Сучасний ремонт або будівельні роботи важко уявити без застосування водоемульсійних фарб, які в даний час є одним з найпопулярніших видів лакофарбових матеріалів. А адже ще до середини XX століття про ці фарбах мало що було відомо і доводилося застосовувати шкідливі і незручні у використанні і зберіганні масляні і емалеві фарби. Зараз на заміну їм прийшли водоемульсійні фарби, які призначені як для внутрішніх фарбувальних робіт, так і для зовнішнього фарбування будівель і конструкцій. Ці фарби чудово лягають практично на будь-яку поверхню, включаючи цеглу, бетон, дерево, штукатурку. При цьому пофарбована поверхня набуває привабливий і охайний вигляд, а характерний для інших лакофарбових матеріалів неприємний запах відсутній.
Кожному, хто вже пробував або тільки збирається використовувати водоемульсійні фарби буде корисно дізнатися декілька цікавих фактів про склад цих фарб, видах і характеристиках використовуваних полімерів, їх експлуатаційні характеристики і рекомендаціях по використанню. Не менш цікавою і корисною також буде інформація про історію створення водоемульсійних фарб.
Історія створення водно-дисперсійних фарб
Перші наукові дослідження в області створення ВД фарб датуються початком XX століття, коли відомий німецький хімік Фріц Клатте відкрив поливинилацетат, більш відомий як клей ПВА. Саме ПВА, а точніше його дисперсія, став основою водно-дисперсних фарб, що з'явилися вже в 20-і роки. Пізніше в Німеччині розробили другий тип дисперсії - бутадієн-стирол.
Однак розвиток цієї галузі істотно уповільнювався низкою світових воєн. Коли ж військові пристрасті вщухли, і виникла необхідність відбудовувати і відновлювати зруйновані міста, роботи зі створення водно-дисперсійних фарб поновилися. І вже до кінця 40-х років були розроблені акрилові фарби, які спочатку призначалися для художників і випускалися в невеликих тюбиках. Розчинялися ці фарби, на відміну від сучасних акрилових, не водою, а уайт-спіритом або скипидаром. Але вже в 1960 році американський художник Леонард Боку створив першу водорастоврімую акрилову фарбу, завдяки чому сфера застосування її значно розширилася.
В СРСР водно-дисперсійні фарби на основі бутадієн-стиролу і акрилу не з'являвся на прилавках магазинів аж до 90-х років, коли вони вперше стали ввозитися з-за кордону. Радянська промисловість обмежувалася лише випуском полівінілацетатних фарб, які використовувалися для промислових потреб. Тому з появою на ринку лакофарбових матеріалів акрилових водно-емульсійних фарб перед виробниками і споживачами виникла непроста задача - навчитися правильно робити і використовувати цю продукцію.
Склад і характеристики основних компонентів втиснути фарби
В узагальненому випадку з складу втиснути фарби входять дрібні частки полімерів, які знаходяться в підвішеному стані у водному середовищі. До цієї основи виробники додають найрізноманітніші речовини, які і визначають конкретну марку і властивості фарби. Так, наприклад, до складу фарб можуть вводити загусники, антисептики, диспергатори і пластифікатори, а також антифризи, піногасники і інші добавки.
Остаточне співвідношення різних компонентів буде залежати, головним чином, від призначення втиснути фарби. Як пленкообразователя в складі фарби може бути поливинилацетат, бутадієн-стирол, стирол-акрилат, акрілат або версатат. Так як фарба спочатку має білий колір, спеціально вводять білий пігмент - оксид цинку або діоксид титану. Для недорогих фарб можуть використовувати крейду, який додатково виконує функцію наповнювача. З цією ж метою використовують барит, кальцит, тальк, слюду, але частіше наповнювач роблять комплексним, додаючи відразу кілька мінералів. Щоб надати фарбі потрібної консистенції, додають спеціальний загущувач. Найчастіше з цією метою використовують клей КМЦ - карбоксиметилцеллюлозу. Вся ця складна система різних компонентів фарби знаходиться в розчиннику, роль якого виконує деминерализованная вода.
Залежно від марки фарби, змінюються і пропорції входження окремих компонентів. Однак в загальному вигляді склад втиснути фарби має наступні процентні відносини по масі: пленкообразователь - 50% (водна дисперсія 50-60%), пігменти і наповнювачі - 37%, пластифікатори - 7%, інші добавки - 6%.
Характеристики втиснути фарби в залежності від виду пленкообразователя
В якості сполучного полімеру в складі фарб на водній основі можуть використовуватися п'ять видів плівкоутворювачів, які багато в чому визначають переваги і недоліки певного типу фарби.
Найменш якісними вважаються водоемульсійні фарби на основі полівінілацетату. Маркуються такі фарби «ВД-ВА» і мають дуже вузьку сферу застосування. В побутових цілях при ремонті або будівництві ці фарби не використовують, так як з часом вони жовтіють, а пофарбована поверхня покривається щільною і непрозорою плівкою. До того ж фарби «ВД-ВА» є Неводостійка.
На відміну від фарб на основі ПВА, водоемульсійні фарби на бутадієн-стирол стійкі до вологи, але також утворюють щільну плівку і погано переносять вплив сонячних променів. Для маркування цих фарб використовують скорочення «ВД-КЧ».
Фарби на основі стирол-акрилату маркують «ВД-АК». Ці фарби значно перевершують за своїми якісними характеристиками фарби на ПВА і бутадієн-стирол, що дозволяє наносити їх на зовнішні та внутрішні поверхні. Завдяки малим розмірам полімерних частинок, фарби «ВД-АК» мають відмінну адгезію практично до всіх типів поверхонь, а проникнення частинок в пори на поверхні, що фарбується збільшує міцність. Такі фарби утворюють пористе покриття, яке стійке до дії вологи і сонячного випромінювання.
Водоемульсійні фарби «ВД-АК» можуть також виготовлятися на основі акрилату. Вартість таких фарб трохи вище, ніж фарб на стирол-акрилату, але зате покриття з акрілата володіє більшою стійкістю до атмосферних впливів і забезпечує кращу жорсткість пофарбованої поверхні.
Останньою розробкою є фарби «ВД-АК» на основі версатата. Цей полімер не поступається за своїми якісними характеристиками акрилових фарб, але при цьому вартість його нижче, ніж акрилового полімеру.
Водоемульсійні фарби: етапи виробництва
Технологія виробництва втиснути фарби включає в себе 4 основні етапи:
• З'єднання водної дисперсії полімеру з пігментом і наповнювачем;
• Диспергирование пігментного пасти;
• Введення додаткових компонентів;
• Фільтрація готової суміші, фасовки.
В процесі диспергації відбувається тонке подрібнення рідких або твердих тіл. Цей метод використовується для отримання аерозолів, суспензій, порошків і емульсій. Цю процедуру проводять в спеціальних Диспергатори - кульових і бісерних млин. При роботі апарату в вертикальної і горизонтальної робочої камері відбувається подрібнення компонентів. Досягається це за допомогою вала з дисками, які розганяють металевий бісер (до 4 мм в діаметрі) або сталеві кульки (більше 30 мм в діаметрі). Чим більша питома вага і твердість кульок, тим інтенсивніше відбувається розпорошення.
Після диспергації отриману пігментну масу поміщають в діссолвер з встановленої в ньому рамною мішалкою. Обертання мішалки не дає липким і густим компонентів осідати на дні і стінках діссолвера. В ході цього процесу відбувається остаточне доведення складу фарби до стандартних якісних характеристик. Як правило, на кожну операцію йде приблизно 20-30 хвилин, але цей час може змінюватися в залежності від технічних характеристик диспергатора, диссольвера, а також від обсягу і характеристик компонентів суміші.
Завершальним етапом є фільтрація і фасування готової фарби. При цьому весь процес виробництва повинен здійснюватися при температурі не нижче + 5 ° С, щоб фарба не втратила своїх властивостей.
Водоемульсійні фарби: основні переваги та недоліки
Характеристики, а, отже, і позитивні і негативні якості водоемульсійних фарб визначаються типом і кількістю полімерного сполучного. Однак незалежно від типу пленкообразователя все фарби на водній основі вигідно відрізняються від інших лакофарбових матеріалів тим, що є екологічно чистими і нетоксичними. До того ж при роботі з ними практично відсутній будь-який запах. Водоемульсійні фарби легко розбавляти водою, вони не горючі, а випадкові краплі можна легко видалити вологою ганчіркою. Покриття водоемульсійних фарб міцне, еластичне і довговічне - без значного осипання і зносу фарба може прослужити до 15 років, а завдяки легкості введення барвників, її можна самостійно колеровать в потрібний колір. До додаткових переваг акрилових фарб слід віднести стійкість до вологи і ультрафіолету, а також стійкість до пожовтіння, що дозволяє покриттю довго зберігати первісний колір і блиск.
Однак є у водоемульсійних фарб і свої недоліки. Так, на відміну від масляних і алкідних фарб, зберігати і проводити фарбувальні роботи з фарбами на водній основі можна тільки за умови, що температура повітря вище + 5 ° С. При більш низьких температурах фарба нерівно розподіляється і довго сохне. Вартість водоемульсійних фарб вище ціни альтернативних лакофарбових матеріалів, але тут необхідно враховувати, що робота з водно-дисперсійними фарбами і прибирання плям значно простіше і приємніше, ніж з органо-розбавляють фарбами.
Вибір якісної втиснути фарби
При виборі фарби слід звертати особливу увагу на наступні моменти:
• Область застосування - від того, для яких робіт купується фарба, і в яких умовах буде проводитися фарбування, буде залежати тип водно-дисперсійної фарби. Існують фарби для зовнішніх і внутрішніх робіт, для вологих і сухих приміщень.
• Зовнішній вигляд - водоемульсійні фарби можуть давати глянсове, матове або шовковисто-матове покриття. Для стель і шпалер краще підійдуть матові і шовковисто-матові фарби, але вони не так стійкі до зносу, як глянцеві поверхні.
• Колір - найчастіше, водно-дисперсійні фарби мають білий колір. При цьому якість кольоровості фарби можна оцінити за ступенем білизни. Якщо при виробництві використовувалися якісні і дорогі пігменти, то фарба в результаті буде мати виключно білий колір, без відтінків і розлучень. Бажаний колір фарбі можна додати за допомогою спеціальних кольорів.
• Укривістость - від цього показника буде залежати витрата фарби, а також кількість наносяться шарів. Приблизно оцінити покриваність можна, розрахувавши щільність фарби. Для цього масу ділять на обсяг фарби. В середньому щільність якісної фарби повинна бути 1,5 кг / л.
• Маркування - в залежності від сполучного полімеру, фарби маркують «ВД-ВА», «ВД-КЧ» і «ВД-АК». Після літерного позначення слід цифра, яка вказує область застосування фарби - «1» для зовнішніх робіт і «2» для внутрішніх робіт.
• Виробник і ціна - в магазинах пропонується широких асортимент водно-дисперсних фарб вітчизняних і зарубіжних виробників. Довіряти свій вибір краще тим компаніям, які мають досвід виробництва фарб не менше 3-х років, і вже заслужили довіру споживачів. Ціна на водоемульсійну фарбу залежить, перш за все, від поточної ціни на складові компоненти. При цьому не варто шукати дешевих варіантів, так як в цьому випадку велика ймовірність придбати неякісну фарбу. Орієнтувати слід на ціну не менше 1 у.о. за літр фарби.
Рекомендації по проведенню фарбувальних робіт
Як і при роботі з іншими лакофарбовими матеріалами, перш ніж приступати до фарбування водоемульсійною фарбою, необхідно ретельно підготувати поверхню, що фарбується - очистити від бруду, пилу і залишків попередньої фарби. Нерівності поверхні також бажано вирівняти шпаклівкою, а потім зашкурить.
При проведенні фарбувальних робіт в холодну пору, банку з фарбою попередньо витримують у приміщенні мінімум 24 години, а потім розкривають банку і видаляють з поверхні фарби будь-які плівки і включення. Фарбувати краще відразу на 10% більше фарби за обсягом, ніж було попередньо розраховане, так як реальних витрата завжди нижча за заданий виробником, а точно отколеровать додатковий обсяг фарби не вийде.
Якщо попередньо на поверхню нанести шар грунтовки, то при фарбуванні можна значно скоротити витрату водно-дисперсної фарби.