Краски масляные представляют собой суспензии (дисперсии), где частицы пигмента диспергированы в высыхающих маслах — олифах. Цель нанесения их на поверхность заключается в предохранении последней от разрушающего влияния внешних агентов, обусловливающих процессы коррозии, гниения, выветривания и т. п., в удовлетворении эстетических запросов, а также ряда специальных требований.
Для атмосферостойких покрытий применяют преимущественно минеральные пигменты и в незначительном количестве фарблаки (лаковые пигменты). Применение органических красителей вследствие их несветостойкости чрезвычайно ограничено. В качестве пигментов применяют и бронзовые порошки — металлические сплавы — в мелкораздробленном состоянии.
По действию на коррозию железа Кашман делит пигменты на три группы.
Это однако лишь частично соответствует практическим наблюдениям. Из применяемых пигментов пассивирующим действием обладает свинцовый сурик, кислородное соединение свинца, которое при известных обстоятельствах отдает часть своего кислорода, действуя как окислитель.
Железо пассивируется окислителями, что можно объяснить образованием на нем защитной пленки. Пассивирующее действие приписывают также цинковому крону. Абсолютно стойких к действию света пигментов нет. Так, хромовая желтая, будучи подвергнута действию света, через несколько дней темнеет до определенного предела, после чего остается неизменной или мало меняющейся.
У литопона наступает почернение, которое в темноте пропадает. Фарблаки в основном на свету выгорают, мутнеют, приобретают другой оттенок. В темноте обратного изменения цвета не происходит. Вследствие действия света и атмосферных осадков белые краски «мелеют» (легко стираются). По убывающей склонности к мелению белые краски располагаются следующим образом: титановые белила, литопон, свинцовые белила сульфатные, свинцовые белила карбонатные, цинковые белила.
Кроющая способноеть пигментов связана с их структурой. Уд. в. пигментов колеблется от 1,3 (кассельская коричневая) до 9,5 (свинцовый глет). У органических и каменноугольных красителей встречается уд. в. ниже 1,3. Цифры, приводимые в литературе для отдельных пигментов, часто не сходятся, что объясняется разнообразием методов определения и неоднородностью исследуемых пигментов. Часто выражалось пожелание, чтобы пигменты продавались не по весу, а по объему. При этом было бы легче установить расчет потребного масла. Например свинцовые белила требуют по весу 25% масла, а светлая охра — 45% масла, между тем как при расчете на объем соответствующие цифры будут 66 и 70%. Однако определение веса производится достаточно точно, а определение объема называет значительные затруднения.
На форму частиц до сих пор на практике обращали еще меньше внимания, чем на величину их. С введением в производстве контроля дисперсности при помощи микроскопа этот вопрос приобрел актуальное значение. Микроскопическая картина пигментов чрезвычайно многообразна вследствие различия их химического состава. Особенно легко метод микроскопии, исследования устанавливает присутствие субстрата, чистоту пигмента и наличие примесей.
К пигментам для красок предъявляют следующие требования:
В качестве связующего для красок служат олифы или полимеризованные масла, получаемые как из высыхающих, так и из других масел.
Пигменты предварительно высушивают, размалывают и просеивают. Пигменты с маслом замешивают в месилках (хоботных, Вернера и Пфлейдерера). При применении хоботных месилок заливка масла и отвешивание пигмента производятся непосредственно в бадейку, передвигающуюся на колесах, после чего бадейку подводят к размешивающему механизму.
Замешенный в месилках продукт поступает на краскотерочные машины разнообразных типов. Наиболее распространены трехвальные краскотерки. В целях более эффективного использования машин за счет времени и качества перетира избегают жидкой консистенции замеса. Учитывая маслоемкость пигментов, мощность месилок и краскотерок, готовят довольно сухую массу, беря на 1 весовую часть масла 4—6 весовых частей пигмента.
Сажу и некоторые другие пигменты замешивают на 2—3 весовых частях масла 1 весовой частью пигмента. Пасту перетирают в зависимости от надобности от 2 до 6 и больше раз. Допустимый размер частиц 2—15 р. Полученную пасту доводят до нужной малярной консистенции разбавлением маслом в специальных мешалках типа «Ленарт» или же при небольших количествах вручную. Одновременно вводят и сикатив.
Часто масляные краски изготовляют в виде густых паст, разбавляя на месте применения. Быстрота дисперсии пигмента в связующем зависит не только от конструкции оборудования, но и от тонкости помола пигмента, смачивания пигмента связующим веществом, формы частиц пигмента и вязкости связующего вещества. Полученная готовая краска не сохраняет на долгое время своего дисперсного состояния. При хранении рано или поздно начинается осаждение пигмента. Может произойти изменение консистенции, которая проходит все стадии до полного загустевания (особенно часто с глетом, свинцовым суриком и при экономичных олифах).
Хранение готовой продукции должно быть обставлено большими предосторожностями. В складе не должно быть очень тепло, но температуpa не должна падать низко. При употреблении и взятии красок из банки, бидона необходимо их тщательно перемешивать.
При масляной покраске окончательный эффект даже на невпитывающей поверхности редко достигается с одного покрытия. Обычно окрашивание поверхности начинают с нанесения грунтовки, изготовленной на том же связующем веществе, но с меньшим его содержанием. За грунтовкой следует покраска, в большинстве случаев еще не являющаяся окончательной, но представляющая собой тощий слой той, которая применяется как окончательная отделка.
Слой защитной окраски должен быть достаточно эластичным, чтобы следовать за изменением объема металла, вызванного колебаниями температуры. Она должна быть непроницаема для воды и газов, обладать сопротивлением удару, давлению и трению. Хорошая эластичность и прилипаемость к поверхности (адгезия) достигается лишь при определенной толщине слоя.
Целесообразно наносить окраску в несколько слоев один на другой. Рациональная защитная окраска заключается в том, что сначала наносят, предотвращающую появление ржавчины, а потом такую, которая предохраняет от атмосферных влияний и механических повреждений.
На качество окраски и ее стойкость влияют и другие факторы. При затирании каждая частица пигмента окружается масляной оболочкой, остающейся и по высыхании. Масло, удерживаемое пигментными зернами, ведет себя иначе в пленке, чем избыточное масло, не входящее в оболочки. При одинаковой величине частиц (изодисперсность) образуются значительно большие промежутки, заполненные маслом, чем при распределении гетеродисперсных (различной величины) частиц.
Вольф нашел, что для каждого пигмента имеется оптимальное количество масла, при котором свойства пленки будут наилучшими. Практически найдено, что во многих случаях смеси пигментов обладают лучшими свойствами, чем те же пигменты в отдельности.
Например Кэшман нашел, что окраска смесью цинковых и свинцовых белил более атмосферостойка, чем одними свинцовыми или цинковыми белилами. Добавка тяжелого шпата для удешевления часто также улучшает качество покрытия. Пленка льняной олифы без пигмента легко поглощает влагу и при этом набухает. Добавкой пигментов набухаемость значительно снижается, но не уничтожается.
Хорошо действуют свинцовые пигменты (свинцовые мыла). Покраски с полимеризованным льняным маслом (штандарь) меньше набухают. Еще лучшие результаты дает полимеризованное древесное масло или смесь его с полимеризованным льняным маслом. Газопроницаемость покрасок стоит в известной связи с набухаемостью и водопроницаемостью, т. к. все газы (в том числе и кислород) в большей или меньшей степени растворяются в воде. При этом большую роль играют температура и давление.
