Акриловая краска имеет высокие эксплуатационные и технологические характеристики, изготавливается на основе полимеров акриловой и метакриловой кислот и их производных: эфиров, амидов, нитрилов и других.
Классификация акриловых лакокрасочных материалов
В зависимости от химического состава, полиакриловые смолы могут иметь разнообразнейшие физические свойства: от стеклоподобных твердых пластиков до каучукоподобных эластомеров с удлинением до 1000…2000 %. Абсолютно бесцветны и не темнеют при старении, относительно высокая термостойкость: разлагаются при температуре свыше 260 °С, не меняют цвета при нагреве до 175 °С. По составу близки к нитроцеллюлозным материалам, но в качестве лакокрасочных материалов стали использоваться значительно позже.
Уникальные свойства полиакриловых смол объясняет их широкое и разнообразное применение: от классического органического стекла и сантехнических изделий до тканей и текстильных изделий.
Лакокрасочные материалы на полиакриловой основе подразделяются:
- холодной сушки на основе термопластичных полимеров;
- горячей сушки на основе термореактивных полимеров;
- водорастворимые высокотемпературного высыхания;
- водоэмульсионные естественной сушки.
В материалах холодной сушки используются органические растворители, в процессе отверждения улетучивающиеся за 1…3 часа при комнатой температуре. Кроме пленкообразующих полиакриловых смол в состав входят пластификаторы – сложные эфиры. Для повышения твёрдости покрытия используются добавки: фенолформальдегидные смолы, ацетобутират и нитрат целлюлозы и другие. Содержание нелетучих веществ до 30 %. Для грунтовок используют пигменты с пассивирующими и антикоррозионными свойствами. К достоинствам материалов относятся прозрачность и бесцветность плёнок, свето- и атмосферостойкость, широкий диапазон рабочих температур: -50…+180 °С.
Акриловая краска в аэрозольных баллончиках
Полиакриловые лакокрасочные материалы горячей сушки отличаются более высокими эксплуатационными показателями. Высыхание производится в течение 15…30 минут при температурах 125…180 °С. Акриловые термореактивные олигомеры содержат концевые реакционноспособные группы, при повышенной температуре взаимодействующие друг с другом или с группами отвердителей. В состав лакокрасочных материалов горячей сушки входят органические растворители и отвердители (сиккативы). Используются добавки для снижения температуры сушки, удаления воздуха и светостабилизаторы. Содержание нелетучих веществ около 50 %. Достоинства материалов: высокие твердость и блеск, влагостойкость, хорошие механические свойства, атмосферостойкость и длительность эксплуатации.
В качестве органических растворителей обоих видов материалов используются смеси спиртов, ацетатов, целлозольва, кетонов, ароматических углеводов и других. В качестве пигментов используются неорганические и органические соединения
Водорастворимые полиакриловые краски высокотемпературного высыхания позволяют существенно снижать вредное воздействие воды на подложку, предполагают использование «по металлу». Повышенная температура полимеризации оптимизируют процесс плёнкообразования, получаемые пространственно-сшитые полимеры обеспечивают более высокие защитные свойства покрытия. Сушку производят при температурах 110…150 °С в течение 10…45 минут. Имеют ограниченное применение.
Водоэмульсионная акриловая краска
Применение водоэмульсионных красок для внутренних работ
Технические характеристики, по сравнению с поливинилацетатными и другими водными красками, имеют существенные преимущества: более высокие водостойкость, атмосферостойкость и физико-механические свойства, стойкость к старению и действию щелочей. Применяются для внутренних и наружных работ в строительстве.
О популярности водно-дисперсионных красок свидетельствует статья в Википедии «Акриловые краски», в которой даже не упоминается о лакокрасочных материалах на органических растворителях.
В состав акриловых водно-дисперсионных красок входят:
- мономеры акриловых сополимеров;
- вспомогательные мономеры;
- вода;
- пигменты и наполнители;
- функциональные добавки.
Если мономеры акриловых сополимеров являются основой краски и определяют её «базовые» технические характеристики, то добавки до 10 % вспомогательных мономеров позволяют существенно влиять на её свойства и регулировать их применительно к конкретному целевому назначению. При этом можно регулировать не только прочность, твёрдость, эластичность, химическую стойкость получаемых покрытий, но и реологические показатели краски, её коллоидную стабильность, адгезию.
Пигменты и наполнители
Пигменты не только обеспечивают необходимый цвет и укрывность покрытия, но и используются для повышения стойкости к воздействию ультрафиолетового облучения и других атмосферных факторов.
В качестве цветных пигментов используют преимущественно более дешевые и атмосферостойкие неорганические химические соединения: сульфиды и оксиды хрома, железа, свинца и других металлов. Для белой краски высокого качества используют диоксин титана рутильной модификации, имеющей большую укрывистость за счет высокого коэффициента преломления. Анатазная модификация диоксина титана при меньшей цене имеет меньший коэффициент преломления и пониженную стойкость к ультрафиолетовому излучению.
Органические соединения применяются реже, обычно в виде пигментных паст для колеровки. Имеют более яркие цвета, меньшую атмосферную стойкость и большую стоимость.
В качестве белого органического пигмента используются добавки дисперсий непленкообразующих полимеров размером 300…400 мкм, образующих в высохшем состоянии заполненные воздухом пустоты, обеспечивающие рассеивания света на границе полимер/воздух. Добавки обеспечивают существенное повышение непрозрачности и снижение содержания дорогостоящего диоксида титана, улучшают распределение его частиц по всему объёму покрытия.
В качестве наполнителей в основном используются природные минералы: кальцит, мел, тальк, доломит, каолин, барит, слюда и другие. Лучшие результаты показывают наполнители кристаллической структуры с высокой отражающей способностью и пониженной маслоёмкостью.
Функциональные добавки
Краска для стен и потолков
Вспомогательные вещества обеспечивают необходимые технологические и эксплуатационные характеристики. Регулируют процесс плёнкообразования, облегчают хранение, подготовку и нанесение лакокрасочных материалов, обеспечивают стабильность красок и долговечность покрытий. Придают материалам специальные свойства.
К функциональным добавкам относятся:
- эмульгаторы и поверхностно-активные вещества;
- инициаторы;
- органические растворители (коалесценты);
- стабилизаторы;
- консерванты/биоциды;
- пеногасители.
Эмульгаторы и ПАВ оптимизируют распределение пигментов и наполнителей за счет изменения смачивания и нарушения стабильности первичных частиц. Снижение поверхностного натяжения эмульсий за счет ввода ПАВ обеспечивает необходимую смачиваемость окрашиваемой поверхности для формирования бездефектного покрытия. Инициаторы позволяют регулировать начало и сам процесс полимеризации.
Добавки органических растворителей (коалесцентов) оптимизируют процесс полимеризации, выполняют функцию временных пластификаторов. Испаряются в процессе высыхания, снижают скорость пленкообразования, способствуют повышению прочности плёнок и морозостойкости дисперсии.
Стабилизаторы подавляют тенденцию частиц компонентов к коагуляции, агломерации и оседанию, вызываемой, в том числе и термодинамической неустойчивостью дисперсий полимеров. В качестве стабилизаторов используют нейтрализующие агенты и буферные вещества, повышающие ионную совместимость и снижающие флокуляцию дисперсий.
Консерванты подавляют возможное развитие микроорганизмов, таких как плесень, бактерии и грибы в период от изготовления краски до её использования. Пеногасители уменьшают избыточное образование как поверхностной пены, так и внутриобъёмной микропены в процессе производства и транспортировки. Загустители регулируют реологические свойства.
Виды и применение акриловой краски
По целевому назначению акриловая лакокрасочная продукция может быть:
- для дерева;
- для ткани;
- по стеклу;
- эластомерная — для поверхностей, подвергающихся деформации (изгиб, удлинение, кручение);
- по бетону;
- по металлу;
- автомобильная;
- для наружных работ, в том числе фасадная;
- для внутренних работ, подразделяется на такие виды: для стен, пола, для потолка, для ванны и другие;
- текстурная или штукатурка;
- художественная;
- в аэрозольных баллончиках.
Использование в художественном направлении
Художественный набор акриловых красок
В сравнении с масляными красками имеют ряд преимуществ:
- долговечность, светостойкость, не желтеет и не трескается со временем;
- упругость, прочность сцепления с поверхностью, что позволяет использование на гибких материалах;
- водостойкость после высыхания;
- материалы для нанесения практически любые: ткань, бумага, керамика, стекло, дерево, пластмасса, кожа и другое;
- хорошая укрывистость, разводится водой или растворителями;
- акриловая краска имеет насыщенные, яркие цвета, десятки оттенков;
- универсальность, разнообразие техники использования, регулирование прозрачностью, использование в аэрографии.
Быстрое высыхание акриловой краски обычно считается преимуществом, но требует повышенного внимания и тщательности при использовании. Если краска засохла, то разбавить её водой не удастся. Нельзя оставлять ёмкости с краской отрытыми. Затруднено пользование палитрой. Для увеличения времени высыхания применяют замедлители или периодическое сбрызгивание водой из пульверизатора. Желательна предварительная обработка поверхности грунтом перед покраской, что уменьшает не только скорость высыхания, но и расход краски.
Роспись акриловыми красками изделий декоративно-прикладного искусства используется широко и повсеместно. Возможное получение различной степени блеска поверхности краски, от глянцевой до матовой, что расширяет возможность её использования, улучшает дизайн изделий. Для дополнительной защиты росписи применяется покрытие акриловым лаком.
По качеству и цене краски для рисования могут значительно различаться. Наборы могут иметь от нескольких цветов, до нескольких десятков. В любом случае, не стоит смешивать краски разных марок, так как состав у различных производителей может существенно отличаться, что сказывается на их совместимости. Кроме того, при смешивании более трех красок их яркость может снизиться и получится «тусклый» колер.
Акриловая краска: преимущества и недостатки
Акриловые лакокрасочные материалы обладают следующими достоинствами:
- прочность, эластичность, прозрачность;
- хорошая адгезия;
- покрытия с различной степенью блеска, от глянцевой до матовой поверхности;
- по долговечности в разы превышают краски масляные и алкидные;
- стойкость атмосферная, светостойкость, устойчивость к ультрафиолетовому излучению;
- хорошо поддаются шлифовке и полировке;
- температура использования -50…+175 °С;
- моющаяся, стойкая к минеральным и растительным маслам, смазкам и бензину;
- высокая технологичность, простота и удобство нанесения,
- быстрое высыхание: 15…30 минут при высокотемпературной сушке, 1…3 часа при комнатной температуре;
- экологическая безвредность, не имеют запаха;
- пожарная безопасность водоэмульсионных и водорастворимых красок.
Среди недостатков можно отметить:
- недостаточная стойкость к растворителям;
- акриловая краска плохо совмещается с другими видами плёнкообразователей;
- потеря водно-дисперсионными материалами своих свойств при замерзании;
- относительно высокая цена.
Видео: акриловые краски
Богатый выбор различных видов акриловых лакокрасочных материалов позволяет купить необходимую краску для конкретных условий использования. Необходимо проверять сертификат качества приобретаемого материала и его соответствие ГОСТ.