malarskie.rtf

13.1. Wiadomości ogólne

W celu przedłużenia czasu użytkowania tworzyw budowlanych i nadania im estetycznego wyglądu, a niekiedy dla polepszenia ich właściwości użyt­kowych, np. higienicznych, pokrywa się je powłokami malarskimi ochron­no-dekoracyjnymi. Pokrywanie materiałów konstrukcyjnych powłokami malar­skimi należy do skutecznych metod ochrony przed korozją. Powłokowe zabezpieczenia antykorozyjne wykonywane są obecnie w ok. 80% przy użyciu wyrobów malarskich z żywic syntetycznych.

Wspólną cechą materiałów malarskich jest to, że nałożone cienką warstwą na daną powierzchnię wytwarzają na niej - po upływie pewnego czasu, zwanego czasem schnięcia (lub utwardzania) - mniej lub bardziej trwałą i odporną na wpływy czynników zewnętrznych błonkę (powłokę malarską), ściśle przylegającą do podłoża. W czasie schnięcia (utwardzania) cienka warstewka materiału malarskiego przetwarza się w stlbstancję stałą w normalnym zakresie temperatur i wilgotności otoczenia. Dzieje się to pod wpływem działania składników atmosfery lub wskutek reakcji chemicznych zachodzących między poszczegÓl­nymi składnikami tego materiału lub wskutek wyparowania zawartych w nim substancji lotnych. Materiały malarskie oraz ich składniki mają, w zależności od ich cech i funkcji, jaką pełnią, ściśle określone normy. Poniżej podano podstawowe definicje w tym zakresie.

Materiał malarski jest to wyrób przeznaczony do wytwarzania powłok malarskich na dowolnym podłożu. Rozróżniamy materiały malarskie kryjące, tj. mające zdolność przesłaniania naturalnej barwy podłoża i nadawania mu swej barwy (farby i emalie) oraz materiały malarskie niekryjące - tworzące powłoki malarskie praktycznie bezbarwne i przezroczyste (lakiery).

F arby i emalie są to materiały kryjące, składające się z dwóch zasadniczych składników, a mianowicie: a) pigmentów i ew. wypełniaczy, b) spoiwa i ew. rozpuszczalnika lub rozcieńczalnika.

Emalie różnią się od farb tym, że mają mniejszą zawartość wypełniacza i pigmentów.

Lakiery są to niepigmentowane materiały malarskie stanowiące roztwory żywic lub stopów żywic z olejami roślinnymi w rozpuszczalnikach, tworzące po wyschnięciu wymalowania powłoki przezroczyste (niekryjące), bezbarwne lub barwne, o znacznej gładkości, twardości i połysku.

Spoiwo materiałów malarskich jest to ciekła część pigmentowanych (kryją­cych) materiałów malarskich, której podstawowym składnikiem jest substancja błonotwórcza.

Substancja błonotwórcza jest to podstawowy składnik materiału malars­kiego, wiążący cząstki pigmentów i wypełniaczy między sobą oraz łączący je trwale z podłożem podczas schnięcia powłoki.

Pigmenty, zwane również farbami suchymi lub barwidłami, są to drobno­ziarniste substancje barwiące, praktycznie nierozpuszczalne w wodzie i w spoi­wach, nadające powłokom malarskim wymaganą barwę i zdolność krycia innej barwy.

Wypełniacze do materiałów malarskich są to drobnoziarniste substancje mineralne o barwie białej lub szarawej, praktycznie nierozpuszczalne w wodzie i w spoiwach, stosowane do materiałów malarskich w celu nadania im oraz powłokom malarskim specjalnych właściwości, jak cech tiksotropowych 1), ognioodporności itp., lub w celu polepszenia ich właściwości ochronnych, a nie nadające im, w przeciwieństwie do pigmentów, zdolności krycia i barwienia. Rozpuszczalniki są to lotne składniki spoiwa wykazujące zdolność rozpusz­czania zawartych w nim substancji błonotwórczych.

Dodaje się je w celu doprowadzenia materiału malarskiego do żądanej lepkości roboczej.

Rozcieńczalniki są to lotne składniki spoiwa, które samodzielnie nie rozpuszczają substancji błonotwórczych, ale dodane w ograniczonej ilości do roztworów substancji błonotwórczych powodują obniżenie lepkości roboczej materiału malarskiego.

Materiały malarskie przyjm ują nazwę od zawartego w nich spoiwa: jak np. farby olejne (spoiwo - oleje schnące), kazeinowe (kazeina), wapienne (ciasto wapienne), chlorokauczukowe (kauczuk chlorowany), epoksydowe (żywica epoksydowa) itp.

I) Tiksotropia materiału malarskiego powoduje gwałtowne obniżenie jego lepkości przy energicznym mieszaniu lub innych czynnościach powodujących ruch tego materiału (np. przy malowaniu pędzlem lub sposobem natrysku) oraz ponowny wzrost lepkości po ustaniu tego ruchu. Materiały malarskie o właściwościach tiksotropowych nie wykazują tendencji do spływania z powierzchni pionowych nawet po nałożeniu grubą warstwą, gdyż warstwa ta natychmiast po nałożeniu pozornie tężeje.

13.2. Składniki materiałów malarskich

13.2.1. Pigmenty

13.2.1.1. Właściwości pigmentów

a. Miałkość (rozdrobnienie). W miarę zmniejszania się ziarna pigmentu wzrasta zdolność krycia i intensywność barwienia oraz poprawia się rozlewność i inne cechy robocze wyrobu malarskiego. Miałkość określa się pozostałością drobin pigmentu przy przesiewie go metodą wymywania przez znormalizowane sita. Szczegóły badania zawarte są w normie PN-85/C-04424. Ogólnie wymaga się, aby pozostałość drobin przy przesiewie pigmentu przez sito o 10000 oczkach na cm2 nie przekraczała 1% ilości wagowej. Ponadto żąda się, aby ziarna pigmentu były w przybliżeniu równej wielkości.

Pigmenty przewidziane do wgłębnego barwienia betonu, tynków itp. powinny ponadto:

1) mieć rozdrobnienie zbliżone do rozdrobnienia cementu (w celu zapew­nienia mieszania się z cementem i pozostałymi składnikami),

2) nie wywierać wpływu na czas wiązania cementu,

3) nie wywierać wpływu na stałość objętości betonu lub zaprawy oraz ich wytrzymałość.

b. Gęstość. Pigmenty powinny mieć możliwie niską gęstość. Pigmenty o dużej gęstości trudno się mieszają z innymi pigmentami i wykazują niekorzyst­ną właściwość osiadania na dnie naczynia z farbą. Przy mieszaniu różnych pigmentów należy je dobierać w ten sposób, aby miały one zbliżoną gęstość. Nie występuje wówczas w czasie schnięcia powłoki bądź podczas malowania ich rozdzielanie się, co doprowadza do powstawania wymalowań o niejednolitym kolorze. Sposób oznaczenia gęstości pigmentów podany jest w PN-80/C-04401. c. Zdolność krycia. Pigmenty dobrze kryjące powinny mieć zdolność pokrywania powierzchni przy jednorazowym pomalowaniu w takim stopniu, aby jej naturalne zabarwienie nie było widoczne. Im pigment jest mocniej kryjący, tym farba lub emalia może być naniesiona cieńszą warstwą na podłoże, a tym samym bardziej wydajna. Krycie zależy od natury pigmentu (głównie od jego struktury i stopnia rozdrobnienia), jak również i od spoiwa.

Pigmenty o strukturze bezpostaciowej kryją lepiej niż pigmenty drobno­krystaliczne. Niektóre pigmenty wykazują dobrą siłę krycia w farbach wodnych lub emulsyjnych (np. kreda, biel barytowa), natomiast nie kryją zupełnie w wyrobach malarskich na spoiwach niewodnych (olejnych lub żywicznych) i w tym przypadku spełniają tylko rolę wypełniaczy.

Opisy próby krycia przez pigment zawiera PN-80/C-04401.

d. Zdolność barwienia (intensywność barwienia). Jest to zdolność pigmentu nadawania swej barwy po zmieszaniu z innym pigmentem lub wypełniaczem. Cecha ta decyduje o wydajności pigmentów. Intensywność barwienia nie zawsze idzie w parze ze zdolnością krycia, np. pigmenty organiczne i niektóre pigmenty mineralne (jak błękit paryski) charakteryzują się doskonałą zdolnością bar­wienia, chociaż ich siła krycia jest niewysoka.

Opis metody oznaczanIa intensywności barwienia pigmentów podano w PN-80/C-04401.

e. Nierozpuszczalność w wodzie i w spoiwach. Pigmenty nie powinny zawierać składników rozpuszczalnych w wodzie; w przeciwnym przypadku powłoki są nietrwałe i szybko niszczeją. Również rozpuszczalność pigmentów w spoiwach niewodnych jest szkodliwa, powodując przebijanie starego malowid­ła poprzez świeżo naniesioną powłokę farby

Sprawdzanie nierozpuszczalności pigmentów podano w PN-80/C-04401. f. Odporność na działanie światła. Pigmenty powinny być maksymalnie odporne na działanie światła, chociaż pigmentów całkowicie światłoodpornych praktycznie nie ma. Pod wpływem długotrwałego działania światła - szczegól­nie promieni ultrafioletowych - zmieniają one kolor, ciemniejąc lub jaśniejąc (płowienie).

Pigmentom do farb przewidzianych do malowania elewacji budynków stawia się pod względem światłoodporności ostrzejsze wymagania niż pigmen­tom przewidzianym do malowania wnętrz budynków.

Bardziej światłoodporne są pigmenty mineralne, szczególnie pochodzenia naturalnego (tlenki żelaza, manganu, chromu). Z pigmentów organicznych tylko nieliczne odpowiadają wymaganiom światłoodporności. Badanie odporności pigmentów na zmianę barwy pod wpływem działania światła dziennego wykonuje się wg PN-80/C-04401.

W przypadkach konieczności przeprowadzenia szybkich badań odporno­Ści pigmentów na działanie światła stosuje się - zamiast naświetlania pigmentu promieniami słonecznymi - naświetlanie go promieniami sztucznych źródeł światła, np.lamp kwarcowych, ksenonowych itp, które mają zdolność wysyłania promieni ultrafioletowych, lub innych źródeł promieniowania zbliżonego do promieniowania słonecznego. Jednakże metoda ta nie daje całkowicie pewnych wyników porównywalnych z wynikami naświetlania dziennego.

g. Liczba olejowa. Określanie liczby olejowej wykonuje się wg PN-80/C-04401.

h. Odporność na działanie alkalicznych składników podłoży. Pigmentom zawartym w farbach budowlanych, służących do pokrywania tynków wapien­nych i cementowych, betonów itp., stawiane są dodatkowe wymagania odporno­Ści na działanie wapna i cementu. Odporność pigmentu na działanie wapna bada się wg PN-80/C-04401.

i. Odporność na działanie szkła wodnego. Cecha ta jest ważna dla pigmen­tów przewidzianych do farb krzemianowych. Badanie polega na rozbiciu 1 g pigmentu z 25 g l-procentowego szkła wodnego potasowego.

Pigmenty odporne na działanie szkła wodnego nie powinny wówczas ścinać się, a po wyschnięciu powłoki nie powinny zmieniać barwy ani powodo­waĆ wykwitów.

j. Badanie wpływu pigmentu na stałość objętości betonu lub zaprawy. Badanie takie przeprowadza się na plackach przygotowanych z masy betonowej lub zaprawy z domieszką pigmentu. Sposób badania podany jest w PN-80/C-04401.

13.2.1.2. Ważniejsze pigmenty używane w malarskich wyrobach budow­lanych i przy produkcji elementów budowlanych. Pigmenty, w zależności od składu chemicznego, dzielimy na mineralne i organiczne. W zależności od pochodzenia i sposobu produkcji, dzielimy je ponadto na naturalne (ziemne)

i sztuczne.

Pigmenty mineralne pochodzenia naturalnego, zwane również farbami ziemnymi, są to przeważnie glinki (mieszaniny glinokrzemianów) zabarwione przez tlenki pewnych metali (np. żelaza i manganu). Do grupy tej można zaliczyć również te substancje mineralne, które pełnią rolę wypełniaczy. Materiały te nie mają wszystkich właściwości wymaganych od dobrych pigmentów, a przede wszystkim siły krycia (bądź wykazują ją tylko w pewnych gatunkach farb, np. wodnych), ale ich stosowanie znajduje pełne uzasadnienie techniczne. Na przykład stosowanie ich jako wypełniaczy pozwala na pełne wykorzystanie bardzo dużej siły krycia takich pigmentów, jak biel tytanowa lub żółcień chromowa. Kreda dozowana w określonej proporcji może z powodzeniem zastąpić (np. w farbach emulsyjnych) tak trudno dostępne pigmenty, jak biel tytanową, biel cynkową czy litopon.

Pigmenty mineralne naturalne otrzymuje się z minerałów przez ich suszenie, mielenie i przesianie. Jeżeli samo mielenie nie wystarcza z powodu zbyt dużej ilości zanieczyszczeń w surowcu wyjściowym, stosuje się dodatkowo jego pławienie. W celu zwiększenia intensywności barwienia i zdolności krycia tych materiałów, poddaje się je czasami wypalaniu.

Pigmenty mineralne sztuczne otrzymuje się drogą reakcji chemicznych (strącanie, utlenianie). Niektóre z nich (np. czerwienie żelazowe sztuczne) otrzymuje się z produktów odpadowych przemysłu chemicznego. Zdolność krycia i intensywność barwienia pigmentów sztucznych jest znacznie większa niż pigmentów naturalnych.

Pigmenty organiczne są w zasadzie otrzymywane sztucznie drogą syntezy chemicznej.

13.2.2. Wypełniacze

Wypełniaczami są różne mączki otrzymywane z odpadów materiałów kamiennych, np. mączki serycytowe, wapienne, krzemionkowe, talk lub też tanie pigmenty o zabarwieniu białym, jak ton, kreda, gips, siarczan barowy strącany itp. W farbach do malowania zewnętrznego zawartość wypełniaczy nie powinna przekraczać 10%, a w farbach do malowania wewnętrznego - 20%. Wypełniacze o małej gęstości i dużym rozdrobnieniu mają właściwości przeciwdziałania osiadaniu pigmentów ciężkich w farbie, odgrywając rolę stabilizatorów. Do takich wypełniaczy należą np. talk, bentonit, kaolin.

13.2.3. Spoiwa

Podstawowym składnikiem spoiw malarskich, czyli ciekłej części każdego materiału malarskiego, są tzw. substancje błonotwórcze wiążące cząstki pigmen­tów i wypełniaczy między sobą, a podczas schnięcia powłoki łączące się trwale z podłożem.

Rodzaj substancji błonotwórczej zastosowany w materiale malarskim decyduje o właściwościach fizycznych, mechanicznych i chemicznych powłok malarskich, o ich trwałości podczas eksploatacji, a w dużej mierze również o ich wyglądzie zewnętrznym. Z tego względu klasyfikację materiałów malarskich,

których asortyment jest bardzo duży i różnorodny, oparto na nazwach zastosowanych w nich substancji błonotwórczych.

W sposób najbardziej ogólny spoiwa malarskie można podzielić na spoiwa mineralne i organiczne.

Pierwsze z nich, jak mleko wapienne, zaczyn cementowy, szkło wodne itp., wykorzystuje się w tzw. farbach wodnych do malowania podłoży mineralnych (cegła, betony, tynki itp.), rzadziej zaś jako prowizoryczną ochronę drewna. Są one zatem głównym składnikiem wyłącznie farb budowlanych. Zaletą ich jest taniość i dobra przyczepność do podłoży mineralnych wynikająca z chemicznego wiązania się ich ze składnikami tych podłoży, a więc zapewniająca powstawanie między nimi a powłoką tzw. adhezji chemicznej. Ponadto spoiwa te nie mają właściwości starzenia się. Wadą spoiw mineralnych jest niska, w porównaniu ze spoiwami organicznymi, zdolność wiązania pigmentów i wypełniaczy oraz brak właściwości elastoplastycznych, a w związku z tym kruchość powłok, utrud­niająca znoszenie przez nie naprężeń powstających przy zmianach temperatury. Mają również niewielką odporność na ścieranie i działanie erozyjne wiatrów i deszczów. Materiały malarskie na spoiwach mineralnych wykazują ponadto krótką żywotność, gdyż w ciągu kilku czy kilkunastu godzin wiążą i przestają nadawać się do użytku.

O wiele trudniej jest scharakteryzować w sposób ogólny spoiwa organiczne ze względu na ich bardzo szeroki asortyment i bardzo różne właściwości. W tej grupie występują bowiem oprócz spoiw nieodpornych na działanie wody i większości czynników chemicznych i biologicznych (np. kleje) spoiwa zawierają­ce substancje błonotwórcze o doskonałych właściwościach mechanicznych i dużej odporności na czynniki atmosferyczne, chemiczne i biologiczne. Wspólną cechą spoiw organicznych jest znacznie większa zdolność wiązania pigmentów i wypełniaczy i w większości przypadków wyraźne właściwości elastoplastyczne oraz - w przeciwieństwie do spoiw mineralnych - wykazywanie odczynu neutralnego lub niewiele odbiegającego od neutralnego. Daje to możliwość uzyskania powłok o różnorodnej kolorystyce i o wyższej elastyczności, a więc odporności na zmienne działanie temperatury, oraz czynniki mechaniczne

l erozyjne.

Wspólną wadą spoiw organicznych jest ich skłonność do starzenia się, przede wszystkim w wyniku utleniania się substancji błonotwórczych; proces ten jest katalizowany przez promieniowanie słoneczne, szczególnie ultrafioletowe, w środowisku wilgotnym. Powłoki organiczne starzejąc się tracą stopniowo elastyczność, stają się sztywne i kruche. Proces ten, zależnie od rodzaju substancji błonotwórczej, ma różny stopień intensywności przebiegu (niektóre z substancji starzeją się bardzo powoli). Ogólnie można powiedzieć, że im większa jest odporność organicznej substancji błonotwórczej na działanie czynników atmo­sferycznych (a więc i na starzenie się) lub korozję chemiczną, tym gorszą wykazuje ona przyczepność do podłoży. Jeżeli więc nawet organiczna substancja błono­twÓrcza jest odporna na starzenie się - to powłoka malarska wykonana z farby z zawartością tej substancji może nie wykazywać wystarczającej trwałości eksploatacyjnej ze względu na niedostateczną przyczepność do podłoża.

w technice malarskiej eliminuje się tę wadę bądź przez specjalne preparo­wanie powierzchni podłoży polegające na zwiększaniu ich powierzchni właŚ­ciwej, co stwarza warunki do zaistnienia tzw. adhezji mechanicznej, bądź też przez stosowanie powłok wielowarstwowych z warstwami gruntującymi, opar­tymi na substancjach błonotwórczych zawierających tzw. wolne grupy funkcyjne o dobrej przyczepności do podłoża (łatwiej jednak ulegających procesom starzenia) oraz z warstwą zewnętrzną o dużej odporności na starzenie i czynniki korodujące.

13.2.3.1. Spoiwa mineralne

Ciasto wapienne. Jest to spoiwo farb wapiennych. Powinno być przy­rządzane z wapna palonego zawierającego co najmniej 93% CaO z małą ilością domieszek, szczególnie tlenku magnezowego. Wapno powinno być dołowane nie krócej niż 3 miesiące i dobrze dogaszone, bez grudek nie zlasowanych i zanieczy­szczeń mechanicznych.

Cement. Spoiwem farb cementowych są cementy portlandzkie, tzw. białe lub kolorowe. Białe cementy wytwarza się z surowców nie zawierających domieszek żelaza i manganu.

Cementy kolorowe produkuje się przez przemiał cementów białych z dodatkiem światło- i alkalioodpornych pigmentów mineralnych.

"Białość" cementów białych (zdolność do odbijania światła) określa się przez porównanie ich barwy z barwą siarczanu barowego służącego jako wzorzec, którego współczynnik jasności (odbijania światła) wynosi 96,3%. Wymaga się, aby współczynnik jasności dla cementów białych mieścił się w granicach od 66 do 76% w zależności od gatunku cementu.

Szkło wodne potasowe. Spoiwo to stosowane jest do farb krzemianowych, zwanych farbami Keima; uzyskuje się je przez stopienie piasku kwarcowego z potażem lub wodorotlenkiem potasowym i rozpuszczenie stopu w wodzie. Chemicznie jest to koloidalny roztwór krzemianu potasowego o wzorze m K2O n.SiO2 p.H2O.

Do celów malarskich stosuje się szkło wodne o module SiO2/K2O ~ 2,5. Powinno ono stanowić roztwór klarowny bez zmętnienia i bez zgalarecenia.

13.2.3.2. Spoiwa organiczne do farb wodnych (kleje)

Kleje zwierzęce. Mogą być skórne lub kostne. Produkowane są przeważnie w postaci twardych tabliczek, w kolorze od jasnożółtego do ciemnobrązowego, lub w postaci granulek i łusek. Do robót malarskich używa się przeważnie kleju skórnego w postaci wody klejowej. Klej zwierzęcy powinien w zimnej wodzie pęcznieć, a w gorącej rozpuszczać się. Klej rozpuszczony nie powinien wydzielać zapachu zgnilizny. W celu przygotowania roztworu należy klej wprowadzać do wody, a nie odwrotnie.

\ Kazeina. Otrzymuje się ją z mleka odtłuszczonego przez wytrącenie kwasami przy odpowiednim pH i w ściśle określonej temperaturze. Produkt handlowy stanowi jasnokremowy proszek nierozpuszczalny w wodzie, a roz­puszczalny w alkaliach, jak soda, ług sodowy i potasowy, amoniak, boraks itp.

Klej malarski kazeinowy jest to sproszkowana kazeina zmieszana z dodatkami alkalicznymi zapewniającymi rozpuszczalność w wodzie.

Kleje roślinne (krochmalowe). Otrzymuje się je przez chemiczną obróbkę krochmalu ziemniaczanego środkami klajstrującymi w środowisku wodnym, a następnie wysuszenie masy na walcach suszarniczych i jej rozdrobnienie mechaniczne. Tzw. kleje malarskie mają postać bezwonnych, kremowych płatków lub grysiku. Rozpuszczają się łatwo w zimnej wodzie, tworząc lepki, koloidalny roztwór o odczynie zasadowym. Stanowią one - z powodu deficytu klejów zwierzęcych - podstawowe spoiwo farb klejowych.

Kleje celulozowe. Są to rozpuszczalne w wodzie etery celulozy, jak karboksyetylo-lub metyloceluloza, używane jako spoiwo do farb klejowych,tzw. niegnilnych, nadających się do malowania świeżych, wilgotnych tynków wewnęt­rznych.

13.2.3.3. Spoiwa organiczne bezwodne

a. Oleje schnące i pokosty

Podstawowym spoiwem farb olejnych są specjalnie spreparowane oleje roślinne, tzw. schnące. Oleje te stanowią pod względem chemicznym estry kwasów tłuszczowych i gliceryny (trójglicerydy). Różnią się one przede wszyst­kim rodzajem występujących w nich kwasów tłuszczowych, wśród których występują tzw. kwasy nasycone i nienasycone. Oleje, w których występują wodpowiedniej ilości kwasy nienasycone o dwóch wiązaniach podwójnych typu kwasu linolowego, o wzorze ogólnym C18H3oO2 lub o trzech wiązaniach podwójnych typu kwasu linolenowego C12H3oO2' wykazują zdolność schnięcia, to znaczy nałożone cienką warstwą schną samorzutnie na powietrzu w ciągu kilku do kilkunastu dni.

Zjawisko "schnięcia" olejów jest bardzo skomplikowane i stanowi wynik wewnątrzcząsteczkowych reakcji fizycznych i chemicznych polegających na utlenianiu i polimeryzacji łańcuchów węglowych kwasów tłuszczowych przez przyłączanie się tlenu atmosferycznego w miejscach podwójnych wiązań, co prowadzi do przemiany płynnego oleju w stały i elastyczny produkt, zwany linoksynem.

Pod względem zdolności wysychania na powietrzu oleje roślinne (tłusz­czowe) dzielą się na oleje schnące, półschnące i nieschnące.

W przemyśle farb i lakierów stosuje się najczęściej oleje lniany i tungowy - zaliczane do olejów schnących, oraz oleje: konopny, lniankowy, rzepakowy, słonecznikowy i sojowy - zaliczane do olejów półschnących. Duże znaczenie techniczne ma również specjalnie preparowany olej rycynowy, głównie jako nieżółknący plastyfikator żywic lakierniczych. Oleje roślinne identyfikuje się oraz oznacza ich przydatność jako materiałów błonotwórczych za pomocą określania w nich pewnych cech fizycznych i wskaźników, np. gęstość, współ­czynnik załamania światła (refrakcji), liczba kwasowa, liczba zmydlenia i liczba jodowa. Trzy ostatnie wskaźniki decydują o przydatności olejów do celów malarskich oraz są sprawdzianem ich ewentualnego zafałszowania, np. olejem mineralnym, kalafonią.

Olej lniany. Uzyskuje się go przez prasowanie nasion lnu na gorąco lub na zimno. Właściwości oleju lnianego, a zwłaszcza czas schnięcia, uzależnione są od klimatu i rodzaju gleby, na której len jest uprawiany, a także od sposobu otrzymania (prasowany na zimno schnie szybciej). Czysty olej lniany wysycha w ciągu -6 dni. Daje błony o dobrej elastyczności, dość twarde i odporne na stosunkowo wysoką temperaturę. Gęstość oleju wynosi 0,928-:-0,936 g/cm3. Olej tungowy. Olej tungowy, zwany inaczej olejem drzewnym lub olejem chińskim, otrzymuje się z nasion drzewa tungowego rosnącego w Chinach, Japonii i w ZSRR w rejonach Morza Czarnego. Olej ten wysycha znacznie szybciej niż olej lniany, lecz tworzy błonkę pomarszczoną, dlatego też stosuje się go w mieszaninie z olejem lnianym lub z olejami półschnącymi.

U szlachetnione oleje roślinne. Oleje schnące surowe zawierają szereg niepożądanych zanieczyszczeń (ciała śluzowe, woda, barwniki), obniżających trwałość błon lakierowych oraz umożliwiających otrzymanie jasnych produk­tów. Zanieczyszczenia te usuwa się przez ogrzewanie oleju z glejtą (P bO) lub tzw. aktywną ziemią bielącą i oddzielenie ich na prasach filtracyjnych. Olej taki nosi nazwę oleju odbiałczonego.

W celu przyspieszenia czasu schnięcia oleju wprowadzamy do niego pewne minimalne ilości niektórych metali,jak np. ołowiu, kobaltu lub manganu. Metale te spełniają woleju rolę katalizatorów przyspieszających swoją obecnością przyłączenie się tlenu z powietrza do cząsteczek kwasów tłuszczowych i tym samym przyspieszają proces wysychania. Metale te wprowadza się pod postacią soli kwasów naftenowych (naftenianów), tzw. sykatyw.

Olej lniany ogrzewany do + 270°C z dodatkiem sykatyw (glejty ołowianej lub braunsztynu M nO2 zarobionych na papkę z olejem) daje tzw. pokost naturalny, który jest najprostszym, najdawniej znanym i bardzo szeroko stosowanym materiałem lakierniczym.

Błonka pokostowa mimo wielu zalet ma tę wadę, że jest stosunkowo miękka, pęcznieje w wodzie, co znacznie pogarsza jej trwałość. Wady powyższe można usunąć przez polimeryżację, to jest przez ogrzewanie oleju przez dłuższy czas w temperaturze ok. 300°C. Proces ten wykonywany w atmosferze bez­tlenowej (dwutlenek węgla) powoduje zgęstnienie oleju. Produkt ten nosi nazwę oleju polimeryzowanego albo zagęszczonego. Można również uszlachetniać olej przez zagęszczenie go za pomocą utleniania powietrzem. Proces ten polega na wielogodzinnym przepuszczaniu (dmuchaniu) powietrza przez olej podgrzany do ok. 120°C. Otrzymany w ten sposób olej nosi nazwę oksydowanego lub dmuchanego.

Wyroby na olejach zagęszczanych odznaczają się wysokim połyskiem, dobrą twardością, odpornością na wodę i dobrą przyczepnością.

Oleje zagęszczane z dodatkiem sykatyw i rozpuszczalnika (najczęściej benzyny lakierniczej) noszą nazwę polipokostów. Polipokosty stosuje się przede wszystkim jako spoiwo do farb olejnych powierzchniowych, którym nadają rozlewność bliską lakierom.

W handlu znajdują się pokosty sztuczne, tzw. oszczędnościowe. Są to preparaty o różnym składzie, nie mające nic wspólnego z pokostem naturalnym

i nie mające większej wartości użytkowej. Są to w zasadzie lakiery żywiczne, czyli roztwory tanich żywic w rodzaju kalafonii lub jej estrów (żywiczan wapnia, ester glicerynowy kalafonii itp.), lub żywicy kumaronowej w rozpuszczalnikach organicznych z dodatkiem lub bez dodatku olejów roślinnych, a czasem nawet mineralnych. Nadają się tylko do mało odpowiedzialnych robót malarskich wewnętrznych.

Powłoki z farb na spoiwie z tych pokostów nie stanowią trwałego zabezpieczenia powierzchni i szybko ulegają zniszczeniu, zwłaszcza pod wpły­wem słońca i wilgoci.

Lakiery olejne. Powiększenie twardości, elastyczności i trwałości powłok olejnych uzyskuje się również przez dodatek do oleju żywic naturalnych i sztucznych. Przez dobór odpowiednich żywic można regulować właściwości produktu ostatecznego i w ten sposób otrzymywać wyroby o różnorodnym zastosowaniu. Kombinacje oleju z żywicami nazywamy lakierami olejnymi.

b. Żywice lakiernicze

Żywice stosowane w produkcji farb i lakierów, zwane żywicami lakier­niczymi, są to odpowiednio uszlachetnione produkty pochodzenia naturalnego (żywice naturalne) bądź produkty wytwarzane w czasie syntezy chemicznej ze związków prostych o małej masie cząsteczkowej (żywice syntetyczne). Żywice naturalne stosowane są przeważnie do produkcji lakierów i emalii olejnych, żywice syntetyczne zaś spełniają rolę podstawowych substancji błonotwórczych w dużej pod względem asortymentu i właściwości grupie lakierów i emalii bezolejowych, odgrywających coraz większą rolę w technice budowlanej do wytwarzania powłok ochronnych, szczególnie chemoodpornych, na podłożach metalowych, betonowych, drewnianych itp.

Z żywic naturalnych szczególnie cenne właściwości wykazują żywice kopalne, tzw. kopale. Są to wydzieliny iglastych drzew tropikalnych (Indie, Afryka, Ameryka Połudn., Australia) sprzed setek tysięcy lat, które przeleżały w ziemi i na skutek zaszłych w nich w tak długim czasie zmian chemicznych stały się materiałem o wysokiej trwałości i wytrzymałości.

Obecnie ze wzglądu na wysoką cenę kopale stosowane są tylko do najbardziej wartościowych wyrobów lakierniczych i przeważnie są zastępowane przez żywice syntetyczne, tzw. sztuczne kopale.

Do produkcji tańszych lakierów olejnych używa się również kalafonii. Jest to produkt podestylacyjny wycieków drzew iglastych (tzw. żywicy drzewnej). Z uwagi na kwasowy charakter kalafonii nie nadaje się ona bezpośrednio do wyrobu lakierów. Poddaje sięją uszlachetnieniu przez ogrzewanie z gliceryną lub pentaerytrytem w procesie tzw. estryfikacji. Kalafonia estryfikowana znajduje zastosowanie nie tylko do przyrządzania lakierów olejnych, lecz i lakierów nitrocelulozowych.

Żywice syntetyczne, w przeciwieństwie do żywic naturalnych, których skład chemiczny i własności zależą do miejsca wydobycia, mają określony skład chemiczny i zależnie od niego stałe właściwości. Właściwości te są niekiedy lepsze i bardziej różnorodne niż właściwości żywic naturalnych, dlatego też wykorzy­stuje się je do produkcji wyrobów malarskich mających rozmaite zastosowania.

Powłoki z syntetycznych materiałów malarskich skutecznie zabezpieczają obiekty budowlane przed korozją atmosferyczną i chemiczną, skracają wykony­wanie prac wykończeniowych dzięki szybkiemu wysychaniu i nie wymagają częstych renowacji. Do produkcji materiałów malarskich stosowane są niżej opisane żywice syntetyczne.

Żywice alkidowe stanowią gruPę tak zwanych poliestrów nasyconych, czyli produktów polikondensacji alkoholi wielowodorotlenowych (np. gliceryny, pentaerytrytu itp.) oraz kwasów wielozasadowych, przeważnie w postaci ich bezwodników (np. ftalowego, maleionowego itp.) modyfikowanych kwasami tłuszczowymi olejów schnących lub półschnących. Żywice te mają przeważnie konsystencję i wygląd zbliżone do miodu. Po lekkim podgrzaniu, w celu upłynnienia ich, rozpuszcza się je w benzynie lakierniczej lub terpentynie i po dodaniu sykatywy uzyskuje gotowe lakiery, których właściwości zależą od ilości kwasu tłuszczowego wprowadzonego do reakcji.

Żywice o mniejszej zawartości kwasów tłuszczowych (ok. 25%) nie rozpuszczają się wolejach i są stosowane samodzielnie lub częściej w kombinacji z innymi żywicami syntetycznymi do produkcji lakierów lub emalii tzw. piecowych (schnących w temperaturze 120-:-140°C), dających powłoki o dużym połysku, nadzwyczajnej twardości i odporności na zarysowanie.

Żywice o dużej zawartości kwasów tłuszczowych (45-:-55%) są rozpusz...