Потребительские свойства ЛКМ

     Термостойкость  лакокрасочного покрытия — это способность  сохранять защитные свойства под  воздействием высокой температуры. На практике это свойство оценивают  по изменению прочности, твердости, удлинения, а также других механических показателей в условиях изменения  температуры. Важными факторами, определяющими  термостойкость лакокрасочного покрытия, являются внутренние напряжения, возникающие  в пленке при тепловом воздействии, толщина пленки, природа пигмента и наполнителя.

     Коррозийная стойкость характеризуется способностью ЛКМ замедлять (ингибировать) процесс  коррозийного разрушения продукции. Оценивают  это свойство по состоянйю окрашенной или лакированной поверхности, подвергнутой в течение определенного времени воздействию агрессивных сред — воды, растворов электролитов и др. Важную роль в защите металлов от коррозии выполняют микронизированный фосфат цинка, микронизированные железооксидные пигменты различных цветов, смеси фосфата цинка с железом, фосфата цинка с молибдатом цинка. Наибольший эффект защиты металла от коррозии достигается в результате сочетания различных по природе пигментов. Большим спросом у российских производителей пользуются свинцовые и свинцово-молибдатные кроны, оксид хрома, хроматы цинка.

     Эргономичность  предусматривает удобство обращения  с товаром и выполнения вспомогательных  операций, безопасность ЛКМ, их гигиеничность.

     Удобство  обращения с ЛКМ зависит от степени его готовности к употреблению, консистенции и скорости высыхания. По степени готовности ЛКМ бывают готовые к употреблению и полуфабрикатные  — порошки и пасты. Большинство  ЛКМ, поступающих в продажу, готовы к употреблению.

Для того чтобы в бытовых условиях ЛКМ  можно было нанести на поверхность  с помощью кисти или простейших распылителей, он должен иметь определенную консистенцию — вязкость. Именно вязкость определяет метод нанесения лакокрасочного материала, возможность образования  потеков, появления других дефектов. Идеальный ЛКМ при нанесении  кистью должен распределяться по поверхности  ровным слоем при очень небольшом  усилии, не образовывать заметных потеков, не стекать с вертикальных поверхностей и иметь хороший розлив.

     Удобство  обращения с некоторыми ЛКМ обеспечивает их способность к тиксотропии. Тиксотропия  — это такое состояние краски или эмали, при котором наблюдается  значительное снижение ее вязкости, вызываемое перемещением, с последующим мгновенным или постепенным возвращением в  исходное состояние. К тиксотропным краскам относятся поливинилацетатные и стирол-бутадиеновые краски, для  которых вместо показателя относительной вязкости введен показатель предельного напряжения сдвига (мг/см³).

     Время высыхания — это продолжительность  пленкообразования, то есть превращения  жидкого лакокрасочного материала, нанесенного на поверхность, в твердую  пленку. В соответствии с ГОСТ 19007— 73 различают высыхание «от пыли»  и полное высыхание.

Высыхание «от пыли» означает, что образовалась очень тонкая поверхностная пленка, которая не задерживает пыль, но образует матовые пятна от воздуха, выдыхаемого на расстоянии 10 см от нее. Полностью высохшая пленка должна быть твердой по всей толщине, не оставлять  отпечатка пальца или следов от копировальной  бумаги, прижатой к пленке. Для ЛКМ, применяемых в быту, продолжительность  высыхания составляет, как правило, 24 ч. Пленка считается высохшей, если она выдерживает нагрузку 5 кПа. Ускорение  высыхания достигается при повышении  температуры или введении катализаторов (например, сиккативов для масляных красок), кислотных отвердителей (для  алкидно-меламиновых лаков) и др. Следует помнить, что необходимая  прочность покрытия достигается  не сразу после высыхания. Для  покрытий, высыхающих на воздухе, продолжительность  формирования прочной пленки составляет 5 — 7 суток.

Безопасность  лакокрасочных покрытий оценивают  по степени их горючести и взрывоопасности. Лакокрасочные материалы, особенно перхлорвиниловые и нитроцеллюлозные, содержащие органические растворители, огнеопасны. Пары растворителей, в определенных концентрациях смешиваясь с воздухом, могут образовывать взрывчатые смеси. Чтобы оценить степень горючести  и взрывоопасности ЛКМ, необходимо знать температуру вспышки, температуру  самовоспламенения, температурные  пределы воспламенения и область  воспламенения паровоздушной смеси.

     Температура вспышки — наименьшая температура  вещества, при которой образующиеся над его поверхностью пары и газы способны вспыхивать в воздухе от источника зажигания.

Температура самовоспламенения — наименьшая температура, при которой начинается горение вещества в соприкосновении  его с воздухом без источника  зажигания.

     Температурными  пределами воспламенения называют такие температуры, при которых  его насыщенные пары образуют концентрацию, равную концентрационным пределам воспламенения. Безопасной для образования взрывоопасных  паровоздушных смесей можно считать  температуру вещества на 10 °С ниже нижнего  или на 15°С выше верхнего предела  воспламенения.

Областью  воспламенения паровоздушной смеси  называется область концентраций данного  вещества, внутри которой смесь пара с воздухом способна воспламеняться от источника зажигания с последующим  распространением пламени по смеси.

     Многие  ЛКМ могут оказывать воздействие  на организм человека через дыхательные  пути, кожу и пищеварительный тракт. Почти все растворители вызывают функциональные расстройства нервной  системы и зрения, раздражение  слизистых оболочек и кожные заболевания. Основным параметром, характеризующим  санитарно-гигиенические свойства материалов, является предельно допустимая концентрация (ПДК), которая означает, что длительное воздействие веществ  в такой концентрации не вызовет  патологических изменений в организме  человека. Все ЛКМ поступают в  продажу только при наличии санитарно-эпидемиологического  заключения.

     Экологические свойства лакокрасочных материалов тесно связаны с их гигиеничностью. Вопрос экологичности ЛКМ можно  рассматривать в различных аспектах.

     Во-первых, это обеспечение безопасности окружающей среды и человека в процессе производства ЛКМ. Главный показатель при этом — это количество вредных примесей, попадающих в атмосферу и сточные  воды. От 5 до 10% промышленных загрязнений  приходится на производство лакокрасочной  продукции, и потому защита окружающей среды — важнейший фактор развития мирового рынка ЛКМ.

     Во-вторых, это определение степени токсичности  ЛКМ непосредственно при проведении отделочных работ. В 2003 г. краски, лаки и морилки признаны странами Евросоюза  опасными для окружающей среды. В  связи с этим перед лакокрасочными предприятиями стоят задачи добиваться, чтобы растворители не улетучивались, а взаимодействовали с плецкообразователями, производить порошковые краски и  заменять органические растворители водой.

     В-третьих, это экологические свойства ЛКМ  на этапе потребления. По мнению специалистов-гигиенистов, сегодня большинство лакокрасочных  материалов при эксплуатации покрытий являются полностью безопасными  для человека. Однако некоторые из них использовать не целесообразно. Так, металлосодержащие краски по мере высыхания выделяют в воздух частицы  красочного слоя, красочные составы  на основе синтетических смол при  высыхании издают резкий запах.

     Все ЛКМ, как отечественные, так и  импортные, подвергаются испытаниям для  получения так называемого паспорта безопасности, на основании которого органы Госсанэпиднадзора выдают санитарно-эпидемиологическое заключение. Этот документ свидетельствует  о том, что данный ЛКМ прошел полную экспертизу, имеет класс токсичности  и опасности материала, а также  рекомендации по технике безопасности.

     Одним из важнейших эстетических свойств  лакокрасочных материалов является их внешний вид, а покрытия на основе ЛКМ должны обладать декоративной привлекательностью и сохранять ее при эксплуатации. При характеристике эстетических свойств  учитывают цвет, прозрачность, блеск, рисунок покрытия, стойкость покрытия к атмосферной пыли и грязи, а для пигментов и красок также красящую способность, или интенсивность.

     Цвет  лакокрасочного материала определяется видом пигмента и цветом связующего вещества. Существует три способа  определения и описания цвета: визуальное определение и соответствующее  ему описание, сравнение с контрольным  образцом (эталоном), количественное измерение  и числовое выражение. На восприятие цвета большое влияние оказывает  толщина лакокрасочного покрытия, концентрация компонентов, количество растворителя.

Для лаков, олиф, растворителей важным свойством  является прозрачность, определяемая визуально в проходящем свете. Для  этого порцию ЛКМ наливают в пробирку или наносят на стеклянную пластинку.

     Еще одна важная характеристика покрытия — его блеск, отражающая способность  окрашенной поверхности. Наличие блеска зависит от гладкости поверхности. По степени блеска лакокрасочные  покрытия классифицируют на высокоглянцевые, глянцевые, полуглянцевые, матовые, полуматовые, глубокоматовые.

     В России блеск покрытия измеряют под  углом 45°. Стандарт ISO устанавливает  три угла измерения блеска покрытия. Блеск покрытия зависит от свойств, состава ЛКМ и способа его  нанесения, а также от свойств  поверхности. Наиболее распространенным способом регулирования блеска является введение матирующего агента. Чаще всего это оксид кремния, кремнезем, силикагели, обладающие высокой эффективностью матирования за счет образования  микрошероховатой поверхности.

     При использовании несовместимых полимеров  эффект матовости достигается за счет выделения в виде отдельной  фазы одного из полимеров. Матовость  при наличии восков обусловливается  их всплыванием к поверхности  покрытия и выделением на ней в  виде микрокапель. Для измерения  блеска лакокрасочных покрытий широко применяются фотоэлектрические  блескомеры, принцип действия которых  основан на сравнении количества света, отраженного блестящим покрытием, с количеством света, отражаемым идеально матовой поверхностью.

     Для получения однородных и стабильных систем пигменты в ЛКМ должны быть хорошо диспергированы. Степень дисперсности (перетира) определяют по наименьшей толщине  слоя краски, в которой не видны  крупинки пигмента. Этот показатель определяют специальным прибором «Клин».

     Важным  эстетическим свойством является фактура  лакокрасочного покрытия. Для получения  декоративных покрытий создаются такие  условия, при которых растворитель быстро испаряется, макромолекулы не успевают сворачиваться, возникают  большие внутренние напряжения —  пленка растрескивается, на ней возникают  затейливые узоры: молотковые, шагрень, кристаллизующиеся, трескающиеся, морщинистые. Рельефный рисунок делает менее  заметными дефекты поверхности.

     Стойкость покрытия к атмосферной пыли и  грязи характеризует внешний  вид лакокрасочных покрытий при  их эксплуатации. Оценка этого свойства сводится к определению остаточного  загрязнения: покрытия загрязняют суспензией сажи в воде и другими составами  и сравнивают коэффициент яркости  покрытия до и после загрязнения.

     Надежность  ЛКМ определяется стабильностью  за период времени его внешнего вида и основных физико-химических показателей: вязкости, однородности, цвета и  т.д. Выражением надежности является срок годности.

Надежность  лакокрасочного покрытия характеризуется  долговечностью и ремонтопригодностью.

     Долговечность качественных лакокрасочных покрытий в значительной степени зависит  от воздействия солнечного света, тепла  и холода, влаги, агрессивных сред, механических нагрузок, бактерий, грибков  и пр. Под влиянием этих факторов покрытия утрачивают эластичность, снижается  их прочность, они растрескиваются, шелушатся и наконец полностью  разрушаются.

     При разрушении покрытия может происходить  образование налета под воздействием влаги, сиккативов, загрязнений окружающей среды; меление, то есть образование  рыхлого слоя под влиянием атмосферы  и пигмента; растрескивание из-за потери эластичности и способности покрытия к обратимым деформациям; шелушение  и отслаивание из-за нарушения  адгезии; образование «апельсиновой  корки» из-за плохого розлива; сморщивание  или коробление из-за чрезмерной толщины  покрытия, избытка сиккатива и  т.д.

     Косвенно  о долговечности покрытия можно  судить по износостойкости, твердости, эластичности, прочности на удар, изгиб, растяжение. Долговечность лакокрасочного покрытия при эксплуатации зависит  от соблюдения условий ухода.

Ремонтопригодность  покрытия оценивается по его способности  восстанавливать блеск и другие эстетические показатели с помощью  ЛKM или средств для ухода за окрашенными поверхностями.