Краски как пигментные материалы¶

Краски — это жидкие или пастообразные составы, состоящие из пигмента, связующего вещества, растворителя и вспомогательных добавок, которые после нанесения на поверхность образуют тонкий непрозрачный слой (покрытие) определённого цвета. Относятся к лакокрасочным материалам и применяются для защитной, декоративной и сигнальной окраски поверхностей, а также как основа для художественной живописи.

¶Состав

Основу любой краски составляют четыре группы компонентов:

• Пигмент — тонкодисперсный порошок, придающий цвет и укрывистость. Может быть минеральным (оксиды железа, титана, цинка, свинцовый сурик) или органическим.
• Связующее (плёнкообразователь) — вещество, склеивающее частицы пигмента и удерживающее их на поверхности: масла, олифы, алкидные и акриловые смолы, клеи, известь, жидкое стекло.
• Растворитель или разбавитель — вода, уайт-спирит, скипидар, органические растворители; обеспечивает нужную консистенцию.
• Добавки — наполнители (мел, тальк), сиккативы (ускорители высыхания), антисептики, пластификаторы, загустители.

Соотношение компонентов определяет свойства: укрывистость, время высыхания, адгезию, атмосферостойкость и токсичность.

¶История

Окрашивание поверхностей известно с древнейших времён. Наскальные рисунки в пещерах Альтамира и Ласко (15–30 тыс. лет назад) выполнены природными пигментами — охрой, углём, гематитом — на животном жире. В Древнем Египте применяли минеральные краски на основе медной зелени и ультрамарина, полученного из растёртого лазурита.

В Древней Руси для росписи храмов и икон использовали темперу на яичном желтке с пигментами из местных минералов: охрой, суриком, ярь-медянкой, лазурью. Фресковая живопись велась по сырой штукатурке водными красками.

Промышленное производство красок началось в XVIII–XIX веках: появились свинцовые белила, берлинская лазурь, цинковые белила, а с середины XIX века — готовые масляные краски в банках. В XX веке развитие нефтехимии дало синтетические смолы, акриловые и водоэмульсионные составы.

¶Классификация

По типу связующего выделяют:

По назначению различают строительные, автомобильные, художественные, типографские, термостойкие, антикоррозионные и сигнальные краски. По условиям эксплуатации — для внутренних и наружных работ, для металла, дерева, бетона, тканей.

¶Художественные краски

В живописи краски классифицируют по связующему:

• Масляные — пигмент на растительном масле (льняном, маковом, ореховом); медленно сохнут, позволяют лессировки.
• Акварельные — на водорастворимой смоле (гуммиарабик); прозрачны, работают по бумаге.
• Гуашь — водная краска с белилами, даёт плотный матовый слой.
• Темпера — эмульсия на яичном или казеиновом связующем; прочна, использовалась в иконописи.
• Акриловые — на синтетической смоле; быстро сохнут, универсальны.
• Пастель — сухой пигмент со связующим в виде мела и гуммиарабика.

¶Производство

Технологический процесс включает: подготовку и измельчение пигментов, приготовление связующего, смешивание (диспергирование) компонентов в мельницах, перетир, контроль вязкости и укрывистости, фасовку. Ключевой показатель — степень перетира: чем тоньше помол, тем выше качество покрытия.

В России крупные производители лакокрасочных материалов сосредоточены в Московской, Ленинградской, Нижегородской областях и Татарстане. Отрасль выпускает десятки тысяч наименований продукции.

¶Свойства и показатели

• Укрывистость — способность перекрывать цвет основания.
• Адгезия — прочность сцепления с поверхностью.
• Время высыхания — от нескольких минут (акрил) до суток (масло).
• Атмосферостойкость — устойчивость к влаге, УФ, перепадам температур.
• Токсичность — определяется наличием свинца, органических растворителей.

¶Применение и значение

Краски выполняют три основные функции: защитную (предотвращают коррозию и гниение), декоративную (формируют внешний вид зданий и предметов) и сигнальную (разметка дорог, маркировка трубопроводов, предупреждающие знаки). В промышленности окраска — обязательный этап отделки металлоконструкций, судов, вагонов, труб.

¶Экология и безопасность

Традиционные краски содержат летучие органические соединения, вредные для здоровья и окружающей среды. Современные тенденции — переход на водоразбавляемые составы, краски без растворителей, с низким содержанием свинца и формальдегида. Утилизация остатков красок и тары требует соблюдения санитарных норм.

Источники: Большая российская энциклопедия; технические регламенты по лакокрасочным материалам; учебные пособия по материаловедению и живописи.