой.
6. Гидрофобность обеспечивает стойкость к воздействию воды, удовлетворительная стойкость к воздействию моющих средств.
7. Хорошие декоративные свойства. Возможность регулирования степени блеска. Минимальная вероятность образования расслаивания, подтёков, оспин, морщин и других видов брака.
8. Недостаточная экологичность. Безвредность использования зависит от вида используемых растворителей и разбавителей. К примеру, ксилол и сольвент в разы вреднее уайт-спирита или скипидара.
9. Огромное разнообразие возможных композиций. Лёгкость получения оптимальных покрытий для различных условий, в том числе и антикоррозионные, электроизоляционные и другие.

Популярна белая эмаль ПФ-115, предназначенная для наружных работ. Требует как минимум двухслойного покрытия. Кроме хороших эксплуатационных характеристик отличается красивой поверхностью. Всего эмаль ПФ-115 выпускают до 24 цветовых оттенков. Применяемые для авто лаки и эмали изготавливают на основе качественной алкидной смолы высокой прозрачности со специальными добавками. Более высокими параметрами обладает акриловая краска, но и стоимость её выше.

Преимущества алкидных красок:

• стойкость к влаге и другим атмосферным явлениям;
• долговечность, светостойкость;
• невысокая цена;
• отличная адгезия даже для гладких металлических поверхностей, не требуют значительных затрат по подготовке по покраску;
• повышенная эластичность, стойкость к растрескиванию;
• высокая прочность и износостойкость, применяются для пола;
• возможность получения как глянцевой, так и матовой и полуматовой поверхности;
• универсальность, применяются для металла, для дерева и бетона;
• простота использования, минимальная усадка, поставляются готовые к применению;
• хорошая текучесть, тиксотропность и укрывистость;
• незначительная склонность к пожелтению;
• достаточно большая цветовая палитра;
• легкость очистки, устойчивость к моющим средствам.

Недостатки:

• содержит вредные для здоровья компоненты, при высыхании дают резкий запах;
• низкая паропроницаемость ограничивает использование для фасадных красок;
• пожароопасность.

Видео: Алкидная краска Тиккурила для потолков