Краска — это термин, используемый для описания ряда веществ, состоящих из пигмента, взвешенного в жидком или пастообразном носителе, таком как масло или вода. Кистью, валиком или краскопультом краска наносится тонким слоем на различные поверхности, такие как дерево, металл или камень. Хотя ее основной целью является защита поверхности, на которую она наносится, краска также служит украшением.
Образцы первых известных картин, созданных между 20,000 25,000 и XNUMX XNUMX лет назад, сохранились в пещерах во Франции и Испании. На примитивных картинах, как правило, изображались люди и животные, также были найдены диаграммы. Ранние художники полагались на легкодоступные природные вещества для изготовления красок, такие как природные пигменты земли, древесный уголь, ягодный сок, сало, кровь и сок молочая. Позже древние китайцы, египтяне, евреи, греки и римляне использовали более сложные материалы для производства красок для ограниченного декора, например, для росписи стен. Масла использовались в качестве лаков, а пигменты, такие как желтая и красная охра, мел, желтый сульфид мышьяка и малахитовый зеленый смешивали со связующими, такими как гуммиарабик, известь, яичный белок и пчелиный воск.
Краска была впервые использована в качестве защитного покрытия египтянами и евреями, которые наносили смолы и бальзамы на открытое дерево своих кораблей. В средние века некоторые виды древесины во внутренних районах также покрывались защитным покрытием из краски, но из-за нехватки краски эта практика обычно ограничивалась фасадами магазинов и вывесками. Примерно в это же время художники стали кипятить смолу с маслом для получения хорошо смешиваемых (смешиваемых) красок, а художники пятнадцатого века первыми стали добавлять в краску олифу, тем самым ускоряя испарение. Они также приняли новый растворитель, льняное масло, которое оставалось наиболее часто используемым растворителем до тех пор, пока синтетические вещества не заменили его в двадцатом веке.
Примерно в 1700 году в Бостоне Томас Чайлд построил самую раннюю американскую красильную мельницу, гранитный желоб, в котором катился гранитный шар длиной 1.6 фута (5 метра), измельчая пигмент. Первый патент на краску был выдан на продукт, который улучшал побелку, гашеную известь, часто использовавшуюся в первые дни существования Соединенных Штатов. В 1865 году Д. П. Флинн получил патент на краску на водной основе, которая также содержала оксид цинка, гидроксид калия, смолу, молоко и льняное масло. Первые коммерческие малярные мельницы заменили гранитный шар Чайлда на колесо из бурового камня, но эти мельницы продолжали практику измельчения только пигмента (затем отдельные клиенты смешивали его с транспортным средством дома). Только в 1867 году производители начали смешивать транспортное средство и пигмент для потребителей.
Двадцатый век стал свидетелем наибольших изменений в составе и производстве красок. Сегодня синтетические пигменты и стабилизаторы обычно используются для массового производства однородных партий краски. Новые синтетические транспортные средства, разработанные из полимеров, таких как полиуретан и стирол-бутаден, появились в 1940-х годах. Были синтезированы алкидные смолы, и с тех пор они доминируют в производстве. До 1930 года пигмент измельчали каменными мельницами, которые позже были заменены стальными шарами. Сегодня для измельчения легко диспергируемых пигментов используются песочные мельницы и высокоскоростные диспергирующие смесители.
Возможно, самым большим достижением, связанным с красками, стало их распространение. В то время как некоторые деревянные дома, магазины, мосты и вывески
Первый шаг в изготовлении краски включает смешивание пигмента со смолой, растворителями и добавками для образования пасты. Если краска предназначена для промышленного использования, ее обычно направляют в пескоструйную мельницу, большой цилиндр, который перемешивает крошечные частицы песка или кремнезема для измельчения частиц пигмента, делая их меньше и рассеивая их по всей смеси. Напротив, большинство точек коммерческого использования обрабатываются в высокоскоростном резервуаре для диспергирования, в котором круглое зубчатое лезвие, прикрепленное к вращающемуся валу, перемешивает смесь и смешивает пигмент с растворителем.
были написаны еще в восемнадцатом веке, и только недавно массовое производство сделало широкое разнообразие красок универсально незаменимым. Сегодня краски используются для внутренней и внешней окраски домов, лодок, автомобили, самолеты, бытовая техника, мебель и многие другие места, где желательна защита и привлекательность.
сырье
Краска состоит из пигментов, растворителей, смол и различных добавок. Пигменты придают краске цвет; растворители облегчают нанесение; смолы помогают ему высохнуть; а добавки служат всем, от наполнителей до противогрибковых средств. Существуют сотни различных пигментов, как натуральных, так и синтетических. Основным белым пигментом является диоксид титана, выбранный из-за его превосходных маскирующих свойств, а черный пигмент обычно изготавливается из сажи. Другие пигменты, используемые для изготовления красок, включают оксид железа и сульфид кадмия для красных, соли металлов для желтых и оранжевых цветов, а также железные синие и хромовые желтые для синих и зеленых.
Растворители представляют собой различные легколетучие жидкости с низкой вязкостью. Они включают нефтяные уайт-спириты и ароматические растворители, такие как бензол, спирты, сложные эфиры, кетоны и ацетон. Чаще всего используются натуральные смолы: льняное, кокосовое и соевое масло, а алкидные, акриловые, эпоксидные и полиуретановые смолы относятся к наиболее популярным синтетическим смолам. Добавки служат многим целям. Некоторые из них, такие как карбонат кальция и силикат алюминия, являются просто наполнителями, которые придают краске плотность и плотность, не изменяя ее свойств. Другие добавки обеспечивают определенные желаемые характеристики.
Консервирование краски — полностью автоматизированный процесс. Для стандартной 8-литровой банки с краской, доступной для потребителей, пустые банки сначала накатывают горизонтально на этикетки, а затем устанавливают вертикально, чтобы в них можно было закачать точку. Одна машина надевает крышки на наполненные банки, а вторая машина нажимает на крышки, чтобы запечатать конфискованные. Из проволоки, которая подается в него из мотков, балометр вырезает и формирует ручки, прежде чем зацепить их в отверстия, предварительно вырезанные в банках.
в краске, такие как тиксотропные агенты, придающие краске ее гладкую текстуру, сиккативы, вещества, препятствующие осаждению, вещества, препятствующие образованию пленки, пеногасители и множество других, которые позволяют краске хорошо ложиться и долго держаться.
Дизайн
Краска, как правило, изготавливается на заказ в соответствии с потребностями промышленных клиентов. Например, кого-то может особенно заинтересовать быстросохнущая краска, в то время как другому может понадобиться краска, обеспечивающая хорошее покрытие в течение длительного срока службы. Краска, предназначенная для потребителя, также может быть изготовлена на заказ. Производители красок предоставляют такой широкий спектр цветов, что невозможно держать под рукой большое количество каждого из них. Чтобы удовлетворить запрос на «аквамарин», «канареечно-желтый» или «темно-бордовый», производитель выберет основу, соответствующую требуемой глубине цвета. (Основы пастельных красок будут содержать большое количество диоксида титана, белого пигмента, а более темные тона будут содержать меньше.) Затем, в соответствии с заранее определенной формулой, производитель может ввести различные пигменты из калиброванных цилиндров для получения надлежащего цвета.
Производство
Обработка
Изготовление пасты
- 1 Производители пигментов отправляют мешки с мелкозернистыми пигментами на лакокрасочные заводы. Там пигмент предварительно смешивается со смолой (смачивающим агентом, который способствует увлажнению пигмента), одним или несколькими растворителями и добавками для образования пасты.
Диспергирование пигмента
- 2 Пастообразная смесь для большинства промышленных и некоторых потребительских красок теперь направляется в пескоструйную мельницу, большой цилиндр, который перемешивает мельчайшие частицы песка или кремнезема для измельчения частиц пигмента, делая их меньше и распределяя по всей смеси. Затем смесь фильтруют для удаления частиц песка.
- 3 Вместо того, чтобы перерабатываться в песчаных мельницах, до 90 процентов латексных красок на водной основе, предназначенных для использования отдельными домовладельцами, перерабатываются в высокоскоростном диспергаторе. Там предварительно смешанная паста подвергается высокоскоростному перемешиванию с помощью круглой зубчатой лопасти, прикрепленной к вращающемуся валу. Этот процесс смешивает пигмент с растворителем.
Разведение пасты
- 4 Будь то песчаная мельница или диспергатор, паста теперь должна быть разбавлена для получения конечного продукта. Переносимый в большие котлы, он перемешивается с количеством растворителя, соответствующим желаемому типу краски.
Консервирование краски
- 5 Готовая краска затем перекачивается в камеру консервирования. Для стандартной 8-пинтовой (3.78-литровой) банки с краской, доступной для потребителей, пустые банки сначала закатывают горизонтально на этикетки, а затем устанавливают вертикально, чтобы в них можно было закачивать краску. Машина надевает крышки на наполненные банки, а вторая машина нажимает на крышки, чтобы запечатать их. Из проволоки, которая подается в него из мотков, балометр вырезает и формирует ручки, прежде чем зацепить их в отверстия, предварительно вырезанные в банках. Затем определенное количество банок (обычно четыре) упаковывают и штабелируют перед отправкой на склад.
Качество
Производители красок используют широкий спектр мер контроля качества. Ингредиенты и производственный процесс проходят строгие испытания, а готовый продукт проверяется на предмет его высокого качества. Готовую краску проверяют на плотность, тонкость помола, дисперсность и вязкость. Затем на поверхность наносят краску и изучают устойчивость к растеканию, скорость высыхания и текстуру.
Что касается эстетических компонентов краски, цвет проверяется опытным наблюдателем и с помощью спектрального анализа, чтобы увидеть, соответствует ли он стандартному желаемому цвету. Стойкость цвета к выцветанию, вызванному элементами, определяют, подвергая часть окрашенной поверхности воздействию дугового света и сравнивая степень выцветания с окрашенной поверхностью, которая не подвергалась такому воздействию. Укрывистость краски измеряют, нанося ее на черную и белую поверхности. Затем определяется отношение покрытия на черной поверхности к покрытию на белой поверхности, где 98 соответствует высококачественной краске. Блеск измеряется путем определения количества света, отраженного от окрашенной поверхности.
Тесты для измерения более функциональных качеств краски включают испытание на устойчивость к царапанью, которое влечет за собой царапание или истирание высохшего слоя краски. Адгезию проверяют, нанося штриховку, откалиброванную на 07 дюйма (2 миллиметра), на высохшей поверхности краски. Кусок скотча прикладывается к штриховке, затем отрывается; хорошая краска останется на поверхности. Истираемость проверяется машиной, которая проводит мыльной щеткой по поверхности краски. Также существует система установления ставок. Отличная краска может держаться в течение шести месяцев, не оседая, и оценивается в 10 баллов. Плохая краска, однако, оседает в несмешиваемый комок пигмента на дне банки и оценивается как ноль. Атмосферостойкость проверяют, подвергая краску воздействию внешних условий. Искусственное выветривание подвергает окрашенную поверхность воздействию солнца, воды, экстремальных температур, влажности или сернистых газов. Огнестойкость проверяют сжиганием краски и определением ее потери в массе. Если количество потерь составляет более XNUMX процентов, краска не считается огнестойкой.
Побочные продукты/отходы
Недавнее постановление (Калифорнийское правило 66), касающееся выбросов летучих органических соединений (ЛОС), влияет на лакокрасочную промышленность, особенно на производителей промышленных красок на масляной основе. Подсчитано, что на все покрытия, включая морилки и лаки, приходится 1.8% из 2.3 млн метрических тонн выбросов летучих органических соединений в год. Новые правила разрешают, чтобы каждый литр краски содержал не более 250 граммов (8.75 унций) растворителя. Производители красок могут заменить растворители пигментом, наполнителями или другими твердыми веществами, присущими основной формуле краски. Этот метод дает более густые краски, которые труднее наносить, и пока неизвестно, долговечны ли такие краски. Другие решения включают использование порошковых красок, в которых не используются растворители, нанесение краски в закрытых системах, из которых можно извлечь летучие органические соединения, использование воды в качестве растворителя или использование акриловых красок, которые высыхают под воздействием ультрафиолетового света или тепла. Потребитель, имеющий на руках некоторое количество неиспользованной краски, может вернуть ее в пункт покупки для надлежащей обработки.
У крупного производителя красок будет собственная установка для очистки сточных вод, которая очищает все жидкости, образующиеся на месте, даже ливневые стоки. Объект находится под наблюдением 24 часа в сутки, и Агентство по охране окружающей среды (EPA) проводит периодические записи и проверки систем всех объектов покраски. Жидкая часть отходов обрабатывается на месте в соответствии со стандартами местных государственных очистных сооружений; его можно использовать для изготовления некачественной краски. Латексный шлам можно извлекать и использовать в качестве наполнителя в других промышленных продуктах. Отработанные растворители можно регенерировать и использовать в качестве топлива для других отраслей промышленности. Чистый контейнер из-под краски можно использовать повторно или отправить на местную свалку.
Где узнать больше
Книги
Флик, Эрнест В. Справочник по сырьевым материалам для красок, 2-е изд. Нойес Дейта Корп., 1989.
Мартенс, Чарльз Р. Эмульсионные и водорастворимые краски и покрытия. Издательство Рейнгольд, 1964.
Морганс, ВМ Очерки технологии окраски, 3-е изд. Джон Уайли и сыновья, 1990.
Лакокрасочная промышленность. Аналитики бизнес-тенденций, 1990.
Краски и защитные покрытия. Гордон Пресс, 1991.
Тернер, средний балл Введение в химию красок и принципы технологии красок, 3-е изд. Чепмен и Холл, 1988.
Вейсмантель, Гай Э. Справочник по краскам. McGraw-Hill, 1981.
периодические издания
Левинсон, Нэнси. «Прощай, Старая Краска». Архитектурный рекорд. Январь 1992 г., стр. 42-43.
Скотт, Сьюзан. «Рисование пестицидами: спорные органоксиновые краски». Морские границы. Ноябрь/декабрь 1987 г., стр. 415-421.
Детали жидкой и влажной краски
Рисовать представляет собой любую пигментированную жидкую, сжижаемую или твердую композицию мастики, которая после нанесения на подложку тонким слоем превращается в твердую пленку.
Чаще всего он используется для защиты, окрашивания или придания текстуры объектам. Краска может быть изготовлена или куплена во многих цветах и разных типах, таких как акварельные или синтетические. Краску обычно хранят, продают и наносят в виде жидкости, но большинство ее типов после высыхания превращаются в твердое вещество. Большинство красок изготавливаются либо на масляной, либо на водной основе, и каждая из них имеет свои особенности. Во-первых, в большинстве муниципалитетов запрещено сбрасывать краску на масляной основе в бытовые стоки или канализацию. Растворители для очистки также отличаются для красок на водной основе и для красок на масляной основе. Краски на водной и масляной основе отверждаются по-разному в зависимости от температуры окружающей среды окрашиваемого объекта (например, дома). Обычно окрашиваемый объект должен иметь температуру более 10 °C (50 °F), хотя некоторые производители красок/грунтовок для наружных работ утверждают, что их можно наносить при температуре до 2 °C (35 °F).
История
Краска была одним из первых изобретений человечества. Некоторые наскальные рисунки, нарисованные красной или желтой охрой, гематитом, окисью марганца и углем, возможно, были сделаны ранним Хомо сапиенс еще 40,000 2003 лет назад. Краска может быть даже старше. В 2004 и 100,000 годах южноафриканские археологи сообщили о находках в пещере Бломбос искусственно созданной смеси на основе охры возрастом 2011 XNUMX лет, которую можно было использовать в качестве краски. Дальнейшие раскопки в той же пещере привели к отчету XNUMX года о полном наборе инструментов для измельчения пигментов и изготовления примитивного вещества, похожего на краску.
Древние цветные стены в Дендере, Египет, которые годами подвергались воздействию стихии, до сих пор сохраняют свой яркий цвет, такой же яркий, как когда они были расписаны около 2,000 лет назад. Египтяне смешивали свои краски с липким веществом и наносили их отдельно друг от друга без какого-либо смешивания или смешивания. Похоже, они использовали шесть цветов: белый, черный, синий, красный, желтый и зеленый. Сначала они полностью покрыли область белым цветом, а затем обвели рисунок черным цветом, исключив огни основного цвета. Они использовали сурик для красного цвета, как правило, темного оттенка.
Плиний упоминает расписные потолки своего времени в городе Ардея, сделанные до основания Рима. Он выразил большое удивление и восхищение их свежестью по прошествии стольких веков.
Краска была сделана из яичного желтка, поэтому вещество затвердевало и прилипло к поверхности, на которую оно было нанесено. Пигмент делали из растений, песка и различных почв. В большинстве красок в качестве основы использовалось масло или вода (разбавитель, растворитель или носитель для пигмента).
До сих пор сохранившимся примером масляной росписи дома 17-го века является Ham House в Суррее, Англия, где грунтовка использовалась вместе с несколькими грунтовками и сложным декоративным покрытием; смесь пигмента и масла была бы измельчена в пасту с помощью ступки и пестика. Этот процесс выполнялся художниками вручную, что подвергло их отравлению свинцом из-за свинцовых белил.
В 1718 году Маршалл Смит изобрел в Англии «Машину или двигатель для измельчения красок». Точно неизвестно, как оно работало, но это было устройство, которое резко увеличило эффективность измельчения пигмента. Вскоре компания под названием Emerton and Manby стала рекламировать исключительно недорогие краски, которые были измельчены с помощью трудосберегающих технологий:
К началу промышленной революции, в середине 18 века, краску измельчали на паровых мельницах, и альтернатива пигментам на основе свинца была найдена в виде белого производного оксида цинка. По мере развития 19 века внутренняя роспись домов все больше становилась нормой как по декоративным причинам, так и потому, что краска эффективно предотвращала гниение стен от влаги. Льняное масло также все чаще использовалось в качестве недорогого связующего.
В 1866 году компания Sherwin-Williams в Соединенных Штатах открылась как крупный производитель красок и изобрела краску, которую можно было использовать из банки без предварительной подготовки.
Только когда стимулы Второй мировой войны привели к нехватке льняного масла на рынке поставок, были изобретены искусственные смолы или алкидные смолы. Дешевые и простые в изготовлении, они также хорошо держали цвет и долго держались.
Компоненты
Средство передвижения
Транспортное средство состоит из связующего; или, если необходимо разбавить связующее разбавителем, таким как растворитель или вода, это комбинация связующего и разбавителя. В этом случае, как только краска высохнет или отвердеет, почти весь разбавитель испарится, и на покрытой поверхности останется только связующее. Таким образом, важной величиной в рецептуре покрытий являются «твердые вещества носителя», иногда называемые «твердыми веществами смолы» в рецептуре. Это доля веса влажного покрытия, которая является связующим, то есть полимерной основой пленки, которая останется после завершения высыхания или отверждения.
Связующее или пленкообразователь
Связующее — пленкообразующий компонент краски. Это единственный компонент, который всегда присутствует среди всех различных типов составов. Многие связующие слишком густые для нанесения и должны быть разбавлены. Тип разбавителя, если он присутствует, зависит от связующего.
Связующее придает такие свойства, как блеск, долговечность, гибкость и ударная вязкость.
Связующие вещества включают синтетические или натуральные смолы, такие как алкиды, акриловые смолы, винилакриловые смолы, винилацетат/этилен (ВАЭ), полиуретаны, сложные полиэфиры, меламиновые смолы, эпоксидные смолы, силаны или силоксаны или масла.
Связующие можно разделить на категории в зависимости от механизма образования пленки. Термопластические механизмы включают сушку и коалесценцию. Под сушкой понимается простое испарение растворителя или разбавителя с целью получения плотной пленки. Коалесценция относится к механизму, который включает высыхание с последующим фактическим взаимопроникновением и слиянием прежде отдельных частиц. Механизмы термопластического пленкообразования иногда называют «термопластическим отверждением», но это неправильное название, поскольку для образования пленки не требуется никаких химических реакций отверждения. Механизмы термореактивности, с другой стороны, являются настоящими механизмами отверждения, которые включают химическую реакцию (реакции) между полимерами, из которых состоит связующее.
Механизмы из термопласта: Некоторые пленки образуются простым охлаждением связующего. Например, энкаустические или восковые краски в тепле жидкие, а при охлаждении твердеют. Во многих случаях они снова размягчаются или разжижаются при повторном нагревании.
Краски, которые высыхают при испарении растворителя и содержат твердое связующее, растворенное в растворителе, известны как лаки. Твердая пленка образуется при испарении растворителя. Поскольку химическое сшивание не происходит, пленка может повторно растворяться в растворителе; как таковые, лаки не подходят для применений, где важна химическая стойкость. В эту категорию попадают классические нитроцеллюлозные лаки, а также морилки, не вызывающие образования зерен, состоящие из красителей, растворенных в растворителе. Характеристики варьируются в зависимости от состава, но лаки, как правило, имеют лучшую стойкость к УФ-излучению и более низкую коррозионную стойкость, чем сопоставимые системы, которые отверждаются путем полимеризации или коалесценции.
Тип краски, известный как Эмульсия в Великобритании и Латекс в Соединенных Штатах, представляет собой водную дисперсию субмикронных полимерных частиц. Эти термины в соответствующих странах охватывают все краски, в которых в качестве связующих используются синтетические полимеры, такие как акрил, винилакрил (ПВА), стирол-акрил и т. д. Термин «латекс» в контексте краски в США означает просто водную дисперсию; латексная резина из каучукового дерева не является ингредиентом. Эти дисперсии готовят эмульсионной полимеризацией. Такие краски отверждаются с помощью процесса, называемого коалесценцией, при котором сначала вода, а затем следы, или коалесцирующие растворители, испаряются, сближаются, смягчают частицы связующего и сплавляют их вместе в необратимо связанные сетчатые структуры, так что краска не может повторно растворяться в воде. растворитель/вода, которые первоначально содержали его. Остаточные поверхностно-активные вещества в краске, а также гидролитические эффекты некоторых полимеров приводят к тому, что краска остается восприимчивой к размягчению и со временем разлагается водой. Общий термин латексная краска обычно используется в Соединенных Штатах, в то время как термин эмульсионная краска используется для тех же продуктов в Великобритании, а термин латексная краска вообще не используется.
Термореактивные механизмы: Краски, которые отверждаются путем полимеризации, обычно представляют собой одно- или двухкомпонентные покрытия, которые полимеризуются в результате химической реакции и отверждаются в сшитую пленку. В зависимости от состава их, возможно, потребуется сначала высушить путем испарения растворителя. В эту категорию попадают классические двухкомпонентные эпоксидные или полиуретановые смолы.
«Олифы», вопреки интуиции, на самом деле отверждаются в результате реакции сшивания, даже если они не подвергаются циклу в духовке и, кажется, просто высыхают на воздухе. Механизм образования пленки в самых простых примерах включает сначала испарение растворителей с последующей реакцией с кислородом из окружающей среды в течение нескольких дней, недель и даже месяцев для создания сшитой сети. К этой категории относятся классические алкидные эмали. Покрытия окислительного отверждения катализируются осушителями на основе комплексов металлов, такими как нафтенат кобальта.
Последние экологические требования ограничивают использование летучих органических соединений (ЛОС), и были разработаны альтернативные способы отверждения, как правило, для промышленных целей. Краски, отверждаемые УФ-излучением, например, позволяют создавать рецептуры с очень небольшим количеством растворителя или даже без него. Это может быть достигнуто благодаря тому, что мономеры и олигомеры, используемые в покрытии, имеют относительно очень низкую молекулярную массу и, следовательно, достаточно низкую вязкость, чтобы обеспечить хороший поток жидкости без необходимости использования дополнительного разбавителя. Если растворитель присутствует в значительных количествах, обычно его сначала испаряют, а затем сшивание инициируют ультрафиолетовым светом. Точно так же порошковые покрытия содержат мало растворителя или совсем не содержат его. Течение и отверждение получают путем нагревания подложки после электростатического нанесения сухого порошка.
Комбинированные механизмы: так называемые «катализируемые» лаки или «сшивающие латексные» покрытия предназначены для формирования пленок с помощью комбинации методов: классическая сушка плюс реакция отверждения, в которой используется катализатор. Существуют краски, называемые пластизолями/органозолями, которые изготавливаются путем смешивания гранул ПВХ с пластификатором. Они обжигаются, и смесь сливается.
Разбавитель или растворитель или разбавитель
Основное предназначение разбавителя — растворить полимер и отрегулировать вязкость краски. Он летуч и не становится частью пленки краски. Он также контролирует текучесть и свойства нанесения, а в некоторых случаях может влиять на стабильность краски в жидком состоянии. Его основная функция – перенос нелетучих компонентов. Для нанесения более тяжелых масел (например, льняного), таких как масляная краска для внутренних работ, требуется более жидкое масло. Эти летучие вещества придают свои свойства временно — после испарения растворителя оставшаяся краска закрепляется на поверхности.
Этот компонент необязателен: некоторые краски не имеют разбавителя.
Вода является основным разбавителем для водоразбавляемых красок, даже для красок на сорастворителях.
Краски на основе растворителей, также называемые масляными, могут иметь различные комбинации органических растворителей в качестве разбавителя, включая алифатические соединения, ароматические соединения, спирты, кетоны и уайт-спирит. Конкретными примерами являются органические растворители, такие как нефтяной дистиллят, сложные эфиры, гликолевые эфиры и т.п. Иногда разбавителями служат также летучие низкомолекулярные синтетические смолы.
Пигмент, краситель и наполнитель
Пигменты представляют собой гранулированные твердые вещества, включенные в краску для придания цвета. Красители – красящие вещества, растворяющиеся в краске. Наполнители представляют собой гранулированные твердые вещества, добавляемые для придания жесткости, текстуры, придания краске особых свойств или для снижения стоимости краски. В процессе производства размер таких частиц можно измерить с помощью датчика Хегмана. Вместо того, чтобы использовать только твердые частицы, некоторые краски содержат красители вместо пигментов или в сочетании с ними.
Пигменты можно разделить на натуральные и синтетические. К природным пигментам относятся различные глины, карбонат кальция, слюда, кремнезем и тальк. К синтетическим веществам относятся искусственные молекулы, кальцинированные глины, бланк-фикс, осажденный карбонат кальция и синтетические пирогенные диоксиды кремния.
Маскирующие пигменты, делая краску непрозрачной, также защищают подложку от вредного воздействия ультрафиолета. К маскирующим пигментам относятся диоксид титана, фталосиний, красный оксид железа и многие другие.
Наполнители — это особый вид пигментов, которые служат для утолщения пленки, поддержания ее структуры и увеличения объема краски. Наполнителями обычно являются дешевые и инертные материалы, такие как диатомовая земля, тальк, известь, бариты, глина и т. д. Краски для пола, которые должны быть стойкими к истиранию, могут содержать в качестве наполнителя мелкий кварцевый песок. Не все краски содержат наполнители. С другой стороны, некоторые краски содержат большое количество пигмента/наполнителя и связующего.
Некоторые пигменты токсичны, например, свинцовые пигменты, которые используются в свинцовых красках. Производители красок начали заменять свинцовые белила титановыми белилами (диоксидом титана) до того, как в 1978 году Комиссия по безопасности потребительских товаров США запретила свинец в красках для бытового использования. Диоксид титана, используемый сегодня в большинстве красок, часто покрывается диоксидом кремния/глиноземом/цирконием по разным причинам, например, для большей внешней стойкости или лучшей укрывистости (укрывистости), чему способствует более оптимальное расстояние в пленке краски.
Слюдяной оксид железа (MIO) является еще одной альтернативой свинцу для защиты стали, обеспечивая большую защиту от воды и света, чем большинство красок. Когда пигменты MIO измельчаются до мелких частиц, большинство из них расщепляется на блестящие слои, отражающие свет, что сводит к минимуму деградацию под действием УФ-излучения и защищает связующую смолу. Большинство пигментов, используемых в красках, обычно имеют сферическую форму, но пластинчатые пигменты, такие как стеклянные чешуйки и MIO, имеют перекрывающиеся пластины, которые препятствуют прохождению молекул воды. Для оптимальной работы МИО должен иметь высокое содержание тонких чешуйчатых частиц, напоминающих слюду. ISO 10601 устанавливает два уровня содержания MIO. MIO часто получают из формы гематита.
Добавки
Помимо трех основных категорий ингредиентов, краска может иметь широкий спектр различных добавок, которые обычно добавляются в небольших количествах, но оказывают значительное влияние на продукт. Некоторые примеры включают добавки для изменения поверхностного натяжения, улучшения текучести, улучшения внешнего вида, повышения мокрой кромки, улучшения стабильности пигмента, придания антифризных свойств, контроля пенообразования, контроля образования пленки и т. д. Другие типы добавок включают катализаторы, загустители, стабилизаторы, эмульгаторы. , текстуризаторы, усилители адгезии, УФ-стабилизаторы, матирующие вещества (вещества, уменьшающие блеск), биоциды для борьбы с ростом бактерий и тому подобное.
Добавки обычно незначительно изменяют процентное содержание отдельных компонентов в рецептуре.
Меняющая цвет краска
Существуют различные технологии изготовления красок, меняющих цвет. Термохромные краски и покрытия содержат материалы, которые изменяют форму при воздействии или удалении тепла, поэтому они меняют цвет. Жидкие кристаллы использовались в таких красках, например, в полосках термометров и лентах, используемых в аквариумах, а также в новинках / рекламных термостаканах и соломинках.
Фотохромные материалы используются для изготовления очков и других изделий. Подобно термохромным молекулам, фотохромные молекулы изменяют конформацию при подаче или удалении световой энергии, поэтому они меняют цвет.
Краски, меняющие цвет, также могут быть получены путем добавления соединений галоидохрома или других органических пигментов. В одном патенте упоминается об использовании этих индикаторов для покрытия стен светлыми красками. Когда краска влажная, она имеет розовый цвет, но после высыхания восстанавливает свой первоначальный белый цвет. Как указано в патенте, это свойство краски позволяло правильно и равномерно наносить два или более слоев на стену. Предыдущие высохшие слои будут белыми, тогда как новый мокрый слой будет отчетливо розовым. Компания Ashland Inc. представила литейные огнеупорные покрытия с аналогичным принципом в 2005 году для использования в литейных цехах.
Электрохромные краски меняют цвет под действием электрического тока. Сообщается, что производитель автомобилей Nissan работает над электрохромной краской на основе частиц парамагнитного оксида железа. Под воздействием электромагнитного поля парамагнитные частицы меняют расстояние, изменяя свой цвет и отражающие свойства. Электромагнитное поле будет формироваться с помощью проводящего металла кузова автомобиля. Электрохромные краски можно наносить и на пластиковые подложки, используя другой химический состав покрытия. Технология предполагает использование специальных красителей, которые изменяют конформацию при пропускании электрического тока через саму пленку. Эта новая технология была использована для обеспечения защиты от бликов одним нажатием кнопки в иллюминаторах пассажирских самолетов.
Цвет также может меняться в зависимости от угла обзора, используя переливы, например, в ChromaFlair.
Новости
Что такое порошковое покрытие?
Порошковое покрытие — это процесс сухой отделки, который стал чрезвычайно популярным с момента его появления в Северной Америке в 1960-х годах. Представляя более 15% всего рынка промышленной отделки, порошки используются в широком спектре продуктов. Все больше и больше компаний выбирают порошковые покрытия для получения высококачественной и долговечной отделки, позволяющей максимально […]
Процедуры нанесения пластизольных покрытий
Пластизолевые покрытия наносят на множество различных изделий, чтобы придать им эстетические качества, тактильную мягкость и силу сцепления. Например, такие инструменты, как плоскогубцы и отвертки, часто имеют пластизольное покрытие на рукоятках, чтобы пользователь мог крепко держать их, а не просто металл. Пластизолевые покрытия включают в себя […]
Подготовка к покраске
Высококачественное конверсионное покрытие имеет важное значение для долговечности окрашенных металлических изделий. Процесс нанесения неорганического конверсионного покрытия на металлическую поверхность включает удаление любых поверхностных загрязнений, а затем химическое преобразование чистой поверхности в непроводящее неорганическое конверсионное покрытие. Конверсионные покрытия увеличивают общую площадь поверхности и способствуют адгезии […]
Обеспечивает превосходную расширенную защиту от коррозии
Гибридизированная матричная мембрана, разработанная в ходе исследования, представляет собой уникальную стратегию проектирования высокогидрофобных покрытий, демонстрирующих высокую долговременную коррозионную стойкость. Решение проблемы коррозии магниевого сплава Благодаря своему малому весу, высокой удельной прочности и возможности вторичной переработки магниевые (Mg) сплавы используются во многих отраслях промышленности, включая автомобильную и авиационную промышленность, а также […]
