Рынок лакокрасочных материалов Беларуси сегодня заполнен различными видами растворителей, отличающимися стоимостью, составляющими компонентами и назначением. Такое разнообразие связано с их технической особенностью: определённая марка соответствует конкретному виду лаков и красок. Поэтому, для большей эффективности применения, следует максимально ответственно подходить к выбору данной продукции.
Что такое растворитель?
Традиционно под этим термином подразумевается определённое химическое средство, способное растворять другие вещества. При этом они могут находиться в любом агрегатном состоянии – твёрдом, сжиженном или газообразном. Наиболее известный и распространённый на Земле из подобных составов, это обычная вода. Она хорошо растворяет в себе целый ряд соединений, разнообразной консистенции и происхождения.
Реагенты неорганического происхождения более безопасны в использовании, чем органические. Ещё один плюс – низкая стоимость. Но спектр их применения гораздо уже, нежели у органических аналогов. Они меньше совместимы с растворяемыми компонентами, летучесть у них также хуже. В этом смысле органика выглядит предпочтительнее, поскольку диапазон её использования значительно обширнее из-за лучших свойств.
Органические составы подразделяются на две большие группы:
- Однородные.
- Неоднородные.
К первой разновидности относят уайт-спирит, скипидар и схожую с ними по химическим показателям продукцию. В их основе лежат спиртосодержащие компоненты. Неоднородные изготавливаются из нефтепродуктов и эфиров. Среди их плюсов можно назвать высокую летучесть и проникающую способность в обрабатываемые поверхности. Главный же минус – повышенная склонность к воспламенению и токсичность, что требует в обращении с ними соблюдения необходимых правил безопасности.
Свойства
Для оценки пригодности приобретаемой марки растворителя для конкретных целей, ознакамливаются с его главными физико-химическими свойствами:
- Показатель летучести.
- Однородность.
- Коагуляционное значение.
- Кислотное значение.
- Процентное содержание Н2О.
Летучесть рассчитывается в соотношении с этиловым эфиром, и характеризует быстроту испарения. От этого, например, зависит быстрота высыхания разбавленного лако-красочного материала. Летучесть в 5 единиц означает, что испаряться он будет впятеро медленнее, чем эталонный образец, за который принимается этиловый эфир. По данному показателю все растворители подразделяются на 3 группы:
- Сильнолетучие – менее 7 ед.
- Среднелетучие – от 7 до 13 ед.
- Малолетучие – свыше 13 ед.
От скорости испарения зависит и методика нанесения ЛКМ и эксплуатационно-технические качества получаемого покрытия. Чем выше летучесть, тем хуже у него адгезия – способность создавать прочное сцепление с окрашиваемым материалом. Важное значение, с точки зрения технических характеристик, имеет концентрация сторонних примесей. Чем меньше их процентное содержание, тем лучше эффективность воздействия на растворяемые субстанции, и чем чище физикохимический состав, тем выше стоимость. Связано это с технологическими расходами на дополнительную очистку от разных примесей, снижающих качество конечного продукта.
Стандартами установлено пять уровней чистоты. К примеру, самый первый «Т» допускает содержание посторонних элементов до 5% от общего объёма. Последующие уровни допускают меньший процент включений. Наивысшая категория «ОСЧ» – особо чистые реагенты, практически не содержащие в себе сторонних элементов. Область их применения довольно узка: медицина, высокоточная электроника. В строительно-отделочной сфере и в быту используют субстанции, наиболее сбалансированные по критерию «цена-качество».
Коагуляция показывает требуемое соотношение реагента и растворяемого материала. Если у взятой марки число коагуляции равно 36%, значит, при его превышении качество полученного раствора будет ухудшаться. Нитроцеллюлоза станет выпадать в осадок и ЛКМ утратит изначальные технико-эксплуатационные значения. Как из этого следует, коагуляция показывает верхний лимит разбавления исходного материала растворяющими добавками.
Кислотное число показывает количество специальных добавок, которые нейтрализуют в лакокрасочных растворах свободные кислоты. Чем выше данное число, тем больше реагентной жидкости потребуется для оптимизации конечной смеси. Выражается оно в мг/г: так, число 0,07 показывает, что для оптимизации состава потребуется не менее 7% разбавителя от его общего объёма. Меньшая концентрация является не продуктивной.
Другой важный критерий – доля воды в общей массе по Фишеру. Для каждого типа этот показатель должен соответствовать установленным базовым значениям. Выходы за рамки стандартов снижают качество конечной готовой смеси, ухудшая чистоту и коэффициент летучести.
Назначение
Основное предназначение растворителей заключено в разбавлении лако-красочных изделий с целью изменения степени их текучести и вязкости. Это упрощает работу с ними, ведёт к более эффективному их использованию.
Спектр решаемых задач:
- Ускорение работы путём увеличения текучести и снижения густоты красителей, лаков, шпаклёвок, грунтовок.
- Очищение загрязнённых поверхностей перед окраской.
- Пропитка и жироудаление для лучшей адгезии.
- Использование как компонент для приготовления клея.
- Чистка инвентарных принадлежностей и рабочей одежды.
На производстве органические растворители находят применение в химической промышленности как ингредиент сложных соединений – красок, клеёв, антигрибковых и противобактерицидных пропиток. Так, на базе этанола изготавливаются парфюмерно-косметические средства, скипидар, спирт и ацетон – в бытовой сфере и при отделочных работах. При этом используется принцип полярности, когда оба компонента (растворяющий и растворяемый) получаемой смеси делаются из схожего сырья.
Учитывая вышеперечисленный набор функционала, они должны отвечать таким требованиям:
- Не вступать в химическую реакцию с разбавляемыми материалами.
- Иметь высокий коэффициент испаряемости.
- Не быть чересчур гигроскопичными, обладая водоотталкивающими качествами.
- Легко смешиваться с растворяемыми субстратами с образованием смесей однородной консистенции.
- Срок действия ограничивается временным отрезком с момента окраски и до полного испарения с обработанной поверхности.
Разновидности
Реагенты-органики применяют, что в быту, что на производстве, гораздо чаще своих неорганических аналогов. Это связывается с их более широким функционалом. По своему составу такие вещества разделяются на:
- Однородные.
- Не однородные.
Первые по большей части, от 95 до 100%, состоят из однородной базовой основы. Некоторые из них, для получения менее концентрированного вещества, растворяются в воде или иных дополнительных компонентах. Себестоимость таких изделий обычно ниже, но область их использования из-за узконаправленного воздействия не столь широка как у комбинированных.
Неоднородные, они же комбинированные, получаются путём смешения нескольких ингредиентов. Подобная технология позволяет получать продукцию с более широким спектром действия и, следовательно, более эффективную и востребованную. Единственный минус таких изделий заключён в их стоимости, превышающей цену однородных аналогов.
По классу базовой основы органические разбавители делятся на:
- Углеводородные.
- Эфирные.
- Спиртосодержащие.
К углеводородным относятся:
- Бензин и керосин.
- Сольвент.
- Бензоловые смеси.
- Уайт-спирит.
- Скипидар.
Перечисленные субстанции практически не растворимы в воде и имеют высокую горючесть.
Популярные растворители для краски
Скипидар бывает двух разновидностей: пнёвый и живичный. Последний обладает лучшими свойствами, почти прозрачный или с чуть желтоватым оттенком. Закипает при нагревании до температуры 180оС. Пнёвый скипидар имеет тёмный цвет и острый специфический запах. Оба варианта используются при работе с окрасочными материалами, поскольку отлично взаимодействует с эфирными, спиртосодержащими и хлористыми субстанциями. На базе скипидаров производят различные мастики, его же применяют при влажном шлифовании разных поверхностей.
Уайт-спирит получается из нефтепродуктов путём перегонки, являясь промежуточным продуктом между бензиновой и керосиновой фракцией. Температура кипения составляет 165оС, не имеет цвета, очень летуч. Показатель растворения при взаимодействии с лакокрасочными изделиями несколько хуже, чем у скипидара. Бензин является ещё одной продукцией нефтеперегонки. Очень огнеопасен и при испарении взрывоопасен. По этой причине спектр его применения весьма ограничен.
Бензол – характеризуется высокой испаряемостью и отсутствием цвета. В быту и в промышленном производстве применяются его 50-90% смеси. В чистом виде токсичен, пожаро- и взрывоопасен. В бензоле хорошо растворяются восковые и канифольсодержащие элементы, каучуковые изделия. Его используют в производстве лаков как разбавитель, понижающий густоту. В нитролаках бензол выступает в роли реагента.
Следующая группа – содержащие спиртовые соединения:
- Этиловый спирт. Бесцветная жидкость, получающаяся в ходе брожения растительных сахаридов и их последующей перегонки. В качестве разбавителя для ЛКМ рекомендуется использовать спирт крепостью не менее 90%, поскольку меньшая концентрация способна приводить к производственному браку. Может вступать в реакцию со смолами, например, с шеллаком.
- Бутиловый. Отлично подходит для разбавления нитролаков и нитроэмалей. Плёнка покрытия в результате обретает качественный облик, снижается вероятность её побеления при воздействии прямых солнечных лучей.
- Метиловый. Жидкий бесцветный продукт, получающийся в результате перегонки древесного сырья. Часто включает в себя эфирные составляющие и ацетон. В чистом концентрированном виде называется «метанол», и способен растворять смолистые и маслянистые компоненты. Спектр применения ограничивается токсичностью метилового спирта.
- Этиленкгликоль. Жидкость вязкой консистенции, не имеющая выраженного запаха и расцветки. Коэффициент испаряемости невысок, что влияет на образование устойчивой плёнки на обработанной поверхности. Облегчает полировку для придания окрашенному или лакированному изделию презентабельного вида. Может использоваться как ингредиент при производстве лакокрасочных изделий на смоляной основе.
В третью группу входят эфирсодержащие составы: метиловые, бутиловые, этиловые и т.п. Хорошо вступают в реакцию с нитроцеллюлозой, служат для изменения консистенции созданных на её основе продукции.
- Метилацетат. Отличается токсичностью, низкой toкипения, сильно летуч и огнеопасен. Температура его вспышки равна 13-16оС.
- Ацетон. Летучая жидкость, получившая широкое распространение как органический разбавитель. Обладает резким неприятным запахом и высокой степенью пожарной опасности. Смешивается с водой, спиртами, эфирами.
- Бутилацетат. Имеет слегка желтоватый оттенок и невысокий коэффициент испаряемости. Замедляет интенсивность высушивания покрашенных поверхностей, не допускает появления на них белой плёнки.
- Этилацетат. Закипает при 78…82оС, способен смешиваться со спиртосодержащими, жирными и маслянистыми субстратами, с эфирами. Особенно хорошее взаимодействие показывает со смолами и восками.
- Амилацетат. Слабоиспаряющаяся жидкость, замечательно реагирующая с нитроцеллюлозными, маслянистыми и смолистыми смесями. По эксплуатационно-техническим свойствам во многом аналогичен бутилацетату.
Для придания лако-красочным соединениям необходимой консистенции, применяются определённые разновидности разбавляющих жидкостей. Это позволяет наилучшим образом влиять на скорость процесса окрашивания, на долговечность и эстетичность полученного покрытия. Если в окрасочном составе преобладают низкокипящие соединения (ацетон, этилацетаты), то после нанесения они потемнеют из-за быстрого пересыхания. Высококипящие реагенты наоборот, увеличивают время сушки обработанных поверхностей.
В настоящее время химической промышленностью выпускаются уже готовые формы, предназначающиеся для работы с определёнными ЛКМ. Для различия, они имеют установленные ГОСТом буквенно-цифровые обозначения: например P-4, AMP, 647. Для клеёв, масляных красок, олифы, канифоли предназначаются собственные разновидности разбавителей. Только при правильном их подборе можно гарантировать хорошую, качественную покраску или лакировку. В этом случае можно получить высококачественное покрытие, отличающееся долговечностью и красотой.
Зная технические свойства того или иного продукта, можно правильно выбрать наиболее подходящий растворитель для того или иного ЛКМ. Их специфичность заключена в способности быстро испаряться, увеличивая или укорачивая срок высыхания. Ускоренное создание поверхностной плёнки, один из важнейших факторов, которые необходимо учитывать при создании раствора. При чрезмерно быстром высыхании и испарении реагента, покрытие белеет, его структура подвергается деформациям, изначальные физико-химические свойства меняются не в лучшую сторону. В связи с этим, использование быстроиспаряемых марок не всегда целесообразно.
Как пример можно рассмотреть марку 646. Отот растворитель чрезвычайно летуч, что вовсе не способствует нормальному процессу равномерного высыхания покрытия. Итог – помутнение получаемой плёнки, появление белёсых пятен. Не лучшим образом отражается на качестве покраски и избыток спиртов в разбавителях. Содержащаяся в них вода делает слой краски более рыхлым, уменьшая стойкость к агрессивным внешним воздействиям и долговечность службы.
Советы по выбору растворителя для лакокрасочных материалов
При выборе готовой продукции, нужно также оценивать его внешний облик. При отклонениях от нормативных условий подобную продукцию лучше не покупать. Среди таких отклонений: наличие осадка или взвесей, помутнение, отличие цвета, загустение. Другой фактор, который необходимо обязательно учитывать, это уровень токсичности и огнеопасности. В зависимости от данного показателя определяется пригодность вещества для конкретных работ, подбираются соответствующие технологии, соблюдаются необходимые правила безопасности при обращении с ними.
Исходя из этого, различается три определяющих критерия:
- Предельно допустимая концентрация. Отражает максимально допускаемую степень насыщенности раствора при работе с ним.
- Полулетальная дозировка. Показывает 50-процентную вероятность летального исхода при попадании в организм указанного количества токсина в мг.
- Средний уровень концентрации токсина, выделяемого при высыхании. Определяется этот показатель по специальным таблицам, в которых отражаются различные разновидности токсичных растворов, используемых в бытовых и промышленных целях.
Меры безопасности
Исходя из перечисленных факторов, необходимо относится к каждому типу раствора с определённой долей осторожности во избежание негативных последствий от контакта с ним. При обращении с ним, следует обеспечить хорошую вентиляцию в помещении, для своевременного удаления опасных испарений. Это не даст им достигнуть небезопасных для человеческого организма пороговых концентраций.
Также рекомендовано, работая с токсинами, надевать средства индивидуальной защиты – респираторы, очки (маски), непроницаемые перчатки, плотную одежду.
