headerphoto

Покрытия на масляной основе


   Состав. Краски на масляной основе (масляные краски) входят в число древнейших органических покровных материалов. В Китае они известны более 2000 лет. Масляные краски состоят из природных высыхающих масел (например, льняное масло, масло китайского дерева, или тунговое масло, и соевое масло), которые подвергают процессу самоокислительной полимеризации в присутствии катализаторов и кислорода воздуха.Далее, в число компонентов масел могут входить твердые смолы (например, алкилфенольные смолы), которые обычно вступают в реакцию с обезвоженными маслами при повышенной температуре (230 - 280 °С) и образуют масляно-смоляные пленкообразующие вещества. Поскольку масла обладают высокой чувствительностью к атмосферному воздуху, их обычно нагревают в атмосфере инертного газа.
   Для улучшения смачивания и вязкости разлива масляных красок в их состав добавляются вспомогательные вещества. Желаемая консистенция обычно достигается при помощи алифатических углеводородных растворителей, таких как уайт-спирит, а в некоторых случаях — толуола или ксилола.
Для разбавления прозрачных лаков достаточно 5-10 % растворителя, для разбавления красок — 10-20 % растворителя. Для изготовления масляных красок используется очень ограниченный набор пигментов; среди базовых пигментов можно назвать, например, оксид цинка.
Для производства масляных красок пригодны обычные диспергирующие установки (например, шаровые, валковые или бисерные мельницы).
   Масляные краски относительно безвредны для окружающей среды, если в их составе не используются токсичные растворители и пигменты (например, свинцовый сурик или хромовокислый цинк) (Хромовокислый цинк (цинковый крон) содержит шестивалентный хром Cr+6. Этим объясняется его токсичность. Для получения толстослойных грунтовок используют смеси цинкового крона с фосфатом цинка или фосфатом трехвалентного хрома Cr+3). Используемые для изготовления красок масла имеют низкую вязкость. Поэтому такие масла особенно пригодны для изготовления грунтовок, которые наносят вручную на ржавые стальные поверхности, так как такие краски хорошо смачивают поверхности и обладают высокой пропитывающей способностью, что позволяет проникать в верхние слои ржавчины, формируя при этом качественное покрытие(Такие грунтовки-модификаторы ржавчины носят название пенетрационные).
   Масляные краски легко наносятся традиционными способами (например, кистью, валиком, распылителем и методом окунания).
   В процессе образования пленки (отверждения) атмосферный кислород вступает в реакцию с маслом и образует гидроперекиси, которые распадаются на радикалы, а затем инициируют процесс полимеризации пленкообразующего вещества. Сиккативы (металлические мыла, такие как нафтенаты или октоаты кобальта, свинца и марганца) катализируют процесс образования и разложения гидропероксидов и тем самым способствуют ускорению образование пленки. Наличие в составе некоторых сиккативов металлов, способствует равномерному высыханию на поверхности и внутри покрытия.
   Толщина покрытия масляной краски ограничена, так как для процесса отверждения необходим кислород воздуха. Если краска наносится толстым слоем (25-30 мкм на вертикальной поверхности и 40-50 мкм на горизонтальной поверхности), то кислород проникает слишком медленно и нижняя часть слоя остается невысохшей. Так как в процессе пленкообразования окислением высыхание покрытия по толщине происходит неравномерно, то в слишком толстых покрытиях на поверхности могут образовываться складки (сморщивание).    Время сушки сильно зависит от температуры и светового потока, поэтому при снижении одного или двух указанных условий, продолжительность сушки может существенно увеличиться. При комнатной температуре пленка масляной краски сохнет около 12-24 ч в зависимости от количества добавленного сиккатива. Если температура воздуха близка к точке замерзания воды, процесс сушки может продолжаться несколько недель.
   В процессе сушки пленка поглощает примерно 10-20 % масс. кислорода (относительно веса чистого масла). Характерный запах во время сушки частично вызывается разложением продуктов окисления пленкообразующих веществ, которые образуются в процессе окислительной полимеризации.
   Полученные из масляных красок покрытия достаточно прочные, но не слишком твердые и обладают ограниченной устойчивостью к атмосферным воздействиям. Они относительно быстро теряют глянец (примерно через два года) и желтеют гораздо сильнее, чем другие пленкообразующие вещества, как на свету, так и в темноте, а также при повышенной температуре. Такие покрытия легко гидролизуются и поэтому непригодны для использования в качестве верхнего слоя в условиях интенсивного воздействия атмосферного воздействия и химически агрессивных сред.
   Из-за этих недостатков и относительно длительного времени сушки за последние 30 лет масляные краски потеряли свою значимость и почти полностью уступили свои позиции алкидным смолам, высыхание которых происходит значительно быстрее за счет окислительных процессов. Однако в последнее время интерес к масляным краскам вновь стал возрастать, но уже с точки зрения защиты окружающей среды, поскольку масляные краски являются «красками на натуральной основе»(Получают из растительных масел — продуктов натурального происхождения).
   Химически модифицированные масла с окислительным типом сушки (например, полиуретановые масла) все больше используются в качестве пленкообразующих веществ при изготовлении покрытий, обладающих большой твердостью (например, для защиты древесины). Пленкообразующие вещества для масляных красок включают 1,4-цис-полибутадиены с низкой молекулярной массой, известные как полимасла. Относительно короткое время сушки краски (8-12 ч) достигается при помощи другого компонента — полибутадиена. Полимасла нагревают вместе с маслами, полученными окислительной полимеризацией или модифицируют малеиновым ангидридом. При взаимодействии с аминами, малеиновый ангидрид преобразуется в имидогруппу. Такие масляные краски применяются в качестве грунтовок, наносимых на стальные поверхности, не требующих тщательной подготовки, так как они обладают способностью стабилизировать остаточный слой ржавчины.


Метки: Покрытия на масляной основе