Покрытия на масляной основе

Состав

Краски на масляной основе (масляные краски) входят в число древнейших органических покровных материалов. В Китае они известны более 2000 лет. Масляные краски состоят из природных высыхающих масел (например, льняное масло, масло китайского дерева, или тунговое масло, и соевое масло), которые подвергают процессу само окислительной полимеризации в присутствии катализаторов и кислорода воздуха. Далее, в число компонентов масел могут входить твёрдые смолы (например, алкилфенольные смолы), которые обычно вступают в реакцию с обезвоженными маслами при повышенной температуре (230-280 С) и обладают высокой чувствительностью к атмосферному воздуху, их обычно нагревают в атмосфере инертного газа. Для улучшения смачивания и вязкости разлива масляных красок в их состав добавляются вспомогательные вещества. Желаемая консистенция обычно достигается при помощи алифатических углеводородных растворителей, таких как уайт-спирит, а в некоторых случаях – толуола или ксилола. Для разбавления прозрачных лаков достаточно 5-10% растворителя, для разбавления красок – 10-20% растворителя. Для изготовления масляных красок используется очень ограниченный набор пигментов; среди базовых пигментов можно назвать, например, оксид цинка. Для производства масляных красок пригодны обычные диспергирующие установки (например, шаровые, валковые или бисерные мельницы). Масляные краски относительно безвредны для окружающей среды, если в их составе не используются токсичные растворители и пигменты (например, свинцовый сурик или хромовокислый цинк). Используемые для изготовления красок масла имеют низкую вязкость. Поэтому такие масла особенно пригодны для изготовления грунтовок, которые наносят вручную на ржавые стальные поверхности, так как такие краски хорошо смачивают поверхности и обладают высокой пропитывающей способностью, что позволяет проникать в верхние слои ржавчины, вормируя при этом качественное покрытие. Масляные краски легко наносятся традиционными способами (например, кистью, валиком, распылителем и методом окунания). В процессе образования пленки (отверждения) атмосферный кислород вступает в реакцию с маслом и образует гдроперекиси, которые распадаются на радикалы, а затем инициируют процесс полимеризации пленкообразующего вещества. Сиккативы (металлические мыла, такие как нафтенаты или октоаты кобальта, свинца и марганца) катализируют процесс образования и разложения гидропероксидов и тем самым способствуют ускорению образование пленки. Наличие в составе некоторых сиккативов металлов, способствует равномерному высыханию на поверхности и внутри покрытия. Толщина покрытия масляной краски ограничена, так как для процесса отвержения необходим кислород воздуха. Если краска наноситься толстым слоем 25-30мкм на вертикальной поверхности), то кислород проникает слишком медленно, и нижняя часть слоя остается невысохшей. Так как в процессе пленкообразования окислением высыхание покрытия по толщине происходит неравномерно, то в слишком толстых покрытиях на поверхности могут образовываться складки. Время сушки сильно зависит от температуры и светового потока, поэтому при снижении одного или двух указанных условий, продолжительность сушки может существенно увеличиться. При комнатной температуре пленка маслинной краски сохнет около 12-24ч в зависимости от количества добавленного сиккатива. Если температура воздуха близка к точке замерзания воды, процесс сушки может продолжаться несколько недель. В процессе сушки пленка поглощает примерно 10-20% масс. кислорода (относительно веса чистого масла). Характерный запах во время сушки частично вызывается разложением продуктов окисления плёнкообразующих веществ, которые образуются в процессе окислительной полимеризации. Полученные из масляного покрытия достаточно прочные, но не слишком твердые и обладают ограниченной устойчивостью к атмосферным воздействиям. Они относительно быстро теряют глянец (примерно через два года) и желтеют гораздо сильнее, чем другие пленкообразующие вещества, как на свету, так и в темноте, а также при повышенной температуре. Такие покрытия легко гидролизуются и поэтому непригодны для использования в качестве верхнего слоя в условиях интенсивного воздействия атмосферного воздействия и химически агрессивных сред. Из-за этих недостатков и относительно длительного времени сушки за последние 30 лет масляные краски потеряли свою значимость и почти полностью уступили свои позиции алкидным смолам, высыхание которых происходит значительно быстрее за счет окислительных процессов. Однако в последнее время интерес к масляным краскам вновь стал возрастать, но уже с точки зрения защиты окружающей среды, поскольку масляные краски являются «красками на натуральной основе». Химически модифицированные масла с окислителем типом сушки (например, полиуретановые масла) все больше используются в качестве пленкообразующих веществ при изготовлении покрытий, обладающих большой твердостью (например, для защиты древесины). Пленкообразующие вещества для масляных красок включают 1,4-цис-полибутадиены с низкой молекулярной массой, известные как полимасла. Относительно короткое время сушки краски (8-12ч) достигается при помощи другого компонента – полибутадиена. Полимасла нагревают вместе с маслами, полученными окислительной полимеризацией или модифицируют малеиновый ангидрит преобразуется в имидоггруппу. Такие масляные краски применяются в качестве грунтовок, наносимых на стальные поверхности, не требующих тщательной подготовки, так как они обладают способностью стабилизировать остаточной слой ржавчины.