Пигменты применяются как минеральные, так и органические, осажденные на каком-нибудь субстрате, — фарблаки. Пигменты предпочитают такие, которые обладают незначительной адсорбционной способностью, т. к. при этом легче достигнуть глянца.
Пигменты не должны растворяться в лаке, не должны содержать посторонних примесей, неотмытых растворимых солей, должны быть сухими, обладать высокой кроющей способностью, максимальной дисперсностью, стойкостью к свету и действию составных частей лака. Зеелигман указывает, что присутствие влаги в пигменте способствует образованию твердого и вязкого отстоя. Для уменьшения образования твердого отстоя он рекомендует прибавлять 0,3—0,6% 96%-ного этилового спирта.
При выборе пигментов следует избегать пигментов с большим уд. в. Особенно это относится к смесям, где пигмент с более высоким уд. в. осядет быстрее, вследствие чего трудно бывает получить однородную краску. На скорости осаждения сказывается также дисперсность и степень смачиваемости пигмента. Рационально на месте изготовления перед применением просушить пигмент и просеять через нужное сито. Этим самым можно исключить в значительной мере проведение сложных операций по очистке готовой эмали.
В зависимости от сорта эмалевых красок и цели их применения колеблется и сорт лака, применяемого для их изготовления. По характеру применения различают многочисленные сорта.
Они должны обладать стойкостью к действию атмосферных влияний. Из старых сортов копаловых лаков для этой цели применяли жирные копаловые лаки, преимущественно на копалах каури или конго. В настоящее время чаще применяют лаки на полимеризованном или оксидированном льняном масле или комбинации древесного масла с льняным. Из смол применяют эфиры гарпиуса, искусственные смолы типа альбертолей.
При изготовлении этих смол возможны разнообразные комбинации, поэтому производство их имеет наибольшее практическое значение для лакокрасочной промышленности. Смолы, содержащие фенол, не светостойки; для белых эмалей они непригодны. Глиптали, модифицированные фенолом и маслами, отличаются водостойкостью, эластичностью, хорошей растворимостью и уживчивостью с другими связующими и пигментами. Комбинируя эти смолы с обычными , масляными лаками, получают связующее вещество, которое сочетает способность быстро высыхать и хорошую прилипаемость с блеском и водоупорностью старых смоляных лаков.
Лаки из масляных глипталей и алкидалей могут с успехом заменить не только обычные масляные лаки, но и нитролаки, т. к. время высыхания масляно-глипталевого лака при 100° близко к времени высыхания нитролаков при обычных температуpax. Эмали на этих лаках дают стойкие к атмосфере покрытия.
Пентафталевые эмали — готовые к употреблению краски, применяемые для наружных работ при окраске поверхностей, подвергающихся атмосферным воздействиям (кроме кровель).
Перхлорвиниловые эмали быстро отвердевают (1—3 часа) и дают водостойкие и атмосферостойкие покрытия. Из-за быстрого отвердевания перхлорвиниловые эмали наносят главным образом краскораспылителями. Их применяют для окраски фасадов ответственных зданий и сооружений. На металлы их наносят только по специально загрунтованной поверхности.
Перхлорвиниловые эмали разжижаются специальными растворителями, состоящими из ацетона, бутил-ацетата и толуола. Вследствие долго сохраняющегося неприятного запаха растворителей их нельзя применять для внутренних окрасок жилых помещений. Перхлорвиниловые лаки и эмали применяются в качестве кислотостойких и щелочестойких покрытий (по специальным грунтовкам) при воздействии слабых растворов кислот и щелочей.
Битумно-масляные и битумно-глифталевые эмали — например, алюминиевая эмаль на битумно-масляном лаке. Для получения этих эмалей алюминиевый порошок смешивается с лаком непосредственно перед применением. Краска дает светлые серебристые покрытия, стойкие по отношению к действию воды и более стойкие к атмосферным влияниям, чем исходные лаковые связующие. В последнее время эти краски применяют для окраски (в два слоя) стальных и чугунных конструкций (переплетов, балконных решеток и т. п.) и даже стальных кровель. Однако стойкость битумных связующих для окраски кровель все же невысока.
Они содержат более тощие лаки; из бескопаловых лаков для их изготовления применяют главным образом сгущенные масла с эфирами и солями гарпиуса, а также другие смолы.
Эмалевые краски на канифольно-масляных (тип КО) и глифталевых (тип ФО) лаках холодной сушки дают блестящую пленку яркого цвета, заменяя слой масляной краски, покрытый слоем лака. Однако, при длительном действии влаги пленка этих эмалевых красок холодной сушки (т. е. отвердевших без нагревания) постепенно теряет блеск и разрушается. Поэтому такие краски применяют главным образом для внутренних работ (за исключением окраски полов, так как эти эмали сравнительно легко истираются); не следует применять их для окраски изделий, подвергающихся хотя бы местному! действию температур выше 35° (диваны, скамейки, обеденные столы)
Строительные водоэмульсионные эмали (марки СЭМ и др.) представляют собой пигменты, тонко растертые на глифталевоводных или масляно-водных эмульсиях с добавкой растворителей, сиккатива и эмульгаторов. Готовые краски СЭМ выпускаются различных цветов и оттенков и дают матовую пленку. Они предназначаются главным образом для окраски деревянных и оштукатуренных поверхностей внутри помещений.
Для горячей сушки, высыхающие при 100—180°, кислото- и щелочноупорные для подводных окрасок, для изоляции и т. п. приготовляют на соответствующих специальных лаках. За границей получили широкое применение лаки типа рипполина, представляющие собой оксидированные масла с малым содержанием смол или совсем без них. Зеелигман указывает, что рипполины содержат ничтожный процент каучука. Получили распространение фиксолевые лаки, представляющие собой жидкие лаки, подвергавшиеся холодной оксидации воздухом.
Приготовление эмалей состоит из следующих операций:
При выборе связующего вещества для растирания красок следует иметь в виду, что применение быстро летучих растворителей нежелательно. Часто поэтому растир ведут на олифе или льняном масле, разбавляя позже лаком. Наиболее распространен тип мешалок системы Вернер и Пфлей-дерер, а также хоботные.
В мешалку валивают связующее вещество, засыпают пигмент и размешивают до получения равномерной смеси. Размешанная поступает для перегара на краскотерки. Применяются три типа краскотерок: вальцовые, конусные или дисковые и шаровые мельницы. На открытых вальцовых краскотерках происходит потеря растворителя. В зависимости от сорта ее пропускают через вальцовку 2—4 раза.
Конусные или жерновые краскотерки и шаровые мельницы применяются для очень жидких , содержащих легко летучие растворители. Они мало производительны. После растирания краску разбавляют лаком и растворителями до нужной консистенции.
В последнее время стали применять одновальцовые краскотерки для удаления мусора и крупных частиц. Для очистки применяют также и центрифуги типа Лаваль. После очистки от мусора она поступает на розлив. Рекомендуют перед розливом готовую эмалевую краску выдержать, после чего она дает лучший блеск и розлив. Железная тара не рекомендуется, желательна оцинкованная или алюминированная. Она должна быть герметична; соприкосновение с воздухом должно быть исключено.
Для подготовки поверхностей под окраску эмалевыми красками применяют специальные шпатлевочные и грунтовочные составы, изготовленные на соответствующих лаковых связующих.
Выбирать лаки и лаковые составы для наружных и внутренних окрасок по металлическим, деревянным и другим, поверхностям следует по специальным техническим условиям, так как наши заводы выпускают много видов лакокрасочной продукции с разными свойствами. Поэтому в каждом конкретном случае можно выбрать вид продукции, наиболее подходящей для данных условий нанесения (кистями или механизмами) и особых условий эксплуатации (для фасадов или внутренних поверхностей, для кислотостойких или щелочестойких покрытий и т. п.).
Эмалевые краски обычно выпускаются вполне готовыми к употреблению. Если все же необходимо изменить степень их вязкости, то в них вводят растворители (например, лаковый керосин для масляных эмалевых красок и специальные растворители для перхлорвиниловых красок и нитрокрасок).
Применение эмалевых красок позволяет существенно экономить ценные растительные масла.
Свойства эмалевых красок зависят в первую очередь, от вида применяемого лакового связующего. Многие из эмалевых красок можно применять не только для внутренних, но и для наружных работ, так как по стойкости они не уступают масляным краскам на олифе. Вместе с тем сырьевая база для эмалевых красок значительно шире, чем для масляных.
При длительном хранении красок наблюдается осаждение пигмента. Иногда эти осадки очень вязки и тверды из-зa произошедших физических и химических изменений. Уменьшить осаждение пигмента часто можно увеличением вязкости лака при его варке, разбавлением или введением различных солей жирных кислот.
Гарднер рекомендует для этого стеараты алюминия. При хранении очень часто они загустевают, что приписывают иногда взаимодействию между связующим и пигментом — образованию мыл. Поэтому применяют лаки с возможно малой кислотностью.
Зеелигман указывает, что присутствие небольшого количества свободных смоляных и жирных кислот вызывает загустевание, но большое количество этих кислотт приводит к противоположному результату. Объяснение находят в том, что образовавшиеся мыла растворяются в избытке кислот. Гарднер предлагает испытывать лаки щелочной пробой следующим образом: к 200 см2 лака прибавляют при сильном помешивании 10 см3 10%-ного водного раствора едкого натра. Взбалтывают и определяют вязкость. Сильное повышение вязкости указывает на отклонения в производстве лака и на загустевание или свертывание с активными пигментами.
Некоторые исследователи утверждают, что загустевание зависит от способа приготовления масел и что оксидированные масла склонны к загустеванию. В последнее время установлено, что степень загустевания зависит от степени полимеризации и оксидации, и для предохранения от загустевания предлагается добавлять антиоксиданты в количестве 0,05% при изготовлении пасты.
Хорошие результаты дали гидрохинон, пирогаллол, анилин, крезол, β-нафтол, α-нафтиламин, тиурам и другие. Наряду со стабильной загустеваемостью наблюдается ложная загустеваемость — «тиксотропность» — явление, когда краски, которые показывают явное загустевание при спокойном стоянии,. снова делаются жидкими на некоторое время при размешивании или при нанесении кистью.
Этому благоприятствует много факторов: структура пигмента и связующего, наличие воды, мыла и пр. Присутствие свинца в олифе, приготовленной на свинцовом сикативе, вредно при приготовлении эмалевого лака, а при употреблении свинцово-марганцевых сикативов наблюдают пожелтение и покраснение покровного слоя. Атмосферостойкость эмали при однослойном покрытии в значительной мере уступает атмосферостойкости двухслойных масляных покрасок.
Эмалевыми называют готовые красочные составы, состоящие из пигментов и каких-либо лаков. Таким образом, связующими в эмалевых красках являются не олифы, как в масляных красках, а различные лаки: масляно-канифольные, масляно-глифталевые, пентафталевые, перхлорвиниловые, нитроцеллюлозные, масляно-битумные и др.
