Водорозчинні ефіри целюлози (метилцелюлоза - МЦ; карбоксиметилцелюлоза - КМЦ та ін) використовують для внутрішніх робіт, так як атмосферостійкість їх невисока. Вони утворюють в'язкі розчини, а після висихання – плівку, що має не дуже високу адгезію.
Нітроцелюлоза - складний ефір целюлози, що отримується при обробці її азотною кислотою. Нітроцелюлоза добре розчиняється в ацетоні та інших полярних розчинниках і не розчинна у вуглеводневих розчинниках. Стійкість нітроцелюлози в кислих та лужних середовищах невисока. Теплостійкість 50 ... 60 ° С; при вищих температурах спалахує. Для поліпшення властивостей нітроцелюлозу поєднують з алкідними смолами.
Оліфи - традиційні плівкоутворюючі речовини на основі рідких рослинних олій або алкідних (гліфталевих або пентафталевих полімерів), модифікованих рослинними оліями. Для оліф використовують ненасичені олії, тобто. мають подвійні зв'язки у вуглеводневому ланцюгу. Завдяки подвійним зв'язкам оліфи можуть твердіти (а не висихати!) за рахунок окисної полімеризації, тобто зшивання киснем повітря. Еластичні плівки, що утворюються з часом, особливо під дією ультрафіолетового випромінювання, стають крихкими і розтріскуються.
За складом та технологією приготування оліфи можуть бути: натуральні, оліфи-оксоль та алкідні.
Оліфу-оксоль (напівнатуральну оліфу) отримують більш глибокою окислювальною полімеризацією рослинних олій до отримання в'язкої рідини. Її розчиняють уайт-спірит у співвідношенні 1:1. Оліфу-оксоль отримують як з лляної або конопляної олії (марка В), так і з соняшникової, соєвої (марки ПВ та СМ) та ін.
Фарби на оліфі марки "В" використовують як для зовнішніх, так і для внутрішніх робіт; фарби на оліфі марки ПВ застосовують тільки для внутрішніх робіт. Алкідні оліфи є розчинами низьков'язких жирних алкідних смол (60...65% олії) в уайт-спіриті. Їх випускають двох типів: гліфталева (ГФ) та пентафталева (ПФ). Отримують їх шляхом олігомеризації гліцерину (або пентаеритриту), фталевого ангідриду та ненасичених рослинних олій.
По атмосферостійкості алкідна оліфа майже не поступається натуральною, а за фізико-механічними показниками плівки багато в чому перевершує її. Синтетичні полімерні сполучні – епоксидні, поліефірні, поліуретанові. Кращі фарби та лаки отримують на поліуретанових сполучних шляхом регулювання їхнього складу.
Перхлорвінілові полімери, продукт обмеженого хлорування полівінілхлориду – ПВХ. Перхлорвініл містить 62,5...64,5% пов'язаного хлору. На відміну від ПВХ перхлорвініл добре розчиняється у багатьох органічних розчинниках (хлорсодержащих, ароматичних, ацетоні). Плівки, що отримуються з розчину перхлорвінілу, атмосферостійкі, теплостійкі (до 100 ° С) і морозостійкі (до -45 ° С). Перхлорвініл широко використовують для одержання фасадних фарб.
Поліакрилати - Група полімерів складних ефірів акрилової кислоти. Залежно від складу поліакрилати можуть мати вигляд від клейких каучукоподібних продуктів до твердих полімерів склоподібних. Поліакрилати використовують у виробництві лакофарбових матеріалів високої якості.
Водні дисперсії полімерів є дрібними частинками полімеру (1...100мкм), зваженими у воді. Концентрація полімеру 40...50%. Від злипання частинки полімеру захищені тонкою плівкою емульгатора (стабілізуючої поверхнево-активної речовини) ПАР.
Розчинники - леткі рідини, що утворюють зі сполучними істинні розчини, стабільні в часі. Розріджувачі - добре поєднуються з барвистим складом рідини, що утворюють з ним стійкі суміші (суспензії або емульсії).
Від розчинників та розріджувачів потрібна хімічна інертність до сполучного та інших компонентів лакофарбового матеріалу. У деяких випадках, навпаки, розчинником вибирають речовину, що входить при твердінні до складу лакової плівки (наприклад, стирол у лаках на основі ненасичених поліефірів).
Органічні розчинники токсичні, тому при роботі з ними необхідно дотримуватись заходів безпеки: провітрювати приміщення та одягати рукавички, респіратори та протигази. За ступенем підвищення токсичності розчинники розташовуються в такій послідовності:
скипидар → уайт-спірит → етилацетат → ацетон → бензол → толуол → ксилол → дихлоретан.
Нестача органічних розчинників – горючість. Їх пари при певних концентраціях із повітрям утворюють вибухонебезпечні суміші. У приміщеннях, де зберігають матеріали з розчинниками або працюють з ними, необхідно суворо дотримуватись протипожежних правил.
Спирти - кисневмісні розчинники. Використовуються нижчі одноатомні спирти: бутиловий, етиловий та метиловий (метанол). Через високу токсичність застосування останнього обмежене.
Складні та прості ефіри – кисневмісні розчинники. Найчастіше використовують ефіри нижчих спиртів та оцтової кислоти (ацетати): етилацетат (Ткіп = 75°С) та бутилацетат (Ткіп = 125°С) – прозорі рідини із фруктовим запахом: Вони добре розчиняють більшість синтетичних емалей.
Правильний вибір виду та кількості розчинника – багато в чому визначає якість лакофарбового покриття. Як правило, для конкретних матеріалів застосовують не один розчинник, а спеціально підібрану суміш розчинників.
Пожежонебезпечність та токсичність органічних розчинників, присутність яких у лакофарбовому матеріалі необхідна лише на стадії нанесення, робить використання матеріалів з такими розчинниками вкрай нераціональним. Найкращий розчинник – вода. Але і в неї є недоліки: з нею не можна працювати при температурі нижче 0 ° С і вона не здатна розчиняти більшість олійних фарб та емалей. Останній недолік подолаємо шляхом заміни розчинів полімерів на їх водні дисперсії, в яких вода не розчинник, а розріджувач.
Сучасні тенденції розвитку лакофарбової промисловості пов'язані саме з розробкою матеріалів, що не містять органічних розчинників, наприклад водорозбавлюваних або порошкових.
Розчинники та розріджувачі. Для отримання лаків або фарб з певною в'язкістю застосовують розчинники та розріджувачі. Розподіл органічних рідин на розчинники і розріджувачі застосовується лише по відношенню до певної плівкоутворюючої речовини.
Розчинники - це легколеткі органічні рідини, здатні розчиняти плівкоутворюючі речовини (смоли, ефіри целюлози, олії та оліфи) та інші складові лаків та фарб (крім пігментів).
Розріджувачі - це, як правило, більш дешеві леткі органічні рідини, нездатні самостійно розчиняти дану плівкоутворювальну речовину, але ті, що добре змішуються з вже отриманим концентрованим лакофарбовим розчином. Вони можуть знизити в'язкість лаку до необхідного ступеня.
Розчинник повинен володіти високою розчинною здатністю, певною швидкістю випаровування та малою вогненебезпечністю, а пари його не бути токсичними. Швидкість випаровування повинна бути не дуже малою, щоб не затримувати висихання плівок лаку, але й не надмірно великою, інакше плівка загусне до розрівнювання її пензлем і матиме сліди від неї.
При швидкому випаровуванні в плівці залишаються сліди від бульбашок, що лопнули (механічні пошкодження), а крім того, в результаті надмірно швидкого випаровування розчинника плівка може сильно охолонутися і на ній конденсується волога з повітря, що може привести до помутніння лакових плівок. Це особливо характерно для розчинників (і розріджувачів), у молекулах яких є групи, здатні утворювати з молекулами води водневі зв'язки. Для випаровування таких розчинників (спиртів та ін.) Потрібна значна енергія у вигляді теплоти випаровування (пароутворення), і якщо випаровування розчинника відбувається за рахунок тепла навколишнього середовища, то конденсація парів вологи на поверхні лакофарбової плівки цілком можлива.
При виборі розріджувача враховують, щоб він мав більшу пружність пари і швидкість випаровування, ніж розчинник. В іншому випадку внаслідок більш швидкого випаровування розчинника в нанесеному покритті може статися коагуляція плівкоутворювальної речовини. Це призводить до отримання пористих плівок із малою захисною дією.
Розчинниками різних смол, оліф, жирів і масел є нафтові та коксохімічні вуглеводні, спирти, ефіри прості та складні, гони, хлорпохідні вуглеводнів та ін. Всі вони, за винятком хлорпохідних вуглеводнів, вогненебезпечні, а багато з них токсичні, особливо ароматичні розчинники вуглеводні. Це їхній суттєвий недолік.
Випускають спеціальні розчинники, що є сумішшю декількох розчинників.
