Алкидные краски: состав и применение¶
Алкидные краски — это класс лакокрасочных материалов, в которых в качестве связующего используются алкидные смолы, получаемые из природных масел или их кислот с поликарбоновыми кислотами и спиртами. Относятся к группе масляно-смоляных материалов, являются одним из наиболее распространённых типов бытовых и промышленных покрытий в России и мире. Основные свойства: хорошая адгезия к большинству поверхностей, прочность плёнки, устойчивость к истиранию, относительная дешевизна.
¶Состав и принцип получения
Алкидные смолы синтезируются поликондендацией поликарбоновых кислот (обычно фталевой или малеиновой) с многоатомными спиртами (глицерином, пентаэритритом, этиленгликолем) в присутствии природных масел или жирных кислот. Масло или кислоты вводят в молекулу смолы для придания эластичности и растворимости — чистые полиэфиры на основе фталевого ангидрида и глицерина нерастворимы и не образуют плёнку.
По типу и количеству масла различают:
- Масляные алкидные смолы — содержат до 60 % и более масла, образуют медленно сохнущие, но эластичные плёнки.
- Короткоомасленные — 40–60 % масла, более жёсткие и быстросохнущие.
- Длинноомасленные — свыше 60 % масла, применяются в грунтовках и эмалевых красках для внутренних работ.
В состав готовой алкидной краски входят: пигмент (диоксид титана, оксиды железа, сажа и др.), алкидный лак (смола, растворитель — уайт-спирит, сиккатив — соли кобальта или марганца, ускоряющие высыхание) и добавки (антиседативные, противопенные).
¶Виды и классификация
По типу растворителя алкидные краски делятся на:
- Нитроцеллюлозные (нитроэмали) — на основе нитроцеллюлозы с добавлением алкидной смолы, быстро сохнут, но менее стойки.
- Пентафталевые (ПФ) — на основе пентаэритрит-фталевой смолы, наиболее распространённый тип в России. Маркируются буквами «ПФ» с номером (например, ПФ-115, ПФ-226).
- Меламиновые — с участием меламиноформальдегидных смол, более стойкие к химикатам.
- Акрил-алкидные — совмещают алкидную основу с акриловыми смолами, улучшают атмосферостойкость.
По области применения:
- Для наружных работ — атмосферостойкие эмали (ПФ-115, ПФ-188), стойкие к ультрафиолету и перепадам температур.
- Для внутренних работ — ПФ-170, ПФ-231, с пониженным содержанием летучих веществ.
- Грунтовки — ПФ-021, глубоко проникают в пористые материалы.
¶Характеристики и свойства
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Время высыхания до степени 3 | 24 ч при 20 °C |
| Расход | 80–150 г/м² в один слой |
| Адгезия | 1 балл (по шкале) |
| Эластичность при изгибе | 1 мм |
| Условная прочность при растяжении | 3,5 МПа |
| Стойкость к статическому воздействию воды | 24 ч |
| Блеск | 40–90 ед. |
| Морозостойкость (у наружных) | до −40 °C |
Плёнка алкидных красок формируется в два этапа: сначала испаряется растворитель, затем происходит окислительная полимеризация масляного компонента под действием кислорода воздуха, ускоряемого сиккативом. Полное отверждение наступает через 3–7 суток.
¶Применение
Алкидные краски используются для окраски:
- деревянных конструкций (окна, двери, заборы, мебель);
- металлических поверхностей (ограждения, трубы, станки, кузова автомобилей);
- бетонных и оштукатуренных фасадов.
В промышленности алкидные эмали применяются в машиностроении, судостроении, для защиты металлоконструкций от коррозии. В быту это один из самых доступных по цене материалов для покраски оконных рам, ворот и заборов.
¶Достоинства и недостатки
Достоинства:
- невысокая цена;
- хорошая адгезия к дереву, металлу, штукатурке;
- прочная, эластичная плёнка;
- устойчивость к истиранию и моющим средствам;
- возможность окраски по старому алкидному покрытию без полной зачистки.
Недостатки:
- длительное высыхание (24 ч и более);
- резкий запах растворителя;
- пожелтение на свету у некоторых марок;
- низкая паропроницаемость — не подходит для «дышащих» покрытий;
- уступают по атмосферостойкости акриловым и полиуретановым краскам.
¶Экологические и медицинские аспекты
Уайт-спирит, применяемый в качестве растворителя, относится к 3 классу опасности (умеренно опасные вещества). При работе в закрытых помещениях необходима вентиляция. Современные формулы «без запаха» (Low Odor) содержат ультрадисперсные фракции растворителя с пониженной летучестью.
¶История
Первые алкидные смолы были получены в 1901 году в Великобритании химикомом К. Л. Ризом, а промышленное производство началось в 1920-х годах компанией General Electric. В СССР производство алкидных эмалей развивалось с 1930-х годов; марка ПФ-115 выпускается до сих пор и остаётся одной из самых массовых в России.
¶Источники
- ГОСТ 9.402-2011. Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей к окрашиванию.
- ГОСТ 9.105-80. Покрытия лакокрасочные. Общие технические условия.
- Технические каталоги производителей лакокрасочных материалов: «Лакра», «Текс», «Dulux», «Tikkurila».
- Справочник «Лакокрасочные материалы и их применение», под ред. А. А. Тагирова.