Растворитель в лакокрасочной системе влияет не только на вязкость материала перед нанесением. От его совместимости с полимерной основой и скорости испарения зависят формирование покрытия, розлив, высыхание, межслойная адгезия и внешний вид готовой поверхности.
Поэтому принцип «краска слишком густая — добавим тот растворитель, который есть под рукой» может закончиться матовостью, потёками, микропорами или потерей адгезии.
Разберём, почему растворители нельзя считать взаимозаменяемыми и что необходимо учитывать при их выборе.
Почему не любой растворитель подходит к любой краске
Совместимость растворителя с полимерной основой, или смолой, определяется принципом:
подобное растворяется в подобном
Полярные смолы, к которым относятся акрилаты, полиуретаны, эпоксиды и нитроцеллюлоза, требуют полярных растворителей: кетонов, сложных эфиров, гликолевых эфиров и ароматических углеводородов.
Неполярные смолы, например алкиды, хлоркаучуки и полиолефины, растворяются в алифатических углеводородах и ароматических соединениях.
Именно поэтому растворитель необходимо подбирать не просто по способности сделать материал более жидким, а с учётом полимерной основы конкретного ЛКМ.
Что происходит, если растворитель несовместим со смолой
Особое значение имеет предельное число разбавления.
При использовании алифатических растворителей, например уайт-спирита, в полярных системах необходимо контролировать допустимое содержание алифатических соединений.
Если предел превышен, смола может начать выпадать из системы. Результатом становятся:
• потеря глянца;
• появление матовости;
• снижение адгезии покрытия.
То есть на этапе смешивания материал может внешне казаться пригодным для нанесения, однако изменение состава уже влияет на свойства будущего покрытия.
Почему важна скорость испарения растворителя
Недостаточно подобрать растворитель, который совместим со смолой. Важно и то, с какой скоростью он покидает лакокрасочную плёнку.
И слишком быстрое, и слишком медленное испарение способны привести к дефектам.
Если растворитель испаряется слишком быстро
При интенсивном испарении поверхность охлаждается. Если её температура опускается ниже точки росы, на поверхности конденсируется влага, которая может попасть в формирующуюся плёнку.
Одно из возможных последствий — появление белизны покрытия.
Ещё одна проблема связана со слишком быстрым схватыванием верхнего слоя. На поверхности образуется своеобразная корка, а растворитель, оставшийся в нижних слоях, уже не может нормально выйти наружу.
В результате могут появляться:
• микропоры;
• снижение твёрдости покрытия;
• нарушение формирования реактивных материалов, в том числе полиуретановых и эпоксидных систем.
Слишком быстрое высыхание способно повлиять и на межслойную адгезию. При нанесении «мокрый по мокрому» новый слой может не успеть достаточно проникнуть в предыдущий.
Если растворитель испаряется слишком медленно
Обратная крайность создаёт уже другой набор проблем.
Наплывы и потёки
Материал слишком долго сохраняет пониженную вязкость. Под действием силы тяжести покрытие начинает стекать до того, как успевает сформироваться стабильная плёнка.
На вертикальных поверхностях результат становится особенно заметен: появляются наплывы и потёки.
Прилипание пыли
Чем дольше покрытие остаётся липким, тем больше времени открытая поверхность собирает находящиеся в воздухе загрязнения и пыль.
Для промышленной окраски это уже не только вопрос внешнего вида, но и качества готового покрытия.
Слипание окрашенных деталей
На промышленных линиях проблема может проявиться уже после нанесения.
Если покрытие недостаточно быстро достигает необходимого состояния, окрашенные детали при контакте или упаковке могут слипаться друг с другом.
Получается неприятная производственная цепочка: материал нанесён, изделие окрашено, время и ресурсы потрачены, а проблема обнаруживается уже на следующем этапе.
Можно ли заменить один растворитель другим
Одна из наиболее грубых ошибок — прямая замена растворителя 1:1 по объёму или массе без пересчёта параметров.
У разных растворителей различаются плотность, растворяющая способность и скорость испарения.
Поэтому замена, например, 1 кг ксилола на 1 кг ацетона существенно изменит вязкость материала и скорость его высыхания.
Сам факт того, что оба вещества являются растворителями, ещё не делает их взаимозаменяемыми.
Что учитывать при замене растворителя
Новый растворитель должен иметь сопоставимые параметры и быть совместимым со смолой в конкретной рецептуре.
Например, замена ароматического ксилола на алифатический растворитель возможна только в том случае, если смолы в составе допускают высокое алифатическое разбавление.
Необходимо учитывать и давление паров.
Если быстро испаряющийся растворитель заменить более медленно испаряющимся, потребуется учитывать изменение времени сушки либо корректировать систему летучими компонентами.
Поэтому замена растворителя — это не механическая операция «один закончился, нальём другой», а изменение одного из параметров всей лакокрасочной системы.
Зачем в краске используют смесь растворителей
Один растворитель редко способен одновременно обеспечить все необходимые свойства материала при нанесении и высыхании.
Быстрый растворитель помогает получить хороший факел при распылении, но может способствовать появлению шагрени.
Медленный растворитель улучшает розлив покрытия, но одновременно увеличивает риск образования потёков.
Поэтому на практике применяют смеси растворителей, позволяющие сбалансировать эти свойства.
Задача состоит не в том, чтобы сделать растворитель максимально быстрым или максимально медленным. Необходимо подобрать такой состав и скорость испарения, при которых материал нормально наносится, растекается и формирует покрытие.
Растворитель — часть лакокрасочной системы, а не просто способ снизить вязкость
При выборе растворителя необходимо одновременно учитывать:
• совместимость с полимерной основой;
• растворяющую способность;
• допустимое количество растворителя в системе;
• скорость испарения;
• влияние на нанесение и формирование покрытия.
Поэтому самостоятельная замена одного растворителя другим без учёта этих параметров способна изменить поведение всего материала.
Если после замены растворителя краска начала матоветь, хуже растекаться, давать потёки, дольше сохнуть или появились проблемы с адгезией, искать причину стоит не только в самом ЛКМ. Иногда всё начинается с вещества, которое воспринималось всего лишь как средство для регулировки вязкости.
Нужна помощь с подбором ЛКМ и растворителя?
Если материал плохо растекается, слишком быстро или долго сохнет, появляются потёки, матовость, шагрень или проблемы с адгезией, причина может быть не только в краске, но и в неправильно подобранном растворителе.
Пришлите нам информацию о поверхности, условиях нанесения и требованиях к покрытию. Поможем разобраться в возможной причине проблемы и подобрать подходящую систему материалов.
Для объекта можем подобрать лакокрасочное покрытие и совместимый с ним растворитель, чтобы материалы работали как единая система и обеспечивали необходимые характеристики при нанесении и эксплуатации.