З чого складається фарба

Багато допитливі маляри та споживачі ЛФМ задавалися питанням- з чого зроблена фарба або емаль? За рахунок чого цим матеріалом створюєтьсяпокриття що захищає і вкриває поверхню? З яких функціональних компонентівскладається ЛФМ, і як можна власноруч варіювати властивості цього продукту длядосягнення певного результату?

На ці, здавалося б прості, але важливі і цікаві питання мипостараємося відповісти в цій статті.

ОСНОВНІ ТА ДОПОМІЖНІ КОМПОНЕНТИ ФАРБ.

Будь-яка кольорова фарба або емаль являє собою складну композиційнусистему, в яку може входити в середньому до 10 - 12 компонентів. Але з усьогопереліку «інгредієнтів» слід виділити три основні функціональні компонентифарби – зв’язуюча речовина,пігмент і розчинник.

Інші функціональні компоненти, що входять до складу фарб єдопоміжними. Вони призначені для оптимізації виробництва ЛФМ, забезпеченняналежного терміну зберігання, ефективного процесу нанесення матеріалу наповерхню, скорочення часу висихання покриття і надання ЛФМ різних спеціальнихвластивостей.

До цих матеріалів відносяться:
- тверді наповнювачі (як правило мікрокальцит - збільшуєміцнісні властивості покриття);
- сикатив (компонент який бере участь в хімічній реакції при висиханніпокриття);
- модифікатори іржі (дозволяють наносити ЛФМ на поверхню з допустимим шароміржі);
- диспергатори (прискорюють процес подрібнення твердих пігментів інаповнювачів);
- антиседиментаціонні домішки (запобігають утворенню осаду з пігментів і наповнювачів впроцесі зберігання);
- загусники і піногасники (забезпечують ефективність процесу виготовленняводних фарб);
- консерванти (перешкоджають появі мікроорганізмів у водних ЛФМ в процесізберігання);
- коалесценти (у водних фарбах сприяють утворенню покриття)
- деякі інші.

Але повернемося до основних функціональних компонентів ізупинимося на них докладніше.

Зв’язуючаречовина (лак, смола), пігмент і розчинник.
Без цих складових матеріал не будефарбою. Виняток становлять промислові порошкові фарби - не містять розчинника.Без будь-якого допоміжного компонента фарбу отримати все-таки можна - простоякийсь із показників якості ЛФМ буде не належного рівня, а ось без зв’язуючого, пігменту і розчинникау фарбі не обійтися. Це як в автомобілі - без бокового дзеркала, кришки капотаабо задніх дверей на машині їхати можна, тільки з певним ступенем дискомфорту,а без мотора або колеса з місця вже не зрушиш.

Які функції виконують ці компоненти?

Зв’язуючаречовина.
Зв’язуюча(плівкоутворююча) речовина -при висиханні утворює плівку лакофарбового покриття з певним набором захиснихвластивостей і має задовільну адгезію (ступінь прилипання) до поверхні, щофарбується. В якості зв’язуючого використовуютьсянапівфабрикатні лаки, полімерні смоли і деякі інші речовини здатні утворювати плівку. Ступінь глянцю покриття, час висихання, твердість покриття, адгезію,стійкість до різного роду впливів, термін експлуатації покриття - всі ці властивості визначає зв’язуюча речовина. Її можна вважати найважливішим компонентом в фарбі.

За типом використовуваної в фарбі зв’язуючої речовини присвоюється назва самій фарбі: алкідні,алкідно-уретанові, акрилові, епоксидні, нітроцелюлозні, поліуретанові та інші.
Кожен тип в'яжучих речовин має свій набір захисних властивостей.
Наприкладвідмінними властивостями алкідних лаків є добра атмосферостійкість, алкідно-уретанових- атмосферостійкість і високі фізико-механічні властивості, акрилових - кольоростійкістьта стійкість глянцю, епоксидних - водостійкість і хімстійкість і т.д. При цьомузазначені типи сполучних речовин володіють і іншими властивостями необхіднимидля їх використання в складі фарб.
Залежно від призначення ЛФМ, умов експлуатації покриття і вибирається той чиінший тип сполучного для виготовлення фарб і емалей. Так само маєзначення і ціна сировинного компонента. Наприклад самими споживаними з органорозчинних ЛФМ є алкідні і алкідно-уретанові. При цьому епоксидні і поліуретанові ЛФМ мають більш високі показники захисних властивостей,але в комплексі з ціновим фактором оптимальним варіантом виходить алкідний абоалкідно-уретановий ЛФМ.

Пігмент.
Пігмент - це речовина, яка надає фарбі та покриттю колір, і вкриває поверхню. В якості пігментів використовуютьсякольорові порошкоподібні органічні і неорганічні речовини. Призначенняпігментів - надатилакофарбовим покриттям колір і непрозорість (покриваність), а так самопідвищити міцність і антикорозійні властивості покриття.

Покриваність - важлива властивість пігментів, цією властивістюобумовлений їх вибір в якості сировини для фарб. Покриваність відрізняє пігменти відбарвників. Барвники фарбують матеріал в об’єму, але перебуваючи в тонкій плівці поверхню не приховують.
В томущо фарба «зафарбовує» поверхню - заслуга пігментів. Якщо фарба з першого шаруне зафарбовує поверхню – то в ній міститься мало пігменту.
При виготовленні фарб пігменти (та інші тверді наповнювачі) перетираются і подрібнюються в диспергуючому обладнанні до мінімальних розмірів, їх питомаповерхня стає високою і за рахунок цього забезпечується належна покриваність.

Схематично висохле покриття кольорової фарби або емалі можна представити таким чином:

А - затверділа плівка сполучної речовини;
Б - кольоровий пігмент;
В - тверді наповнювачі.

Розчинник.

Розчинник - це той компонент, який необхідний для знаходження фарби в рідкому вигляді і як наслідок можливості нанесення її наповерхню. Розчиинники для ЛФМ являють собою безкольорову прозору рідину з характерним запахом (за винятком води – без запаха).

Якщо з обсягу фарби видалити розчинник, то в банці з фарбою ми отримаємо суху тверду «пасочку» яку пензликом абоваликом не буде можливості нанести на поверхню.

Після нанесення фарби на поверхню весь розчинник із покриттявипаровується.
Розчинник для ЛФМ вибирається за типом зв’язуючої речовини. Тобто розчинник засвоєю хімічною природою подібний до зв’язуючої речовині і має здатність її розчиняти або розбавляти. Наприклад для алкідних ЛФМ розчинником служитьвайт-спірит, для епоксидних -розчинник 646, для нітроемалей - розчинник 647, для акрилових - бутілацетат і етилацетат, дляводно-дисперсійних ЛКМ - вода і т.д.

РЕКОМЕНДАЦІЇ СПОЖИВАЧУ ДЛЯ РЕГУЛЮВАННЯ ТА ПОЛІПШЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ ЛФМ.

Розглянувши основні компоненти фарби і їх функції можназробити наступні корисні рекомендації для споживача.

Якщо в'язкість фарби незадовільно висока для нанесення(залишаються патьоки, виходить товстий шар та ін.) ми додаємо в фарбу відповідний розчинник.Він зробить фарбу зручною для нанесення, але потім весь випарується.
Якщо необхідно підвищити глянець покриття в фарбу можнадодати аналогічний лак (наприклад в емаль ПФ-115 лак ПФ-170, тобто лак ПФ вемаль ПФ).
Є бажання підвищити захисні властивості покриття - додаємо лак.
Якщоне влаштовує час висихання алкідної емалі - в неї можна додати алкідно-уретановий лак. Час висихання помітно скоротитися, так якалкідно-уретановий лак має швидкий час висихання і сумісний при цьому залкідними ЛФМ.
Це той випадок коли кашу маслом не зіпсуєш.
Навряд чи доцільно купувати для цього окремо лак і фарбу. Але якщо, наприклад,є залишки лаку, використання якого не передбачається найближчим часом, і єнеобхідність в фарбувальних роботах з фарбою - то спрацювавши лак в фарбувдасться досягти більш високі показники якості покриття. Або вжепридбана фарба не влаштовує за якістю - описані вище прийоми вихід зі становища.
Пігменти в фарбу для підвищення покриваності нажаль недодаси, так як в роздрібному продажі їх немає (за винятком алюмінієвої пудри),і вводяться в фарбу вони за допомогою спеціального диспергуючого обладнання.

Склад інших ЛФМ (лаки, грунтовки, шпаклівки) відрізняєтьсявід фарби в основному кількісним вмістом компонентів і присутністю різних цільових домішок, але основні функціональні компоненти- зв’язуюча речовина, пігмент і розчинник виконують тіжфункції. За винятком лаків - в них пігменти не містяться.
Наприклад органорозчинна грунтовка має схожий склад з фарбою під якугрунтується поверхня, але відрізняється підвищеним вмістом антикорозійнихпігментів і більш високою адгезією до поверхні. Шпаклівка теж має схожий складз фарбою, тільки вміст твердих наповнювачів настільки висок, що матеріалзнаходиться в пасообразному вигляді. Водна грунтовка принципово відрізняється від органорозчинних- вона пігменти не містить.

ФАРБУ ТА ГРУНТОВКУ НЕ ЗМІШУЄМО.

У споживачів ЛФМ, через схожість складу ЛФМ іноді бутуєхибна думка, що змішавши фарбу і грунтовку можна отримати грунт-емаль (2 в 1) і отримати покриття з більш високими показниками або скоротити час фарбувальних робіт за рахунок нанесення в один шар отриманого матеріалу. Це в корні невірно.Додаючи ґрунтовку в фарбу або навпаки - тільки погіршуються властивості того чиіншого матеріалу. Шар грунтовки з високими антикорозійними та адгезійними властивостями повинен бути нижнім, а шар емалі з високими захисними і декоративними властивостями -верхнім.

Лакофарбова промисловість виробляє грунт-емалі «2в1» та «3в1» (з перетворювачем іржі), але вони виготовляються за спеціальною технологією, а не просто змішанням двох готових продуктів. Ці матеріали зручнів застосуванні та дозволяють досягти економ-ефекту за рахунок зниження витрати матеріалу, скорочення часу фарбувальних робіт і отриматипокриття з високими показниками якості.