РАСТВОРИТЕЛИ

 На отечественном рынке лакокрасочных материалов широко представлены различные виды растворителей. Они различаются не только по цене, но и по основным характеристикам и сферам применения. Грамотный подбор растворителя позволяет обеспечить максимальную эффективность и технологичность процесса.

Описание

Растворитель представляет собой жидкое, твердое или газообразное вещество, которое благодаря своим химическим и физическим свойствам обладает способностью растворять другие виды твердых, жидких или газообразных веществ.

Применительно к лакокрасочным материалам растворитель – это быстроиспаряющееся химическое вещество в жидкой форме или смесь подобных веществ. Такой состав способен эффективно воздействовать на вязкие химические субстанции, образовывая при этом однородный продукт.

Растворители предназначены для добавления в лакокрасочные материалы с целью придания им необходимой консистенции, необходимой для использования. Некоторыми видами красок нельзя пользоваться, не используя при этом растворители. В частности, это относится к высококонцентрированным красителям, хранящимся в специализированной таре.

Растворитель высокого качества должен соответствовать перечисленным ниже требованиям:

• Обладать высоким показателем смешиваемости с основным красителем. При этом полученная масса должна быть однородной, наличие сгустков и неравномерного цвета является недопустимым.
• Растворитель должен обладать высокой степенью испаряемости. После нанесения краски или лака на рабочую поверхность растворитель должен максимально быстро испариться.
• Во время процесса смешивания растворителя и краски вещества не должны вступать в химическую реакцию.
• Свойства растворителя не должны меняться при воздействии воды.

Применение

Основной функцией растворителя является обеспечение удобства при работе с лакокрасочными материалами. Придание красителям нужной консистенции перед непосредственным нанесением на поверхность позволяет не только добиться равномерности наносимых слоев, но и обеспечить высокие эксплуатационные характеристики покрытия, в частности – плотность и устойчивость к воздействию внешних факторов.

Также растворители могут применяться перед началом покрасочных работ для подготовки поверхности – ее обезжиривания и очистки от видимых загрязнений.

Кроме того, любой из растворителей с легкостью очистит рабочий инструмент – кисти, валики, резервуары для краски и поможет отмыть капли красящего вещества, которые попали на другие поверхности или кожу.

Следует отметить, что каждый из лакокрасочных материалов требует применения своего типа растворителя, подходящего по химическому составу. Если состав подобран правильно, при соединении жидкостей смесь станет однородной, не будет распадаться в процессе хранения и при использовании легко будет наноситься на рабочую поверхность.

Характеристики растворителей

Основными характеристиками растворителей являются:

• Показатель испарения. Летучесть растворителя зависит от множества характеристик и определяется экспериментально, при наличии стандартных условий помещения в сравнении с летучестью диэтилового эфира. По этому признаку могут быть выделены растворители следующих групп: с высокой степенью летучести (менее 10); со средней летучестью (от 10 до 35); низкой (от 35 до 50) и очень низкой летучестью (свыше 50).
• Гигроскопичность – способность вещества поглощать водяные пары из атмосферы. Некоторые типы растворителей, в том числе содержащие гидроксильные группы (спирты и гликоли) способны поглощать влагу из воздуха до тех пор, пока не установится равновесное состояние, зависящее от температуры в помещении и влажности воздуха в нем.
• Плотность. Измеряется при температуре окружающей среды около 20 °С. Показатель выражается в виде безразмерной величины. У большинства растворителей органического типа этот показатель ниже единицы и уменьшается в процессе нагревания. Исключением являются только галогенуглеводороды, которые благодаря своему составу обладают большей плотностью, чем вода. Плотность растворителей, в составе которых находятся сложные эфиры, уменьшается пропорционально росту общей молекулярной массы. У растворителей, основой которых являются спирт или кетоны, напротив, увеличивается.
• Вязкость, или внутреннее трение, – свойство жидкостей оказывать сопротивление при перемещении одной их части относительно другой. Высвобождаемая энергия при этом рассеивается в виде тепла. Этот показатель у растворителей гомологического ряда растет с ростом молекулярной массы из-за нарастания массы водородных связей. Параметр важен для определения итоговой вязкости получившегося при смешении с красителем раствора. Маловязкие растворители имеют вязкость ниже 2 мПа·с при 20 °С, растворители средней вязкости – от 2 до 10 мПа·с, а высоковязкие – выше 10 мПа·с.
• Воспламеняемость. Показатель зависит от значения температуры вспышки – того предела, при котором пары вещества при взаимодействии с воздухом способны воспламениться и сгореть в виде открытого пламени. Температура вспышки снижается при росте давления насыщенного пара вещества. Все производители стараются повысить параметры этой характеристики, так как от нее напрямую зависит безопасность использования растворителя. Пары, выделяемые растворителем, способны воспламениться не только при контакте с отрытым источником огня, но и при достижении температуры воспламенения. В зависимости от этого параметра выделяют пять основных групп веществ: T5 (100–135 °С), T4 (135–200 °С), T3 (200–300 °С), T2 (300–450 °С) и T1 (свыше 450 °С).
• Химическая инертность. Вещества, обладающие этой характеристикой, не являются химически активными. Основной параметр, благодаря которому вещество может быть использовано в качестве растворителя. Этому условию отвечают спирты, алифатические и ароматические углеводы.

Состав растворителей

Чаще всего в производстве используются следующие типы составов:

• Уайт-спирит. Представляет собой прозрачную жидкость, обладающую резким керосиновым запахом. Это вещество является продуктом дистилляции нефти. Подходит для растворения большинства существующих красителей и веществ, содержащих битум. Растворяющая активность не является высокой.
• Скипидар. Жидкость с высокой степенью прозрачности и желтоватым оттенком. Является продуктом экстрагирования эфирных масел из древесины сосен. Может применяться для воздействия на масляные краски, алкидные эмали, некоторые виды эпоксидных смол и др. Скипидар может быть живичным и сульфатным.
• Бензин. Является продуктом нефтепереработки. В лакокрасочном производстве используется не автомобильный бензин, а его разновидность – нефрас. Может применяться для подготовки и обезжиривания поверхностей, а также растворения красок на масляной и битумной основе.
• Керосин. Также является побочным продуктом переработки нефти. Для производства лакокрасочных материалов используется технический керосин.
• Сольвент. Продукт, получаемый в результате коксования каменного угля или пиролиза нефти.
• Растворители 646 и 647 – многокомпонентные жидкости, отличающиеся высокой степенью агрессивности. Применяются на поверхностях, которые не требуют деликатности в процессе обработки.
• Этилен. Представляет собой жидкость без цвета с характерным запахом. В состав входит 92 % алкоголя. Производится методом перегонки водного спирта из древесной целлюлозы.
• Ацетон. Жидкость с резким запахом. Вещество изготавливается из уксусной кислоты, которая добывается в процессе обработки древесины.

Виды растворителей

Существует две основных группы растворителей:

• Вещества органического происхождения.
• Неорганические вещества.

Наиболее популярными являются растворители первой группы. Вторая же характеризуется растворителями, в составе которых находятся аммиатические вещества, вода, производные аминовых веществ, соли, раствор фосфора и др.

Растворители органического происхождения подразделяются на три группы в зависимости от свойственных им физических характеристик. Выделяют:

• Легколетучие. К ним относят растворители, в основе которых лежит сольвент, бензин или уайт-спирит. Эти вещества предназначены для работы с красками на масляной основе, различными эмалями или красителями, в состав которых входит акрил. Подавляющее большинство растворителей, входящих в эту группу, отличается высокими показателями воспламеняемости, поэтому при работе с ними крайне важно соблюдать технику безопасности. Жидкость при этом следует держать вдали от источников открытого огня и воздействия высоких температур.
• Среднелетучие. Представителем этой группы растворителей является керосин. Чаще всего его применяют для разбавления масляных и акриловых красок.
• Труднолетучие вещества. К труднолетучим традиционно относят скипидар. Это вещество позволяет эффективно работать с лаками, эмалями, а также масляной краской.

Все растворители органического происхождения отличаются наличием резкого характерного запаха, а также малой подвижностью.

Уайт-спирит

Уайт-спирит – побочный продукт нефтепереработки. Это жидкость, не имеющая цвета, но при этом обладающая резким характерным запахом. Область применения – растворение нитрокрасителей, некоторых разновидностей смол, а также красок на масляной основе. При работе с лаками и красками крайне важно соблюдать дозировку этого растворителя – его объем должен быть ограничен 10 % от совокупной массы лакокрасочного материала.

Скипидар

Скипидар представляет собой прозрачную жидкость, которая нередко имеет красноватый, желтый или бордовый оттенок. Растворитель применяется для разбавления красок и способствует сокращению времени, которое требуется на высыхание лакокрасочного покрытия. Чаще всего скипидар применяется для разбавления красок, имеющих масляную основу.

Этот тип растворителя легковоспламеним. Вещество получают методом сухой перегонки древесины, а в случае живичного скипидара – разгонки хвойных пород. Несмотря на сравнительно высокую стоимость этого растворителя, его часто используют для обезжиривания рабочей поверхности. Это обусловлено высокой степенью эффективности материала и качеством обработки поверхности.

Ацетон

Растворители на ацетоновой основе используются для работы с нитрокрасками. Из-за того что этот ЛКМ отличаются высокой гигроскопичностью и легко смешивается с водой, при работе важно следить, чтобы на рабочие поверхности не попадала влага. В противном случае это может привести к побелению прозрачной пленки.

Сольвент

Технический каменноугольный сольвент представляет собой совокупность ароматических углеводородов, которые изготавливаются в процессе коксования каменного угля при ректификации очищенных фракций сырого бензола. Это прозрачная бесцветная жидкость, виды которой различаются между собой химическими и физическими параметрами, в том числе температурой кипения, плотностью, составом.

Вещество отличается повышенной токсичностью, поэтому, даже несмотря на высокую эффективность, его используют значительно реже, чем скипидар или уайт-спирит. Область применения этого растворителя – разведение пентафталевых и глифталевых лакокрасочных материалов.

Дихлорэтан

Растворитель отличается пониженными показателями воспламеняемости. Это бесцветная жидкость с резким специфическим запахом хлороформа. При воздействии ультрафиолета жидкость может мутнеть и менять цвет вплоть до среднежелтого. При работе с растворителем этого типа необходимо использование средств индивидуальной защиты – резиновых перчаток, респиратора и защитного стекла для глаз.

Сиккативы

Сиккативы являются специальными добавками, которые предназначены для повышения показателей декоративности, а также водостойкости конечного лакокрасочного материала. Кроме того, их использование позволяет снизить время высыхания покрытия, созданного масляными, акриловыми красками, а также разнообразными олифами, лаками и маслами.

При этом использование сиккативов имеет и недостатки – покрытие, в составе которого имеются эти добавки, отличается повышенной хрупкостью.

Отличие растворителей от разбавителей

В бытовом понимании эти термины нередко считаются синонимами. Однако растворители, в отличие от разбавителей, благодаря своему химическому составу могут вступать в реакцию с другими веществами, воздействуя на их структуру для растворения пленкообразующих компонентов. Это позволяет менять консистенцию загустевших лакокрасочных материалов, возвращая их в «рабочее» состояние.

Разбавители не могут преобразовывать отверждающие компоненты, но при этом могут снижать вязкость и менять консистенцию красителя. Все эти вещества имеют высокий показатель испаряемости, легковоспламенимы и обладают резким характерным запахом.

Марки растворителей (номера) и их описание

Р-4

Эта марка растворителя широко применяется по всему миру. В его состав входят ацетон и толуол. Жидкость применяется при необходимости разбавления красок алкидного типа и эмульсий, в состав которых входят хлорированные полимеры. При смешении Р-4 и основного красителя образуется масса, которая благодаря оптимальной консистенции легко наносится на поверхность, а при засыхании образует плотную защитную пленку.

Растворитель отличается высокой летучестью, легковоспламеним и требует неукоснительного соблюдения техники безопасности в работе.

Растворитель 646

Растворитель марки 646 часто используется как в быту, так и в промышленном производстве. Может использоваться как обезжириватель и растворитель. В его состав входят ароматические углеводороды, кетоны, спирты и эфиры. Нередко это вещество используется и для растворения шпаклевочных смесей. При добавлении растворителя 646 в краситель образуется однородная масса, которая при высыхании приобретает твердость, гладкость и блеск. В случае использования с эмалями и лаками – образует защитную пленку и отличается повышенной адгезией с поверхностью.

РС-2

РС-2 – бесцветная жидкость, которая отличается высокой токсичностью. При нанесении на поверхность быстро испаряется. В состав вещества входят уайт-спирит и ксенол. Предназначен для растворения красок на масляной основе, битумных веществ, а также пентафталевых эмалей. Растворитель относится к классу взрывоопасных веществ.