При производстве красок используется широкий спектр сырья, но его можно разделить на группы в зависимости от назначения.
Термины «среда», «носитель» или «связующее вещество» используются для обозначения масел, смол или их комбинаций, которые составляют основу всех красок. Льняное масло — пример растительного масла, используемого в качестве связующего вещества. Во всех случаях оно должно обладать способностью превращаться из жидкости с низкой вязкостью в твёрдую пластиковую плёнку, одновременно связывая мелкие частицы пигмента. Фактические свойства связующего вещества могут в значительной степени зависеть от пигмента.
Твёрдая плёнка должна обладать тремя основными свойствами:
a) Он должен иметь правильный блеск: все связующие вещества глянцевые, но их блеск может значительно отличаться.
b) Он должен плотно прилегать к основанию (окрашиваемой поверхности).
c) Он должен обладать правильными механическими свойствами, то есть качествами, присущими плёнке и основанию, и выдерживать сгибание, царапание и удары.
- Пигменты — это мелкие нерастворимые кристаллические частицы, которые придают краске цвет. Они могут быть органическими или неорганическими соединениями. Если требуется, чтобы затвердевшая краска была глянцевой, пигмент должен находиться ниже поверхности. Степень глянца определяется соотношением пигмента и связующего вещества, обычно измеряемым в объёмных единицах. Очень глянцевые краски с низким содержанием пигмента имеют слабую связующую способность, а очень матовые — недостаточную. Увеличение доли пигмента повышает твёрдость, но снижает эластичность. На другие свойства, такие как устойчивость к коррозии и долговечность, влияют качество и количество пигмента.
- Разбавители используются для улучшения других свойств краски, хотя их пигментирующая способность незначительна или вовсе отсутствует. Например, с их помощью можно регулировать степень блеска. Для полуглянцевой краски может потребоваться столько пигмента, чтобы добиться нужной степени блеска, что она будет плохо растекаться и оставлять заметные следы от кисти. Добавление наполнителя, например фарфоровой глины, значительно снизит стоимость и в то же время улучшит вязкость и качество покрытия. Пигмента должно быть ровно столько, чтобы обеспечить цвет и укрывистость. Количество используемого разбавителя зависит от краски, но может достигать 45 %. Материалы, используемые в качестве разбавителей, не влияют на цвет, поскольку их показатель преломления очень близок к показателю преломления почвы.
- Растворители — это летучие жидкости, которые добавляются на определённом этапе для снижения вязкости влажной краски. Они должны очень быстро испаряться при нанесении краски на поверхность, чтобы обеспечить высокую вязкость и, следовательно, отсутствие подтёков. Растворитель может повлиять на конечный результат, поэтому очень важно использовать правильный тип растворителя для конкретной системы смол.
- Сиккативы добавляются в краски на масляной основе для ускорения процесса высыхания. Чаще всего используются соединения свинца, марганца или кобальта.
Образование плёнки:
Краски можно разделить на две группы в зависимости от способа образования затвердевшей плёнки. Это краски, не поддающиеся конверсии, и краски, поддающиеся конверсии.
- Непреобразуемые материалы полностью зависят от испарения растворителя в процессе сушки. Их преимущество заключается в простоте и высокой скорости высыхания. Однако они образуют тонкие плёнки с плохой адгезией и химической стойкостью. Кроме того, они могут растворяться в исходном растворителе, что затрудняет повторное нанесение покрытия, если не использовать методы распыления.
- Преобразуемые системы — это системы, в которых материал с низкой молекулярной массой и низкой вязкостью преобразуется в затвердевшую плёнку с высокой молекулярной массой. Это химическое, а не просто физическое изменение, как в случае с неконвертируемыми системами. Процесс затвердевания проходит в три этапа:
- Неотверждённая стадия, на которой растворители растворяют смолу. Все краски должны находиться на этой стадии перед нанесением.
- Частично отверждённая стадия, на которой растворители могут вызывать набухание смолы
- Отверждённая стадия, на которой растворители не оказывают химического воздействия на плёнку.
