Физико-механические свойства покрытий

Твердость показывает устойчивость пленки ЛКМ к статической нагрузке. Твердость материалов для стен и потолков не настолько важный показатель и поэтому обычно не нормируется для этих продуктов. Однако твердость напольных красок и паркетных лаков или же твердость эмалей для  окраски металла, дверей, плинтусов и других элементов интерьера может иметь большое значение.

 

hardness

 

Прочность на удар.  Не следует путать с твердостью, так как в отличие от твердости показывает устойчивость к динамическим нагрузкам.  Важна для таких материалов, как паркетные лаки, напольные краски или, например, антикоррозионные системы окраски металла. Косвенно может служить для оценки атмосферостойкости  материала.

Эластичность покрытия. Определяет устойчивость плёнки на изгиб. Также имеет значение в первую очередь для покрытий по металлу или индустриальных красок. Исключительна важна для специализированных материалов по древесине, так как дерево имеет свойство менять размер и фору в зависимости от внешних воздействий.  Как и прочность на удар может косвенно свидетельствовать об атмосферостойкости материала.

Устойчивость к истиранию в присутствии воды (устойчивость к мытью).  Свойство интуитивно понятное, но имеет смысл написать несколько слов о показателях, которые используются для описания данного свойства в разных системах стандартов.  Более того, именно разные методы оценки в некоторой степени определили то, что понятие «моющаяся краска» значительно отличается в отечественной и европейской практике.  Так система ГОСТ оценивает смываемость в граммах пленки, смытой при стандартизированном воздействии на образец. В Европе (особенно Германии) широкое распространение получила система DIN, по которой смываемость оценивают альтернативным способом – через подсчёт количества циклов мягкой щёткой, необходимых для смывания слоя определённой толщины.

 

Washability

Согласно стандарту DIN 53778, все материалы разделяют на 5 классов, причем наиболее устойчивыми к мытью, являются материалы, относящиеся к классу 1, а наиболее смываемыми, относящиеся к классу 5. Однако, возможно, что в России более распространённым станет другой международный стандарт – ISO, широко применяемый в прибалтийских и скандинавских странах. При испытании по ISO 11998, образец подвергается мытью жёсткой щёткой с заданным количеством циклов (200), после чего оценивается толщина смытого слоя и определятся категория устойчивости к мытью.

Цветность ЛКМ.

Говоря о цвете лакокрасочных материалов, следует понимать, что существуют продукты образующие прозрачную почти  бесцветную или слегка мутноватую  пленку. К таким продуктам можно отнести порозапирающие грунтовки (некоторые из них слегка колеруются) и бесцветные лаки и пропитки.  Как и для чего используется цветность материалов?

Во-первых, это, безусловно, цвет кроющих лакокрасочных материалов, например, водоэмульсионной краски или алкидной эмали. Кроющие материалы представляют собою основную массу ЛКМ  и образуют сплошное финишное покрытие одного цвета (для большинства) или же нескольких цветов (например, декоративные покрытия с разнообразными эффектами). Если мы говорим о строительных водно-дисперсионных лакокрасочных материалах, то здесь следует упомянуть, что в базовом исполнении такие материалы выпускаются белого цвета, однако позднее, как в процессе производства, так и уже в таре, могут колероваться в разнообразные цвета по желанию заказчика. 

colors

В том, что касается белых продуктов, имеет смысл немного остановиться на разнообразных оценках белизны иногда применяемых производителями ЛКМ. Так, например, очень часто можно встретить краски с такими характеристиками, как «супербелая», «снежно-белая» и тому подобное. Очевидно, что данные характеристики не имеют никакого реального физического выражения и являются не более чем маркетинговым ходом.  Более того, погоня даже за реальными показателями сверхвысокой белизны, белизны с уходом в голубой отлив, не имеют большого смысла для большинства интерьерных красок, так как львиная доля красок колеруется, а потолки, которые наиболее часто окрашивались белыми красками, в наше время окрашиваются все реже из-за использования натяжных потолков.

 

Анализ претензий от клиентов по колерованной продукции также выявляет ряд широко распространенных заблуждений.  Существуют следующие правила применения колерованной краски, которые необходимо соблюдать:

  • При выборе цвета для колеровки по колеровочному вееру нужно помнить, что в объеме целой стены цвет воспринимается ярче, насыщеннее и темнее, чем в веере
  • При изменении цветовой температуры освещения изменяется и сам цвет, поэтому выбирать цвет следует при том же освещении, при котором краска будет использоваться.
  • Не следует оценивать краску на поверхности до полного высыхания или, тем более, в таре на её цветовые характеристики.  Цвет краски в процессе формирования покрытия изменяется, причем у некоторых продуктов  он становится насыщеннее, а у некоторых, наоборот, светлеет.
  • Перед применением любую краску необходимо тщательно перемешивать, а в том, что касается  колерованных красок, то данное правило становится исключительно важным и обязательнейшим к применению.
  • На одну поверхность, «от угла до угла» следует применять краску только из одной партии (номер партии обычно указан на упаковке). Если же краски из одной партии не хватает на весь участок, то нужно перемешать всю краску в одной емкости.  Такая же ситуация и с подкрашиванием поврежденных участков ранее окрашенной стены – ремонтное подкрашивание вообще не рекомендуется, если же его проводят, то исключительно краской из той же партии, что и основное окрашивание.
  • Колеровка краски, как на производстве, так и в колеровочных машинах имеет определенные технологические допуски, как по сравнению с колеровочным веером, так и от раза к разу. Эти допуски вполне могут быть заметны органолептически и это необходимо учитывать.

ttm

Второй вариант применения цветных продуктов -  тонирование прозрачных материалов: интерьерных, паркетных и иных лаков, пропиток по древесине и других. Такие продукты имеют низкую укрывистость и лишь слегка тонируют подложку.  По подбору цвета и колеровке такие продукты также попадают под указанные выше правила.  Помимо этого для тонирующих (лессирующих) материалов нужно помнить, что окончательный цвет покрытия в значительной степени зависит от цвета и впитывающей способности основания.

color varnish

Цвет может применяться в некоторых составах, таких как грунтовки или обойные клея для маркировки уже обработанной поверхности, повышая удобство применения.

Иногда цветность материала может быть «побочным эффектом», как, например, в грунтовке ГФ-021 красно-коричневой, где пигмент, придающий такой цвет материалу, применяется в качестве основной антикоррозионной составляющей.

С предыдущим разделом, посвященном степени перетира и времени высыхания ЛКМ можно познакомиться здесь.

 

Вязкость ЛКМ 

 

Вязкостью материала называют его сопротивление изменению формы под воздействием внешних сил.

Краски с низкой вязкостью имеют следующие плюсы:

  • легкость нанесения
  • хороший розлив (не оставляют следов от кисти и валика)
  • не требуют разбавления при работе с воздушным распылением

Высоковязкие краски имеют следующие  преимущества:

  • Гораздо реже образуют осадок при хранении
  • Значительно меньше брызгают при нансении валиком
  • Не образуют потеков на вертикальных поверхностях

В лабораторных условиях, материалы с низкой вязкость измеряют вискозиметром ВЗ-246, который представляет собой воронку определённого объёма с соплом определённого диаметра. Измерение состоит в определении времени истечения стандартного объёма материала через эту воронку (условная вязкость материала). Материалы с высокой вязкостью требуют более совершенного оборудования, такого как ротационные вискозиметры.

Brookfield

Тиксотропность и псевдоплатичность 

 

И жидкие и густые материалы имеют свои преимущества и недостатки. Наиболее удобными в работе являются псевдопластичные  продукты, то есть краски с вязкостью, уменьшающейся при воздействии на них внешних сил. Таки краски густые при хранении и транспортировке, что повышает их стабильность. Однако при использовании эти продукты  становятся более подвижными, позволяя легко наносить их, имеют хороший розлив.  При прекращении воздействия, материалы обратно восстанавливают вязкость. Свойство материалов обратимо уменьшать свою вязкость при механическом воздействии называется тиксотропностью.

 

coating

 

Тиксотропность достигается введением в ВД материалы специально подобранного набора загустителей или использованием тиксотропных пленкообразователей (значительно реже). В любом случае в краске образуются временные связи между частицами связующего, которые существуют в покое и обратимо разрушаются при механических воздействиях. Измерить вязкость тиксотропной краски на обычном вискозиметре (ВЗ - 246) невозможно (краска просто не течёт через воронку), поэтому используется либо ротационный вискозиметр, либо в краску окунается плашка и определяется длина потёков краски по этой плашке.

Укрывистость красок и других лакокрасочных материалов показатель сугубо лабораторный и по разному определяется в разных системах стандартов.  Так, согласно системе ГОСТ, принято определять укрывистость, как массу сухой пленки, необходимую для полного перекрытия 1 м2 контрастной (бело-черной) невпитывающей поверхности.

Европейские стандарты определяют в процентах (коэффициент контрастности) кроющую способность высохшей краски, нанесенной слоем 100 или 120 мкм (обычное двухслойное нанесение качественной краски валиком) на контрастной невпитывающей поверхности.

Таким образом, любой из показателей укрывистости не показывает реальных условий применения красок (в той или иной мере впитывающие и относительно однотонные поверхности), равно как не учитывают возможно высокую или низкую вязкость краски, от которой зависит толщина слоя нанесения (если быть более точными, то не просто вязкость, а вязкость при высоких скоростях сдвига).

 

hiding power

 

С другой стороны показатель укрывистости зачастую встречается в ТУ и других нормативных документах на  лакокрасочные материалы. Если такой документ попадет к читателю, то, хотя и не напрямую, но можно сказать, что интерьерная водоэмульсионная краска с укрывистостью менее 130 г/м2 по ГОСТ или более 98% по ISO будет иметь небольшой расход и хорошую кроющую способность.

Реально же важной характеристикой для покупателя является расход лакокрасочного материала, так как именно он показывает пределы минимального (для идеальных условий) и максимального расхода краски, благодаря которым можно рассчитать необходимо количество материала для проведения работ. Следует учитывать два факта. Во-первых, расход некоторые производители указывают в литрах, а некоторые – в килограммах. Нужно понимать, что у большей части ЛКМ плотность отличается от 1000 кг/м3 (плотность воды) и 1 кг не соответствует 1 литру. Приблизительные плотности лакокрасочных материалов для пересчета приводим ниже:

 

ВД краски- 1,4 -1,5 кг/ литр

алкидные эмали 1,2 кг/ литр

нитроцеллюлозные эмали 1-1,1 кг/ литр

масляные краски 1,2 -1,3 кг/ литр

антисептики для древесины 0,9 кг/ литр,

ВД грунты и клеи на основе дисперсии ПВА 1 кг/ литр.

 

Во-вторых, к сожалению, многие производители ЛКМ занижают реальные расходы свои продуктов, указывая на таре расход не «от хорошего до плохого»,  а «от идеального до хорошего». Поэтому, для водоэмульсионных красок мы рекомендуем довольно достоверным для любых воднодисперсионных красок любого производителя расходом: 4 – 5 м2/л (в пересчете на килограммы  2,5 – 3,5 м2/кг). В данном случае речь идет о двухслойном покрытии и полном реальном расходе.

В настоящее время большинство ЛКМ в Российской Федерации выпускаются под контролем технических условий производителя. ТУ  не являются коммерческой тайной и их вполне реально получить, если вы покупаете краску того или иного производителя, особенно в значительных объемах, являясь перепродавцом или крупным потребителем. В технических условиях, равно как и в ГОСТ  обязательно нормируются некоторые показатели лакокрасочных материалов, о которых, также как и о тех, которые важны для потребителя но, возможно, не нормируются в ТУ или ГОСТ, мы постараемся познакомить читателей в статьях, посвященных свойствам ЛКМ.

Степень перетира.

Показатель практически всегда присутствующий в нормативных документах производителя (ТУ, сертификаты качества, сертификаты ГОСТ-Р и другие). Показывает максимальный размер твердых частиц, присутствующих в материале в микрометрах (мкм). Чем тоньше перетерт материал, тем меньше степень перетира.  Более тонкий перетир оказывает положительное влияние на кроющую способность материала, блески качество поверхности (до определенной степени) и отрицательно влияет на устойчивость относительно толстых слоёв краски к растрескиванию.

dispersing

Время высыхания.

ГОСТ предлагает оценивать 7 степеней высыхания, которые могут содержаться в документации производителя и отличаются друг от друга массой нагрузки прилагаемой к окрашенному образцу без появления следов, однако практическое значение имеют две степени для декоративно-отделочных ЛКМ: высыхание от пыли и межслойная сушка. Первый нормирует то время, которое необходимо выдержать окрашенную поверхность до проведения в помещении работ связанных с образованием или подъемом пыли в воздух. Для водоэмульсионных красок данный показатель редко превышает 15 – 20 минут в нормальных условиях. Для водно-дисперсионных текстурных красок и органоразбавляемых красок этот период увеличивается до 60 – 90 минут. Время межслойной сушки показывает время, необходимое при нормальных условиях (если не указано иное), до нанесения следующего слоя. Следует понимать, что если для водоэмульсионных красок несоблюдение данного периода может приводить лишь к снижению качества поверхности и укрывистости полного покрытия, то для алкидных или масляных продуктов раннее перекрытие вторым слоем может привести к неполному высыханию первого, без возможности исправления данного недостатка.

Также стоит обращать внимание на условия высыхания, влажность и температура оказывают очень серьезное влияние на скорость формирования покрытия, также как и толщина пленки ЛКМ. Обычно время высыхания, указанное производителем на этикетке, соответствует температуре +20оС и влажности 60 – 65%.  При большой толщине слоя, повышенной влажности и/или пониженной температуре время высыхания следует увеличивать. 

time

 

C продолжением материала можно ознакомиться здесь.