Акриловые покрытия

Акриловые покрытия — это группа лакокрасочных материалов и защитно-декоративных составов, основным пленкообразующим компонентом которых являются акриловые полимеры (производные акриловой и метакриловой кислот) или их сополимеры. Относятся к классу синтетических полимерных покрытий, отличаются высокой устойчивостью к атмосферным воздействиям, эластичностью и адгезией к различным поверхностям.

История

Разработка акриловых полимеров началась в первой половине XX века. Первые промышленные образцы полиметилметакрилата (оргстекла) были получены в 1928 году. В 1930-х годах компания Rohm and Haas (США) начала выпуск акриловых эмульсий, которые первоначально использовались как связующие для красок и клеев. Массовое внедрение акриловых покрытий в строительстве и промышленности произошло в 1950–1960-х годах, когда были разработаны водоразбавляемые акриловые краски. В СССР акриловые составы начали активно применяться с 1970-х годов, в первую очередь в автомобильной и авиационной промышленности. В 1990–2000-х годах акриловые покрытия вытеснили многие масляные и алкидные составы благодаря экологичности и долговечности.

Химическая основа и классификация

Акриловые покрытия подразделяются по типу растворителя и способу отверждения.

По типу растворителя

• Водоразбавляемые (акриловые эмульсии, латексы). Основой служат акриловые сополимеры, диспергированные в воде. После испарения воды полимерные частицы коалесцируют (сливаются) в сплошную пленку. Экологичны, практически не имеют запаха, пожаробезопасны. Составляют основную долю бытовых и строительных красок.
• Органорастворимые (на органических растворителях). Содержат акриловые смолы, растворённые в органических растворителях (ксилол, толуол, уайт-спирит). Образуют более прочные и химически стойкие покрытия, но токсичны и горючи. Используются в промышленности и для ремонта автомобилей.
• Двухкомпонентные (с отвердителем). Состоят из акриловой смолы и изоцианатного отвердителя (полиуретан-акриловые системы). Отверждаются химической реакцией, образуя высокопрочный, износостойкий слой. Применяются для окраски металла, пластика, в авиа- и судостроении.

По способу отверждения

• Физическое высыхание (термопластичные). Пленка образуется за счет испарения растворителя (воды или органики). Обратимы — могут быть повторно растворены.
• Химическое отверждение (термореактивные). Отверждение происходит за счет химической реакции (сшивки полимерных цепей) при нагреве или добавлении отвердителя. Образуют необратимые, термо- и химически стойкие покрытия.

Свойства и характеристики

Основные эксплуатационные свойства акриловых покрытий:

• Атмосферостойкость. Устойчивы к ультрафиолетовому излучению, перепадам температур, влаге. Не желтеют и не мелятся (не образуют порошкового налета) на солнце в течение длительного времени (до 10–15 лет для качественных фасадных составов).
• Эластичность. Пленка способна растягиваться и сжиматься при температурных деформациях основания, не растрескиваясь. Это свойство особенно важно для фасадов зданий и деревянных поверхностей.
• Адгезия. Хорошее сцепление с большинством строительных материалов: бетоном, кирпичом, штукатуркой, деревом, гипсокартоном, металлом (после грунтовки).
• Паропроницаемость. Водоразбавляемые акриловые краски пропускают водяной пар, что позволяет стенам «дышать» и предотвращает образование конденсата и плесени.
• Устойчивость к истиранию. Покрытия на основе акриловых смол (особенно двухкомпонентные) обладают высокой механической прочностью и стойкостью к абразивному износу.
• Химическая стойкость. Устойчивы к действию слабых кислот, щелочей, моющих средств, масел и солей.
• Пожаробезопасность. Водоразбавляемые акриловые составы негорючи и не поддерживают горение.
• Экологичность. Не содержат (или содержат в минимальных количествах) летучие органические соединения (ЛОС), безопасны для человека после высыхания.

Применение

Акриловые покрытия используются в самых разных отраслях.

Строительство и ремонт

• Фасадные краски. Защита и декоративная отделка наружных стен зданий. Обеспечивают долговечную защиту от атмосферных воздействий.
• Интерьерные краски. Для окраски стен, потолков, обоев под покраску. Матовые, полуматовые, глянцевые. Легко колеруются в любой цвет.
• Краски для дерева. Для защиты и декорирования деревянных поверхностей (окна, двери, мебель, террасы). Образуют эластичную, паропроницаемую пленку.
• Краски для бетона и камня. Для полов, цоколей, заборов, дорожек.
• Грунтовки и шпаклёвки. Акриловые грунтовки глубокого проникновения укрепляют основание и улучшают адгезию финишного покрытия. Акриловые шпаклёвки используются для выравнивания стен и потолков.

Промышленность

• Автомобильная промышленность. Акриловые эмали (в том числе двухкомпонентные) используются для окраски кузовов автомобилей, мотоциклов, велосипедов. Обеспечивают высокий глянец, стойкость к царапинам и реагентам.
• Машиностроение. Защита металлических деталей и конструкций от коррозии.
• Судостроение и авиастроение. Специальные акриловые составы для защиты корпусов судов и самолетов от коррозии и обрастания.
• Производство пластика. Окраска и защита пластиковых изделий (корпуса приборов, детали интерьера).

Декоративно-прикладное искусство

• Художественные акриловые краски. Используются в живописи, декоре, моделизме. Быстро сохнут, не токсичны, после высыхания образуют водостойкую пленку. Могут наноситься на холст, бумагу, дерево, стекло, ткань, керамику.
• Акриловые лаки. Для защиты и финишной отделки картин, декоративных изделий, мебели.

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Высокая атмосферостойкость и стойкость к УФ-излучению.
• Эластичность и устойчивость к растрескиванию.
• Хорошая адгезия к большинству материалов.
• Экологичность и безопасность (водоразбавляемые составы).
• Быстрое высыхание (от 1 часа до 24 часов в зависимости от типа).
• Возможность колеровки в широкий спектр цветов.
• Долговечность (до 10–15 лет для фасадных красок).

Недостатки

• Высокая стоимость по сравнению с алкидными и масляными красками.
• Необходимость тщательной подготовки поверхности (очистка, обезжиривание, грунтовка).
• Для водоразбавляемых составов — низкая стойкость к абразивному износу при постоянном механическом воздействии (например, на полах).
• Органорастворимые составы токсичны и горючи.
• При низких температурах (ниже +5 °C) водоразбавляемые акриловые краски теряют свои свойства и могут не образовать качественную пленку.

Технология нанесения

Нанесение акриловых покрытий осуществляется различными способами:

• Кисть, валик. Для строительных и ремонтных работ.
• Краскопульт (пневматическое или безвоздушное распыление). Для промышленного окрашивания и больших объемов работ.
• Окунание. Для мелких деталей.
• Электростатическое распыление. Для окраски металлических изделий.

Температура воздуха при нанесении водоразбавляемых акриловых красок должна быть от +5 °C до +30 °C, влажность — не более 80%. Для органорастворимых составов диапазон шире, но требуется хорошая вентиляция. Перед нанесением поверхность очищают от пыли, грязи, жира, старых покрытий, грунтуют. Для двухкомпонентных составов необходимо строго соблюдать пропорции смешивания и время жизнеспособности смеси.

Источники

1. ГОСТ 28196-89 «Краски водно-дисперсионные. Технические условия».
2. ГОСТ 33290-2015 «Материалы лакокрасочные. Классификация и общие технические требования».
3. Справочник по лакокрасочным материалам / Под ред. А. М. Шапиро. — М.: Химия, 1988.
4. Лакокрасочные материалы и покрытия. Принципы и применение / Под ред. У. Цорлля. — М.: Пэйнт-Медиа, 2007.
5. Техническая информация производителей лакокрасочной продукции (Tikkurila, Dulux, Caparol, Teknos).