Эмульсия или дисперсия?
Применительно к масляным или органорастворимым составам этот вопрос не столь актуален. Большинство сильных растворителей буквально растаскивает молекулы пигмента по своим структурам. Хотя и эмульсии, и дисперсии широко применяются для изготовления органорастворимых составов, нарушение стабильности красочной системы здесь не представляет особой опасности.
А вот широко внедряемые водные краски нового поколения очень даже чувствительны к подобным тонкостям. Дело в том, что своим появлением на стройках и прилавках магазинов лакокрасочных материалов водные краски обязаны тонкому искусству поддержания эмульсий и дисперсий.
Эмульсия это принудительное смешивание двух несмешиваемых жидкостей. Если в спокойном виде жидкости не смешиваются, то при интенсивном перемешивании частицы одной жидкости могут находиться вперемешку с аналогичными частицами другой жидкости. Как если бы взяли по огромной коробке с красными и белыми шарами, высыпали их содержимое и тщательно перемешали. Полученный результат разительно отличается от исходных коробок.
Дисперсионный состав лакокрасочных материалов образуется по тому же принципу, только одним из компонентов является твердое тело, а другим - жидкость.
По определению подобные структуры неустойчивы и норовят вернуться в исходное состояние. Причиной расслоения могут стать изменение температуры, механическое встряхивание, вибрация или инфразвук. В большинстве случаев, расслоение лакокрасочных матриалов происходит просто с течением времени. Наглядное представление о ходе процесса могут иметь люди, хоть раз в своей жизни занимавшиеся приготовлением киселя в домашних условиях. Первоначальная жидкость под воздействием помешивания и нагрева постепенно загустевает. Но стоит немного передержать продукт на огне, как он необратимо превращается в жидкость.
Воспрепятствовать этому, призваны специальные вещества-эмульгаторы. Обычно в качестве эмульгаторов выступают растворы с высоким поверхностным натяжением, так называемые ПАВы. Мы с ними знакомы, в повседневной жизни они представлены стиральными порошками, другими моющими средствами с обильным пенообразованием. При интенсивном перемешивании лакокрасочных материалов, ПАВы заключают в надежные "объятия" составные части эмульсий и дисперсий. Таким образом, соблюдается стабильность смеси.
Водные краски бывают двух групп. Первые являются водными растворами пленкообразователя. К ним относятся известные с давних времен известковые краски (побелки), клеевые, цементные, казеиновые и силикатные краски.
Вторая группа водных красок является эмульсией пленкообразователя в воде. Их еще называют водополимерными дисперсиями. Поскольку в состав лакокрасочных материалов входят тщательно измельченные частицы пигментов.
Применение таких красок значительно упрощает отделочные технологии, снижает требования техники безопасности при использовании лакокрасочных материалов. Ведь при высыхании водных полимеров не происходит испарения растворителя. Пленка образуется за счет полимеризации нанесенного состава. То есть при высыхании, в красочном слое продолжается процесс образования сложных разветвленных и сетчатых молекул из более простых компонентов.
Первой стадией приготовления водоэмульсионных красок является получение двухфазной пленкообразующей системы: водной эмульсии полимера (группы полимеров) и ПАВ.
Следующим этапом является добавление пигмента. При этом следует соблюдать осторожность, поскольку даже при самых активных ПАВ равновесие может нарушиться. И тогда вместо однородной эмульсии получится выпавшие в осадок пигмент и олигомер (эффект створаживания).
В качестве превентивных мер используют пигмент диспергированный. То есть, предварительно помещенный в водный раствор того же олигомера. Подготовленный пигмент называется пигментной пастой. Имея "в друзьях" один и тот же состав - олигомер + ПАВ - эмульсии и пигменту легко найти общий язык.
Основные свойства лакокрасочных материалов, красок формируются за счет индивидуальных особенностей полимера (смеси полимеров, олигомеров) и пигмента. Однако для усиления положительных качеств и нейтрализации недостатков в краску добавляется множество других компонентов. Их большая численность сочетается с небольшим процентным соотношением по отношению к приготовляемому объему партии краски. Благодаря использованию дозаторов с компьютерным управлением, можно быть уверенным в тщательном соблюдении рецептуры на современном производстве.
Для увеличения морозоустойчивости лакокрасочных материалов добавляют антифризы, для снижения пенообразования - пеногасители. Свою роль призваны исполнить различные структурирующие и противокоррозионные добавки, антисептики, пластификаторы, эмульгаторы, стабилизаторы, диспергаторы и т.д. Именно их качественный и количественный состав и являются предметом охраны авторских прав. Подобно скрипкам Страдивари, небольшие (но такие важные) добавки превращают типовую краску в неповторимый бренд.
· Чем же красить?
