В течение длительного времени во многих сферах промышленности использовались лакокрасочные материалы (ЛКМ) на основе органических связующих компонентов. Однако в настоящее время их применение все больше подвергается критике. Это связано с тем, что их производство, эксплуатация и деградация приводит к появлению в окружающей среде компонентов, токсических и для человека, и для окружающей его среды. Чтобы избежать нежелательных последствий применения органорастворимых ЛКМ, были разработаны промышленные краски на водной основе, которые получили название водно-дисперсионные. Самыми известными и распространенными из них являются акриловые краски.
Вместе с тем, при разработке водно-дисперсионных ЛКМ, перед производителями встали следующие проблемы:
Решение последней задачи может осуществляться путем применения новых качественных пигментов (обычно органической природы), или за счет использования концентрированных пигментных паст.
Пигментные, или колеровочные, пасты – это высококонцентрированные дисперсии пигментов, в состав которых также обязательно входят модифицирующие агенты, такие как диспергаторы, смачиватели, консерванты и некоторые другие. Применение пигментных паст принципиально изменило процессы колеровки лакокрасочных составов и значительно повысило эффективность производства лакокрасочной продукции.
Преимущества применения пигментных паст
Современный потребитель предъявляет все более и более высокие требования к лакокрасочной продукции. Создание устойчивых к разнообразным, в том числе погодным, красок длительные воздействиям подразумевает, научно-обоснованные финансово-затратные и разработки. Их может себе позволить далеко не каждое производство водно-дисперсионных красок. Поэтому приготовлением пигментных паст, как для основы тонировки ЛКМ, занимаются узко профильные предприятия, которые затем распространяют свою продукцию лакокрасочным заводам. Применение концентрированных колеровочных паст позволяет обойти стороной ряд недостатков, связанных с применением сухих пигментов. К ним относятся:
С другой стороны, использование пигментных паст предоставляет их потребителю неоспоримые преимущества:
Принципы создания пигментных паст
Производство пигментных паст для водно-дисперсионных красок включает в себя несколько этапов:
В настоящее время существуют ручные, полуавтоматические и автоматические системы систем колеровки водно-дисперсионных красок с помощью пигментных паст. Самые современные из них позволяют получать лакокрасочные материалы со степенью чистоты цветового фона до десятков нанометров, т.к. перед смешением компонентов проводится спектральный анализ на спектрофотометре.
Свойства пигментных паст
Качество водно-дисперсионных красок определяется, с одной стороны, особенностями компонентов связующих и наполнителя, а с другой – качеством колеровочной системы. Если для тонирования ЛКМ используются пигментные пасты, то необходимо обратить внимание на их следующие свойства:
Совместимость и развитие цвета
Интенсивность окрашивания поверхности и развитие цвета краски определяется таким свойством пигментных паст, как его совместимость с различными материалами. В основе этой характеристики лежит глубокая интеграция смачивателей и диспергаторов пасты в связующие компоненты базовых красок. Результатом хорошей совместимости является, во-первых, отсутствие отрицательных показателей, а, во-вторых, достижение качественного лакокрасочного покрытия. К нежелательным эффектам относятся:
- Седиментация отдельных компонентов краски
- Синерезис
- Флоккуляция пигментов.
Их следствиями являются:
- Плохой внешний вид;
- Грязный цвет;
- Недостаточная влаго — и термостойкость.
Стандартизация пигментных паст и цвета воспроизводимость
Воспроизводимость цвета является одной из важнейших проблем современной лакокрасочной промышленности. Используемые пигментные пасты должны соответствовать ряду требований:
Стабильность пигментных паст
Стабильность пигментных паст можно рассматривать с двух сторон:
Стабильность при использовании определяется смачивающими и диспергирующими компонентами. Конечной целью использования этих агентов является недопустимость седиментации пигментов. Это может привести к изменению цвета и интенсивности окрашивания. Кроме того, при несбалансированном содержании диспергаторов и смачивающих реагентов, в пигментных пастах при смешении с базовыми красками могут образовываться сгустки, и даже твердые пигментные агломераты. Следствием этого, является нарушения в работе колеровочных машин, загрязнения и поломка дозирующих устройств.
Стабильность при хранении определяется такими качествами как:
- Отсутствие пигментной седиментации
- Постоянная вязкость
- Незначительное расслоение между жидкой и твердой фазой
- Устойчивость к грибковым и бактериальным заражениям
Первые три свойства определяются качеством пигментов, диспергаторов и смачивающих компонентов, а последнее-наличием в пигментных пастах биоцидов и консервантов.
Контроль качества пигментных паст
Для удачного выбора системы колеровки лучше использовать пигментные пасты, производители которых постоянно подвергают их контролю качества. Естественно, что эти процедуры приводят к повышению цены пасты, но, с другой стороны работы по корректировки готовых лакокрасочных материалов также требуют дополнительного времени и финансовых затрат.
Цветовое различие между разными партиями паст в зависимости от систем смешения должно составлять не более 0,8 ДЕ -1. Также недопустимы колебания в плотности пигментных паст более, чем на 2-5 %. Более выраженные различия неизбежно приведут к нарушению красящей способности водно-дисперсионных красок.
Другие аспекты использования пигментых паст
Колеровочные пасты являются высокотехнологичным продуктом. Для производителя готовой краски с использованием пигментных паст необходимо принять во внимание следующие аспекты: защита окружающей среды, содержание летучих органических растворителей, безопасность использования и т. д. Не содержащие Лос пасты активно выходят на рынок. Эти пасты предназначены для производства экологически безопасных ЛКМ.
Все эти аспекты должны учитываться все больше в будущем, т.к. здоровью людей и животных нужно уделять огромное внимание.