Меню Закрыть

Краски состав: Состав краски, минеральная краска, красители, пигменты

Содержание

Состав краски, минеральная краска, красители, пигменты

АлизаринАзокрасительИндиго — краситель

Краски — это более общее, неточное название цветных веществ (пигментов, красителей). В виде красок выступают суспензии из пигментов в плёнкообразующих веществах и применяются в качестве защитных и декоративных покрытий, а также изобразительном искусстве. Они содержат наполнители, растворители, пластификаторы,отвердители.

Самое первое красящее вещество, которое было применено как краситель — сажа. Мел и охры стали известны около 30 тыс. лет назад. Примерно б тыс. лет назад художники начали применять в качестве пигментов малахит, лазурит и киноварь. В V в. до н. э. к ним добавились также свинцовые белила, сурик, глёт.

Первоначально рисунки создавались только с помощью пигментов — мелко истолчённых твёрдых окрашенных веществ. Позднее в их состав стали вводить связующие вещества (кровь животных, яичный желток) — так получили краски. До наших дней дошли изображения, возраст которых исчисляется сотнями, а то и тысячами лет — и всё это благодаря долговечности

минеральных красок. Обширную группу природных пигментов составляют охры (от греч. «охрос» — «бледный», «желтоватый»). Химический состав краски включает гидратированные (включающих в химическом составе воду) оксиды железа (Fe2O3•Н2O; Fe2O3•3Н2О). При прокаливании охра теряет кристаллизационную воду, и пигмент превращается в красящее вещество красного оттенка. В наше время охры используются в производстве резины, цемента, бумаги, пластмассы, однако их постепенно вытесняют синтетические жёлтые железооксидные пигменты.

Если в состав краски входят минералы, содержащие оксиды марганца, то получаемое красящее вещество имеет коричневый цвет (вспомните, когда долго постоит марганцовка, то постепенно раствор становится коричневатым из-за наличия оксида марганца MnO2). Такие пигменты называются умброй

. Пигмент тёмно-красного цвета — железный сурик — это оксид железа (III) с примесями силиката алюминия и кварца. Сурик — пигмент универсальный, устойчивый к свету, поэтому он широко используется для окраски деревянных и металлических предметов, а также цемента.

В древние времена природный минерал синего цвета лазурит (или ляпис-лазурь) Na3Ca[AlSiO4]3S ценился дороже золота. Краска из этого истолчённого в мелкий порошок камня называлась ультрамарином. Позднее сплавлением каолина с карбонатом натрия и серой (или сульфатом натрия и углём) стали получать искусственный ультрамарин. Химический состав краски «ультрамарин»: Na8Al6Si6O24S. Другая известная минеральная краска синтетического происхождения — «прусская лазурь» K[FeIIFeIII(CN)6], впервые полученная в 1704 г.

В качестве зелёного пигмента долго использовалась так называемая богемская земля — минерал авгит (Ca, Na) (Mg, Fe

2+, Fe3+, Al, Ti) [(Si, Al)2O6]. Затем стали готовить краски на основе оксида хрома(Ш) и его гидрата. С открытием в 30-х гг. XX в. фталоцианинов хромовые красители были почти вытеснены ими.

Белые пигменты составляют более 60 % всех современных красящих веществ. Их применяют для изготовления лакокрасочных материалов не только белого, но и других цветов, а также в производстве пластмасс, бумаги, строительных материалов, керамики и др. В древности широко применялись свинцовые белила — основной карбонат свинца 2PbСО3•Pb(ОН)2. На протяжении многих веков люди ничего не знали о токсичности свинца, поэтому свинцовые белила входили в состав даже некоторых косметических средств. Сейчас свинцовые белила практически полностью заменены диоксидом титана, цинковыми белилами (оксидом цинка), литопоном (смесью сульфида цинка и сульфата бария).

В художественных красках могут использоваться также пигменты, не имеющие широкого распространения из-за высокой стоимости (кобальтовые краски) либо из-за токсичности (например, сульфиды кадмия и ртути). При смешивании пигментов с растительными клеями (пшеничным крахмалом, декстрином и др.) получают акварели (от лат. aqua — «вода») — краски, разводимые водой. Если в пигментно-клеевую смесь добавить белила, красочный слой будет более плотным. Такие краски называются гуашью (от ит. guazzo —

«водяная краска»).На основе растительных масел или синтетических смол готовят масляные краски.

Помимо минеральных красок в древности широко применялись краски растительного и животного происхождения. Они обладают большим количеством оттенков, но гораздо менее долговечны. В качестве красителей издавна использовались сок крушины, шафрана, черники, резеды, вытяжки из коры дуба, ольхи. Любимую краску древнеримской знати — пурпур добывали из желёз средиземноморского моллюска иглянки. Улиток измельчали и полученным соком пропитывали ткань. На воздухе этот сок приобретал пурпурный цвет. Правда, одежды из ткани такого цвета были доступны лишь патрициям: для получения 1 г красителя требовалось переработать более 8 тыс. моллюсков. Высоко ценили также карминовый краситель (кошениль) извлекаемый из червеца карминоносного. 200 тыс.жучков давали всего лишь 1 г красящего вещества.

Из Индии в Европу попал другой краситель — индиго. Первоначально его получали из листьев индигоферы. Из 100 кг листьев выходило 3 кг индиго. В середине XIX удалось синтезировать «анилиновый красный», или фуксин (от названия красных цветков фуксии). При нагревании в запаянной трубке анилина C6H5NH2 с дихлорэтаном СН2Cl—СН2Сl получилось вещество красного цвета, окрашивающее шелк и шерсть. Тогда же было получено красновато-фиолетовое вещество, позднее названное мовеином (от фр. mauve — «мальва») за сходство с окраской цветов мальвы. Промышленное производство мовеина стало началом развития анилинокрасочной промышленности.

После открытия английским химиком Петером Гриссом в 1857 г. реакции диазотирования началось производство азокрасителей — самого многочисленного класса органических красителей. Грисс обнаружил, что при обработке ароматических аминов азотистой кислотой образуется неустойчивая диазониевая соль, а в результате её взаимодействия с некоторыми соединениями (фенолами, ароматическими аминами) появляются окрашенные продукты: однако, несмотря на впечатляющие успехи промышленного синтеза красителей, индиго всё ещё получали традиционным способом — из растительного сырья. В 1866 г. к изучению «короля красителей» приступил Адольф Байер. Ему удалось установить молекулярное строение этого вещества и в 80-х гг. наладить его лабораторный синтез. И лишь в конце 90-х гг. XIX в. было начато промышленное производство индиго.

К началу XX в. было получено более 1200 синтетических органических красителей. К сожалению, их производство и в наши дни остаётся одним из самых загрязняющих окружающую среду, поэтому сейчас исследовательские работы в этой области направлены не на поиск новых красящих веществ, а на усовершенствование уже известных технологий.

Состав современных красок сложный. Помимо красящего пигмента и плёнкообразующего вещества в состав краски могут входить растворители, разбавители, сиккативы (вещества, ускоряющие высыхание лакокрасочных материалов) и другие вспомогательные компоненты. В зависимости от типа плёнкообразующего вещества краски делятся не следующие: масляные краски, эмалевые краски, эмульсионные краски и порошковые краски.

Масляные краски изготовляют на основе олиф — полимеризованных растительных масел (льняного, конопляного) или жидких алкидных смол.

Эмали представляют собой взвеси тонко измельчённых пигментов в растворах лаков — плёнкообразующих веществ. Так называемые

эмульсионные краски производят на основе водных дисперсий полимеров, например поливинилацетата, полиакрилатов, а порошковые краски— на основе сухих полимеров (полиэтилена, поливинилхлорида и др.), образующих при нагреве до определённой температуры прочные плёночные покрытия. Ежегодно в мире производится около 10 млн. тонн лакокрасочных материалов. Этого количества хватило бы для того, чтобы покрыть Землю по экватору красочным поясом шириной 2,5 км.

О взрывчатых свойствах нитроцеллюлозы известно практически каждому школьнику. Но не все знают, что её применение началось благодаря перепроизводству взрывчатых веществ после Первой мировой войны в автомобильной промышленности. При этом успешно была решена проблема утилизации опасного вещества ( нитроцеллюлозы) и начато производство лакокрасочных материалов на основе нитроцеллюлозы для окраски автомобильных кузовов.

Из чего состоит краска, пигменты придающие цвет, белила в красках

С давних времён человечество пользовалось красками, как для эстетического удовольствия, так и для практических нужд. При чём, во втором случае также есть элемент эстетики, поскольку окрашенные поверхности стен или предметов выглядели очень красиво, о практичности можно даже и не говорить. Краски и другие лакокрасочные материалы были верными спутниками человечества. Они шагали в ногу со временем, становясь всё лучше по качеству и сложнее по структуре.

Краски прошли сложный технологический путь от природных и растительных, которые, зачастую, растирались руками и разбавлялись водой, до сложнейших по составу синтетических и пигментированных красок. Для их создания и сбалансирования всех компонентов используются сложнейшие компьютерные программы. Производство красок выросло от маленьких кустарных объёмов, до хорошо развитых промышленных масштабов. «Виной» этому скачку стал прогресс, поднявший планку спроса на лакокрасочную продукцию на небывалый доселе уровень.

Появилось множество сложного, технически тонкого оборудования, которое нуждается в предохраняющем слое для продления эксплуатационных сроков. Специалисты, работающие в этом виде деятельности, отвечая новым требованиям прогресса, изобретают всё новые и новые виды лакокрасочной продукции.

Наверно многим интересно, из чего состоит краска и другие виды лакокрасочных материалов? Палитра составляющих компонентов современной лакокрасочной продукции чрезвычайно сложна и многообразна. Чтобы сделать качественную краску, отвечающую самым жёстким требованиям стандартов, нужно с ювелирной точностью соблюсти процентные доли каждого вводимого компонента.

Компонентный состав любого лакокрасочного материала включает в себя связывающие элементы и пластифицирующие добавления, без которых невозможно сделать качественный продукт. Но, сейчас речь пойдёт о другом важном составляющем компоненте краски, отвечающим за внешнюю, эстетическую, но и не только, сторону этого продукта – пигментах.

Пигментированные частицы

Пигментированные частицы, по сути, являют собой тонкую, цветную, порошкообразную массу, которая не растворяется в связывающих добавках и растворяющих веществах. Они отвечают кроме цветовых параметров ещё и за эксплуатационный срок обрабатываемого покрытия. Как и заполнительные массы, используемые в рабочих материалах, применяемых в строительстве, пигментированные частицы сокращают усадочные деформирования верхнего затвердевающего слоя и нейтрализуют разнонаправленные движения влажного воздуха. Искусственным путём выведенные пигментированные частицы, обладающие повышенными окрашивающими характеристиками, подвергаются разбавлению мелко размельчёнными белыми наполняющими добавлениями, что приводит к удешевлению красочного состава.

Наполняющими добавками называются:

  1. Меловые порошки.
  2. Перемолотый известняковый порошок
  3. Измельчённый гипс.
  4. Дисперсионный барийный или тальковый порошок.

Перечисленные наполнительные добавки не снижают температурную устойчивость обрабатываемой поверхности. Пигментированные частицы искусственного происхождения, состоящие из оксидных металлических солей разной цветовой гаммы.

Красочные составы заводского производства и изготовленные непосредственно на месте осуществляемых работ, включает в себя в основном пигментированные частицы неорганического происхождения.

К органическим пигментам относятся:

  1. Малярную сажу
  2. Графиты.
  3. Красящее вещество с синтетической основой, имеющие высокую окрашивающую способность.

К последним можно причислить пигментированные частицы жёлтого, оранжевого, алого и голубого цвета. Они различаются по природному и искусственному происхождению.

Искусственные пигментированные частицы получают в результате химического обрабатывания сырьевого материала:

  1. Белила.
  2. Крона.
  3. Ультрамарина.
  4. Малярный лазурит и другие.

Белила в красках

Белила, получаемые из тонкого диоксидного титанового порошка, считаются лучшими в современной линейке белил. У них хорошая светостойкость, отличная кроющая способность, к тому же они совершенно безопасны. Белила используют при производстве масляной и эмалевой красок, предназначенных для работ с металлическими, деревянными, оштукатуренными поверхностями. Белила на цинково-оксидной основе имеют хорошую светостойкость и также безопасны. Но так же, как и белила на свинцовой основе, не могут противостоять щелочным воздействиям.

Белила на свинцовой основе выпускаются в виде белого порошка, получаемого в ходе измельчения карбонатных свинцовых соединений. Так как они достаточно токсичны, процент их применения очень низок. Они могут темнеть при воздействии сероводородных и сернистых газов. В следствии этого, белила на свинцовой основе не рекомендуется добавлять к ультрамарину.

Белила на литопоновой основе принимают жёлтый цвет под влиянием яркого света.

Поэтому их смешивают с голубыми пигментами и используют для окрашивания внутренних помещений. Мел применяется и как пигментированная единица, и как наполнительное вещество при разбеливающих процессах разноцветных пигментированных частиц. Мел является важной составной частью клеевых и силикатных красок, идеальных для побелки стен и потолков.

Извёстка применяется главным образом при окрашивании внешних стен и домовых фасадов. Алюминиевые пигментированные частицы имеют пластинчатую форму, что позволяет при окрашивании получать очень красочный слой, так как подобная форма пигментированных частиц позволяет создать «панцирный» слой. Краски на алюминиевой основе позволяют предохранить металлические конструкции от коррозийных процессов, образуя водостойкий слой, который защищает от ультрафиолета и позволяет продлить эксплуатационный срок.

Таблица. Физико-химические показатели густотертых цинковых белил.
Наименование показателяНорма для маркиМетод испытания
МА-011-0МА-011-1МА-011-2МА-011-1НМА-011-2Н
1. Цвет пленки Должен находиться в пределах допускаемых отклонений, установленных контрольными образцами цвета По 3.3
2. Массовая доля твердого вещества, % 84,0 -79,0 84,0 79,0 84,0 79,0 85,0 80,0 85,0 80,0 По ГОСТ 17537-72 и 3.4 настоящего стандарта
3. Массовая доля пленкообразующего вещества, % 16,0 -21,0 16,0 21,0 16.,0 21,0 15,0 20,0 15,0 20,0 По ГОСТ 17537-72 и 3.4 настоящего стандарта
4. Массовая доля соединений цинка в пересчете на ZnO в твердом веществе, % не менее 98,0 96,0 86,0 73,0 65,0 По 3.5
5. Степень перетира, мкм, не более 25 30 50 60 60 По ГОСТ 6589-74
6. Укрывистость невысушенной пленки белил молярной консистенции, г/м2, не более 170 170 170 200 200 По ГОСТ 8784-75, разд. 1
7. Время высыхания до степени 3 при температуре (20±2) °С, ч, не более 24 24 24 24 24 По ГОСТ 19007-73
8. Твёрдость пленки по маятниковому прибору, условные единицы, не менее           По ГОСТ 5233-89
типа М-3 0,14 0,14 0,14 0,12 0,12  
типа ТМЛ (маятник Б) 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05  

Пигменты для красок

Что мы в первую очередь ценим в красках? Конечно же широкую цветовую гамму! Ведь порой мы проходим мимо самой дорогой и качественной краски только потому, что она дисгармонирует по цвету с любимыми занавесками. Так что отвечает в красках за насыщенность и яркость цвета? Естественно это разноцветные пигментированные частицы. Каждые из них добываются из отдельного сырьевого материала. И если их смешивать в разнообразных процентных долях друг с другом, можно получить бесконечное множество прекрасных оттенков. Другое дело что, не все цветные пигменты подходят друг к другу по химическим, физическим, да мало ли ещё каким, параметрам. Но, обо всём по порядку.

Жёлтый цвет

Жёлтый цвет пигментированным частицам придаёт наличие в них нужного количества дисперсионных молекул охры и цинка. Цинковые хроматы используются при создании противокоррозионной лакокрасочной продукции, предназначенной для изделий из металлических материалов. Молекулы свинца – это пигментированные частицы, которые имеют цветовой диапазон от светлых лимонных до ярких оранжевых оттенков. Частицы жёлтых колеров при взаимодействии с щелочными растворами меняют имеющийся колер на красный. Молекулы свинца имеют высокую токсичность, поэтому производственная деятельность, связанная с этим сопряжена с особыми предосторожностями, указанными в Трудовом Кодексе.

Коричневые цвет

Коричневые цвета пигментированным частицам придают умбра и несколько перемешанных элементов, полученных из обработки металлического сурика и мумия. Умбру и охру, относят к лакокрасочным материалам земляного вида. Это измельченная порошкообразная глина, получившая свой цвет естественным, природным путём, с небольшими искусственными добавками для создания коричневых оттенков.

Зелёный цвет

Зелёный цвет пигментам придают хромовые оксиды, зелёный цинк, а также пигментированные частицы сопутствующих колеров цветового спектра. У хромовых оксидов масса плюсов: они обладают повышенной устойчивостью к щелочной, кислотной и высокотемпературной деятельности. Чтобы получить лазурные оттенки достаточно добавить немного ультрамарина. Зелёный цинк можно получить, смешав кроны, лазурь малярную и наполнительные компоненты. Он также хорошо противостоит щелочной деятельности.

Синий цвет

Синие пигментированные частицы получаются при добавлении ультрамарина и малярной лазури. Чтобы получить ультрамарин серу и соду сплавляют с каолином. Широкую популярность получил ультрамарин синего цвета, используемый в качестве пигментированной смеси для строительных красок. Также его применяют в бытовых условиях в виде добавок к стиральным порошкам.

Ультрамарин имеет хорошую стойкость к водной среде, мыльным растворам и слабой щёлочи, но кислота его обесвечивает, выделяя сероводород и кремневую кислоту. Лазурь малярная это железная трехвалентная соль тёмно синего цвета. В водных и кислотных средах она не растворяется, но разлагается под воздействием щелочей. Из-за этого при окрашивании бетонных или свеже оштукатуренных поверхностей краски на основе ультрамарина бледнеют.

Красный цвет

Красные пигментированные частицы обязаны своим цветом железному сурику, измельчённому порошку железных оксидов, который обладает огненно-красным цветом и искусственной мумии – пигменту, имеющему множество разных оттенков, которые зависят от процентных соотношений составляющих компонентов. Естественную мумию – измельчённую минеральную смесь — получают в природных условиях, добавляя железные оксиды, которые позволяют придавать ей все оттенки красного. Сурик получаемый из свинца, это порошкообразная смесь со множеством оттенков красного спектра.

Черные и серые цвета

Пигментированные частицы чёрного и серого цветов получаются из-за добавления малярной сажи, марганцового диоксида, сильно измельчённого графита. Чистый углерод, измолотый в мельчайший порошок, является основной составной частью малярной сажи. Пигментированные частицы с плавающим содержанием углерода, соединившись с оксидами железа, дают гальванический эффект, который ускоряет коррозийные процессы.

Вот так, если коротко, выглядит та составляющая часть краски, которая отвечает за её цветовые параметры. Естественно, что в таком коротком объёме невозможно обо всём рассказать и вникнуть во все тонкости превращения бесцветной, вязкой массы в небольшую, но яркую радугу. Существует ещё множество пигментированных частиц – одних из главных составляющих любой краски – комбинируя которыми можно получить бездонную цветовую палитру, способную украсить нашу жизнь. Мир лакокрасочных материалов способен удивлять бесконечно.

ИЗ ЧЕГО СОСТОЯТ КРАСКИ

ИЗ ЧЕГО СОСТОЯТ КРАСКИ

Трапани Д.С. 1

1МБОУ Назарьевская СОШ

Кулакова Л.Г. 1

1МБОУ Назарьевская СОШ

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

1. ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Краски широко используется в творческой и бытовой деятельности людей, но мало кто знает из чего они состоят. Они нам необходимы, поэтому они и популярны даже на международном уровне.

С 2001 году день 23 ноября был провозглашен Международным днем акварели1.

Для России великим этапом развития краски стали реформы Петра I . Он открыл первые заводы по созданию красок в России и качество их было превосходным. Краски требовались повсюду — для окраски тканей, оружия, кораблей, в типографиях, строительства и живописи. Петр I издал указ в котором: «Соизволяется всем и каждому дается воля, кокаво б чина и достоинства ни был, во всех местах, как на собственных, так и на чужих землях — искать, копать, плавить, варить и чистить всякие металлы: сиречь, злато, серебро, медь, олово, свинец, железо, також и минералов, яко селитра, сера, купорос, квасцы и всяких красок потребные земли и каменья…»2

Чтобы определить актуальность работы, мне надо было проверить знания людей о составе красок. Если они все знают, то зачем мне это исследовать и рассказывать?

Для этого я провел социологический опрос среди детей моего возраста (8-10 лет) и взрослых. (Приложение 1).

Среди взрослых были учителя школы, в которой я учусь и преподаватели театральной студии, в которой я занимаюсь, а также знакомые моей семьи владеющие разными профессиями. В анкете опроса я указал 39 элементов, которые могут входить в состав краски. Затем я раздал анкеты и попросил указать все вещества и элементы из написанных мной, которые могут входить в состав краски по мнению конкретного человека. Всего в опросе участвовали 27 школьников и 20 взрослых. Полученные результаты показали, что ни один человек не отметил все перечисленные элементы! Большинство отметило только треть веществ из перечисленных мной. А ведь они все могут входить в состав разных красок. Из этого я сделал вывод, что большинство людей не имеет полного представления о составе красок.

Потому я считаю, что мое исследование поможет многим расширить свои познания в области красок и понимать — какие краски где и как лучше использовать в зависимости от их состава, а также позволит приготовить экологически чистые краски самостоятельно.

Проблема: красок разных по качеству и структуре много, но не все они безопасны.

Предмет исследования: краски для рисования

Объект исследования: состав красок

Разработанность исследуемой проблемы. В основу своего исследования я положил свой жизненный опыт.

Я часто в своей жизненной деятельности использую краски — рисую ими, красим с родителями стены, красим одежду, красим пищевые продукты (торт, пасхальные яйца)

А что входит в состав этих красок? Почему одними мы рисуем пальцами, другими кистями в альбомах, а третьи используем на продуктах, которые потом едим? И этот список можно продолжать очень долго.

Я предположил, что разница в том, как можно использовать все эти краски, таится в их составе. И тогда я решил провести исследование на тему «Из чего состоят краски?»

Гипотеза — краски можно изготовить самим, но они будут отличаться от промышленных.

Цель работы — изучить состав промышленных красок и красок, приготовленных в домашних условиях.

Задачи:

1. Изучить историю возникновения краски

2. Узнать из чего и как делали и делают краски

3. Изготовить краски в домашних условиях

4. Подготовить рисунки полученными мной и промышленными красками

5. Сравнить домашние и промышленные краски

Методы исследования:

1. Опрос на знание состава краски

2. Изучение научных данных

3. Анализ состава красок

4. Опыты по созданию краски и использования разных красок

5. Сравнение результатов.

Характеристика исследования. Работа относится к теоретическим и практическим исследованиям.

Полученные результаты:

1. Изучена история возникновения и развития состава красок.

2. Проведены опыты создания красок для рисования в домашних условия и их использование.

3. Сделал сравнительную характеристику красок для рисования домашнего и промышленного производства.

2. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Краткое определение краски в настоящее время звучит так — это общее название для группы цветных красящих веществ, предназначенных для непосредственного использования в той или иной сфере быта.3

Материал, служащий для придания какого-нибудь цвета предметам или для живописи4.

2.1. История появления и развития красок.

Издавна человек использует в своем творчестве краски. Свидетельством этому служат экспонаты древней живописи в музеях и наскальные рисунки, сохранившиеся в некоторых пещерах. А вот как создавали люди эти рисунки? С поиска ответа на этот вопрос я и начал свое исследование.

2.2. Древность.

Обратившись к разным справочным, историческим и энциклопедическим источникам, я выяснил, что история красок началась еще у каменном веке. Первым художником стал пещерный человек. Символические знаки оставались на гальках и в пещерах, обнаруженных на территории Швейцарии, Германии и Франции, а также в некоторых районах Испании. Самые древние памятники искусства в Северной Европе были найдены на территории нынешней Норвегии. Как правило, это были петроглифы, высеченные художниками на крупных гранитных камнях и скалах.

На некоторых петроглифах сохранилась часть краски, но в большинстве случаев верхний слой — самый яркий — был разрушен под воздействием климата. Художники того времени пользовались не только черной, но и красной и желтой краской. Чтобы получить краску, они растирали в порошок разные минералы, такие как гематит, глина, окись марганца, охру и древесный уголь. Так получали красители. Затем эти красители смешивали со связующими веществами. В роли таких веществ выступали вода, древесная смола или животный жир. Потом эта краска наносилась на стены руками, палочками или кисточками из шерсти животных. Вероятно, художники выдували цветные порошки на влажную стену при помощи отверстий в костях животных. Затем краска застывала и на многие тысячелетия могла сохранять свой цвет, что подтверждают дошедшие до наших времен примеры. На данный момент археологам удалось открыть множество пещер с росписями того времени.

Помимо красок из минераловв древности широко применялись краски растительного и животного происхождения. Они обладали большим количеством оттенков, но оказались менее долговечны. В качестве растительных красителей использовались соки разных растений и ягод.

Таким образом, изначально, краска определяется как материал, состоящий из красителя и связующего веществ. С помощью которого можно наносить на различные поверхности изображения и менять цвет поверхности.

2.3.Эпоха средневековья и Новое время.

По мере развития человека, развивался и состав краски. В качестве красителей люди пробовали все новые и новые вещества. Например, отвары луковой шелухи, коры грецких орехов и коры дубы давали коричневую краску. Кора барбариса и ольхи — желтую, красную краску получали из многих ягод. Ярко синюю краску получали из ляписа, а пурпурную — из раковин средиземноморских улиток. Краску готовили немного и потому она была очень дорогой. К сожалению, использование некоторых веществ оказывалось неблагоприятным для людей. Например, использовались вещества, которые делали краску ядовитой — мышьяк, свинец, окись меди. Такой краской считалась изумрудная потому, что в ее состав входили уксус, мышьяк и окись меди. В качестве связующих веществ люди начинают использовать мед, яйца, молочный белок и другие вещества, используемые ими в быту. Все это происходило в небольших помещениях, в основном прямо в жилых домах смельчаков-краскоделов.

В это время большой популярностью начинает пользоваться живопись, которая выполняется на стенах и потолках зданий и других сооружений. Сначала это делают водными красками по сырой штукатурке — фреске. В состав водных красок входили красящие вещества — пигменты и вода. В Италии до начала XVI века по высохшей «чистой фреске» прописывали детали темперой. В состав темперы к красителю и воде добавляли яичный желток или целое куриное яйцо.

Религиозные нововведения по-особому относились к живописи. В начале XIII века церковные алтари украсили иконы и образа, на фоне которых велись богослужения. Для создания икон начали вводить в состав красок различные масла, жиры, все новые и новые вещества для получения новых цветов и их оттенков. Стали пытаться найти вещества, которые смогут смягчать краску, закреплять ее на холсте. Так развитие иконописи и живописи этого периода способствует важнейшему открытию — масляным краскам. Растертые с растительным маслом пигменты ярче темперы, использовать их можно дольше, потому что масло не сохло так быстро как яйцо. И если писать темперой и создавать фрески надо было быстро, то масляными красками можно было накладывать слои друг на друга. Создавая разные оттенки, переливы и не боясь того, что краска быстро засохнет в момент рисования. Связующим веществом для масляной краски является, конечно, масло. Но не всякое, а только такое, которое при высыхании образует прочную прозрачную пленку, не дает трещин и не течет. Лучшим маслом для живописи считается льняное – его отжимают из семян льна, а затем очищают и фильтруют. В Италии в эпоху Возрождения часто использовали ореховое масло.

Благодаря этим компонентам древние иконы с тысячелетней историей сохранили сочность и свежесть красок. Вот что о характере материалов, которые применяли иконописцы прошлого говорит ведущий реставратор ВХНРЦ им. Грабаря А.Н.Овчинников: «Если сравнивать под микроскопом структуру и оптические свойства пигментов, применяемых в современной живописи, с минеральными пигментами древних художников-иконописцев, разница становится очевидной. В состав пигментов, употребляемых древними художниками, обязательно примешивались пигменты, состоящие из прозрачных цветных кристаллов,- киноварь, аурипигмент, лазурит и др., имеющие блестящую стекловидную поверхность, активно отражающую свет. Если в первом случае художник удовлетворяется внешней взаимосвязью пигментов, т.е. цветовым совпадением с явлениями природы (натуры) или декоративными комбинациями, то в иконописи в подборе соотношений пигментов видно мистическое понимание элементов, составляющих колорит живописи, желание обозначить каждым минералом стихии мироздания – огонь, воду, землю и воздух»

В России вообще принято историю красок изучать по иконам. Наиболее ранними красками в иконописном и рукописном деле XI — XIII веках были различные охры и сажи — «чернило копчёное», голубая лазурь и киноварь, зелёные яри, получаемые из меди, белила, которые готовили из свинца, «творёное» золото.

Во времена Андрея Рублёва в распоряжении художников имелось всего 30-40 наименований красок и многие из них были близки по химическому составу и цвету. С той поры художники стремились рисовать масляными красками.

К сожалению, тогдашнюю краску хранить долго было нельзя. Потому ее создавали маленькими порциями и продавали очень дорого или меняли на что-то ценное.

2.3.В Эпоху Просвещения, со стремительным развитием искусства произошло зарождение химической науки. Великое открытие Д. Менделеевым таблицы химических элементов, послужило толчком к стремительному развитию и в создании красок. Их стало изготавливать легче, быстрее и качественнее. В XVIII в. в Европе возникает первая фабрика по производству красок.

Для нашей страны великим этапом развития краски стали реформы Петра I . Он открыл первые заводы по созданию красок в России и качество их было превосходным. Краски требовались повсюду — для окраски тканей, оружия, кораблей, в типографиях, строительства и живописи. Петр I издал указ в котором: «Соизволяется всем и каждому дается воля, кокаво б чина и достоинства ни был, во всех местах, как на собственных, так и на чужих землях — искать, копать, плавить, варить и чистить всякие металлы: сиречь, злато, серебро, медь, олово, свинец, железо, також и минералов, яко селитра, сера, купорос, квасцы и всяких красок потребные земли и каменья…»5

После этого стали открываться один за другим красочные заводы и фабрики.

Российские заводчики не теряли интерес и к краскам растительного происхождения. Очень популярна у фабрикантов была марена, которая выращивалась на Кавказе. Из красок животного происхождения в России наибольшей популярностью пользовалась краска, называемая кошениль. В России ее изготавливали из мельчайшего насекомого и называлась червец.

2.4.Современность.

В наше же время, производство красок происходит на огромных заводах и фабриках, в промышленных масштабах, с применением как растительных, животных и минеральных ингредиентов, так и огромного количества химических составляющих. Сегодня при производстве красок используются многие пигменты, полученные искусственным путем. Например, вместо того же ультрамарина из дорогого минерала ляпис-лазури, получают синтетический «ультрамарин». К началу XX в. было получено более 1200 синтетических органических красителей. К сожалению, производство этих веществ сильно загрязняет окружающую среду и делает краски небезопасными в использовании. Поэтому ученые стараются усовершенствовать технологии изготовления в сторону экологичности и безопасности.

Состав современных красок сложный. Помимо красящего пигмента и плёнкообразующего вещества в состав краскимогут входить растворители, разбавители и другие вспомогательные компоненты, которые принято называть наполнители.

Сейчас видов красок очень много. Я изучил составы самых популярных и известных красок. В темпере вместо смеси желтка теперь используют водорастворимую эмульсию, казеин или ПВА (синтетическая поливинилацетатная смола). Они быстро сохнут и сохраняются на века в отличии от древних красок. Акварель, теперь делают не только на основе меда, сахара и глицерина, но и с использованием различных смол как природных, так и химических. Кроме того, в акварель обязательно включат антисептик, вроде фенола или другого спирта. Гуашь по своему составу очень близка к акварельным краскам, в ней тоже пигмент замешан на водорастворимой клеевой основе. Но в цвета добавляют белила и краска становится плотнее, более вязкой. Когда она высыхает она производит впечатление бархатной поверхности. Масляные краски делают используя льняное масло, алкидных смолах и сиккативе (растворителе, позволяющем краске быстрее высыхать). Они не меняют цвет при высыхании и цвет получается очень глубокий и красивый. Можно сделать вывод, что современные технологии значительно расширили как линейку красок, так и палитру цвета. Но, по-прежнему, минеральные и органические пигменты составляют основу самых качественных красок и дорогих красок.

2.5.Состав краски

Так, изучив из чего появилась краска и как развивался и совершенствовался ее состав, сейчас выделяются такие необходимые компоненты любой краски:

1. Пигменты — это вещества непрозрачные, придающие цвет. Иначе говоря — красители. Бывают биологические (из растений), животные (из насекомых, малюсков и пр.) и минеральные (из твердых пород). От того какой используется пигмент зависит цвет краски, ее устойчивость к воздействию внешних факторов. Из одного и того же пигмента можно получить разные по составу краски: масляную, темперу, акварель, гуашь.

2. Связующие — вещество, создающее основу, образующее пленку и целостность смеси (вода, масла, эфиры, клеи животного и растительного происхождения, смолы, полимеры и т.д.). Они связывают в первую очередь пигменты и наполнители, образуют при нанесении прочную пленку.

3. Растворители — это химические составы (жидкости), применяемые для придания краске необходимой консистенции, чтобы она не была очень густой и вязкой и ее легче было наносить на поверхность. К растворителям относятся жидкости, состоящие из одного или более компонентов, которые способна растворять связующее при отсутствии химической реакции. Какой растворитель выбрать в конкретном случае зависит от того, какое в составе краски используется связующее вещество. Растворителями могут быть вода, масла, спирты, кетоны, эфиры, бензин, ацетон, скипидар, уайт-спирит и др.

4. Наполнители — вещества, добавляемые к основному составу для изменения свойств, увеличения объемы или удешевления краски (древесная мука, древесные опилки, шелуха зерновых, хлопковые очёсы, хлопок, бумага и т.д.)

2.6.Создание краски в домашних условиях.

2.6.1. Опыты по созданию краски.

Чтобы проверить свою гипотезу и убедиться в этом, я провел несколько опытов.

Изучив состав красок и как ее получали ранее и теперь, я решил попробовать сделать краску дома почти как древний человек — используя натуральные пигменты и натуральные связующие.

В качестве пигментов для своих опытов я взял уголь, глину, мел и хну. (Приложение 2)

Все их перетер на обычной терке, просеял через сито и затем соединил с разными связующими. В качестве связующих я по очереди добавлял к каждому веществу-пигменту воду, яйцо и масло. При разных соединениях у меня получались и разные результаты. Все они отличались по цвету и структуре. Обладали разными качествами. В одних случаях краска получалась однородно, а в других — нет, когда жидкой, а когда вязкой. Следует заметить, что при соединении с водой все краски получились более жидкими, чем в соединении с яйцом и маслом. Сравнить по назначению эти краски можно, например, с акварелью.

По результатам анализ и сравнения, полученных соединений, я составил сводную таблицу. (Приложение 3)

После этого я провел более сложный опыт. Я смешал 1 пигмент — основу — муку, с наполнителем — солью, и с двумя связующими — маслом и водой. Все хорошо размешал и получил замечательную однородную белую краску!

На этом я решил не останавливаться, разлил полученную краску в семь стаканчиков и в каждый добавил разный покупной краситель на растительной основе. Получились семь красивых радужных красок, цвета которых соответствовали добавленным красителям.

Таким образом у меня получились экологически чистые и безопасные для использования краски, которые могут сравниться с покупными пальчиковыми красками или гуашью.

2.6.2. Сравнение результатов домашней и промышленной красок

Для сравнения полученных красок с промышленными, я сделал рисунки с помощью тех и других красок. (Приложение 4)

Красками из первого эксперимента я нарисовал «дерево», для него я взял краски на основе хны и глины, и «петушок», здесь я использовал краски на основе мела и угля. Для примера краски промышленного производства я взял акварель медовую и нарисовал аналогичного «петушка». Затем изучил и сравнил полученные рисунки. Вывод моего сравнения состоит в том, что приготовленные мной дома краски имеют более естественные не яркие цвета и плохо наносятся на поверхность. А при высыхании домашние краски на основе масла оставили масляные следы на рисунке. Покупная же акварель — наносилась легко, имеет более насыщенные цвета с ярко выраженными цветовыми качествами и не оставляет посторонних следов на рисунке.

Краску, полученную мной дома с более сложным составом, я сравнил на практике с пальчиковыми красками. Своими красками я сделал два рисунка — «цветы» и «ладошки» и сравнил их с рисунком, который сделал мой брат покупными пальчиковыми красками. В этом случае, мои краски наносились также легко, как и покупные, создали при высыхании бархатистую поверхность и не оставили никаких посторонних следов. Высохли мои краски гораздо быстрее покупных пальчиковых. Но цвета у моей краски оказались немного тускловатыми, а у покупных — яркие и сочные.

На основании своих опытов я сделал вывод, что созданные мной краски в домашних условиях могут использоваться в жизни, но имеют ряд отличий от красок, сделанных на заводе. Результаты сравнения я отразил в отдельной таблице. (Приложение 3)

3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.ВЫВОДЫ.

Итак, в ходе своего исследования мне удалось прийти к таким выводам:

1. Краски появились вместе с появлением человека, в глубокой древности.

Состав красок совершенствовался вместе с развитием общества, науки, культуры и искусства,

2. Основа красок состоит из компонентов, используемых изначально — пигменты и связующее, а теперь еще и растворители, и наполнители.

Каждый компонент по-своему влияет на свойства краски.

3. В домашних условиях можно приготовить краски из натуральных компонентов, как в старину.

4.Я выполнил рисунки домашними и промышленными красками. Сделал сравнительную характеристику.

5. Краски, приготовленные в домашних условиях будут отличаться от современных красок, выпускаемых промышленным путем.

Область применения: мое исследование поможет многим расширить свои познания в области красок и поможет понять — какие краски, где и как лучше использовать их в зависимости от состава.

Моя гипотеза о том, что краски можно изготовить самим, но они будут отличаться от промышленных, подтвердилась.

На этом мое нынешнее исследование красок не заканчивается. Я думаю продолжить изучать эту тему и в следующий раз попробовать изготовить дома уже более сложную, масляную краску и исследовать ее.

4. Список литературы и другие источники.

Печатные издания

2. Большая серия знаний. Химия /Коллектив авторов, Издательство: ООО «Издательство Мир книги», 2006 г. Москва, 128 с.

3. Большая серия знаний . Чудеса света/Редактор: Зыкова Т., Издательство: ООО «Издательство Мир книги», Редактор: Медведская О., 2006 г. Москва, 128 с.

4. Большая серия знаний. Древний мир. Средневековье./Составитель Цирульников А.М.., Издательство: ООО «Издательство Мир книги», 2005 г. Москва, 128 с

5. Большая серия знаний. Новая и Новейшая история../Составитель Цирульников А.М.., Издательство: ООО «Издательство Мир книги», 2006 г. Москва, 128 с

6. Современная детская энциклопедия/Издательство: Махаон, 2010 г. Москва, 256 с.

Интернет-ресурсы

7.»Свободная энциклопедия», www.ru.wikipedia.org

8. Информационный сайт современных словарей и энциклопедий http://dic.academic.ru/

9. Натуральные пигменты. Пигменты и материалы для художников. http://natpigments.com/articles/proizvodstvo-i-primenenie-krasok-na-rusi

10. Детям о живописи. http://www.art-urok.ru/kraski.htm

11. Древняя живопись.рф http://xn—-ctbbffiob4boldx8mmba.xn--p1ai/

12. История Мирового искусства http://www.worldarthistory.com/

13. Информационный портал http://www.kristallikov.net/page32.html

14. Поисковая система Google https://www.google.ru

Музеи

1. Государственная Третьяковская галерея. г. Москва, Лаврушинский переулок, 10

Приложение 1

Анкета опроса

Вопрос : Как вы думаете, какие из этих веществ входят в состав красок?

Отметьте V все, что по вашему мнению может входить в состав красок.

уголь

 

казеин

 

свекла

 

глина

 

глицерин

 

лук

 

земля

 

сахар

 

морковь

 

малахит

 

смола

 

шпинат

 

лазурит

 

охры

 

кофе

 

мел

 

киноварь

 

хна

 

вода

 

марганец

 

мука

 

клей

 

медь

 

соль

 

масло

 

хром

 

тальк

 

яйцо

 

лак

 

мыло

 

мед

 

скипидар

 

желатин

 

воск

 

железо

 

крахмал

 

спирт

 

цинк

 

эфиры

 

Результаты опроса:

В опросе приняли участие 27 школьников (от 7 до 10 лет) и 20 взрослых (от 30 до 60 лет).

Количество отмеченнных веществ

Школьники

Взрослые

Всего

от 0-13 веществ

23

9

32

от 0-26 веществ

4

6

10

от 0-39 веществ

 

5

5

Приложение 2

Результаты приготовление краски в домашних условиях

Сырье (Пигмент)

Связующее вещество

Консистенция

Цвет

Глина

Вода

Жидкая, однородная

Светло-оливковый

Яйцо

Вязкая, тягучая, неоднородная

Темно-оливковый

Масло

Густая, неоднородная

Болотный

Хна

Вода

Жидкая, неонородная

Красно-рыжий

Яйцо

Густая, неоднородная

коричневый

Масло

Жидкая, однородная

Темно-болотный

Мел

Вода

Жидкая, однородная

Бело-серый

Яйцо

Вязкая, однородная

Бело-желтый

Масло

Густая, однородная

Бело-желтый

Уголь

Вода

Жидкая

Черный

Яйцо

Густая, однородная

Черный

Масло

Вязкая, однородная

Черный

Приложение 3

Сравнение результатов

Моя краска

Преимущества

Недостатки

Экологически чистая

Трудоемкое приготовление

Естественные цвета

Сложно сохранить

Дешевая

Плохо наносится

Промышленная краска

Преимущества

Недостатки

Яркие, насыщенные цвета

Химический состав

Легко наносится

Дорогая

Большая вариативность по составу и цвету

 

Приложение 4

1

https://ru.wikipedia.org/wiki/Акварель

2

Цитата из http://natpigments.com/articles/proizvodstvo-i-primenenie-krasok-na-rusi)

3

Википедия

4

Д.Н. Ушаков. Большой толковый словарь современного русского языка

5

Цитата из http://natpigments.com/articles/proizvodstvo-i-primenenie-krasok-na-rusi)

16

Просмотров работы: 5585

Состав краски. Из чего производят краску

Краска – универсальный лакокрасочный материал, который применяется для окраски любой поверхности: металл, дерево, бетон, стекло, пластик. 
Основной функцией данного лакокрасочного материала является формирование декоративного внешнего вида покрытия и защита от факторов внешней среды (прямые солнечные лучи, осадки, изменение влажности воздуха и др. )

Основой любой краски является: 

  • Связующей основа (пленкообразователь), от которой зависит сцепление с поверхностью и такие показатели как стойкость к разным факторам, срок службы, время высыхания. 
  • Наполнитель – Отвечает за наполненность, структуру, реологию. 
  • Пигмент – отвечают за укрывистость и цвет краски 
  • Разбавители (стабилизаторы, ингибиторы, антивспениватели) для улучшения свойств. 
  • Добавки функциональные (влияют на отсутствие оседания, пены, реологические свойства, растекаемость ) и специальные добавки, которые наделяют покрытие специальными свойствами (декоративный вид, молотковый эффект, антикоррозионные свойства)

От количества входящего в состав краски наполнителя и пленкообразователя зависит такой показатель как блеск пленки. Чем больше в составе присутствуют пигменты, тем более укрывистая пленка получается. Чем больше пленкообразователя, тем больше блеск покрытия. 
Связующая основа способствует формированию водо, масло, бензо стойкости покрытия.

Благодаря испарению растворителя формируется прочная защитная пленка. 
Наполнители (микротальк, микрокальцит, микробариты) добавляются в состав и удешевляют краску.

При производстве красок в состав вводят в небольших количествах добавки, которые повышают эксплуатационные и технологические характеристики и свойства покрытия

Качество краски напрямую зависит от подобранных компонентов и составляющих. 
Большой выбор связующих позволяет производить широкий ассортимент лакокрасочных материалов, обеспечивающих различные степени защиты окрашиваемых поверхностей, обеспечивая декоративные и защитные функции. Выбирая ту или иную краску, обязательно проконсультируйтесь со специалистом, который вам поможет сделать правильный выбор.

Что входит в состав краски для стен. Безопасные краски.

Если вы думаете, что надо быть профессионалом, чтобы понимать что входит в состав краски для стен, вы ошибаетесь! Производители давно поняли, что нормальный человек просто утонет в море разнообразных названий, видов и составов красок. Теперь красочная продукция развернулась лицом к покупателю, загадываешь желание — и нужная краска уже лежит в тележке.


На этикетках все реже пишут состав краски, все чаще « для потока в ванной комнате». Цвет выбирает покупатель из огромных колеровочных таблиц, упаковка – какая нужна, кисти и валики – продавец подберет за секунду.

Но все равно, решившись на покраску стен, пола, потолка, хочется быть уверенным в правильном выборе материала. Ведь мы покупаем уже не только чем бы покрасить, а визуальный комфорт, тактильные ощущения, экологическую безопасность, разумную экономию, здоровую природу.

Чтобы понять безопасная или потенциально опасная краска, дорогая или дешевая, прочная или так себе — посмотрим состав краски для стен.

Пигмент

Пигмент — красящее вещество, не растворимое в воде, масле, кислотах и щелочах. Пигменты имеют минеральное происхождение ( охра, умбра, сурик, лазурь), органическое происхождение (пурпур, кармин, кость жженая) и синтетическое происхождение (титановые и цинковые белила, ультрамарин, киноварь). От качества и подготовки пигмента в сильной степени зависят эстетические характеристики краски.

Состав цветного пигмента является производственным секретом. Большинство современных красок выпускаются только с белым пигментом, нужный колер добавляют перед продажей.

Связующее

Связующее — субстанция, в которой смешиваются пигмент и наполнители. После высыхания связующее образует прочную и эластичную поверхностную пленку.
Сейчас для красок используют синтетические смолы, так как они совершенно прозрачны и не влияют на цвет пигмента. Один из самых распространенных примеров – связующее на основе пентафталевой эмульсии и синтетической алкидной смолы.

Для изменения вязкости смолы используют эфирно – спиртовые разбавители. Именно разбавители являются источником неприятного запаха и целого букета вредных летучих веществ, излучаемых алкидной краской. Алкидные краски получили широкое распространение благодаря своей дешевизне, хорошему качеству покрытия и короткому технологическому циклу изготовления. Об экологии и вреде для здоровья никто не думал.

Алкидные краски используются в промышленности: автомобили, самолеты, корабли, даже космические аппараты покрывают такими красками. Также выпускаются фасадные краски и лаки для пола. Не рекомендую использовать их в своем доме.

Все еще выпускаются краски со связующим на клеевой основе – поливинилацетатная эмульсия, или водно- эмульсионные краски. Покрытие этих красок хрупкое, связующее не может удержать концентрированный пигмент, поэтому краски светлые, бледные. Но для потолков в сухих помещениях вполне можно использовать. Водно – эмульсионные краски самые недорогие на рынке. Они быстро сохнут и не пахнут.

Другой вид связующего – взвесь в воде ( дисперсия) синтетических смол с разбавителем. После высыхания воды, образуется прочное покрытие. Используется синтетическая акриловая смола, которая имеет два неоспоримых преимущества . Она растворяется водой, не нужны спиртовые или эфирные разбавители; она абсолютно инертна, не вступает в химические реакции, не испаряет вредных веществ. Это семейство водно –дисперсионных акриловых красок.

Наполнители и добавки

Наполнители – минеральные не красящие вещества, придающие как самой краске, так и высохшему покрытию особые свойства. Нужную густоту и вязкость, предотвращение оседания пигмента, образования пленки в банке, равномерность. Матовость и блеск покрытию.

Наполнители могут быть как нейтральными ( тальк, слюда), так и потенциально опасными – соли свинца, асбестовая пыль. При высыхании краски вредные испарения наполнителей прекращаются.

Добавки – придают особые физико- механические качества поверхности. Так добавление латекса делает краску влагостойкой, придает умеренный блеск. Поверхность, покрытую латексной краской можно мыть. Также добавки повышают сопротивление истиранию, распространению плесени, ржавчины.

Состав краски для стен — что выбрать

Подводим итог: В составе краски содержится много сложных растительных и синтетических веществ. Наиболее опасные для здоровья человека – разбавители синтетических смол, входящих в связующее. Это эфиры, спирты и другие соединения, которые испаряются при обычной температуре. Красок с таким составом в доме использовать не нужно.

Для интерьера идеально подходят водно – дисперсионная акриловые краски. Они разработаны для любых поверхностей – стен, потолка, пола, дверей, оконных рам, мебели. Есть краски с любыми дополнительными свойствами, нужными в хозяйстве. Пользуйтесь на здоровье !

Я выбираю краски для дома экологически безопасные, с возможностью  компьютерной колеровки, удобные в работе.  Узнать про выбор краски можно здесь : «ТОП -6 лучших красок для интерьера»

 

можно ли изготовить своими руками


Каждый день человек пользуется вещами, предметами, материалами, о происхождении которых он даже не задумывается. Простые краски, которыми ребенок рисует деревья и дома делаются из сложных химических элементов. Ниже предстоит раскрыть занавес незнания и выяснить, из чего делают краски.

Состав красок

Так как видов красок – много, выделить конкретную основу для всех составов не получится. Связанно это с тем, что под каждое ответвление существует база, от химического соединения которой зависит конечный продукт. Выделить можно лишь поверхностно, что может присутствовать в любом известном продукте, хоть и в разном количестве.

Так как видов красок – много, выделить конкретную основу для всех составов не получится.

Пигменты

Под пигментами стоит понимать цветовые добавки. Для работы с кожей – они будут натуральными, поэтому палитра заметно отличается от той, что можно найти в строительном магазине. В качестве примера, рекомендуется рассмотреть за счет каких пигментов удается достичь стандартной палитры для тату:

  • Чтобы получить зеленый – добавляют оксид хрома;
  • Для фиолетового – соль алюминия и немного марганца;
  • Для белого – свинцовый карбонат;

Что касается малярных красок, то здесь цветовая гамма будет зависеть от добавления:

  • Пигментов из ахроматического класса – белые, черные;
  • Хроматический класс – цветные (зеленные, голубые и т.д). Их также делят на подклассы – холодные и теплые.

На деле, эти добавки получают из оксидов железа (для изготовления серебрянки), с помощью применения технической сажи и т.д. Современные краски делаются даже с добавлением ЭКО красителей, однако их стоимость значительно дороже.

Под пигментами стоит понимать цветовые добавки.

Связующие

Так как на этапе производства краска чаще выступает в качестве порошка, для соединения используют растворители и различные связующие. О первых, можно будет узнать ниже, что касается второго элемента, в состав краски входят:

  • Акриловые смолы –если это стандартная краска для наружных работ;
  • Силиконовые добавки – часто используются в печати.

Из-за добавления этих элементов, краска выглядит так, как мы ее привыкли видеть. «Тянучая» струя контролируется технологом, если сделать слишком густой – ею неудобно будет работать мастеру, слишком водянистой – не ляжет качественно на поверхность.

Так как на этапе производства краска чаще выступает в качестве порошка, для соединения используют растворители и различные связующие.

Растворители

Растворители используют для уравновешивания молярной консистенции. Часть добавляется еще на заводе, что не позволяет смолам застыть и стать слишком густыми, другая – добавляется мастерами. На основе чего создаются растворители, из чего состоит краска:

  • Органические материалы – скипидар, керосин. Поэтому советские краски очень «пахли»;
  • Неорганические – серная соль с водой, аммиак и т.д.

Естественно, чем дороже краска, тем меньше она будет «травмировать» мастера отдушкой.

Растворители используют для уравновешивания молярной консистенции.

Наполнители

Наполнители в первую очередь снижают себестоимость краски, что делает ее производство выгоднее. Чтобы не обижать потребителя переплатой за добавки, их сделали максимально полезными. Например, производители добавляют специальные вещества, позволяющие покрытию выносить удары, т.е увеличивают их твердость. Добавки в химический состав обычной краски влияют:

  • На эстетику – придавать блеск, отталкивать грязь;
  • На сроки эксплуатации – покрытие сможет отталкивать грязь, иметь специальную защитную пленку и не подвергаться техническим повреждениям.

Какие используют наполнители в производстве: тальк, слюда и многое другое. Чем меньше частицы, тем светлее оттенок.

Наполнители в первую очередь снижают себестоимость краски, что делает ее производство выгоднее.

Производство и потребление

Создание красок – технологически сложный процесс, который негативно сказывается на окружающей среде. Одна ошибка оператора и многотонная партия должна быть утилизирована. Заводы по производству строят в дали от жилых поселков, водных и лесных ресурсов. Ежегодно:

  • Выпускается миллионы тон краски для наружных, внутренних работ;
  • Происходит сотни пожаров на производстве – так как возгорается свежий материал очень легко.

Единственное, чем человек может помочь природе – приобретать сразу качественный материал, который не нужно будет утилизировать или выбрасывать.

Создание красок – технологически сложный процесс, который негативно сказывается на окружающей среде.

Производство

В России есть 10 ведущих компаний, которые на протяжении долгих лет выпускает хорошую продукцию. Конкуренция среди них здоровая, так как развиваться помогает внешний рынок, т.е экспорт продукта в другие страны. Среди наиболее известных:

  • НПФ «Эмаль»;
  • NOVOCOLOR;
  • ФКП «Казанский Государственный Казенный Пороховой Завод».

Помимо красок на заводах делают лаки, шпаклевки и другие строительные материалы.

Помимо красок на заводах делают лаки, шпаклевки и другие строительные материалы.

Потребление

Удивительно, но и насчет потребления красок в России выделяется статистика. Например:

  • Расход малярной краски на душу населения – 4 литра в год;
  • В Западных странах – 20 литров на человека в год.

Статисты говорят о том, что по мере увеличения доходов граждан, показатель будет расти и скоро приблизится к Европейской норме.

Расход малярной краски на душу населения – 4 литра в год.

Наиболее распространённые краски

На малярных видах ассортимент в магазинах не заканчивается. Среди лидеров можно найти материалы для творчества, тату, косметического использования. У каждого вида есть своя химическая формула, которой строго придерживаются на заводах.

Среди лидеров можно найти материалы для творчества, тату, косметического использования.

Темперная краска

История этого вида исчисляется в тысячелетиях. Впервые появилась еще 3 000 лет назад. Использовалась для украшения стен во времена Византии.

Позже, художники заменили эту краску на масляные. Удивительно, но ученые до сих пор находят обрывки росписи на саркофагах и некоторых иконах.

Из чего сделаны краски — расщепленный белок молока, ПВА, пигментов и других добавок. В отличие от древних предшественников, покрытие созданное с помощью темпера не нуждается в защите из лака.

В отличие от древних предшественников, покрытие созданное с помощью темпера не нуждается в защите из лака.

Акварельная краска

Создаются на основе воды, цветового пигмента (для детей он будет экологическим), глицерин, желчь и многое другое. Используется в работах художника, имеет сложную специфику. Известных мастеров, специализирующихся именно на работе с акварелью – единицы. Дополнительно стоит рассказать о подготовительных работах:

  1. Перед творческим процессом смачивается бумага.
  2. Лист желательно натянуть на специальную рамку.

Для удобства, мастера могут работать на стеклах. Мокрый лист плотно прилегает к «твердой подушке», что позволяет обработать небольшие части композиции.

Используется в работах художника, имеет сложную специфику.

Гуашевая краска

Густая смесь, с которой дети знакомятся еще в школе. Работать с ней довольно просто, однако такие краски не могут похвастаться своей «яркостью». Материал высыхает, придает композиции – матовый характер. Из чего делают обычные краски для рисования:

  • Матовость достигается за счет большого добавления в состав белила;
  •  За основу берется специальный клей – поэтому гуашь плохо отмывается с рук и порой оставляет неприятные пятна.

Некоторые компании также добавляют в состав крахмал, чтобы сделать краску гуще. Мастер, должен понимать, что если в составе много лишнего, то при высыхании композиции – цвет будет на несколько тонов светлее.

Работать с ней довольно просто, однако такие краски не могут похвастаться своей «яркостью».

Масляная краска

Этот вид делается на основе добавления – олифы. Чтобы придать им тягучесть, в составе также присутствуют алкидные смолы. Цветовые добавки могут быть полимерными, т.е искусственно созданные или же натуральные.

Из чего делают белую краску– на производстве приходится добавлять специальный краситель. Базовый оттенок будущей краски – прозрачно мутный. Дополнительно могут добавить тальк, чтобы краска при застывании не трескалась.

Этот вид делается на основе добавления – олифы.

Процесс приготовления красок

Приготовить в домашних условиях даже самую простую краску – невозможно. На заводах используют специальные миксеры, которые непрерывно на протяжении долгих часов вымешивают смолы и порошки. Добиться своими силами однородности – невыполнимая задача даже для физически подготовленного человека. Вращение технического вала – 1200 оборотов в минуту.

Пропорции добавок контролируются технологами. Чтобы создать качественный материал для творчества художников или маляров придется построить лабораторию.

На заводах используют специальные миксеры, которые непрерывно на протяжении долгих часов вымешивают смолы и порошки.

Даже с виду простой материал, который доступен в каждом техническом магазине, имеет тысячелетнюю историю. В изготовлении красок участвует огромное количество узкоспециализированных профессионалов, постоянно разрабатываются новые соединения, чтобы сегодня у людей был неограниченный выбор.

Видео: Вся правда о красках для рисования

1. Состав печатных красок и назначение основных компонентов, входящих в состав краски. Требования, предъявляемые к печатным краскам.

Печатная краска — основной полиграфический материал, предназначенный для создания изображения на запечатываемом материале.

Требования к полиграф краскам: 

  1. Пигмент должен равномерно распределяться по всей массе краски.

  2. Свойства краски должны не меняться со временем, при транспортировке и изменении Т.

  3. Адгезия выше когезии

  4. Когезия должна быть такой, чтобы краска равномерно распределялась по валикам печатной машины.

  5. Время закрепления краски должно соответствовать скорости работы печатной машины.

  6. Изображение должно быть светостойким, устойчивым к действию кислот, оснований, органический растворителей, маслам и другой продукции, с которой соприкасается краска.

Печатные краски состоят в основном из:

  1. Красящие вещества (пигмент или краситель)

  2. Связующее вещество

  3. Вспомогательные средства

Красящие вещества – химические соединения, обладающие цветом и способные придавать окраску другим телам.

К ним относятся:

  1. Нерастворимые в воде и технических растворителях пигменты

  2. Растворимые в воде красители

Связующие – жидкая фаза красок, состоящая из смол (пленкообразователи) и растворителей (минеральные масла).

2. Характеристика и структура пигментов, входящих в состав печатных красок. Требования к пигментам.

Пигмент – мелкодисперсные черные, белые или цветные порошки, нерастворимые в воде, маслах и некоторых растворителях. Имеют размеры 0,1-2 мкм. Пигменты способны отражать и рассеивать свет, поэтому они светонепроницаемые. Доля пигмента в краске в зависимости от цветового тона 5-30%.

Красители – молекулы, окруженные растворителем. Имеют высокую интенсивность цвета. Они связываются непосредственно с поверхностью ЗМ. Недостаток — со временем изображение выцветает. Поэтому по светопрочности и стабильности цвета лучше краски на основе пигментов.

Пигменты должны дополняться диспергатами, чтобы не слипаться. Красители, напротив, находятся в растворенном состоянии и не осаждаются в жидкости.

Наличие в краске частиц пигмента повышает ее вязкость. Поэтому растворы красителей легко впитываются в бумагу и изображения искажаются. Краски на основе пигментов впитываются незначительно и образуют изображения без искажения.

Пигменты бывают органические и неорганические. К неорганическим пигментам относятся:

  1. Белые пигменты (диоксид титана)

  2. Металлизированные пигменты (бронза с золотым или серебряным оттенком)

  3. Перламутровые глянцевые пигменты

Структура пигмента

  1. Размер частиц (степень дисперсности).

Высокая степень (малые частицы) обеспечивает стабильность дисперсной системы краски с равномерным распределением пигмента связующих, повышает интенсивность краски. Однако начиная с определенного размера пигмента интенсивность краски практически не меняется.

  1. Распределение частиц пигмента по размерам

Чем шире распределение частиц по размерам, тем ниже качество краски.

  1. Адсорбционная способность

Для изучения его взаимодействия со связующим. На практике используют маслоемкость. Это способность порошкообразного пигмента смачиваться связующим, поглощать его и переходить в пастообразное состояние.

Для определения маслоемкости в качестве связующего используют льняное масло. А для определения масленого числа используют н-нонан.

Маслоемкость – это минимальное количество льняного масла, необходимое для перевода порошка пигмента в пастообразное состояние без механического воздействия на пигмент (определяется в процентах).

M = mсв/ mп

mсв – количество льняного масла в граммах

mп – количество пигмента в граммах

  1. Физическая структура

С точки зрения физической природы пигмент может иметь аморфное, кристаллическое и смешанное строение. Наиболее качественное изображение получают из пигментов, имеющих кристаллическую структуру. Однако такие пигменты обладают высокими абразивными свойствами, поэтому вызывают износ печатной формы.

Плотность определяется их происхождением. Плотность органических пигментов сравнительно небольшая и колеблется от 1,4 до 2,5 г/см3; плотность белых неорганический пигментов колеблется от 2 до 5,7 г/см3; плотность металлических неорганических пигментов колеблется от 2 до 7,8 г/см3.

Пигменты должны:

  1. Воспроизводить все цвета оригинала.

  2. Иметь высокую интенсивность.

  3. Образовывать со связующими в зависимости от назначения прозрачные или кроющие краски.

  4. Быть светоустойчивыми.

  5. Иметь высокую степень дисперсности для образования гладкой поверхности на оттиске.

  6. Иметь небольшую маслоемкость, чтобы увеличить концентрацию пигментов

  7. Быть устойчивыми к воде, спирту, маслам и другим растворителям.

компонентов краски: что в краске?

Что в краске?

Летом 2013 г. нашу серию обучающих материалов по краскам и цветовым технологиям мы начинаем с обзора одной из основ: какие ингредиенты входят в состав краски? Разнообразие предлагаемых лакокрасочных материалов может быть ошеломляющим. Поскольку каждая разновидность краски обладает различными свойствами, влияющими на результат дизайнерского проекта, ключом к успеху является понимание того, что находится в банке с краской.

Все краски обычно состоят из четырех основных компонентов: пигментов, связующих веществ, растворителей (жидкостей) и добавок.Пигменты обеспечивают цвет и скрывают, в то время как связующие работают, чтобы «связать» пигмент вместе и создать пленку краски. Растворители — это жидкости, которые суспендируют ингредиенты и позволяют наносить краску на поверхности, а добавки — это ингредиенты, которые обеспечивают определенные свойства краски, такие как устойчивость к плесени. Сочетание всех четырех ингредиентов позволяет получить краску, соответствующую вашим конкретным дизайнерским потребностям. Начать…

Пигменты — придают цвет, маскируют и увеличивают объем

Пигменты представляют собой частицы тонкого помола, которые дозируются в краску и обеспечивают цвет и укрывистость.Существует два основных типа пигментов — основные пигменты и пигменты-наполнители.

Первичные пигменты – это те, которые способствуют как влажной, так и сухой маскировке краски. Диоксид титана (TiO 2 ) является наиболее дорогим пигментом, и он непосредственно влияет на влажную маскировку краски, обеспечивая при этом белизну. Различают два основных типа – органические и неорганические.

  • Органические красители обеспечивают более яркие цвета, и примеры этих пигментов включают желтый ганза и синий фтало.Они не очень долговечны для наружного применения краски.
  • Неорганические красители имеют более тусклые, землистые цвета и более долговечны для окраски фасадов. Примеры этих видов пигментов включают красную окись, желтую охру и умбру.

Пигменты-наполнители представляют собой недорогие пигменты, которые придают краске дополнительный вес или объем. Эти типы пигментов способствуют только высыханию краски, но необходимы для контроля блеска. Некоторые пигменты-наполнители также обеспечивают дополнительные характеристики пленки в областях, устойчивых к истиранию или истиранию.Обычно используемые наполнители включают глину, кремнезем, диатомовый кремнезем, карбонат кальция, тальк и оксид цинка.

  • Глина: Используемая в основном в красках для внутренних работ, глина обеспечивает укрывистость.
  • Силика: обеспечивает повышенную долговечность красок для наружных работ, а также стойкость к истиранию и истиранию.
  • Диатомовый кремнезем: эта форма кремнезема, состоящая из окаменелых организмов, используется для контроля уровня блеска.
  • Карбонат кальция: Используемый в красках для внутренних и наружных работ, карбонат кальция, также называемый мелом, является универсальным, недорогим пигментом с низкой степенью укрывистости.
  • Тальк: Тальк, также называемый силикат магния, представляет собой мягкий пигмент-наполнитель общего назначения.
  • Оксид цинка: Используемый в основном в грунтовках и красках для наружных работ, оксид цинка обеспечивает устойчивость к плесени, ингибирование коррозии и защиту от пятен.

Связующие — обеспечивают эффективность и поддержку сухой пленки краски

Связующие вещества представляют собой ингредиенты, обеспечивающие связывающий эффект, который удерживает пигменты вместе, создавая сухую пленку на поверхности. Связующее вещество краски является ключевым ингредиентом, который напрямую связан с характеристиками краски, включая адгезию, способность к мытью, стойкость к истиранию, стойкость к выцветанию или сохранение глянца.


Связующие на алкидной (масляной) основе изготавливаются из различных производных масел, таких как льняное масло, тунговое масло и соевое масло. Традиционные алкидные краски после высыхания становятся очень твердыми и обеспечивают превосходную адгезию, растекаемость и выравнивание; однако они желтеют в светлых тонах и склонны к окислению и мелению при использовании на внешних поверхностях. Поскольку технологии и ограничения по летучим органическим соединениям с годами изменились, сегодня все меньше красок производится с использованием традиционных алкидных связующих. Доступна более новая технология, основанная на модифицированных связующих маслах; алкидная эмульсия.. Этот тип гибридного связующего дает вам характеристики, подобные маслу, с легкостью очистки мылом и водой. Алкидно-эмульсионные краски труднее сохнут, растекаются более ровно, чем обычные латексные краски; однако они могут по-прежнему желтеть в более светлых тонах. Алкидно-эмульсионные краски при использовании на наружных поверхностях, подвергающихся воздействию УФ-излучения, со временем могут окисляться и мелеть.

Латексная краска и ингредиенты

Латексные связующие используются в красках на водной основе. Доступны различные типы латексных связующих, такие как 100% акрил, стирол-акрил или винил-акрил, каждый из которых обладает определенными эксплуатационными характеристиками.

Акриловая краска и ингредиенты

  • 100% акриловые связующие: часто используются в красках для наружных работ, так как их преимущества включают адгезию (как влажную, так и сухую), стойкость к выцветанию, щелочестойкость и устойчивость к выцветанию. 100% акриловые связующие обычно считаются лучшими в целом.
    • Адгезия во влажных условиях повышает устойчивость к вздутию, растрескиванию и отслаиванию.
    • Стойкость к ультрафиолетовому излучению
    • позволяет окрашенной поверхности дольше сохранять свой цвет и блеск.
    • Щелочестойкость означает, что краска с меньшей вероятностью «сгорит» на свежем бетоне или кирпичной кладке.
  • Винил-акриловые, также называемые ПВА, связующие вещества: часто используются в красках для внутренних работ, поскольку к их преимуществам относятся стойкость к истиранию и возможность мытья.
  • Стирол-акриловые связующие: часто используются в грунтовках/герметиках для каменной кладки и верхних покрытиях из-за его стойкости к щелочному ожогу и выцветанию,

Растворители (жидкости) — обеспечивают перенос пигмента и связующего из банки на поверхность

Растворители или жидкости — это средства, позволяющие краске попасть из банки на поверхность, и эти типы жидкостей различаются в зависимости от типа краски.Сочетание пигментов и связующих веществ, считающихся твердыми, с жидкостями создает покрытие краски, которое вы видите в банке с краской.

  • Масляные и алкидные краски: жидкость, как правило, представляет собой растворитель для краски или другой тип растворителя.
  • Латексные краски: жидкость в основном состоит из воды.

Краски более высокого качества содержат больше твердых веществ, обычно 35-40%, в зависимости от степени блеска. Твердые частицы по объему показывают, сколько краски останется на поверхности после испарения жидкости.Общие характеристики краски напрямую связаны с составом твердых частиц. Тот факт, что краска имеет высокое содержание сухого остатка по объему, не всегда означает высокое качество продукта.

Добавки — обеспечивают дополнительные улучшения свойств

Добавки используются в красках для придания им дополнительных эксплуатационных свойств, наиболее часто используемые из них:

  • Загустители: обеспечивают «вязкость» или дополнительную густоту, чтобы краска могла быть нанесена надлежащим образом; также обеспечивают лучшее «растекание и выравнивание» и противодействуют эффекту разбрызгивания при раскатывании краски
  • Поверхностно-активные вещества или мыла: обеспечивают стабильность краски, поэтому краска не расслаивается; также сохраняет диспергированные в жидкости пигменты, что обеспечивает лучшую укрывистость и дополнительную гарантию точности цвета
  • Биоциды: в латексных красках используются два типа биоцидов: консервант для предотвращения роста бактерий; и средство от плесени, препятствующее росту плесени
  • Пеногасители: позволяют разрушать пузырьки, образующиеся в процессе производства краски, когда краска встряхивается в центре оттенка и когда краска наносится на поверхность
  • Сорастворители: придают воде дополнительную жидкость и могут помочь связующим веществам сформировать хорошую пленку при нанесении при низких температурах, а также улучшают свойства кисти, благодаря чему краска успевает нанести краску до высыхания

Все четыре компонента являются ключевыми для создания основы для высококачественной краски.Удачной живописи!

Все изображения предоставлены Dunn-Edwards Paints ® и предоставлены Rohm & Haas

ингредиентов для краски —

Хиршфилда

 

Hirshfield’s

Пигмент – придает цвет и укрывистость. Обычно TiO2 или менее дорогие пигменты-наполнители, такие как глина, тальк или карбонат кальция.

Связующее (смола) – скрепляет частицы пигмента и обеспечивает адгезию.В латексных красках связующее вещество обычно классифицируется как 100% акриловое или винилакриловое (также известное как ПВА или поливинилацетат)

.

Жидкость – это носитель для пигментов и связующего. Вода в случае латексной краски, обычно уайт-спирит в краске на масляной основе.

Добавки – также известные как навороты. Они могут варьироваться от веществ, улучшающих растекание и выравнивание, до Microban® или других добавок для защиты от плесени, плесени или водорослей, керамических микросфер для дополнительной прочности, ингибиторов мгновенной коррозии, ингредиентов для защиты от брызг и т. д.Хотя добавки составляют очень небольшое количество в процентах от общего объема банки с краской, они могут значительно увеличить общую стоимость.

Поскольку жидкость испаряется по мере высыхания краски, именно твердые вещества прилипают и остаются на подложке. По этой причине они чрезвычайно важны для долговечности и производительности покрытия. Как правило, краски с более высоким содержанием сухого остатка, т. е. 40% против 30%, при высыхании образуют более толстую пленку, имеют лучшую укрывистость и обеспечивают лучшую защиту подложки.Объем твердых веществ всегда можно найти в паспорте продукта. При этом вы не всегда знаете, из чего состоит содержание твердых веществ. Два продукта могут иметь близкий объемный процент твердого вещества, однако продукт «А» может содержать более высокий процент TiO2 и качественную смолу, в то время как продукт «Б» может состоять из множества более дешевых пигментов-наполнителей, таких как глина и недорогая смола, которая тогда равна яблоки и апельсины.

Кевин Ларсон, Hirshfield’s Paint Manufacturing


Производство красок Hirshfield’s

0

3 Основные ингредиенты краски, о которых следует знать

Что вообще содержится в той краске, которой ты красишь стены? Вы должны знать об ингредиентах!

Потому что, если краска есть во всех наших домах, почти во всех наших комнатах, мы должны знать, из каких компонентов состоит эта краска!

А если вам нужна помощь в выборе кисти, прочтите эту статью.

Также не забудьте использовать малярный скотч!

 

Мы здесь, чтобы рассказать вам о трех основных ингредиентах краски, о которых вам следует знать!

Часть недавнего пресс-релиза, который мы получили от крупного производителя красок, гласит следующее:

«Краска — это творение человека, используемое с самого начала письменной истории — от пещер Ласко во Франции до потолка Сикстинской капеллы…. Он используется для украшения, для связи, в качестве консерванта и средства ухода.Сегодня краска превратилась в защитника, хранителя и украшателя дома, рабочего места, общественных мест….. Тонкий слой краски — толщиной в несколько тысячных дюйма — защищает, герметизирует, скрывает, украшает и не представляет опасности для пользователя. . Проще говоря, краска — это долговременная защита по очень умеренной цене…».

Мы согласны с тем, что краска является хорошим консервантом и что покраска должна быть частью программы ухода каждого жителя дома.

В первую очередь потому, что он хорошо выглядит, а это повышает его ценность.Но что еще более важно, краска защищает деревянные части дома лучше, чем что-либо другое, о чем мы знаем. Однако мы не чувствуем себя точно так же, как человек из компании по производству красок, написавший вступительный абзац. Краски различаются по качеству и цене, и хотя лакокрасочные материалы [и затраты на рабочую силу] могут показаться некоторым людям по умеренной цене, другие могут не согласиться с тем, что покраска в размере 8000 долларов каждые пять-десять лет — это «умеренные» инвестиции в поддержание внешнего вида своего автомобиля. дома.

Даже при самой лучшей подготовке некоторые лакокрасочные работы разваливаются в мгновение ока — например, растрескивание, отслаивание, сколы и т. д.

Как мы всегда говорили, «80 процентов хорошей покрасочной работы заключается в подготовке». Но также важна качественная краска. И знание того, что делает хорошую краску хорошей, может повысить шансы на то, что работа будет хорошей.

Вот три основных ингредиента краски, о которых вам следует знать:

Пигмент придает текстуру, цвет и укрывистость краски. Пигменты на самом деле были довольно опасными и включали: свинец, хроматы и асбест.Опасные пигменты используются очень редко и в большинстве мест запрещены законом. Диоксид титана и оксиды железа являются безопасными высококачественными пигментами и используются в красках более высокого качества. Также используются глина и кремнезем, но они тоже не выдерживают.

Более дешевые пигментные материалы не могут быть измельчены так же тонко, как лучшие пигменты. На самом деле вы можете сказать, хорошая краска или нет, потерев ее между кончиками большого и указательного пальцев. Если краска кажется зернистой, скорее всего, она содержит либо дешевый пигмент, либо много дешевого наполнителя, например, глины.Этот тип краски обычно не держится так долго, как краска, содержащая в основном диоксид титана или оксиды железа, которые на ощупь очень гладкие.

В краске (и в шпаргалках — ха-ха) связующее — это то, что скрепляет все вместе.

Льняное масло обычно является связующим в масляной краске, которую часто смешивают с одним или несколькими другими растительными маслами. Однако в красках на водной основе одним из популярных связующих веществ является поливинилацетат (белый клей). На самом деле, существует латексное грунтовочное покрытие, называемое ПВА, что является сокращением от поливинилацетата.Довольно креативно!?!

Растворителем в краске на водной основе является вода.

В масляной краске растворитель тоньше (нефтехимический дистиллят). Когда вода испаряется из латексной краски, а разбавитель испаряется из краски на масляной основе, оба процесса называются сушкой. Прежде чем испариться, растворители удерживают соответствующие пигменты и связующие вещества в растворе и помогают им проникнуть глубоко в окрашиваемую поверхность. После того, как растворители испарились, они оставили тонкий затвердевший слой пигмента и связующего, который мы знаем как краску.

Существуют и другие добавки, которые улучшают растекание, уменьшают количество пузырьков, контролируют консистенцию и т. д., но помните, что хорошие краски не твердые.

Вот еще один тест, который вы можете сделать. Нанесите пятно хорошей краски на любую поверхность. Нанесите рядом с ним пятно дешевой краски. После того, как краска полностью высохнет, капните каплю пищевого красителя на каждое пятно краски. Хорошая краска скрепит пищевой краситель. Дешевая краска позволит пищевому красителю растечься.

Дополнительные советы и информацию по благоустройству дома можно найти на нашем веб-сайте или позвонить в нашу службу поддержки в любое время по телефону 1-800-737-2474! Все, что вам нужно сделать, это оставить свое имя, номер телефона и свой вопрос.

*Обновлено 7 ноября 2019 г.

Состав лакокрасочного покрытия

Примечание редактора:

Ниже приводится сокращенная версия статьи Крисси Стюарт и Шерил Роберт «Состав лакокрасочного покрытия», приведенной в Справочнике ASM , том 5B: Защитные органические покрытия . Это руководство состоит из 480 страниц и разделено на пять разделов, которые содержат вводный материал, подробное описание конкретных материалов для покрытий, практическую информацию по подготовке поверхности и нанесению покрытий, описание использования покрытий в различных отраслях промышленности, а также подробное обсуждение анализ покрытия и методы оценки.Авторы тома 5B предоставили последнюю информацию о многих отраслевых стандартах, которых необходимо придерживаться при подготовке, нанесении и тестировании защитных покрытий.

Полную и подробную статью, а также другие авторитетные и надежные источники информации можно найти на веб-странице здесь.

***

Термины «краски» и «покрытия» часто используются взаимозаменяемо. Однако считается, что по большей части краски используются в первую очередь для эстетики, тогда как покрытия используются в основном для предотвращения износа подложки или для защиты от коррозии.Промышленные покрытия чаще всего используются для защиты от коррозии металлической подложки в таких конструкциях, как мосты, трубопроводы или внешние поверхности металлических резервуаров.

Независимо от использования слой краски или покрытия защитит поверхность, а также придаст цвет, блеск и другие свойства. В этой статье используется слово «покрытия» , хотя замена слова «краски» на «покрытия» является , а не неправильной. Покрытие можно определить как вещество, нанесенное на поверхность для обеспечения защиты или декоративных целей.В этом обзоре основное внимание уделяется лакокрасочным покрытиям, особенно промышленным покрытиям, которые предназначены для обеспечения защитных свойств, а не эстетических качеств.

Покрытие можно разделить на два основных компонента: пигмент и носитель. Пигментация обычно состоит из красителей, ингибиторов коррозии и наполнителей, хотя могут быть включены и другие нерастворимые сырьевые материалы. Носитель переносит пигмент на поверхность и связывает его в пленку покрытия. Носитель обычно состоит из смолы или связующего, растворителей и любых добавок, которые могут быть включены в состав.

Пигменты

Во многих отраслях промышленности, включая производство пластмасс, термин «пигмент» используется для обозначения вещества, которое является красителем. В лакокрасочной промышленности определение гораздо шире. Хотя верно то, что пигменты часто улучшают внешний вид покрытий, они также выполняют множество других функций в покрытиях. Например, некоторые пигменты улучшают физические свойства пленки, такие как ее прочность, влагопроницаемость и ударопрочность, тогда как другие пигменты защищают подложку от коррозии, огня или плесени.(Использование покрытий для предотвращения коррозии обсуждается в разделе «Антикоррозионные покрытия для различных условий эксплуатации».)

Независимо от их функции, большинство пигментов, используемых в лакокрасочной промышленности, представляют собой мелкодисперсные твердые вещества, нерастворимые в других компонентах покрытия. Таким образом, большинство пигментов не растворяются в смоле или растворителе, а находятся в них во взвешенном состоянии. В покрытиях обычно используется не один пигмент, а скорее смесь пигментов для достижения баланса эстетических, физических и защитных свойств.

Смола

Система смол когезионно связывает пигмент и другие компоненты вместе и адгезионно связывает покрытие с нижележащим субстратом или слоем покрытия. Именно это позволяет покрытию образовывать твердую/твердую или полутвердую (в зависимости от смолы) пластиковую пленку. Выбор системы смол оказывает существенное влияние на характеристики покрытия. По этой причине покрытие часто идентифицируют по типу содержащейся в нем смолы.

Смоляной компонент покрытия представляет собой полимер, образованный ковалентной связью множества более мелких молекул, связывающих их вместе в цепь.Компоненты цепи, называемые мономерами, могут быть одними и теми же химическими веществами или смесью химических веществ. Состав полимера выбирают таким образом, чтобы смола обладала желаемыми свойствами.

Добавки

Различные типы добавок используются для улучшения консистенции, текучести, смачивания поверхности, цвета, устойчивости к ультрафиолетовому излучению (например, солнечному свету) и гибкости, а также для предотвращения оседания в банке (суспендирующие агенты). Например, в состав полиуретановых покрытий входят светостабилизаторы на основе стерически затрудненных аминов, которые помогают сохранить блеск и цвет при воздействии солнечных лучей, а пластификаторы добавляют в состав твердых или хрупких покрытий, таких как винил, для придания пленке гибкости.

Растворитель

Растворитель является летучим компонентом транспортного средства и может включать воду или органические жидкости, такие как метилэтилкетон или уайт-спирит. Хотя растворитель является частью мокрой пленки во время нанесения, он не должен быть частью сухой пленки после высыхания или отверждения покрытия. Состав покрытия с одним типом растворителя является редкостью; обычно используется смесь растворителей, причем каждый тип растворителя в смеси выполняет разные функции.

Первичные растворители — это растворители, которые вводятся в состав покрытия для снижения вязкости смолы, пигмента и добавок, чтобы покрытие можно было надлежащим образом распылить с помощью распылителя или нанести кистью или валиком. Вторичные растворители испаряются медленнее и остаются во влажной пленке покрытия немного дольше, чем первичные растворители. Они помогают покрытию растекаться, образуя однородную непрерывную пленку.

Летучие органические соединения

Проблема со многими органическими растворителями, используемыми в составах покрытий или добавляемыми в качестве разбавителей в полевых условиях, заключается в том, что после испарения из пленки покрытия в воздух они могут реагировать с оксидами азота и окисью углерода в присутствие солнечного света для производства озона, компонента смога.Они также известны как летучие органические соединения (ЛОС).

Содержание летучих органических соединений в покрытии обычно выражается в фунтах на галлон или граммах на литр и указывается в паспорте продукта производителя покрытия. Многие производители также сообщают о содержании летучих органических соединений после добавления разбавителя. Когда конструкция окрашивается в полевых условиях, предел ЛОС обычно определяется спецификацией проекта или местным агентством по загрязнению воздуха.

Механизмы пленкообразования различных типов покрытий

Хотя приведенный ниже список механизмов отверждения не включает все механизмы отверждения материалов покрытий, они наиболее применимы к промышленным покрытиям:

Лаки
Термопластичные смолы, используемые в покрытиях включают поливинилхлорид, полистирол, поли(метилметакрилат) и сополимер полистирол-бутадиен.Как правило, это однокомпонентные системы (все компоненты покрытия упакованы в один контейнер), быстросохнущие и с низким содержанием твердых частиц. Покрытие, содержащее термопластичное связующее, растворенное в органическом растворителе, называется лаком. После нанесения лака термопластичная пленка затвердевает по мере испарения растворителя. Полимерные цепи могут перепутаться, но при формировании пленки не происходит никакой химической реакции.

Химически преобразуемое покрытие
Лаки сегодня используются не так часто из-за правил, ограничивающих использование летучих органических соединений.Связующее лаков растворяется в органических растворителях, и многие из используемых растворителей считаются летучими органическими соединениями. Вместо этого используются двухкомпонентные системы (в которых компоненты покрытия упаковываются в контейнеры для смешивания во время нанесения) химически преобразовываемых покрытий с высоким содержанием твердых веществ. Каждая упаковка содержит раствор мелких полимеров.

Когда пакеты смешиваются друг с другом при температуре окружающей среды, небольшие полимеры начинают соединяться с образованием полимеров с высокой молекулярной массой.При нанесении смешанного покрытия молекулы еще не прореагировали до такой степени, что вязкость становится чрезмерной, даже несмотря на высокое содержание твердых веществ в смеси. Поскольку компоненты содержат высокий процент твердых веществ, процентное содержание растворителя в них низкое; таким образом, содержание ЛОС низкое.

Латексные покрытия
В латексных покрытиях полимеры очень высокой молекулярной массы существуют в виде дискретных частиц, называемых мицеллами, взвешенными в воде. Для получения латексного полимера небольшое количество анионогенного поверхностно-активного вещества добавляют к гораздо большему количеству воды.Молекулы анионных поверхностно-активных веществ связываются в частицы примерно сферической формы с отрицательно заряженными головками снаружи и неполярными хвостами внутри. Когда к смеси добавляют мономер, он диффундирует в частицу. Сила отталкивания, обеспечиваемая анионными поверхностно-активными веществами на поверхности частиц, удерживает частицы от коагуляции.

Алкиды и другие смолы, отверждаемые окислением
Механизм пленкообразования алкидов и других покрытий, содержащих олифы, инициируется кислородом воздуха.После нанесения пленки молекулы алкидной смолы сшиваются в результате химической реакции с участием ненасыщенных (двойных) связей масла и кислорода. Олифы, такие как льняное масло и рыбий жир, обычно содержат жирную кислоту с тремя или более наборами двойных связей.

Алкиды представляют собой сложные полиэфиры, прореагировавшие или модифицированные олифой. Другие смолы, которые иногда модифицируют олифой, включают эпоксиэфиры, уретаны и фенольные смолы. Свойства покрытия сильно зависят от типа и количества модификации масла.Процесс отверждения никогда не останавливается, пока покрытие подвергается воздействию кислорода. В результате многие алкидные системы со временем становятся хрупкими. (Узнайте больше об алкидных смолах в статье «Обзор алкидных смол».)

Влагоотверждаемые полиуретаны и неорганические цинковые грунтовки
Лишь немногим промышленным покрытиям для отверждения требуется влага. К ним относятся отверждаемые влагой полиуретаны и неорганические грунтовки этилсиликатного типа с высоким содержанием цинка. Реакция отверждения в каждой из этих систем включает гидролиз или разрыв химических связей с водой.В результате реакции гидролиза влагоотверждаемые уретаны выделяют углекислый газ (CO 2 ), а неорганические грунтовки с высоким содержанием цинка выделяют этиловый спирт.

Порошковые покрытия
Порошковые покрытия могут содержать термопластичные или термореактивные смолы. Порошок можно наносить электростатическим распылением или пропусканием предварительно нагретых изделий через псевдоожиженный слой порошка, взвешенного в воздухе. После нанесения порошка изделия с покрытием запекаются. Если смола является термопластом, частицы сплавляются вместе, образуя пленку.Если смола является термореактивной, частицы вступают в химическую реакцию с образованием поперечных связей. Смолы, обычно применяемые в качестве порошковых покрытий, включают виниловые, эпоксидные и полиэфирные смолы. (Подробнее о порошковых покрытиях см. в разделе «Пять преимуществ порошковых покрытий».)

Определения систем покрытий

Во многих случаях покрытия можно комбинировать для создания системы покрытий. Система покрытия включает в себя как подготовку поверхности, так и нанесение одного или нескольких слоев покрытия. Если указано несколько слоев одного и того же продукта, иногда используются контрастные цвета, чтобы помочь аппликатору обеспечить покрытие.

Системы покрытий обычно состоят из грунтовки и верхнего слоя. Во многих случаях также указывается промежуточный слой. Когда для создания системы используется несколько покрытий, они должны быть совместимы друг с другом. Также у каждого слоя покрытия есть функция, которая выполняется при заданной толщине. Соответственно, нельзя компенсировать недостаточную толщину обогащенного цинком грунта за счет увеличения толщины промежуточного слоя эпоксидной смолы. Каждый слой должен быть нанесен оптимальной толщины (ни слишком толстый, ни слишком тонкий) и проверен на правильную толщину перед нанесением последующих слоев.

  • Функция грунтовки: Функция грунтовки заключается в связывании системы покрытия с основой. Грунтовка часто обеспечивает защиту стальной основы от коррозии с использованием одного или нескольких методов барьерной, ингибирующей или гальванической защиты. Грунтовка также должна соответствовать уровню выполненной подготовки поверхности и быть совместимой со следующим наносимым слоем. Если грунтовка является единственным слоем в системе покрытия, как в однослойной системе, она также должна быть устойчива к условиям эксплуатации.(Дополнительная литература: Определение эксплуатационных требований и факторов окружающей среды для спецификации покрытия.) При нанесении дополнительных слоев грунтовка обычно имеет слабый блеск, что способствует адгезии дополнительных слоев.
  • Функция промежуточного слоя: Промежуточный слой обычно включается в систему покрытия с целью добавления барьерной защиты. Промежуточный слой должен быть совместим как с грунтовкой, так и с верхним слоем. Как и грунтовка, промежуточный слой обычно имеет меньший глянец, что способствует адгезии верхнего слоя.
  • Назначение верхнего слоя: Верхний или финишный слой является первой линией защиты в системе защиты от коррозии. Он также должен быть эстетически совместимым с приоритетами спецификатора и часто требуется для поддержания уровня цвета и блеска в течение длительных периодов времени. Естественно, верхнее покрытие должно быть устойчивым к условиям эксплуатации и должно быть совместимо с нижележащим слоем (грунтовкой или промежуточным слоем, в зависимости от обстоятельств). Кроме того, верхнее покрытие должно быть способно принимать поддерживающее покрытие.

Как упоминалось ранее, у каждого слоя покрытия есть функция, которая выполняется при заданной толщине. При нанесении лакокрасочных материалов объем твердых или нелетучих веществ, выраженный в процентах от жидкой краски, является важным фактором, определяющим толщину пленки. Часто производители покрытий указывают либо целевую толщину мокрой пленки, либо целевую толщину сухой пленки в литературе, связанной с каждым продуктом покрытия. Во многих случаях предоставляется только одна из заданных толщин пленки.В этих случаях для определения неуказанной толщины мокрой или сухой пленки могут быть выполнены расчеты с использованием объемных твердых частиц покрытия и либо заданной толщины сухой пленки, либо заданной толщины влажной пленки.

***
Для получения полной подробной статьи, а также других авторитетных и надежных источников информации посетите веб-страницу Handbook 5B здесь .

Основные ингредиенты и химикаты для красок

 

 

Для большинства красок основными ингредиентами являются:

  1. Растворитель
  2. Связующее
  3. Пигмент
  4. Добавки

1.Растворитель/разбавитель

Это летучая жидкость, используемая для получения желаемой вязкости и текучести краски. Он удерживает твердые компоненты краски во взвешенном состоянии, а также влияет на адгезионные свойства поверхности. Это необязательный компонент краски, т. е. некоторые краски могут не содержать растворителя. Растворитель после нанесения краски испаряется, оставляя на поверхности твердую сухую пленку. Наиболее распространенными растворителями, используемыми в архитектурных красках, являются вода и уайт-спирит. Вода используется в акриловых красках (как внутренних, так и наружных), а уайт-спирит используется в красках на масляной основе

2.Связующее / Транспортное средство / Смола

Один из важнейших и необходимых компонентов краски. Целью связующего в краске является придание адгезии к слою, а также сцепление с частицами пигмента. Он связывает частицы пигмента вместе, образуя когезивный слой после испарения растворителя. Он сильно влияет на другие свойства, такие как блеск, ударная вязкость, гибкость и долговечность. Льняное масло и маковое масло являются двумя наиболее распространенными маслами, используемыми в качестве связующих в красках.В красках на основе растворителей связующим обычно является алкидная смола, в то время как в красках на водной основе связующим обычно является акриловая эмульсия, но также используются некоторые виниловые эмульсии. Связующее или компонент смолы либо растворяются в жидком растворителе, либо диспергируются в нерастворителе. Краски, содержащие твердое связующее вещество, растворенное в растворителе и высыхающие за счет испарения растворителя, называются лаками.

Типы скоросшивателей

Связующие вещества могут быть натуральными или синтетическими. Связующие могут быть трех видов:

  1. Олифа
  2. Натуральные смолы
  3. Синтетическая смола
    Олифы

Некоторые масла используются в качестве связующих.Наиболее распространенными из этих масел являются

.
  • Льняное масло
  • Масло семян мака
  • Соевое масло
  • Тунговое масло
  • Оливковое масло
    Натуральные смолы

Их получают либо из живых, либо из окаменелых останков. Некоторые из натуральных смол с небольшим добавлением добавок;

  • Каури
  • Дамар
  • Эстер
  • лак
  • Резина
    Синтетические смолы
  • Эпоксидная смола
  • Алкид
  • Акрил
  • Полиуретан
  • Силикон
  • Фенольный

3.Пигменты и наполнители

Пигменты представляют собой гранулированные твердые вещества, которые придают краске наиболее важные свойства цвета и непрозрачности. Пигменты, используемые в красках, обычно присутствуют в виде мелких твердых частиц, которые диспергированы, но не растворяются в связующем и растворителе. Большинство белых красок используют диоксид титана в качестве пигмента. Иногда вместо пигментов или в сочетании с пигментами для придания цвета краске используются красители . Наполнители представляют собой особый тип пигмента, который используется для утолщения пленки, поддержания ее структуры и увеличения объема краски.Наполнители обычно дешевы и используются для снижения стоимости краски. Это инертные материалы, такие как глина, известь, тальк и т. д.

Различия между пигментом и красителем

A пигмент представляет собой красящее вещество, обычно в виде нерастворимого порошка, который смешивают с маслом, водой и т. д. для получения краски. В то время как краситель растворяется в воде и используется для окрашивания ткани и других пористых материалов.

Типы пигментов

Натуральные пигменты включают различные;

  • Глины
  • Карбонат кальция
  • Слюда
  • Силикагель
  • Тальк

Синтетические пигменты включают модифицированные молекулы;

  • Глины кальцинированные
  • Блан Фикс
  • Осажденный карбонат кальция
  • Синтетический пирогенный диоксид кремния

4.Добавки:

Добавки представляют собой специальные компоненты краски и используются в небольших количествах для придания краске дополнительных свойств. Цель использования добавок:

  • Улучшение производственных и складских свойств
  • Уменьшить сопротивление краски
  • Заставьте краску растекаться по поверхности
  • Добавление текстуры к краске
  • Улучшение адгезионных свойств для специальных поверхностей
  • Придать приятный запах при внутренней окраске
  • Обеспечение водонепроницаемости

3.Пигменты и наполнители

Пигменты представляют собой гранулированные твердые вещества, которые придают краске наиболее важные свойства цвета и непрозрачности. Пигменты, используемые в красках, обычно присутствуют в виде мелких твердых частиц, которые диспергированы, но не растворяются в связующем и растворителе. Большинство белых красок используют диоксид титана в качестве пигмента. Иногда вместо пигментов или в сочетании с пигментами для придания цвета краске используются красители . Наполнители представляют собой особый тип пигмента, который используется для утолщения пленки, поддержания ее структуры и увеличения объема краски.Наполнители обычно дешевы и используются для снижения стоимости краски. Это инертные материалы, такие как глина, известь, тальк и т. д.

Различия между пигментом и красителем

A пигмент представляет собой красящее вещество, обычно в виде нерастворимого порошка, который смешивают с маслом, водой и т. д. для получения краски. В то время как краситель растворяется в воде и используется для окрашивания ткани и других пористых материалов.

Типы пигментов

Натуральные пигменты включают различные;

  • Глины
  • Карбонат кальция
  • Слюда
  • Силикагель
  • Тальк

Синтетические пигменты включают модифицированные молекулы;

  • Глины кальцинированные
  • Блан Фикс
  • Осажденный карбонат кальция
  • Синтетический пирогенный диоксид кремния

4.Добавки:

Добавки представляют собой специальные компоненты краски и используются в небольших количествах для придания краске дополнительных свойств. Цель использования добавок:

  • Улучшение производственных и складских свойств
  • Уменьшить сопротивление краски
  • Заставьте краску растекаться по поверхности
  • Добавление текстуры к краске
  • Улучшение адгезионных свойств для специальных поверхностей
  • Придать приятный запах при внутренней окраске
  • Обеспечение водонепроницаемости

Общие типы добавок

Осушители/отвердители:

Используется для улучшения и контроля свойств высыхания лакокрасочной пленки

Стабилизаторы:

Используется для улучшения свойств долговременного хранения жидкой краски

Агенты против плесени:

Эти вещества используются для уменьшения роста плесени на пленке краски в очень влажной среде

Смачивающие и диспергирующие добавки:

Они используются для сохранения влаги и диспергирования частиц пигмента до требуемой степени измельчения

Агенты против осаждения:

Используются для уменьшения оседания частиц пигмента при хранении

Агенты против пленки:

Используются для предотвращения образования жесткой пленки на поверхности краски во время хранения

 

Что такое краска и ее состав

Что такое краска и ее состав?

Краска — это тип покровного материала или покрытия, которое наносится на металлическую или неметаллическую поверхность для придания желаемого внешнего вида, а также для защиты поверхности от коррозии или любых других опасных веществ.Другими словами, краска представляет собой пигментированную жидкую, сжижаемую композицию, которая после нанесения на поверхность превращается в твердую пленку.

Во время хранения, продажи и нанесения красок на поверхность они остаются жидкими, но большинство из них при высыхании становятся твердыми. Эти краски могут быть на масляной или водной основе.

Краска состоит из четырех основных компонентов, таких как:

  • Папка,
  • Растворитель,
  • пигмент и
  • Добавки

Папка:

Связующие представляют собой полимеры или смолы, образующие пленку на поверхности подложки, которая способствует адгезии краски к поверхности подложки.Он также удерживает частицы пигмента вместе. Некоторые известные связующие вещества, которые используются в красках:

  • Алкидные смолы
  • Акриловые смолы
  • Латекс
  • Фенольные смолы
  • Уретановые смолы
  • Эпоксидные смолы
  • Хлоркаучук

Растворитель:

  Растворитель – это среда в краске, которая помогает связующим веществам, пигментам и добавкам диспергироваться в молекулярной форме или в форме коллоидных дисперсий.Растворители или разбавители используются для изменения вязкости краски, чтобы улучшить ее обрабатываемость. Когда растворитель испаряется из краски, он образует прочное покрытие.

Некоторые известные растворители, используемые в красках:

  • Вода
  • Уайт-спирит
  • Ксилол
  • Толуол
  • Спирты
  • Кетоны

Пигмент:

Пигмент представляет собой твердое вещество, которое распределяется по всему покрытию, чтобы придать ему цвет и плотность, чтобы скрыть слой подложки.Пигменты используются для защиты слоя подложки от вредных ультрафиолетовых лучей.

Пигменты

также используются для повышения степени блеска краски, повышения ее стойкости и снижения пластичности.

Некоторые известные пигменты, которые используются в красках:

  • Оксид титана (TiO2)
  • Оксид цинка (ZnO)
  • Желтый цинк
  • Желтые красители
  • Бензидиновые желтые
  • Зеленый оксид хрома

Добавки:

Добавки — это химические соединения, добавляемые в краску для придания ей желаемого эффекта.Обычно его добавляют в очень меньшем количестве. Например, когда в краску добавляют сиккативы, они ускоряют высыхание краски, катализируя окисление связующего.

Некоторые известные добавки, используемые в красках:

  • Пластификаторы
  • Фунгициды, биоциды, инсектициды
  • Агенты управления потоком
  • Пеногасители
  • Эмульгаторы
  • УФ-стабилизаторы
  • Ингибиторы коррозии
  • Известняк
  • Тальк

    Ингредиенты                                       % добавлено по массе

  • Связующее :                                    60%
  • Пигмент:                                 15%
  • Растворитель :                                           20%
  • Добавки :                                5%

Если вы хотите проверить толщину краски, пожалуйста, посмотрите это видео .

 

           
 

 

 

 

Посетите наш канал для получения дополнительной информации.

Советы по обучению 

Краски

Краска

используется для декорирования, защиты и продления срока службы натуральных и синтетических материалов, а также выступает в качестве барьера от условий окружающей среды.

Краски можно в целом разделить на декоративные краски, наносимые на месте для украшения и защиты зданий и других объектов, и промышленные покрытия, которые наносятся на заводах для отделки промышленных товаров, таких как автомобили.

 

Компоненты краски

Краски содержат:

  • пигмент(ы) – основные пигменты для придания цвета и укрывистости
  • связующее вещество (смола) — полимер, часто называемый смолой, образующий матрицу для удерживания пигмента на месте
  • наполнитель — более крупные частицы пигмента добавляются для улучшения адгезии, укрепления пленки и экономии связующего
  • растворитель
  • (иногда его называют разбавителем) — либо органический растворитель, либо вода используется для снижения вязкости краски для лучшего нанесения.Краски на водной основе заменяют некоторые краски, в которых используются летучие органические соединения, такие как углеводороды, вредные для атмосферы.
  • добавки — используются для изменения свойств жидкой краски или сухой пленки

Связующее (смола) и растворитель вместе иногда называют носителем. Связующее может быть растворено в виде раствора или находиться в виде дисперсии микроскопически малых частиц в жидкости.

В зависимости от типа краски и предполагаемого использования добавки могут включать:

  • диспергаторы — для разделения и стабилизации частиц пигмента
  • силиконы — для повышения устойчивости к атмосферным воздействиям
  • тиксотропные вещества — для придания краскам желеобразной консистенции, распадающейся до жидкости при перемешивании или при окунании в нее кисти
  • сушилки — для ускорения времени высыхания
  • вещества, препятствующие осаждению — для предотвращения осаждения пигмента
  • бактерициды — для консервации красок на водной основе в баллончиках
  • фунгициды и альгициды — для защиты пленок наружной краски от повреждения плесенью, водорослями и лишайниками

Краски изготавливаются в соответствии с предполагаемым применением — грунтовка, грунтовка, специальные покрытия (матовые, глянцевые, термостойкие, антикоррозийные, стойкие к истиранию).Порошок пигмента распадается на отдельные частицы, которые покрываются связующим (смолой) и диспергируются в нем, что известно как «смачивание». Затем добавляют растворитель для придания необходимой консистенции. Каждая партия ингредиентов тщательно перемешивается в больших контейнерах с мешалкой и необходимыми добавками (рис. 1). Объемы до 40 000 дм 3 краски могут изготавливаться одной партией.

 

 

Рисунок 1 Состав белой глянцевой (алкидной) краски и белой матовой эмульсионной (акриловой) краски.

 

 

В этом разделе обсуждаются наиболее часто используемые связующие вещества, за которыми следуют пигменты.

Связующие в красках

Три наиболее важных связующих (смолы), используемых в современных красках:

  • акриловые полимеры (смолы)
  • алкидные полимеры (смолы)
  • эпоксидные полимеры (смолы)

Акриловые полимеры (смолы)

Связующее вещество во многих эмульсионных красках основано на гомополимерах или сополимерах этенилэтаноата (винилацетата) и пропеноатного (акрилового) эфира.

Этенилэтаноат получают пропусканием смеси паров этановой кислоты, этилена и кислорода над нагретыми хлоридами палладия(II) и меди(II):

Этинилэтаноат и акриловый эфир (например, метил-2-метилпропеноат) затем сополимеризуются с образованием случайного массива, в котором эти группы связаны в линейную цепь:

Другими эфирами акриловой кислоты, используемыми в качестве сомономеров с этенилэтаноатом, являются этилпропеноат, бутилпропеноат или сополимер бутилпропеноата и метил-2-метилпропеноата.

Полимеры, используемые в этих красках, разбавляются водой (водоразбавляемые эмульсионные краски), которые, как описано выше, гораздо безопаснее для окружающей среды, чем краски, в которых связующие вещества находятся в органических растворителях.

 

Рисунок 2 Водоразбавляемые эмульсионные краски используются в качестве декоративных красок, особенно для внутренней и внешней отделки зданий (включая краски для каменной кладки и грунтовки для наружных работ).
С любезного разрешения AkzoNobel.

 

Эмульсионные краски называются так потому, что они производятся с помощью процесса, известного как эмульсионная полимеризация, при котором жидкие мономеры, подлежащие полимеризации, сначала диспергируют в воде в виде эмульсии.Полимеры, полученные этим способом, обычно имеют относительную молекулярную массу от 500 000 до 1 000 000. Как таковые, они используются только в виде дисперсий, поскольку они были бы чрезвычайно вязкими, если бы их переносили в растворе, и это сделало бы их непригодными для использования.

 

Рис. 3 График, показывающий взаимосвязь между относительной молекулярной массой
и вязкостью растворных и дисперсионных полимеров.

 

Акриловые смолы также могут использоваться в промышленных красках либо в виде водоразбавляемых эмульсионных красок, либо в качестве красок на основе растворителей.Промышленные краски на основе растворителей могут иметь прочную защитную отделку и широко используются в промышленности в качестве финишных покрытий, например, для кузовов автомобилей. Краска часто представляет собой два компонента, которые смешивают вместе непосредственно перед использованием: основная часть краски обычно состоит из акриловой смолы, полученной полимеризацией сложного эфира пропеноата, образованного из многоатомного спирта (диолы и триолы). Полученный полиэфир имеет многочисленные гидроксильные группы (-ОН), отходящие от основной цепи полимера. Гидроксильные группы реагируют с другим соединением, часто состоящим из полимерного изоцианата, такого как тример 1,6-диизоцианатогексана (гексаметилендиизоцианат):

 

 

Такое соединение известно как сшивающий агент, поскольку при взаимодействии со смолой оно образует трехмерную структуру, подобную полиуретану, образованному из полиола и изоцианата.

При смешивании этих двух компонентов происходит химическая реакция между гидроксильными группами полимера (акриловой смолы) и изоцианатными группами сшивающего агента:

Эта реакция протекает относительно медленно при комнатной температуре, давая достаточно времени для нанесения краски, после чего растворитель-разбавитель испаряется, а окрашенное изделие помещается в печь для ускорения химической реакции. Это значительно увеличивает молекулярную массу полимера, в результате чего он становится трехмерной молекулой и образует твердую пленку, устойчивую к химическим веществам.

Алкидные полимеры (смолы)

Декоративные глянцевые краски обычно содержат алкидные полимеры (смолы). Типичная смола производится из полиола, такого как пропан-1,2,3-триол (глицерин), с двухосновной кислотой, такой как бензол-1,2-дикарбоновый (фталевый) ангидрид, и олифы (льняное или соевое масло). . При совместном нагревании образуются сложноэфирные связи, а побочным продуктом является вода. Название алкид происходит от спирта и ангидрида.
Первым этапом получения алкидного полимера является реакция между триолом и олифой с образованием моноглицерида.Например:

 

Затем моноглицерид реагирует с ангидридом с образованием алкидного полимера (смолы):

 

Алкидные смолы, которые обычно имеют относительную молекулярную массу в диапазоне 10 000–50 000, обычно перевозятся в органических растворителях (краски на основе растворителей). В прошлом в качестве растворителя использовался скипидар, извлеченный из деревьев, но его заменили растворители из нефтехимического сырья, такие как «уайт-спирит», представляющий собой смесь алифатических и алициклических углеводородов.

После нанесения алкидной смолы боковые масляные осушающие группы вступают в реакцию с кислородом воздуха, образуя сшитое твердое термореактивное покрытие с высокой молекулярной массой.

Эпоксидные полимеры (смолы)

Эпоксидные смолы часто используются в качестве связующего в промышленных покрытиях (грунтовках). Они придают краске отличную адгезию вместе с высокой стойкостью к химическим веществам (коррозия) и физической стойкостью, необходимой, например, на кораблях и в резервуарах для хранения химикатов.

Эпоксидные смолы изготавливаются из 1-хлор-2,3-эпоксипропана (полученного из 3-хлорпропена) и замещенных фенолов, таких как бисфенол А:

 

Значение n можно регулировать, чтобы получить диапазон смол, варьирующихся от вязких жидкостей до твердых веществ с высокой температурой плавления.Эпоксидные смолы можно использовать в растворителях, таких как ароматические углеводороды, спирты, кетоны и сложные эфиры (краски на основе растворителей), или в виде дисперсий в воде (краски на водной основе) в виде настоящих эмульсий. Они обычно не используются в верхних покрытиях для наружных работ, потому что они подвержены разрушению под действием УФ-излучения, но из них получаются отличные покрытия для внутренних работ и грунтовки для наружных работ.

Эпоксидные смолы также используются в качестве клеев (например, Araldite) и электрических изоляторов.

Пигменты, используемые в красках

Пигменты придают цвет и непрозрачность краскам.Среди органических пигментов особое значение имеют производные азо-, фталоцианина и антрахинона.

Наиболее распространенным неорганическим пигментом является белый диоксид титана (оксид титана (IV)), который составляет более 70% от общего количества используемых пигментов (группа 51). Он имеет высокий показатель преломления и придает краске «блеск». Другим широко используемым неорганическим пигментом является мелкодисперсный карбонат кальция. Он имеет низкий показатель преломления и используется вместе с диоксидом титана для производства «матовых» красок.Другие пигменты включают оксиды железа (черный, желтый и красный), оксид цинка и сажу.

Порошкообразные металлы, такие как цинк и некоторые соединения металлов, например фосфат цинка, обладают антикоррозионными свойствами.

Сушка краски

По мере высыхания краски образуется пленка, которая прилипает к поверхности материала, на который она наносится.

Эмульсионные краски высыхают в результате физического процесса, включающего испарение воды с последующим слиянием капель полимера и их последующей интеграцией в твердую полимерную матрицу, которая действует как связующее вещество для пигмента.

При нанесении глянцевых красок алкидный полимер сшивается в результате реакции окисления кислородом воздуха после того, как растворитель в значительной степени испарится. Эту реакцию ускоряют с помощью солей переходных металлов (например, нафтенатов кобальта и марганца). Ион переходного металла (с переменной степенью окисления) катализирует сшивание полимерных цепей, образуя твердую пленку на поверхности краски.

Свойства идеальной краски

Они сильно различаются в зависимости от конкретного конечного использования.Требования к автомобильному финишному покрытию, например, будут сильно отличаться от требований к декоративной потолочной краске.

Некоторые из типичных обязательных атрибутов могут включать:

  • простота применения
  • хорошее растекание следов нанесения (например, следов кисти)
  • формирование сплошной защитной пленки
  • высокая непрозрачность
  • быстросохнущий
  • коррозионная стойкость
  • водонепроницаемость
  • термостойкость
  • стабильность цвета (т.е. от видимого и ультрафиолетового излучения)
  • стойкость к истиранию и царапинам
  • долговечность
  • гибкость
  • легко чистится
Рисунок 4 Это погодоустойчивые стойки. Краски были нанесены на панели и экспонированы под углом 45 ° к горизонтали и южной стороне для оценки долговечности. Среди отслеживаемых свойств: изменение цвета (выцветание), изменение блеска, загрязнение, растрескивание, отслаивание и заражение грибками и водорослями.
С любезного разрешения Q-Lab Europe Limited.

Методы нанесения

Используются многочисленные методы, в том числе: кисть, валик, окунание, облив, распыление, горячее распыление, электростатическое распыление, безвоздушное распыление, электроосаждение, порошковое покрытие, вакуумная пропитка и погружение.

Экологические проблемы

Соединения свинца больше не используются в декоративных и автомобильных красках.Количество соединений свинца, все еще используемых в специализированных промышленных красках, значительно сократилось, и в конечном итоге будут найдены альтернативы. Это также относится к хроматам, которые, хотя они хорошо работают и в прошлом широко использовались в автомобилях, очень токсичны.
Поскольку летучие углеводороды могут привести к загрязнению тропосферы, требуются покрытия с более низким содержанием органических растворителей. Маршруты для достижения этого включают:

  • полимеры на водной основе (эмульсионные краски)
  • полимеры с более высоким содержанием твердых веществ (с использованием меньшего количества растворителя)
  • порошковые покрытия

Глянцевые краски на водной основе теперь доступны, но первоначальный блеск отделки обычно не такой высокий, как у красок на основе органических растворителей.Клиент выбирает между продуктом с высокими эксплуатационными характеристиками и продуктом, более безопасным для окружающей среды. Интенсивные исследования продолжаются, чтобы улучшить эти краски.

Краски с высоким сухим остатком (на основе растворителей) теперь доступны, но не без компромиссов по стоимости и характеристикам. Относительная молекулярная масса полимерных смол снижена максимум примерно до 1000 по сравнению с 5000 в обычных красках. Это позволяет увеличить долю полимера с 20-30% до 40%, отсюда и термин «высокое содержание твердых веществ».Основная проблема заключается в необходимости поддержания низкой вязкости. По мере увеличения количества твердых веществ увеличивается и вязкость, достигая точки, при которой краска не может быть правильно нанесена. Меньшая доля растворителя имеет тенденцию замедлять процесс высыхания и отверждения пленки, поэтому в структуру полимера вносятся изменения — увеличение разветвления приводит к снижению вязкости при той же молекулярной массе. Нанесение краски более сложное. При нанесении аэрозолем краска должна находиться под давлением.Иногда краску наносят горячей. Трудно получить такой же хороший внешний вид, используя краску с высоким сухим остатком.

Рис. 5 Опрыскивание корабля в сухом доке. Нижняя часть часто покрывается красками, содержащими силикон (блок 68) или фторполимер (блок 66), которые предотвращают прикрепление ракушек к кораблю и, таким образом, уменьшают трение, что приводит к снижению затрат на энергию. Загрязненный корабль может увеличить расход топлива на 40%.
С любезного разрешения AkzoNobel.

Порошковые покрытия используются, в частности, для таких товаров, как велосипеды и бытовая техника (холодильники, стиральные машины). Порошок состоит из смолы (часто эпоксидной смолы), пигментов, катализатора, способствующего образованию поперечных связей при нагревании порошка, и добавок. Порошок напыляется на изделие с помощью электростатического пистолета-распылителя, а затем подвергается термическому отверждению для получения твердого покрытия. Недавно в качестве прозрачных покрытий для кузовов автомобилей были введены акриловые порошковые покрытия.Несмотря на то, что это идеальное решение для многих областей применения, отверждение достигается при высокой температуре в печи и, следовательно, не является универсальным (например, для покраски дерева и пластика).

 

 

Дата последнего изменения: 18 марта 2013 г.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.