Устойчивость к мокрому истиранию

Определение.

Лакокрасочными материалами (ЛКМ) называют непрозрачные суспензии пигментов и наполнителей в растворе или дисперсии пленкообразующего вещества с добавлением функциональных и технологических добавок. Суспе́нзия, или взвесь (лат. suspensio, буквально — подвешивание) — смесь веществ, где твёрдое вещество распределено в виде мельчайших частичек в жидком веществе во взвешенном (неосевшем) состоянии.

Состав красок

Большинство лакокрасочных материалов, которые включают в себя не только лаки и краски, но эмали, грунтовки, шпаклевки изготавливаются по единой схеме компонентов. Они должны содержать:

• плёнкообразователи или связующую основу, то есть тот материал, который приводит к образованию пленки на поверхности;
• пигмент, который придает материалу первоначальный цвет;
• наполнитель, который экономит пигмент и задает продукту физические свойства, такие как прочность, блеск, свойства при нанесении;
• растворители и специальные добавки – пожаростойкий пеногаситель, фунгицидные вещества, защищающие материал от плесени и грибков.

От того насколько качественно подобраны и смешаны компоненты, напрямую зависит и уровень самого продукта. Краска уважающего себя производителя содержит от 8 до 20 компонентов. Значение плёнкообразователя – связывать все компоненты краски и сцеплять ее с подложкой. Основные характеристики краски, ее стойкость и адгезия к подложке зависят, в первую очередь, от плёнкообразователя или, проще говоря, от связующего. Связующее влияет на стойкость, срок службы покрытия в разных условиях эксплуатации, блеск и время высыхания, а также малярные свойства.

Для улучшения адгезии, эластичности и других свойств полимерных материалов в состав полимерной пленки вводятся специальные функциональные группы. Последний способ реализуется либо за счет сополимеризации связующего, либо вводом добавок при производстве непосредственно краски. Таким образом, сополимер синтетической смолы – это полимер, в состав макромолекул которого входят различные мономерные звенья, что позволяет управлять эксплуатационными свойствами полимеров в широких пределах.

По химической природе связующего, все краски делятся на следующие основные типы: масляные, алкидные, эпоксидные, эмульсионные, силикатные.

Пигменты представляют собой мелкозернистые красители, которые “отвечают” за укрывистость и цвет краски. Цветными наполнителями обычно являются: флоковые частицы, чипсы, натуральная и колерованная каменная крошка или кварцевый песок, нерастворимые в воде пигментированные частицы с цветными красителями. Цветные пигменты традиционно разделяют на органические и неорганические.

Наполнитель — это целевая добавка. Природные неорганические наполнители, используемые для лакокрасочных материалов, получают путем измельчения, обогащения, термической обработки горных пород и минералов. Наполнителями для ЛКМ могут служить:

• каолин (глина);
• микрокальцит (молотый мрамор, карбонат кальция кристаллический)
• тальк (микротальк, тальк технический)
• мел, слюда и др.

Так, при введении в систему талька, частички которого имеют плоскую форму, материал не только упрочняется, но и повышается его атмосферостойкость. Молотая слюда улучшает термостойкость, препятствует растрескиванию пленки при высоких температурах.

Условно, растворяющие вещества можно подразделить на растворители и разбавители. В чем принципиальное различие? Растворитель растворяет связующее и одновременно понижает вязкость, то есть увеличивает текучесть краски. Разбавитель только понижает вязкость. Производитель обязан указать подходящий для данного типа краски растворитель. По типу растворителя лакокрасочные материалы классифицируют на два класса: водно-дисперсионные и органорастворимые.

Для повышения технологических и эксплуатационных характеристик красок используют различные добавки. Эти добавки (стабилизаторы, эмульгаторы, антисептики, фунгицидные добавки, и т.д.) содержатся в красках в очень небольших количествах, но они могут решающим способом улучшить те или иные свойства покрытия. К тому же их стоимость существенно сказывается на цене конечного продукта.

Характеристики красок

Перечислим основные показатели лакокрасочных материалов:

• Укрывистость.
• Расход краски.
• Степень глянца.
• Устойчивость к мокрому истиранию.
• Перетир или максимальный размер зерна.
• Атмосферная стойкость.
• Светостойкость.
• Гидрофобность.
• Тиксотропность.
• Адгезия.
• Экологичность.

Укрывистость

– это способность лакокрасочных материалов при нанесении на подложку скрывать цвет поверхности. Укрывистость проверяется нанесением ЛКМ на поверхность, где чередуются черно-белые участки, до полного исчезновения разницы в оттенке между ними. В соответствии с ГОСТ, укрывистость выражается в граммах количества высохшего лакокрасочного материала, требуемого для укрытия одного квадратного метра подложки. Укрывистость краски зависит от многих параметров, но в первую очередь от разности показателя преломления связующего и пигмента, связующего и наполнителя, от размера частиц наполнителя и пигмента, а также от количества последнего. Чем выше укрывистость, тем меньше расход краски.

Расход краски

показывает, какое количество жидкой краски необходимо для укрывания одного квадратного метра обыкновенной поверхности. Так как поверхность может быть впитывающей и не впитывающей, иметь разный цвет и т. д., расход всегда колеблется в определённых рамках (от и до). Расход, безусловно, связан с укрывистостью краски. Простейший способ расчёта расхода краски, при известной укрывистости и сухом остатке, приводится ниже.
Укрывистость – 180 г/м².
Сухой остаток – 60%.
Расход = (Укрывистость / Сухой остаток) * 100%.
Расход = 300 г/м².

Для расчёта расхода на однослойное покрытие необходимо полученную цифру разделить на два (150 г/м²) и определить рамки колебания расхода от типа поверхности (+/- 20%). Таким образом, расход на однослойное покрытие равен 120 – 180 г/м².

Степень глянца.

При попадании света на лакокрасочное покрытие часть света диффузно рассеивается, а часть отражается под тем же углом; отношение интенсивности отраженного света к интенсивности всего рассеянного дает качественную характеристику глянцу.

Обозначение	Показания рефлектометра
Глянцевый	≥ 60 (угол измерения 60°)
Полуглянцевый	≥ 10 (угол измерения 85°) < 60 (угол измерения 60°)
Матовый	< 10 (угол измерения 85°)
Глубокоматовый	< 5 (угол измерения 85°)

В категорию “полуглянцевый” входит также и “полуматовый” и “шелковистый блеск”, которые отличаются меньшим глянцем, чем “полуглянцевый”. Такие свойства покрытий как стойкость к мытью и истиранию, легкость уборки, возможность применения моющих средств, и т.п. выше у глянцевых красок.

Устойчивость к мокрому истиранию.

Устойчивость покрытия к мокрому истиранию проверяется по DIN 13300 (немецкий стандарт) следующим образом:

– наносится слой материала толщиной 250 мкм;

– измеряется толщина высохшего слоя;

– специальная губка проходит в обе стороны по поверхности материала ровно 200 раз;

– измеряется толщина оставшегося слоя.

По величине стёртого губкой слоя материалы делятся на коассы.

Перетир

или максимальный размер зерна – параметр, характеризующий размеры частиц пигмента в красках.

Обозначение	Размер зерна	Материал
Мелкий	До 100 мкм	Краски для внутренних работ
Средний	До 300 мкм	Фасадные краски, гладкие штукатурки
Грубый	До 1500 мкм	Мелкие структурные штукатурки
Очень грубый	Более 1500 мкм	Грубые структурные штукатурки