Процессы, происходящие при приготовлении и нанесении окрашивающих составов
Окрашивающие составы прежде всего характеризуются дисперсной системой, т. е. распределением мелких частиц одного вещества — дисперсной среды в массе другого — тоже дисперсной среде, поэтому в зависимости от размеров частиц дисперсной среды системы делят на молекулярные и коллоидные растворы, эмульсии и взвеси (суспензии). Молекулярную систему с равномерным распределением молекул дисперсной среды в ней называют молекулярным (истинным) раствором. Он устойчив неопределенно длительное время. Сюда относятся растворы в воде квасцов, медного купороса, глинозема и др. Дисперсную систему с распределением в ней частиц в виде скопления молекул (агрегатов) называют коллоидным раствором. При воздействии пара такой раствор образует коллоидную массу (гель). Его устойчивость ограничена временем. Сюда относятся растворы животного, растительного, силикатного и других клеев. Дисперсную систему, в которой обе фазы нерастворимы или слаборастворимы друг в друге, называют эмульсией. Их хорошо применяют для приготовления шпатлевок, грунтовок и окрашивающих составов, особенно водоразбавленных красок (поливинилацетатных, стиролбутадиеновых, масляных эмульсионных и др.). Взвесь нерастворимых частиц в жидкой среде называют суспензией. Ее устойчивость зависит от размера нерастворимых частиц, массы их и жидкой фазы, химического состава. Сюда относят взвеси пигментов в водной или неводной среде.
При приготовлении и нанесении малярных составов следует учитывать такие процессы, как полимеризация, поликонденсация, катализ, адсорбция, пластификация, гидрофобность и гидрофильность, деструкция.
В современных видах окрашивающих составов широко используют реакцию образования высокомолекулярных (полимеров) и низкомолекулярных (мономеров) соединений без изменения элементарного состава, которую называют полимеризацией. Полимеризация происходит при изготовлении лакокрасочных материалов на основе смол перхлорвинила, полиэтилена, полиизобутилена, поливинилацетата, стирола.
Химический процесс поглощения растительными маслами кислорода с последующим уплотнением отдельных молекул масла, увеличением массы и объема масляной пленки и образованием твердого трехмерного полимера называют самоокислительной полимеризацией, что особенно характерно для масляного покрытия.
Реакцию образования высокомолекулярных веществ при соединении многих молекул называют поликонденсацией. При этом происходит выделение низкомолекулярных продуктов — воды, аммиака, водорода, углерода и др.
Поликонденсация приводит к превращению жидкой или полужидкой смолы в твердый нерастворимый и необратимый полимер.
Конденсационные полимерные смолы — алкидные, пентафталевые, полиамидные, полиуретановые, меламиноальдегидные, фенольные, эпоксидные и др. — широко применяют для приготовления лакокрасочных материалов.
Воздействие специально вводимого в окрашивающий состав катализатора на измерение скорости процесса пленкообразования называют катализом. Так, раствор животного клея, вводимый в гипсовый раствор, замедляет его схватывание, а сиккатив, попадая в масляную краску, ускоряет ее высыхание и пленкообразование. Поглощение молекул реагирующих веществ поверхностью тела или жидкости (газов, паров, растворов и др.) называют адсорбцией.
При образовании пленок малярного покрытия особенно важно их пластифицировать, т.е. придать им максимальную гибкость, растяжимость, повышенную температурную стойкость. Для каждого материала применяют соответствующий пластификатор. Так, шпатлевочные и грунтовочные составы для водного окрашивания пластифицируют олифой, поливинилацетатную дисперсию — дибутилфталатом и т.д.