АзовСинтезСклад лакофарбових матеріалів: з чого складається фарба, лак, емаль і ґрунтовка
Лакофарбовий матеріал складається з плівкоутворювача, розчинника, пігменту, наповнювача й функціональних добавок; лак це плівкоутворювач без пігменту, фарба й емаль з пігментом, ґрунтовка з великою часткою наповнювача. Пігмент кроє завдяки високому показнику заломлення, наповнювач (тальк, кремнезем) працює об’ємом і матує. Паспорт мікроталька 5-SW, партія 10/9/N: d50 4,35 мкм, залишок на ситі 0,41 %, білизна 95,10 %; кремнезем NK-70 партія 19N/12, BET 112 м²/г.
Розділи відео
- 0:00Склад лакофарбових матеріалів: з чого роблять фарбу
- 0:52Чотири групи компонентів і їхні частки
- 1:54Летка й нелетка частина: сухий залишок
- 3:03Плівкоутворювач: алкід, акрил, поліуретан, епоксид
- 3:55Розчинник і розріджувач: у чому різниця
- 4:26Пігмент чи наповнювач: показник заломлення
- 5:28Навіщо наповнювачі: матовість, бар'єр, тиксотропія
- 6:44Функціональні добавки: стеарати, ПЕ-віск
- 7:57Фарба, лак, емаль чи ґрунтовка: різниця у складі
- 8:37Об'ємна концентрація пігменту і матовість
- 9:34Паспорт партії мікротальку 5-SW
- 10:45Компоненти ЛФМ зі складу в Києві
Текст відео
0:00 · Склад лакофарбових матеріалів: з чого роблять фарбу
Половина маси банки органорозчинної емалі після висихання просто зникає. Вона випаровується в цех, а на стіні лишається те, що й є фарбою. З цієї арифметики я й почну розмову про склад лакофарбових матеріалів. Тож з чого роблять фарбу? Будь-який лак, емаль чи ґрунтовка складається з чотирьох груп компонентів. Плівкоутворювач зв'язує все в тверду плівку. Пігменти й наповнювачі дають колір і тіло. Розчинник робить масу текучою, а потім зникає. І добавки, частки відсотка, керують матовістю й реологією. Сьогодні пройдемо кожну групу: що вона робить і скільки її кладуть. Далі розберемо, чим фарба відрізняється від лаку й емалі. А наприкінці відкриємо паспорт нашої партії мікротальку, рядок за рядком.
0:52 · Чотири групи компонентів і їхні частки
Перша група, плівкоутворювач, або смола. Алкідна, акрилова, поліуретанова, епоксидна, а у водних фарбах полімерна дисперсія. У сухому залишку її від 20 до 50 %. Друга група, розчинник. Уайт-спірит, ксилол, ефіри, а у водних системах вода. Він може займати до половини маси банки. Третя, пігмент: діоксид титану, оксид цинку, залізооксидні. Його від 5 до 30 %, і він відповідає за колір та укривність. Четверта, наповнювач: тальк, крейда, діоксид кремнію, каолін. Від 5 до 40 %. Він дає тіло й матовість і знижує ціну. Пігмент і наповнювач часто рахують однією групою, але працюють вони по-різному. І остання група, функціональні добавки. Стеарати металів, поліетиленовий віск, сикативи. Їх ледве від 0,1 до 3 %.
1:54 · Летка й нелетка частина: сухий залишок
Тепер поділимо той самий склад інакше: за тим, що станеться під час висихання. Розчинник чи вода випаровуються. Це летка частина. Смола, пігмент, наповнювач і добавки лишаються. Це нелетка частина, або сухий залишок. Саме він стає плівкою. Звідси головне правило закупівлі. Ціну фарби рахують на сухий залишок, а не на кілограм банки. Ось приклад з меблевого виробництва. Технолог рахував бюджет за ціною кілограма й узяв дешевшу органорозчинну емаль. Сухого залишку в ній було 45 %, у дорожчої конкурентки 60. Порахуймо. 60 ділимо на 45, виходить 1,33. Тобто на той самий шар сухої плівки дешевої емалі треба на третину більше. З кожних чотирьох банок одна оплачує розчинник, якого на стільниці вже немає. Тому в специфікації на фарбу технолог першим дивиться масову частку нелетких речовин. Ціна тари йде після неї.
3:03 · Плівкоутворювач: алкід, акрил, поліуретан, епоксид
Плівкоутворювач це основа рецептури. Це полімер, який під час висихання зшивається в суцільну плівку й тримає в ній усі порошки. Від типу смоли залежить, як фарба сохне. Алкіди сохнуть на повітрі: смолу зшиває кисень. Акрилові й водно-дисперсійні тверднуть, коли йде вода і частинки полімеру злипаються. Поліуретанові й епоксидні зшиваються із затверджувачем. Тому їх і продають двокомпонентними. Смола задає адгезію, блиск, твердість і хімічну стійкість. Пігмент із наповнювачем лише розподілені в ній. Тому один і той самий колір на алкіді й на акрилі це дві різні фарби. Вони по-різному сохнуть і жовтіють. Смола ще й найдорожчий компонент сухого залишку. Тому на ній і економлять: частину смоли мовчки замінюють дешевшим наповнювачем.
3:55 · Розчинник і розріджувач: у чому різниця
Розчинник і розріджувач обидва леткі рідини, але робота в них різна. Розчинник переводить тверду смолу в рідкий стан. Без нього плівкоутворювач просто не нанести. Розріджувач лише знижує в'язкість готової фарби перед роботою. Розчиняти смолу він не зобов'язаний. У водно-дисперсійних фарбах розчинник замінює вода. Органіки там мінімум, тому вони майже не пахнуть. Помилку з розріджувачем видно одразу. Не той тип скаламутить лак або згорне смолу грудками просто в банці.
4:26 · Пігмент чи наповнювач: показник заломлення
Пігмент і наповнювач обидва білі порошки, і на око їх не розрізнити. Різницю робить показник заломлення світла. У пігменту він високий і сильно відрізняється від смоли. Частинка розсіює світло, і плівка стає непрозорою. В оксиду цинку показник близько 2,02, у діоксиду титану 2,70. У наповнювача показник близький до смоли. Тальк має приблизно 1,57, смола близько 1,5. Різниця мала, і в плівці тальк майже прозорий. Він працює не кольором, а об'ємом і реологією. Ця межа рухома. Той самий порошок в одній системі вкриває, а в іншій стає прозорим, якщо показники заломлення зійшлися. Оксид цинку вкриває слабше за титанові білила, зате працює як фунгіцид і екран від ультрафіолету. Тому у фасадну фарбу його беруть не заради білизни. Класичні наповнювачі, крейда, тальк, каолін, кольору не дають зовсім.
5:28 · Навіщо наповнювачі: матовість, бар'єр, тиксотропія
Наповнювач у фарбі робить кілька речей одночасно. Дає плівці тіло й товщину. Керує матовістю. І заміщує частину дорогого пігменту. Матовість задає розмір частинок. Тонкий тальк вбирає надлишок смоли, а груба фракція створює на поверхні рельєф, об який світло розсіюється. Тальк це гідратований силікат магнію з пластинчастими частинками. Пластинки лягають паралельно підкладці, як луска, і тримають бар'єр проти вологи. У нашій партії мікротальку середній розмір частинки 4,35 мкм, а білизна 95,10 %. Пластинки однакового розміру лягають однаково, і блиск не гуляє від партії до партії. Осаджений діоксид кремнію працює інакше, через величезну поверхню. У нашого NK-70 вона 112 м²/г. Від 0,5 до 2 % такого кремнезему будують у фарбі тиксотропну сітку. Під валиком вона рветься, і фарба легко розтікається. На стіні сітка за секунди відновлюється, тож фарба не стікає патьоками. Крейда з каоліном дешевші. Їх кладуть туди, де треба просто тіло, без вимог до реології.
6:44 · Функціональні добавки: стеарати, ПЕ-віск
Функціональні добавки важать частки відсотка. Але саме вони вирішують, чи буде партія товарною. Візьмімо розшарування в банці. Пігмент важкий і з часом сідає на дно щільним шаром. Стеарат алюмінію при частці близько 0,5 % будує структурну ґратку й тримає пігмент завислим. У нашій партії стеарату алюмінію температура плавлення 166 °C, а вміст оксиду алюмінію 12,16 %. Поліетиленовий віск відповідає за матовість і стійкість до подряпин. Під час висихання він виходить на поверхню й лягає захисним шаром. Від 0,5 до 2 % воску опускають блиск лаку до 20–50 одиниць (GU). У порошкових фарбах стеарат кальцію з мікротальком повертають гранулам сипкість після складу. У шліфувальні ґрунти по дереву кладуть від 1 до 3 % стеарату цинку. Тоді плівка шліфується в суху пудру й не засалює шкурку. Диспергатори, сикативи, добавки проти піни й біоциди важать кожен менше за відсоток. Без них рецептура не працює.
7:57 · Фарба, лак, емаль чи ґрунтовка: різниця у складі
Тепер про назви. Лак, фарба, емаль і ґрунтовка складені з тих самих груп, лише в різних пропорціях. Лак це плівкоутворювач у розчиннику без пігменту, тому він прозорий. Фарба це той самий лак, у який додали пігмент і наповнювач. Емаль це фарба на лаковій основі, з вищим блиском і твердістю. Наповнювача в ній помірно. Ґрунтовка має багато наповнювача й спеціальні пігменти для адгезії та антикорозійного захисту. Декорувати вона не мусить. Її задача тримати зчеплення з основою.
8:37 · Об'ємна концентрація пігменту і матовість
Скільки ж порошку можна покласти у фарбу? Це описує об'ємна концентрація пігменту. Тобто частка об'єму сухої плівки, яку займають пігмент і наповнювач разом. У глянцевих емалей вона низька. Смоли з надлишком, кожна частинка обгорнута, поверхня гладка й блищить. Додаємо порошок далі. У якийсь момент смоли перестає вистачати, щоб заповнити проміжки між частинками. Цю точку називають критичною. Вище неї плівка стає пористою й матовою. Тому матовість фасадної фарби дає сама геометрія наповнення, окремий матувальник не потрібен. Нижче критичної точки плівка щільна й міцна на стирання. Вище вона дихає й легше пропускає пару, зате без фунгіцидного пігменту раніше починає крейдуватися на сонці. Через це фасадну матову фарбу рецептують інакше, ніж інтер'єрну глянцеву, хоча набір груп у них однаковий.
9:34 · Паспорт партії мікротальку 5-SW
Тепер обіцяний паспорт. Мікротальк, партія вересня 2025 року, рядок за рядком. Перший рядок, середній розмір частинок: 4,35 мкм при нормі від 4 до 5 мкм. Залишок на ситі 500 меш: 0,41 % при нормі не більше 0,5 %. Це грубі частинки, які в лаку дали б сіру димку й шорстку поверхню. Білизна: 95,10 % при нормі від 92 до 96 %. У білих і пастельних тонах сіруватий тальк одразу зрушить колір. Питома поверхня: 4,90 м²/г, норма від 3 до 6. Водопоглинання: 34 % при нормі від 30 до 35 %. Це те, скільки зв'язуючого тальк забере на себе. pH водної суспензії 8,95, норма від 8,5 до 9,3. І вологість: 0,46 % при нормі не більше 0,5 %. Сухий тальк не збивається в грудки й не несе воду у фарбу.
10:45 · Компоненти ЛФМ зі складу в Києві
Готової фарби ми не робимо. Возимо компоненти сухого залишку: мікротальк і осаджений діоксид кремнію, оксид цинку, стеарати алюмінію, кальцію й цинку, поліетиленовий віск. На кожну партію йде паспорт якості з фактичними цифрами. Мікротальк лежить на складі в Києві, у мішках по 25 кг. І пам'ятайте арифметику з початку: платите ви за суху речовину, і саме її цифри в паспорті визначать, як поводиться плівка на стіні. Посилання на картку мікротальку й на статтю в описі під відео. До зустрічі на складі АзовСинтез.