Лакокрасочные материалы (ЛКМ) — это композиции, которые при равномерном нанесении на поверхность изделия в результате физических и химических превращений формируют сплошное полимерное покрытие с заданными свойствами: защитными, декоративными или специальными. Использование ЛКМ — наиболее доступный и распространённый способ защиты изделий от воздействия окружающей среды и придания им архитектурно-декоративного вида. Долговечность квалифицированно окрашенных изделий и конструкций повышается в 2–10 раз.

Назначение и области применения ЛКМ

Каждый вид ЛКМ имеет своё назначение: одни пригодны исключительно для наружных работ, другие — только для внутренних, третьи универсальны, четвёртые придают поверхностям специальные свойства (огнезащитные, антикоррозионные, светоотражающие и др.).

ЛКМ широко применяются:

• в автомобильной промышленности;
• в машино- и станкостроении;
• в производстве металлоконструкций и судостроении;
• в авиационной промышленности;
• для окраски подвижного состава;
• для маркировки изделий и нанесения дорожной разметки;
• для окраски наружных и внутренних поверхностей зданий.

Правильный выбор цвета и фактуры отделки жилых и производственных помещений имеет не только эстетическое, но и санитарно-гигиеническое и психофизиологическое значение: грамотно подобранное покрытие снижает утомляемость и повышает работоспособность.

Основные виды лакокрасочных материалов

Олифы

Применяются для приготовления масляных красок, разведения густотёртых красок, масляно-смоляных лаков, грунтовок и шпатлёвок. Также используются для грунтования и олифки древесины и других пористых поверхностей перед окраской. Высыхая на воздухе, олифы образуют мягкие эластичные плёнки с невысокими защитными и механическими свойствами.

Грунтовки

Это суспензии пигментов (как правило, противокоррозионных) или пигментов с наполнителями в пленкообразующем веществе; После высыхания образуют однородную непрозрачную плёнку, которая:

• надёжно защищает поверхность (металл, от коррозии, древесину — от гниения);
• обеспечивает сцепление (адгезию) как с основанием, так и с последующими слоями;
• заполняет поры древесины и штукатурки, обеспечивает водо- и воздухонепроницаемость.

Грунтовки наносят непосредственно на подготовленную поверхность, после отверждения поверх них наносят шпатлёвку или эмаль.

Шпатлёвки

Вязкая пастообразная масса из смеси пигментов с наполнителями в пленкообразующем веществе. Предназначены для заполнения неровностей, углублений, выбоин, швов и стыков, то есть для сглаживания поверхности. Обычно шпатлёвку наносят на загрунтованную поверхность слоем до 300 мкм, после чего подвергают сухому или мокрому шлифованию. В быту применяются алкидные, нитроцеллюлозные, эпоксидные и другие шпатлёвки.

Краски

Суспензии пигментов или их смесей с наполнителями в пленкообразующем веществе (масле, олифе, эмульсии, казеине, латексе), образующие после высыхания непрозрачную однородную окрашенную плёнку. Масляные краски выпускаются готовыми к употреблению и густотёртыми (разбавляются олифой). К масляным краскам относятся также цинковые, титановые и литопонные белила.

Эмали

Суспензии пигментов в синтетических смолах или других высокомолекулярных соединениях, растворённых в органическом растворителе. После высыхания образуют непрозрачную твёрдую плёнку с различной фактурой. По типу пленкообразователя различают:

• алкидные (глифталевые и пентафталевые);
• нитроцеллюлозные;
• кремнийорганические;
• карбамидно- и меламиноформальдегидные эмали.

По физико-механическим и защитным свойствам эмали превосходят масляные краски.

Лаки

Растворы пленкообразующих веществ в органических растворителях или в воде, образующие после высыхания твёрдую прозрачную однородную плёнку.

Комплексное лакокрасочное покрытие (ЛКП)

Покрытие, состоящее из нескольких слоёв ЛКМ, располагающихся в следующем порядке: грунтовка → шпатлёвка → эмаль → лак (при необходимости). Именно многослойная система обеспечивает максимальную долговечность и защиту.

Состав лакокрасочных материалов

Современные ЛКМ — сложные многокомпонентные композиции, нередко состоящие из 5–10 ингредиентов. Все они содержат связующее вещество, пигменты и наполнители, растворители, а также ряд специальных добавок.

Пленкообразователь (связующее)

Основной компонент любого ЛКМ — вещество, способное после отверждения образовывать твёрдую плёнку, хорошо прилипающую к поверхности. От свойств связующего зависят удобонаносимость, скорость высыхания, прочность и долговечность покрытия.

Природные пленкообразующие: обработанные растительные масла, естественные смолы (янтарь, канифоль, копалы), битумы и асфальты, белковые вещества (казеин, костный клей).

Синтетические пленкообразующие: алкидные, эпоксидные, карбамидо- и меламиноформальдегидные, фенолоформальдегидные, перхлорвиниловые и другие смолы.

Пигменты

Высокодисперсные неорганические или органические вещества, нерастворимые в пленкообразователях. Придают ЛКМ цвет и укрывистость, увеличивают твёрдость и атмосферостойкость покрытия. Неорганические пигменты — природные или синтетические твёрдые окрашенные вещества; органические пигменты обеспечивают яркие оттенки.

Наполнители

Белые или слабоокрашенные высокодисперсные вещества с более низким показателем преломления света, чем у пигментов. Не обладают декоративными свойствами, но частично заменяют дорогостоящие пигменты, повышают вязкость красок, армируют покрытия, препятствуют образованию потёков и понижают блеск.

Функциональные добавки

Вводятся в малых количествах (обычно не более 1–2 %) и придают материалу специальные свойства:

• реологические добавки — препятствуют оседанию пигментов и расслоению при хранении, придают тиксотропию (отсутствие потёков);
• смачиватели и диспергаторы — обеспечивают эффективное распределение пигментов и наполнителей;
• матирующие добавки — снижают степень блеска покрытия;
• сиккативы — ускоряют высыхание материалов, отверждающихся окислением кислородом воздуха;
• антиоксиданты — препятствуют образованию окисных плёнок при изготовлении и хранении;
• эмульгаторы — обеспечивают стабильность водно-дисперсионных красок;
• антифризы, препятствуют замерзанию водно-дисперсионных ЛКМ;
• фунгицидные добавки, защищают древесину от плесневых грибов и насекомых;
• антисептики — предотвращают разрушение водно-дисперсионных ЛКМ микроорганизмами в таре.

Растворители и разбавители

Жидкие компоненты, обеспечивающие требуемую вязкость и текучесть. Растворители — органические летучие жидкости, переводящие пленкообразователи в состояние, пригодное для нанесения. Разбавители не обладают растворяющей способностью, но в сочетании с растворителями регулируют вязкость. В ряде материалов растворителем служит вода.

Классификация ЛКМ

Все лакокрасочные материалы делятся на две большие группы:

1. Водоразбавляемые составы — более экологичные, пожаробезопасные, с низким содержанием летучих веществ;
2. Составы на органических растворителях — традиционные материалы с высокими эксплуатационными характеристиками.

Современная тенденция отрасли — переход к экологически чистым материалам: водным, порошковым, безрастворительным или с низким содержанием растворителя. Мировой объём производства ЛКМ превысил 25 млн тонн, ассортимент насчитывает тысячи наименований.

Практические рекомендации по выбору и применению

• Определите условия эксплуатации: для наружных работ выбирайте атмосферостойкие составы, для внутренних, экологичные водно-дисперсионные.
• Учитывайте тип основания: металл требует противокоррозионной грунтовки, древесина — защиты от гниения и грибка.
• Соблюдайте технологию многослойного покрытия: подготовка поверхности → грунтовка → шпатлёвка → шлифование → эмаль (краска) → лак.
• Не экономьте на качестве: косвенным показателем наличия функциональных добавок и качества компонентов является цена продукта, безупречного качества от дешёвых красок ожидать не следует.
• Соблюдайте условия нанесения, указанные производителем: температуру, влажность, толщину слоя и время межслойной сушки.

Лакокрасочные материалы — незаменимое средство защиты и декорирования поверхностей практически во всех отраслях народного хозяйства. Правильный выбор типа ЛКМ, грамотная подготовка поверхности и соблюдение технологии нанесения позволяют многократно увеличить срок службы изделий и конструкций, обеспечить их привлекательный внешний вид и необходимый уровень визуального комфорта.