При строительстве домов, отделки помещений и не только квартир, но и производственных помещений мы стали задумываться об экологичности используемых лакокрасочных материалов поэтому, главным критерием отбора считается безопасность для здоровья и окружающей среды.
Лакокрасочные материалы всегда вызывали массу вопросов об экологичности и дискуссии на эту тему ведутся давно. Производители ЛКМ «шагая в ногу со временем» и отвечая сегодняшним высоким запросам потребителя, разработали ряд экологичных ЛКМ в состав которых входят сырьевые компоненты отвечающие требованиям эклологичности материала (водоразбавляемый ЛКМ), порошковые краски и краски с высоким сухим остатком.
В данной статье рассказано о некоторых экологичных лакокрасочных материалах.
1. Водоразбавляемые ЛКМ
Водоразбавляемый паркетный лак на основе гибридной системы: полиуретановая дисперсия Liopur PFL 1855 и стирол-акриловая эмульсия Liocryl AS 610 компании производителя Synthopol (Германия), разработанный техническим отделом компании «Аттика».
Liocryl AS 610 имеет экомаркировку “Blue Angel” («Голубой Ангел»), см.Рис 1.

 Экологичные ЛКМ: порошковые краски, краски с ВСО, ЛКМ на экологичном сырье

Рис.1 Знак «Голубой Ангел».

Знак «Голубой ангел» соответствует установленным требованиям, выполнение которых гарантирует полную экологическую безопасность. А это значит, продукты, отмеченные знаком, соответствуют критериям:

  • имеют низкий уровень выбросов;
  • безопасный уровень консервантов;
  • без запаха;
  • производство безопасно для окружающей среды;
  • безопасен для здоровья при использовании в жилом помещении.

Характеристики паркетного лака на основе гибридной системы

Таблица 1

Наименование

показателя

Значение

Метод

испытания

Условная вязкость по ВЗ-246 с диаметром сопла 4 мм при температуре (20 ± 0,2)°С, с

16

ГОСТ 8420
Определение рН

7,5

ГОСТ Р 52020
Массовая доля нелетучих веществ, %

33,3

ГОСТ Р 31939
Плотность, г/см3

1,06

ГОСТ Р 53654.1
Время высыхания до степ 3, при температуре (20 ± 2)°С, мин

45

ГОСТ 19007
Статическое воздействие воды на пленку, ч

> 120 ч

ГОСТ 9.403,
метод А
Блеск под углом 60 °, %

90

ГОСТ Р 52663
Твердость по маятниковому прибору ТМЛ (маятник А),отн.ед.
через 1 сут.
через 3 сут.
через 5 сут.
через 10 сут.

0,22

0,28

0,50

0,60

ГОСТ Р 52166
Антиблокинг покрытия при 25 °С

0,75 см2

20 кг

Внутренний метод

 

 Экологичные ЛКМ: порошковые краски, краски с ВСО, ЛКМ на экологичном сырье Экологичные ЛКМ: порошковые краски, краски с ВСО, ЛКМ на экологичном сырье
Рис.2 Внешний вид покрытия после
испытаний на водостойкость
Рис.3 Внешний вид покрытия
на древесине для паркета (бук)

2. ПУс высоким сухим остатком (ВСО)
К экологичным лакокрасочным материалам, так же относят ЛКМ с высоким сухим остатком, в покрытии которых количество выделяемых растворителей приблизительно в 2 раза меньше по сравнению с аналогичными материалами с низким сухим остатком.
Для того что бы удвоить содержание сухого остатка, не изменяя при этом вязкость, необходимо среднюю молекулярную массу пленкообразователя уменьшить приблизительно в 4 раза.
На Рис 4. Приведен график  зависимости вязкости от содержания нелетучего вещества (в % по объему), рассчитанная  для разных ЛКМ, например: грунтовки с ОКП 45% и лака с ОКП 20%. На рисунке отчетливо видно возрастающее влияние концентрации пигмента на вязкость при увеличении содержания нелетучих.

Экологичные ЛКМ: порошковые краски, краски с ВСО, ЛКМ на экологичном сырье

Рис 4. Графики зависимости вязкости от содержания нелетучего вещества.

Техническим отделом компании «Аттика» разработана 2К ПУ грунт-эмаль с высоким сухим остатком на основе полиэфирной смолы Synthoester 186 HS производства Synthopol. Характеристики грунт-эмали приведены в таблице2.

Характеристики 2К ПУ грунт-эмаль с высоким сухим остатком на основе полиэфирной смолы

Таблица 2

Наименование показателя

Значение

Метод

испытания

Степень перетира, мкм

40

ГОСТ Р 52753
Массовая доля нелетучих веществ, %

  • по массе;
  • по объему

79,2

77,9

 
ГОСТ Р 31939
ГОСТ Р 50535
Плотность, г/

1,31

ГОСТ Р 53654.1
Условная вязкость по ВЗ-246 с диаметром сопла 4 мм при температуре (20 ± 0,2)°С, с

100

ГОСТ 8420
Толщина мокрого слоя, мкм

100

Внутренний метод
Время высыхания до ст.3
при температуре (20 ± 2)°С, мин.

360

ГОСТ 19007
Адгезия пленки, баллы

1

ГОСТ Р 54563
Прочность при ударе на приборе У-1, см

50

ГОСТ 4765
Эластичность пленки при изгибе, мм

1

ГОСТ 6806
Твердость по маятниковому прибору типа ТМЛ (маятник А)
через 1 сут.
через 3 сут.
через 5 сут.
через 7 сут.
 

0,31

0,33

0,35

0,35

ГОСТ Р 52166
Жизнеспособность, ч

6

Внутренний метод
Блеск под углом 60 °, %

85

ГОСТ Р 52663

3. Порошковые ЛКМ
Общеизвестно, с точки зрения экологичности  применение порошковых ЛКМ имеет значительные преимущества, так как данные материалы практически не выделяют летучих органических соединений (ЛОС) при отверждении, допускают повторное использование, а их утилизация проста и безопасна. За счет решения экологических проблем,  производство порошковых красок за последние двадцать лет с каждым годом увеличивается на 10%.
Порошковая краска — это сухая смесь пленкообразующего вещества, пигментов и наполнителей, формирующая после сплавления, охлаждения и отверждения твердую непрозрачную пленку.
Основным компонентом порошковых красок является смола, обычно используются эпоксидные, полиэфирные или акрилатные смолы. Большинство твердых смол в настоящее время не относят к вредным для здоровья веществам. Некоторые получаемые из них покрытия допущены для контакта с продуктами питания, при условии применения разрешенных отвердителей.
Формирование покрытий из порошковых красок заключается в сплавлении частиц порошка в неразрывную (сплошную) пленку, соединенную с поверхностью изделия силами адгезии. Температурно – временной режим выбирают в зависимости от теплоемкости изделий, способа нанесения и природы порошкового полимера.

 Экологичные ЛКМ: порошковые краски, краски с ВСО, ЛКМ на экологичном сырье

Рис. 5 Классификация порошковых красок

У термореактивных красок в сравнении с термопластичными лучше адгезия, термостойкость, выше твердость и блеск, так же выше показатель химической стойкости.
Эпоксидные порошковые краски имеют наибольшее распространение — около 75% объема производства красок из категории термореактивных. Эпоксидные порошковые покрытия отличаются высокой влагостойкостью, устойчивостью к перепадам температур, способностью к сохранению электроизоляционных свойств.
Преимущества порошковых красок:

  • исключает применение органических растворителей (и жидкостей вообще), благодаря этому улучшаются санитарно-гигиенические условия труда;
  • снижение огнеопасности в процессах производства и применения в связи с отсутствием в составе порошковых красок горючих и токсичных органических растворителей;
  • порошковые покрытия обладают повышенной химической стойкостью и улучшенными физико-механическими свойствами;
  • полное отсутствие производственных выбросов;
  • сокращает технологический процесс окрашивания путем замены многослойных покрытий однослойными необходимой толщины (50-500 мкм);

Экологичные ЛКМ: порошковые краски, краски с ВСО, ЛКМ на экологичном сырье

Рис. 6 Способы нанесения покрытий.

С техническими характеристиками порошковых эпоксидных смол (категории термореактивные) компании производителя KUKDO (Корея) можно ознакомиться  в таблице 3.

 Таблица 3

Наименование смолы

Эпоксидный экв., г/экв

Вязкость,

mPas

Применение

KD-213

730 – 840

3500 – 7000*

Для традиционных и гибридных систем порошковых декоративных покрытий
KD-214C

875 – 975

2000 – 4000*

Для традиционных, гибридных систем и трубных порошковых покрытий
KD-9011

400 – 500

 —

Порошковые краски с высокой температурой стеклования (140 °С)
KD-2011

400 – 500

2000 – 4000

Порошковые краски с высокой температурой стеклования
(150 — 160 °С)
KD-2012Н

550 – 650

3000 – 8000*

* вязкость расплава при 150 °С.
Технический отдел компании «Аттика» осуществляет поддержку производителям ЛКМ, разрабатывая не только рецептуры с традиционными свойствами, но и рецептуры, удовлетворяющие повышенным требованиям.
Список литературы:
1. Лившиц М.Л., Пшиялковский Б.И. Лакокрасочные материалы: Справочное пособие. — М.: Химия,1982.
2. Гольдберг М.М., Бобков Л.С., Дорфман В.Л. и др. Лакокрасочные покрытия в машиностроении. Справочник. — М, Изд. 2-е, 1974.
3. Брок Т., Гротэклаус М., Мишке П. Европейское руководство по лакокрасочным материалам и покрытиям. — М, Пэйнт-Медиа, 2007.