Минеральные наполнители: важные компоненты в составе ЛКМ

Мнение технолога

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) - системы многокомпонентные. Так, например, краска может состоять из более десяти различных веществ. Наполнители же являются важной частью лакокрасочной композиции и влияют на многие ее технологические и эксплуатационные свойства.

1 Что такое наполнитель?

В соответствии с ГОСТом 28246-2006 наполнитель для лакокрасочного материала - вещество в гранулированной или порошкообразной форме, практически нерастворимое в лакокрасочной среде (в воде в случае водно-дисперсионных материалов), используемое в качестве компонента пигментированных лакокрасочных материалов для направленного влияния на определенные физические свойства.

Большинство наполнителей - неорганические вещества природного происхождения. Они слабоокрашенные или имеют белый цвет.

2 Для чего в ЛКМ нужны наполнители?

Наполнители используются в рецептурах:
• для контроля стоимости ЛКМ,
• для улучшения или модификации многих функциональных свойств лакокрасочного покрытия.

Среди разнообразного ассортимента наполнителей есть продукты как широкого, так и специфического назначения. Их правильный подбор в рецептурах лакокрасочных материалов позволяет получить материалы высокого качества.

3 Свойства идеального наполнителя

Характеристики идеального наполнителя:

• инертен: устойчив к действию различных химических веществ - растворителей, кислот, щелочей и т.п.;
• не взаимодействует с пленкообразующим;
• светостоек;
• термостабилен;
• нерастворим в лакокрасочной среде: воде или органических растворителях;
• имеет постоянный состав, размер частиц и удельный вес;
• нетоксичен и безопасен в использовании;
• обладает низкой абразивностью;
• имеет низкую стоимость.

Другими важными характеристиками наполнителя, которые влияют на внешний вид покрытия - текстуру и его блеск,- являются:

• форма и размер частиц,
• маслоемкость,
• удельный вес.

Форма и размер частиц оказывают воздействие на блеск, текстуру и барьерные свойства лакокрасочного покрытия. Маслоемкость существенно влияет на текучесть и реологические характеристики ЛКМ. Удельный вес также влияет на укрывистость и стоимость нанесения композиции.

4 Как получают наполнители?

Минеральные наполнители получают, в основном, физико-механической переработкой природного сырья. Это многостадийный процесс, состоящий из добычи, первичного измельчения руды, очистки ее и последующего измельчения до получения частиц наполнителя нужного размера.

Таким образом, из натурального сырья получаются высокоэффективные наполнители, которые благодаря форме, размеру и структуре частиц гарантируют уникальные характеристики краскам, лакам, клеям, шпатлевкам, штукатуркам при оптимальном соотношении цена-качество.

5 Основные виды минеральных наполнителей, применяемых в производстве ЛКМ

5.1 Карбонат кальция

Карбонат кальция - мел, мрамор, известняк - наиболее широко используемый в лакокрасочной промышленности наполнитель. Обладает рядом ценных свойств:

• низкой стоимостью,
• нетоксичностью, безвредностью, отсутствием запаха,
• имеет цвет от кремового до белого, что позволяет производить материалы, его содержащие, практически любого оттенка,
• низкой твердостью,
• наиболее широким рядом размеров частиц среди всех известных измельчаемых наполнителей,
• легкостью введения в большинство пленкообразующих и способностью облегчить ввод в материал других ингредиентов,
• термостабильностью (разлагается при температуре около 900−1000 °C),
• имеются большие запасы природного сырья.

Но наполнитель неустойчив к действию кислот!

Карбонат кальция применяют для производства различных лакокрасочных материалов: водно-дисперсионных, промышленного назначения, шпатлевок и штукатурок.

5.2 Тальк

Минерал подкласса слоистых силикатов, представляет собой мягкий, жирный наощупь порошок белого цвета. Обладает рядом ценных свойств:

• нейтральным белым цветом (но не белее кальцитов),
• низкой твердостью, что обеспечивает хорошую шлифуемость покрытий и снижает износ производственного оборудования,
• химической инертностью,
• диэлектрическими характеристиками,
• малой теплопроводностью,
• огнеупорностью,
• легкостью введения в большинство пленкообразующих,
• контролирует блеск покрытий - матирующий агент,
• улучшает механические свойства пленки за счет армирования, так как имеет пластинчатую структуру,
• стоек к воздействию УФ-излучения,
• оказывает влияние на текучесть и реологические свойства ЛКМ,
• придает покрытиям хороший водоотталкивающий эффект.

Таким образом, комплекс свойств талька позволяет применять его в составе декоративных, атмосферостойких, антикоррозионных лакокрасочных материалов различного назначения, как органорастворимых, так и водно-дисперсионных.

5.3 Каолин

Минерал подкласса слоистых силикатов, представляющий собой нежный наощупь порошок белого цвета.

Каолин - по названию местности Гаолин, провинция Цзянси, в Китае, где добывалась глина для изготовления фарфора - общее название глин, осадочных горных пород.

Обладает рядом ценных свойств:

• химически инертен: не взаимодействует с кислотами и щелочами,
• устойчив к действию воды, воздуха,
• термостоек,
• легко вводится в ЛКМ,
• улучшает реологические характеристики ЛКМ,
• контролирует блеск покрытий - матирующий агент,
• повышает укрывистость ЛКМ за счет увеличения эффективности применения белого пигмента - диоксида титана.

Каолин используется в составе лакокрасочных материалов различного назначения. Композиции, его содержащие, легко и без потеков наносятся.

5.4 Слюда

Еще один минерал подкласса слоистых силикатов, представляющий собой белый или слегка окрашенный порошок. Обладает рядом ценных свойств:

• оказывает влияние на вязкость ЛКМ, но в меньшей степени, чем тальк и каолин,
• легко вводится в ЛКМ,
• дает возможность получения трещиностойких покрытий, улучшает механические свойства пленки за счет ее армирования, упрочнения, так как наполнитель имеет наиболее выраженную пластинчатую структуру среди других слоистых силикатов,
• барьерным эффектом,
• атмосферостойкостью,
• стойкостью к воздействию УФ-излучения,
• в водно-дисперсионных материалах повышает износостойкость покрытий и их стойкость к мокрому истиранию,
• диэлектрическими характеристиками,
• довольно распространен в природе,
• применяется в производстве перламутровых пигментов.

Слюда используется в составе декоративных, атмосферостойких, антикоррозионных, лакокрасочных материалов различного назначения, а также электроизоляционных лаков.

5.5 Кварц

Самый распространенный минерал на земле. Кварц практически на 100% состоит из диоксида кремния. Он обычно бесцветный или белого цвета. В кварце красноватых, желтоватых, коричневатых и других оттенков присутствуют примеси. Основной источник кварца - кварцевый песок.

Обладает рядом свойств:

• сферическая форма частиц кварца обусловливает низкую маслоемкость: он не влияет на реологические свойства ЛКМ и может применяться в составе материалов в достаточно большом количестве,
• имеет по сравнению с кальцитами (мрамором) более низкую белизну,
• обладает высокой твердостью, поэтому может быть причиной абразивного износа производственного оборудования,
• очень хорошая химическая стойкость, в частности к воздействию кислот и щелочей,
• атмосферостойкость,
• хорошая износостойкость,
• теплоизоляционные свойства,
• низкий коэффициент термического расширения,
• применяется для пескоструйной абразивной очистки металлических поверхностей.

Комплекс свойств кварца позволяет применять его для производства декоративных отделочных материалов - текстурных штукатурок - для внутренних и наружных работ. Кварцевые наполнители позволяют получать покрытия большой толщины, например, в составе эпоксидных промышленных наливных полов. Успешно применяются в материалах для разметки дорого. Строительная индустрия - крупный потребитель кварцевых наполнителей.

Заключение

Минеральные наполнители, которые используются в рецептурах ЛКМ, придают им дополнительные функциональные свойства: усиливают адгезию, барьерные свойства, увеличивают укрывистость, влияют на степень блеска, устойчивость к воздействию химических агентов и коррозии. При этом наполнители также позволяют снизить себестоимость композиций без потери их качества.

Компания "Аквест" предлагает полный ассортимент лакокрасочных материалов, в том числе, водно-дисперсионных красок, лаков, грунтовок и клеев.

Кроме того, предлагаем широкий выбор декоративных лакокрасочных материалов премиум сегмента.

Подробную информацию обо всех материалах вы можете получить у наших менеджеров или на сайте.

Уважаемые читатели, благодарим вас за интерес к статье! Лайки, комментарии и подписки на канал приветствуются. Вас ожидает много интересного, не пропустите!