Материалы художественно-реставрационных работ

Неводные лакокрасочные покрытия

Лакокрасочным материалом называют композицию (состав) — жидкость, которая будучи равномерно нанесенной на окрашиваемую поверхность в результате сложных физико-химических процессов превращается в сплошное покрытие с комплексом свойств (влагоустойчивых, декоративных, специальных). Главным свойством лакокрасочных покрытий является изоляция поверхности от внешних воздействий, придание ей определенного вида, цвета, фактуры. Это достигается за счет получения твердой пленки, прочно прилегающей к поверхности основного материала фасадов и интерьеров зданий. Такую пленку называют лакокрасочным покрытием, а поверхность, на которую наносится покрытие, основой.

Лакокрасочные покрытия разделяют на четыре вида: лаки, краски, эмали, порошковые краски.

Лак — раствор вещества, способного на поверхности основы после испарения растворителя образовывать прозрачное однородное покрытие. Лаки придают поверхностям декоративный вид и образуют защитное покрытие. Большинство лаков бесцветны, применяют также лаки с красящими пигментами и черные (на основе нефтяных битумов и каменноугольных дегтей).

Краска — суспензия тонкомолотого пигмента с наполнителем в олифе, лаке, эмульсии, латексе. Образуется в результате потери летучих компонентов (высыхание) или химических реакций. К строительным неводным краскам относятся масляные и эмалевые. Масляные краски выпускают густотертыми (пастообразными) и готовыми к применению (жидкими). Эмалевые краски приготовляют из пигментов, перетертых с различными лаками.

Эмаль — суспензия пигмента или смеси пигмента с наполнителями в лаке, образующая после высыхания непрозрачную твердую защитную декоративную пленку с блеском и определенной фактурой. Их подразделяют на масляные, алкидные, эпоксидные и др. Эпоксидные применяют для окраски металлических поверхностей и конструкций.

Порошковая краска — сухая композиция пленкообразующего вещества с пигментами и наполнителями, образующая после оплавления и охлаждения твердую непрозрачную пленку. Порошковую краску наносят на поверхность методом напыления.

Основным компонентом любого лакокрасочного материала является пленкообразователь — вещество способное на поверхности основы образовывать хорошо прилипающую и достаточно прочную пленку.

Вторым обязательным компонентом лакокрасочного материала является окрашивающий агент, т. е. вещество, придающее покрытию заданный цвет. Окрашивающие агенты разделяют на две группы — красители и пигменты.

Красители — это органические синтетические, как правило, ярко окрашенные вещества, которые растворяются в пленкообразователе и окрашивают его. При этом они не лишают покрытие прозрачности. Красители вводят, как правило, лишь в лаки.

Пигменты — это порошки ярко окрашенных природных или синтетических веществ, которые при диспергировании в пленкообразователе окрашивают его и лишают прозрачности. Смесь пигмента с пленкообразователем уже является лакокрасочным материалом.

Обычно вводят и третий компонент — наполнитель — минеральный порошок преимущественно белого цвета, например, мел или тальк. Назначение наполнителя — снизить потребность более дорогого компонента — пигмента.

Часто в лакокрасочных материалах присутствует и четвертый компонент — растворитель, как правило, органическая жидкость, вводимая для снижения вязкости и повышения малярных свойств краски. Одним из основных пленкообразователей является олифа.

Олифа — вещество, получаемое на основе растительных масел, льняного, конопляного, подсолнечного, прошедших специальную обработку (окисление или длительный прогрев при высоких температурах). Олифы высыхают на воздухе, образуя мягкие эластичные пленки с невысокими механическими и защитными свойствами. Олифа нужна не только для красок. На ее основе как связующего готовят шпаклевки, замазки, ею пропитывают древесину для заполнения перед окрашиванием. Промышленность выпускает несколько типов олиф. Натуральные олифы получают обработкой высыхающих масел, они практически не содержат органических растворителей.

Органосиликатные лакокрасочные материалы представляют собой суспензии измельченных силикатов и оксидов в растворах, содержащих органические и элементоорганические полимеры, и предназначены для окрашивания любых материалов, наружных поверхностей фасадов зданий из бетона, кирпича, гипсовых, известковых и цементных штукатурок. Покрытия из органосиликатных материалов обладают высокой атмосферостойкостью. В настоящее время промышленность выпускает краску ОСМ-3, относящуюся к группе органосиликатных. Окрашивание производится кистью, валиком, краскопультом по сухой поверхности в два приема.

· Водно-дисперсионные краски

Водно-дисперсионные краски относятся к водоразбавляемым краскам — это меловые, клеевые, силикатные, цементные, по-ливинилацетатные и др.

Среди них различают:

художественные акварельные краски, где в качестве водорастворимого полимера используют мед (медовые акварельные краски);

краски, пленкообразователем которых является нерастворимый в воде полимер. Его частицы взвешены в воде. Это так называемые водно-дисперсионные краски;

краски, в которых пленкообразователем служит растворимый в воде полимер. Это раствор полимера в органическом растворителе, а вода взвешена в нем в виде капелек.

Приготовление побелки и колера. Указанный выше состав перемешивают до консистенции жидкой сметаны. Столярный клей аксидкой консистенции, приготовленный на «водяной бане», в необходимом количестве вводят в побелку. Ультрамарин добавляют малыми дозами для необходимой белизны (голубизны), чтобы убрать желтизну, образующуюся от мела. Оптимальное количество клея и ультрамарина в побелке определяют, нанося на теплое стекло полученный состав побелки.

Если побелка не пачкает и соответствует требованиям белизны (голубизны), значит, она приготовлена правильно. При избытке клея побелка растрескивается. Для цветной побелки (колера) состав готовят таким же образом и дополнительно вводят цветной пигмент (акварель, гуашь, поливинилацетатные краски).

Декстриновые и казеиновые краски. В декстриновых красках плен-кообразователем является декстрин — полимер, получаемый из крахмала, в казеиновых красках — казеин — молочный белок. Эти виды красок пригодны только для внутренних работ. Составы красок готовят на воде, подогретой до 70 °С. Чтобы казеиновая краска образовывала более водостойкие и глянцевые покрытия, в ее водный состав добавляют олифу в количестве 3—4 % от общей массы.

Известковые краски. Известковые краски применимы для окрашивания поверхностей внутренних помещений. Смешивают 2,5 кг гашеной извести и 5 л воды с последующим процеживанием образовавшейся суспензии через сито. Эти краски не очень укрыви-сты, поэтому наносят их минимум в два слоя. Для повышения укрывистости добавляют мел (до 7 % общей массы состава) и ультрамарин (0,01 %). По сравнению со всеми другими красками известковые краски самые дешевые.

Эмульсией, как известно, называют взвесь одной жидкости в другой. В составе водно-дисперсионных красок находится взвесь частиц некоторых полимеров в воде. Водно-дисперсионные краски отличаются от масляных целым рядом технико-экономических и качественных показателей. Во-первых, водно-дисперсионные краски дешевле. Во-вторых, в отличие от масляных они высыхают при комнатной температуре за 2—3 ч. В-третьих, остатки еще не засохшей водно-дисперсионной краски проще снять с рабочего инструмента, чем остатки масляной краски.

Важно и то обстоятельство, что, когда такие краски сохнут, выделяются лишь пары воды и очень немного органических веществ.

Поэтому почти никаких запахов, никакой токсичности в водно-дисперсионных красках не присутствует. Эти краски обладают высокой адгезией, что дает возможность легко перекрашивать поверхности, без дополнительных трудозатрат.

Водно-дисперсионные краски обладают еще одним достоинством: ими можно окрашивать и влажные поверхности, тогда как масляными — лишь сухие. Они не горючи. И еще важное свойство этих красок — они пропускают пары воды, «дышат», поэтому комфорт в помещениях, окрашенных водно-дисперсионными красками, выше, чем в помещениях, окрашенных другими красками, в которых пленкообразователи препятствуют проникновению влаги и воздуха.

Изменить цвет водно-дисперсионной краски можно, добавляя в нее красящие концентраты, пигменты, другие лакокрасочные материалы.

· Вспомогательные материалы: грунтовки, шпаклевки, разбавители, сиккативы

Грунтовка — суспензия пигмента с наполнителем в связующем веществе, образующая после высыхания непрозрачную однородную пленку с хорошей адгезией к основе. Суспензия (взвесь) — смесь веществ, из которых одно (твердое) вещество распределено в другом (жидкости) в виде мельчайших частичек во взвешенном состоянии. Грунтовки образуют нижние слои покрытия, создавая надежное сцепление с окрашиваемой поверхностью. Кроме того, они защищают металл от коррозии, закрывают поры материала, выравнивают и создают однородную поверхность перед окраской.

Чтобы обеспечить адгезионную прочность (прилипание) красочных слоев, необходимо основу (штукатурку, древесину и др.) загрунтовать. Состав обычной грунтовки (на 5 л воды):

медный купорос — 60 г;

мыло хозяйственное — 120 г;

столярный клей — 100 г;

олифа — 25 г;

мел – 2000 г;

вода – 5000 г.

В кипящей воде растворяют медный купорос. Жидкий горячий столярный клей разбавляют в 0,5 л воды. Горячий мыльный раствор и олифу с предыдущими компонентами тщательно перемешивают, добавляя мел. Образовавшуюся массу необходимой консистенции наносят на поверхность. Грунтовка должна высыхать в течение 1—1,5 сут. После этого грунтовка готова к шлифовке, а затем уже следует покраска.

Шпаклевка — густой вязкий состав, состоящий из тех же компонентов, что и грунтовка, но с другим соотношением и без медного купороса. Предназначена для заполнения окрашиваемых поверхностей. Шпаклевку можно наносить более толстым слоем, чем другие лакокрасочные материалы. Затем поверхность шлифуют. Качество формуемой поверхности обеспечивается введением мягких наполнителей и зависит от вида абразивного шлифовального материала и инструмента.

Основными компонентами лакокрасочных материалов служат пигменты, наполнители и связующие вещества.

Пигменты — тонкоизмельченные цветные вещества, не растворимые в воде и способные образовывать с пленкообразующим (олифа и др.) декоративное покрытие.

Пигменты бывают природные (неорганические), синтетические и металлические. В лакокрасочном производстве в основном применяют неорганические пигменты — мел, белила, двуокись марганца, сурик железный, охру, цинковый крон, окись хрома, ультрамарин, алюминиевую пудру и др.

Охра сухая (ОСТ 6-10-430—80) — природный пигмент от золотистого до светло-коричневого оттенка. Состоит из глинистых минералов, используется для приготовления масляных, клеевых и известковых красок. Укрывистость составляет от 80 до 110 г/м2.

Ультрамарин сухой (ОСТ 6-10-404—77) — алюмосиликат сложного состава. Используется для подцветки эмульсионных красок, применяемых для окрашивания наружных и внутренних поверхностей зданий. В клеевых и известковых составах его применяют для нейтрализации желтоватого оттенка мела и извести.

Алюминиевая пудра (ГОСТ 5494—71) — тонкоизмельченные частицы алюминия серебристо-серого цвета. Укрывистость — 2— 3 г/м2. Применяют для покрытий с повышенной отражательной способностью и для декоративно-художественной окраски.

Золотистая бронза (ТУ 48-21-721—81) — тонкоизмельченный порошок бронзы, латуни, меди и других цветных металлов. Применяют для декоративно-художественной и антикоррозионной окраски.

Наполнители — дисперсные неорганические природные или синтетические вещества, не растворимые в воде и дисперсных средах, применяемые для улучшения малярно-технологических свойств покрытий, а также для экономии пигментов. Природные наполнители получают путем измельчения, обогащения, термической обработки горных пород. Синтетические неорганические наполнители получают в результате химических реакций и сложной технологии.

Наполнители придают лакокрасочным материалам прочность и влагостойкость. Наполнителями являются мел, каолин (глина), тальк, слюда, диатомит, молотый песок и др.

Природный мел (ГОСТ 17498-72, ГОСТ 12085-73) – тонкодисперсный порошок осадочной горной породы (СаС03). В малярных работах мел применяют для изготовления грунтовок, шпаклевок, различных составов при проведении окрасочных работ. Мел устойчив к щелочам, не изменяет своего цвета. Обладает хорошей Укрывистостью — 100—120 г/м2.

Слюда молотая — алюмосиликат калия (ГОСТ 855—74). Кристаллический белый порошок с частицами пластинчатой формы. Применяется для приготовления шпаклевки, для заделки щелей и неровностей.

Связующие вещества — жидкие или доведенные до жидкого состояния твердые материалы, которые после отвердения (высыхания) связывают между собой частицы пигментов, наполнителей и образуют окрасочный каркас, прочно связанный с основанием (штукатуркой).

Они подразделяются: – на связующие для водных окрасочных составов (клеи, известь, цемент); – связующие для неводных окрасочных составов (олифы, лаки, смолы); – эмульсии (водомасляные и синтетические).

Известь строительная (ГОСТ 9179—77). Для получения известкового теста используют известь-кипелку (комовую известь) или известь-пушонку, которые заливают водой (гасят) из расчета 3 кг воды на 1 кг извести-кипелки или 2 кг воды на 1 кг извести-пушонки. Через 20—30 мин гашеную известь процеживают через сито и разбавляют водой до нужной консистенции. При этом получается известковое молоко. Полное гашение извести длится не менее месяца. Известь применяют не только как связующее, но и в качестве грунтовки, наполнителя и пигмента.

Гипс строительный (алебастр) (ГОСТ 125—79) — тонкий порошок светло-серого цвета. Он является важнейшим вспомогательным материалом, применяемым в малярных работах или при ремонте штукатурки как вяжущее быстрого схватывания (твердеет за 10—20 мин).

Столярный клей (ГОСТ 2067—80) — плитки или гранулы, вырабатывают из костей. В малярных работах столярный клей применяют для окрасочных составов, грунтовок, шпаклевок, для склеивания древесины. Для приготовления малярного состава клей, предварительно замоченный, варят в «водяной бане». Готовый клей может храниться 2—3 сут. Для повышения стойкости клея к загниванию его смешивают с мелом.

Казеиновый клей (ГОСТ 3056—74) — порошок серо-желтого цвета, вырабатываемый из кислотного казеина, продуктов молочного производства. При смешивании казеинового клея с известью получают очень стойкую краску, несмываемую с наружной поверхности зданий. Используется как связующее в лакокрасочных материалах, для склеивания древесины.

Вспомогательные материалы — разнообразные жидкие и твердые вещества, применяемые для получения основных лакокрасочных материалов и придания им необходимых малярно-технологических свойств. Такими материалами служат сиккативы, пластификаторы, отвердители, разбавители, смывки и др.

Сиккативы — катализаторы высыхания растительных масел и лакокрасочных материалов, ускоряющие их твердение (высыхание). В основном это соединение металлов (свинца, марганца, цинка) с органическими кислотами. Излишнее количество сиккатива может привести к преждевременному старению лакокрасочного покрытия.

Пластификаторы — вещества, повышающие пластичность, эластичность и мягкость полимеров и лакокрасочных полимерных материалов. Пластификаторами служат дибутилфталат, нефтяные масла, канифоль и др.

Растворители — жидкости, применяемые для изменения рабочей вязкости малярных составов, а также для мытья инструментов, кистей после работы масляными красками. К растворителям относятся скипидар, уайт-спирт, ацетон. Растворителем для цементных, известковых, клеевых соединений является вода.

Разбавители (олифы, эмульсии) в отличие от растворителей содержат пленкообразующие вещества и служат для разбавления густотертых или разведения сухих неорганических (охра, сурик, белила) красок.

Смывки — жидкие составы, служащие для удаления старых масляных, лаковых, эмалевых и других окрасочных пленок.

Медный купорос — сульфат меди, кристаллы сине-голубого цвета. Его применяют для приготовления грунтовок под клеевые и меловые краски. Он предохраняет окрашиваемую поверхность от старых дефектов (протечек, желтизны и т.п.). Добавка медного купороса вводится в меловые и клеевые краски для глушения желтоватого оттенка. При работе с медным купоросом следует соблюдать правила техники безопасности.

Нашатырный спирт используют для промывки загрязненных поверхностей, для приготовления эмульсий и казеинового клея. Хозяйственное мыло применяют для приготовления грунтовок, побелок под водные краски как эмульгатор, а также для промывки грязных поверхностей, кистей.

К вспомогательным материалам различного назначения относятся квасцы, воск, пемза, шлифовальная бумага и другие материалы.