Кремнійорганічні фарби: склад і застосування

Як пленкообразующего речовини у виробництві кремнійорганічних емалей застосовують розгалужені поліорганосилоксани, що відрізняються високою термостійкістю протягом тривалого часу (від 200 до 500 - 700 ° С). Випускаються кремнийорганические лаки є розчинами поліметілфенілсілоксанов в ксилолі, толуолі або інших розчинниках з вмістом нелетких речовин від 20 до 70% (мас). Введення пігментів і наповнювачів в кремнийорганические емалі сприяє підвищенню термостійкості покриттів, твердості і механічної міцності.

Склад

В склад кремнійорганічних лаків входить модифікатор, прискорювач висихання, розчинники та кремнійорганічний полімер. До складу емалей і грунтовок, крім того, вводять пігменти і наповнювачі.
Як пленкообразующего речовини застосовують кремнійорганічні лаки немодифіковані і модифіковані (КО-08, КО-85, КО-815, КО-921 і ін.). Для модифікації використовують поліефіри, поліакрилати (БМК-5 та ін.), Коллоксилин, етилцелюлозу.
Прискорювачами висихання служать сикативи, солі карбонових кислот (октоати цинку, кобальту), поліорганосілазани. Зазвичай їх вводять перед застосуванням лакофарбових матеріалів, бо при зберіганні вони можуть викликати утворення нерозчинного продукту, тобто випадання полімеру з розчину.

Отримання

Кремнійорганічні емалі і грунтовки отримують в три стадії:

отримання розчину модифікатора (етилцелюлози, коллоксилина, смоли БМК-5 та ін.),
отримання пігментного пасти,
складання емалі або грунтовки з подальшою типизацией їх і очищенням через ватно-марлевий фільтр.

Розчин модифікатора отримують в вертикальному змішувачі в суміші активних органічних розчинників з застосуванням підігріву. Пігментну пасту отримують в кульової млині, футерованной порцеляновими плитками і заповненої порцеляновими або уралітовимі кулями. Диспергирование пігментів проводять в середовищі кремнійорганнческіх лаків або розчинів модифікаторів до необхідного ступеня дисперсності.

Властивості і застосування

На основі кремнійорганічних полімерів випускають великий асортимент електроізоляційних, термостійких і атмосферостійких лакофарбових матеріалів. кремнійорганічні ЛФМ поряд з термостійкістю і високими електроізоляційними показниками володіють, атмосферо-і тропікостойкостью, в тому числі в умовах вологого тропічного клімату. Вони добре зберігають зовнішній вигляд і блиск після тривалого впливу високих температур (до 250 ° С), стійкі і окислювальному деструкцін і дії сонячної радіації.

Кремнійорганічні емалі тривало захищають від атмосферної корозії вироби і споруди з дерева, бетону, чорних і кольорових металів. Дані про властивості кремнійорганнческіх лаків, емалей, грунтовок і шпаклівок наведені в таблиці.

Що таке кремнийорганическая фарба

Кремнійорганічна фарба - це фарбувальний матеріал, створений на основі поліорганосілоксановой полімерів. Багатокомпонентна суспензія, що містить різні фарбувальні пігменти, в яку можуть додаватися в залежності від потрібних експлуатаційних характеристик добавки, силіконові смоли і органічні розчинники.

Існує два види кремнийорганической фарби:

З обмеженим рівнем термостійкості. Здебільшого застосовується для фарбування фасадів будівель, випускається в широкій палітрі. Обмеження пов'язані з термостійкістю пігментів, які входять до складу емалі. При температурі вище +150 ˚C структура пігментів руйнується і покриття втрачає свій колір. Термін експлуатації цієї категорії емалей 10 - 15 років.
Термостійка. Застосовується для запобігання корозії на сталевих, титанових і алюмінієвих поверхнях, для захисту від тривалого температурного впливу або вологий середовища деталей промислового обладнання. Цю категорію емалі часто застосовують для фарбування печей, димоходів, камінів і іншого опалювального обладнання, щоб уникнути зниження міцності матеріалів, схильних до кристалізації солей.

Основні характеристики

Кремнійорганічні фарби використовують для зовнішньої обробки. Ця категорія лакофарбових матеріалів відповідно володіє характеристиками, необхідними для фарбування поверхонь, що знаходяться на відкритому повітрі:

Стійкість до ультрафіолету. Висока опірність впливу сонячних променів,
Водопроникність (абсорбція). Після повного висихання фарби проникнення води не спостерігається,
Здатність до стирання: стійкість досягає більше трьох з половиною тисяч циклів,
Час висихання. Повністю висихає протягом двох годин після нанесення останнього шару,
Термостійкість. Термостійкі емалі витримують температуру до +600 ˚C.

Плюси і мінуси

Плюси кремнійорганічних ЛФМ:

Фарбувальні роботи можна проводити при температурі від + 40 до -20 ˚C,
Покриття витримує екстремальні температурні умови (від -60 до +150, +600 ˚C в залежності від термоустойчивости),
Тривалий термін служби: більше 15 років,
Прекрасний захист від корозії і попадання вологи,
Великий вибір кольорів,
Хороші електроізоляційні властивості,
Відносно невисока ціна,
Чи не розчиняються в більшості розчинників і хімічно інертні по відношенню до більшості хімічних реактивів.

Мінуси кремнійорганічних ЛФМ:

Сильні токсичні випари, що виділяються складом при висиханні, дуже шкідливі для людини,
Безпосередній контакт з кремнийорганической фарбою протягом тривалого часу впливає на слизові людини і завдає шкоди здоров'ю,
Кремнійорганікі може використовуватися тільки для зовнішніх робіт,
Не можна наносити на вологі поверхні: після дощу, снігу або інею.

Де застосовується

Фарба кремнийорганическая фасадна широко застосовується в будівництві для декоративного атмосферостійкого фарбування зовнішніх поверхонь будівель і споруд. Використовується також для захисного покриття цегляних, бетонних, кам'яних, обштукатурених дерев'яних і попередньо загрунтованих металевих елементів будівель.

Гідрофобні властивості фарби знаходять застосування при захисному фарбуванні фундаментів будівель і поверхонь з шиферу.

Кремнійорганічна емаль з високою термостійкістю широко використовується в промисловості для фарбування і захисту різних нагрівальних приладів, деталей електродвигунів, трансформаторів і двигунів внутрішнього згоряння. Як захисту від води і корозії металів застосовується в мостобудуванні, суднобудуванні, для фарбування опор і портових конструкцій.

Знайшла широке застосування на всіх промислових виробництвах і підприємствах народного господарства, де потрібна робота механізмів, пристроїв, резервуарів і приміщень в екстремальних температурних або атмосферних умовах.

Особливості роботи: підготовка поверхні, фарбування

Кремнійорганічна емаль може наноситися на поверхню декількома способами:

За допомогою малярного валика або пензлика. Таким способом дуже складно контролювати товщину покриття, яка впливає на адгезію з поверхнею, що фарбується, а також на подальші експлуатаційні властивості,
За допомогою пневматичного фарборозпилювача. Недолік в великій витраті лакофарбового матеріалу і чималій кількості отруйних випарів в повітрі від що входять до складу фарби розчинників,
Офарблювана деталь повністю занурюється в барвник. За умови певних розмірів деталі і наявності відповідної за обсягом ємності.

Щоб товщина шару емалі при фарбуванні не перевищувала рекомендованих 30 - 50 мкм, найчастіше її наносять без всякої грунтовки, але в 2 - 3 шари з різницею приблизно в 15 хвилин. У деяких випадках для фарбування металевих поверхонь необхідна попередня очистка, знежирення за допомогою розчинників, а потім грунтування в пару шарів.

Старе потріскане покриття видаляють механічним або хімічним способом. Інші поверхні перед фарбуванням ретельно очищають від жирового нальоту, пилу та інших забруднень.

Фасадна кремнийорганическая емаль завдяки спеціальним добавкам висихає на відкритому повітрі. Для термостійкої емалі існують промислові сушки, які обдувають пофарбовану поверхню при високій температурі.

Фарбування поверхонь кремнийорганическими лакофарбовими матеріалами необхідно проводити з обов'язковим дотриманням правил техніки безпеки. При всіх чудових, корисні властивості кремнійорганікі ці емалі залишаються дуже токсичними, тому для роботи з ними необхідна спеціальна захист.

Коротка характеристика

Кремнійорганічні матеріали являють собою велику різноманітність рідин, смол і всіляких каучуків. Їх склад відрізняється високим вмістом взаємодіючих між собою кисню і кремнію. Спільно вони утворюють дуже міцні і стійкі сполуки. Суспензія з безліччю компонентів містить фарбувальні пігменти. Залежно від необхідних експлуатаційних характеристик, в них додають:

силіконові смоли,
добавки,
органічні розчинники.

Кремнійорганічні фарби діляться на два види: з обмеженим ступенем термостійкості і термостійкий.

Перший варіант застосовують для фарбування фасадної частини будівель. Така фарба випускається різних кольорів і відтінків. На обмеження рівня термостойкости впливають входять до складу пігменти. Вони не витримують температуру понад +150 о С. Їх структура руйнується і в результаті покриття втрачає свій колір. Термін експлуатації такого виду продукції складає 10-15 років.

Термостійка емаль застосовується в запобіганні корозії на поверхнях з титану, сталі та алюмінію. Вона служить захистом деталей промислового обладнання від вологого середовища і тривалої дії температури. Її часто використовують для фарбування печей, камінів, димоходів та інших видів опалювального обладнання. Покриття не допускає зниження міцності матеріалів, які піддаються кристалізації солей.

Основні властивості

Кремнійорганічні лакофарбові матеріали мають особливі властивості, властивими тільки цій категорії покриття. Вони використовуються для фарбування зовнішнього покриття, Оскільки мають всі характеристики для фарбування поверхонь на відкритому повітрі. Їх склади забезпечують високу якість і підвищену стійкість забарвлених предметів.

Фарби такого типу мають водовідштовхувальним ефектом. Ці лакофарбові кошти не сприймають температурні режими, тому зовнішні впливи на них практично не впливають. Морозостійкість і переносимість дуже високих температур дозволяють застосовувати в умовах з різним кліматом.

Спеціальні антикорозійні добавки в складі лакофарбових покриттів покращують їх якість. Вони стійкі до будь-яких погодних умов. Емалі і фарби містять також акрилові смоли і етиловий ефір целюлози. Ці речовини допомагають досягти швидкого висихання, що фарбується.

Різні пігменти в складі сучасного лакофарбового матеріалу значно розширили кольорову палітру. Крім високої термостійкості, покриття зберігає свої декоративні властивості тривалий період часу.

Переваги і недоліки

Кремнійорганічні емалі мають свої особливості, а також плюси і мінуси, властиві лише цьому покриттю. Вони відрізняються наступними перевагами:

вологостійкість і водонепроникність,
термостійкість,
стійкість до займання і ультрафіолетових променів,
світлостійкість і атмосферна стійкість,
швидке висихання після фарбування,
різноманітна колірна гамма,
не боїться хімічного впливу,
мінімальний витрата,
ефективна антикорозійний захист для металевих поверхонь,
можливість фарбування при мінусових температурах.

Крім характерних особливостей і позитивних властивостей, у кремнійорганічних матеріалів є свої недоліки. У числі мінусів:

в процесі висихання виділяються токсичні випари,
при тривалому контакті фарби негативно впливають на організм людини,
вони призначені тільки для зовнішніх робіт.

Лакофарбові склади кремнийорганической групи знаходять широке застосування в промисловості. Завдяки своїм складом вони відрізняються від інших аналогів. Вони не вимагають грунтування робочої поверхні перед фарбуванням.

Особливості застосування

Фарби та емалі з кремнийорганическими сполуками можна наносити трьома способами:

За допомогою малярного валика або кисті, але при такому нанесенні важко контролювати товщину шару покриття. Вона впливає на подальші експлуатаційні властивості і адгезію з забарвлюваним матеріалом.
При застосуванні пневматичного фарборозпилювача йде велика витрата фарби. Під час роботи виділяється велика кількість отруйних випарів в повітрі через розчинників у складі лакофарбового матеріалу.
Є можливість занурювати в емаль деталі повністю. Однак це можливо за умови, що їх розміри підійдуть під обсяг ємності з барвником.

Рекомендується наносити шар покриття шаром 30-50 мкм. Щоб воно не перевищувало ці параметри, можна не застосовувати ґрунтовку, а виконувати фарбування 2-3 рази з інтервалом в 15 хвилин. Іноді для фарбування металевих поверхонь необхідна попередня очистка. Після цього її потрібно знежирити і зробити грунтовку в 2 шари.

Якщо старе покриття потріскалось, його обов'язково очищають механічним або хімічним способом. З інших поверхонь можна тільки прибрати жировий наліт і видалити сліди забруднень перед фарбуванням.

Використовуючи кремнийорганические лакофарбові речовини, необхідно завжди дотримуватися правил безпеки. Незважаючи на багато корисних властивостей і чудові характеристики, такий продукт залишається токсичним. У роботі з ним треба застосовувати захисні засоби.

Особливі властивості

Фарби на основі кремнійорганічних сполук мають ряд позитивних характеристик:

Мають високу термостійкість і морозостійкістю (переносять температурні коливання до 60 градусів).
Володіють відмінною водостійкістю.
Прекрасно переносять вплив агресивного середовища.
Чи не вигорають і не міняють колір під впливом ультрафіолетових променів.
Промисловістю випускається велика кількість різних кольорів цих лаків і фарб, що дає можливість без проблем вибрати потрібний відтінок.
Невеликий витрата фарби при покритті поверхонь робить ці матеріали економічно вигідними.
Недорого коштують.
Відмінно наносяться на поверхні при температурах від -20 градусів до + 40.
Забезпечують металу, пофарбованого такими покриттями, високий антикорозійний захист.

Недоліком лакових емалей на основі кремнійорганічних сполук є висока токсичність випарів при висиханні. При тривалому контакті з ними у людини виникає реакція як на наркотичні речовини.

У зв'язку з цим такі матеріали використовуються виключно для зовнішніх вуличних робіт. Якщо фарбувальні роботи ведуться в приміщенні, необхідно використовувати респіратор.

Області застосування

Найчастіше кремнийорганическая фарба і лак застосовуються при проведенні зовнішніх опоряджувальних робіт у будівництві. Ці матеріали завдяки таким своїм технічним характеристикам, як стійкість перед впливом атмосферних опадів і довговічність, використовують для покриття поверхонь фасадів і вуличних будівель.

Такі фарби не тільки створюють захист поверхні будівель і споруд, вони здатні відмінно декорувати їх і прикрашати. Ці лакофарбові матеріали прекрасно тримаються на поверхнях:

Київський лакофарбовий покриває шар, нанесений на поверхні пічних труб, димоходів, електричних печей, прекрасно переносить особливо високі температури без зміни кольору і порушення стійкості і цілісності поверхні.

Завдяки особливим вогнетривким і ізолюючим властивостям, лаки і фарби на кремнийорганической основі застосовуються для фарбування виробів, які використовуються в побуті для приготування їжі і переносять часте нагрівання.

Для цих цілей застосовуються особливі лакофарбові матеріали, які відносяться до групи харчових лаків, допущених до покриття виробів, що контактують з продуктами харчування людей і тварин.

Відповідно до санітарно-харчовими вимогами ці матеріали бувають двох видів:

Лаки і фарби, які мають дозвіл на застосування на будь-яких поверхнях без обмеження. Такі матеріали придатні для застосування їх в будь-яких цілях, в тому числі і в громадських будівлях, лікарнях, дитячих садах і школах.
Лакофарбові матеріали, що мають обмеження і допущення для деяких видів робіт.

Лакофарбові матеріали, які мають дозвіл на необмежене їх застосування, часто використовуються для покриття внутрішніх поверхонь жерстяних консервних банок.

Підготовка поверхонь

Будь-які лакофарбові матеріали, в тому, числі і ті, що виготовлені із застосуванням кремнійорганічних з'єднань, необхідно наносити на фарбується предмети, точно дотримуючись технологію ведення малярних робіт.

Якщо справа стосується покриття металів, то слід попередньо очистити виріб від бруду, слідів масел, іржі, залишків старої фарби. Після того як всі забруднення будуть видалені, очищений метал необхідно знежирити. Знежирення поверхонь відбувається за допомогою розчинників.

Очищення поверхонь під фарбування виробляють ручним або механічним способами. У разі необхідності, деякі поверхні перед фарбуванням покриваються одним або двома шарами грунтовки суміші, сумісної з лакофарбовими матеріалами.

Витрата грунтовок сумішей і фарб залежить від площі поверхні, що покривається, кількості шарів і якості фарбується основи. Для фарбування бетону або цегли знадобиться більшу кількість грунтів і фарби, ніж при нанесенні їх на метали.

Після грунтування необхідно на деякий час відкласти подальші малярні роботи, щоб дати грунту повністю висохнути. Кремнійорганічні склади не наносять на вологе, вкриті росою, інеєм, снігом поверхні.

Підготовка фарбувальних речовин до нанесення на поверхні

Кремнійорганічна емаль продається вже готової до вживання, і ніяких маніпуляцій перед її вживанням проводити не потрібно. Якщо вона з якихось причин загусла, її можна розвести до необхідної консистенції ксилолом або толуолом. Після того як розчинники будуть додані в основний фарбувальний склад, отриману суміш необхідно ретельно перемішати.

Не рекомендується розбавляти лаки і фарби з метою зменшення їх витрати, так як в цьому випадку плівка, що утворюється розведеної фарбою, буде мати більш низькі показники міцності і якості, знизиться її декоративність і водостійкість.

Фарбування поверхонь

Емалі, лаки і фарби на кремнийорганической основі можуть наноситися:

аерографом,
краскопультом,
ручним фарбуванням кистю або валиком,
методом занурення виробу в барвник.

Фарбування можна проводити при температурі навколишнього середовища від -20 до +40 градусів Цельсія. Єдиним обов'язковою умовою є те, що фарбується повинна бути повністю сухий.

Металеві поверхні забарвлюються в два-три шари, покриття фарбами бетону, штукатурки, цементу та цегли відбувається трьома шарами. Перед нанесенням кожного наступного шару попереднього дають просохнути. Чим більше пориста і пухка основа у поверхні, тим вище витрата лакофарбових матеріалів.

Такі чудові властивості кремнійорганічних емалей і фарб, їх високий рівень термостійкості, довговічність і особлива міцність, зробили їх особливо затребуваними у виробництві, будівництві та побуті.

Технічні характеристики кремнійорганічних емалей

Основною технічною характеристикою вважається - термостійкість. Ними фарбують каміни, печі, мангали, шифер. Фарбування підлягають конструкції, які піддаються впливу високих температур.

Перед нанесенням емаль в банку слід перемішати, збовтати. Інакше відтінок кольору буде не рівномірним.

Переваги даних емалей:

морозостійкість,
термостійкість,
вологостійкість,
Не горючий,
стійка до сонячних променів,
широка палітра,
стійкість до хімічної дії,
нанесення при мінусових температурах,
захист про корозії.

Крім достоїнств має недоліки. У процесі висихання виділять шкідливі токсичні гази. Негативно впливає на організм при тривалих малярних роботах.

КО-811

Фарба КО-811 призначена для фарбування конструкцій з металу і титану, які піддаються температурним режимом до +400 градусів за С. До складу входить суспензія розчину на основі кремнийорганического лаку КО-8 і смоли. Наносять фарбу валиком, пензлем. Також можна і методом розпилення. Час висихання залежить від ступеня. До 5 ступеня покриття висихає за дві години при температурі +200 градусів за С.

Перед нанесенням виробник рекомендує ретельно перемішувати емаль. Пігменти осідають на дні. Для рівномірного кольору, суспензію слід добре розмішати. Якщо фарба загусла, до потрібної консистенції можна розбавити розчинником Р-4. При роботі дотримуйтесь заходів безпеки. Тримайте тару далеко від відкритого вогню.

КО-813

Дану емаль можна поставити в рейтингу на ряд вище. Вона термостійкий. Утворене покриття після висихання витримує температуру до +500. Призначена для фарбування виробів, конструкцій з металу в приміщеннях з підвищеною вологістю.

Київський лакофарбовий матюкав проводиться у вигляді алюмінієвої пудри і лаку КО-815. Компоненти змішуються в пропорції 94: 6 перед застосуванням. Температура висихання до 3 ступеня повинна бути +150 С. Час повного висихання при температурі +20 С - 72 години. Плівка поверхні повинна бути гладкою і однорідною. Колір - сріблястий. Поверхня заздалегідь гарантувати не треба. Після розведення емаль придатна протягом 8 годин. Поєднується з розчинниками - толуол. розчинник Р5. Продукція виготовляється відповідно до ГОСТ 11066-74.

Кремнійорганічна емаль КО-88 має підвищену атмосферо-, волого-, бензостойкость. Покриття, утворене емаллю, має твердість, міцність і еластичність.

Емаль термостійка. Утворене покриття після висихання витримує температуру до +500. Призначена для фарбування виробів, конструкцій з металу в приміщеннях з підвищеною вологістю.

Київський лакофарбовий матюкав проводиться у вигляді алюмінієвої пудри і лаку КО-05. Компоненти змішуються в пропорції 100: 21 перед застосуванням (100 частин лаку і 21 частина пудри). Наноситься в два шари. Способи нанесення безповітряний або пневматичний. Температура висихання між шарами при температурі +20 С - 30 хвилин. Час повного висиханія- 120 хвилин (2 години) при +150 С. Плівка поверхні повинна бути гладкою і однорідною. Колір - сріблястий. Поверхня заздалегідь гарантувати не треба. Після розведення емаль придатна протягом 8 годин. Поєднується з розчинниками - ксилол, сольвент. Продукція виготовляється відповідно до ГОСТ 23101-78.

КО-8101

Київський лакофарбовий матеріал захищає металеву поверхню від корозії. Фарба не вимагає попередньої грунтовки. Експлуатується при температурах від - 60 С до +600 С. Багатий колірний спектр: чорний, синій, сірий, зелений, червоний, жовтий, бежевий, червоно-коричнева. Захищає від руйнування при агресивному впливі довкілля: туман, бензин, масло мінеральне.

Зовнішній вигляд після повного висихання однорідна захисна плівка. Проводиться за нормами, зазначеними в ТУ 2312-237-05763441-98. Рекомендується наносити в 2-3 шари. Сумісні розчинники - ксилол і толуол. Часовий проміжок повного висихання 72 години.

КО-8104

Кремнійорганічна фарба властива захищати конструкція від агресивного середовища при +600 С. Сфера застосування дуже широка. Активно застосовують на підприємствах машинобудівної промисловості. Надає багату кольорову палітру. Червоний, жовтий, чорний, синій, зелений, червоно-коричневий, блакитний, сріблястий, сірий.

Розчинник - розчинником 646, сольвентом або ксилолом.

Допускається нанесення при низьких температурах. Фарбується заздалегідь не потрібно гарантувати. Однак очистити від бруду, знежирити необхідно. Термін зберігання 1 рік (12 місяців). Зберігається при мінусових і плюсових температурах. Остаточно висихає за 72 години.

КО-870

КО 870 застосовується для фарбування бетонний, залізобетонних, цегляних поверхонь. Захисна плівка стійка до впливу мінеральних масел, розчинів солей. Перед початком роботи суміш добре перемішати. Розмішати до зникнення осаду. Колір повинен бути рівномірним. Почати використовувати після розмішування.

Час висихання між шарами від 30 хвилин до 120 хвилин (2 годин). Гарантійний термін зберігання 12 місяців.

КО-868

Належить до групи термостійких емалей. Крім конструкцій з металу, також фарбують бетон, цегла, камінь. Відрізняється високими захисними властивостями. Стійка до впливу мінеральних масел, а також сольового туману. Наносити можна при негативних температурах без попередньої грунтовки. Час висихання становить 72 години. Наносити 2-3 шари.