Масляные краски: состав, маркировка, самостоятельное изготовление

Содержание

1 Состав
- 1.1 Олифа
- 1.2 Наполнители
- 1.3 Пигменты
  - 1.3.1 Ахроматические
  - 1.3.2 Хроматические
- 1.4 Сиккативы
2 Стоимость
3 Маркировка
4 Клуб Юный Химик
- 4.1 Олифа
- 4.2 Пигмент
5 Заключение

Что представляют собой масляные краски? Если задуматься, окажется, что об этом весьма распространенном виде красителей мы знаем совсем немного. Нам предстоит исследовать их состав и особенности маркировки.

Под занавес — для самых любопытных читателей — мы изучим возможность самостоятельного создания краски на масляной основе.

Краски на витрине строительного магазина. С частью экспозиции нам предстоит свести близкое знакомство.

Состав

Большая часть энциклопедий предлагает довольно скупую и общую информацию о составе красителя. Вкратце — масляные краски состоят из основы (олифы — натуральной или синтетической); пигментов, придающих окрашенной поверхности цвет, и наполнителей — добавок, единственная функция которых — создать после высыхания основы пленку нужной толщины.

Мы, однако, проявим любопытство и исследуем состав красителя более подробно.

Олифа

Ее основа — масла. Традиционно — натуральные (льняное, конопляное); последнее время все чаще используются синтетические заменители.

Капитан Очевидность подсказывает: именно поэтому обсуждаемый нами класс материалов называется масляными красками.

Любопытная особенность масел — в том, что испаряются они крайне медленно, а некоторые (касторовое, оливковое) и вовсе не склонны образовывать летучих соединений. Нетрудно догадаться, что с учетом этой особенности сушка слоя краски займет непомерно долгое время.

Масляная пленка толщиной в доли миллиметра испаряется с поверхности воды месяцами.

Есть, однако, один нюанс. В тонком поверхностном слое контактирующее с атмосферным кислородом масло проходит полимеризацию: его молекулы связываются в единое целое и образуют достаточно прочный механически, неплавкий и слаборастворимый полимер. Повторимся: процесс происходит только и исключительно в тонком поверхностном слое, контактирующем с воздухом. (См. также статью Виды отделки: особенности.)

Практическое следствие: краски на масляной основе наносятся исключительно тонким слоем.
В толстом процесс полимеризации просто-напросто не затронет весь его объем.
Произойдет то же самое, что происходит в открытой банке с краской: на поверхности образуется тонкая пленка, остальная же масса сохранит жидкую консистенцию.

Однако полимеризация даже наиболее быстросохнущих масел занимает продолжительное время. Для ускорения процесса олифы содержат так называемые сиккативы — катализаторы процесса. Благодаря их добавке сушка олифы в тонком слое занимает не более суток.

Какие олифы используются для производства красок?

Натуральные. Согласно еще советскому ГОСТ 7931-76, они на 97% состоят из переработанного растительного масла; в качестве основы используются льняное, несколько реже — подсолнечное, соевое и конопляное масла. Остальное — сиккатив.

Основа — льняное масло.

Оксоль. Согласно ГОСТ 190-78, эти олифы на 55% состоят из предварительно оксидированных натуральных масел; 40% — растворитель (уайт-спирит) и 5% — сиккатив. Цена оксоли заметно ниже, чем у натурального продукта; однако благодаря наличию в ее составе уайт-спирита воздуха она, прямо скажем, не озонирует.
Комбинированные олифы содержат те же компоненты, что оксоль, но в другом соотношении. Под уайт-спирит зарезервировано всего 30% объема, остальное — растительные масла.
Алкидные олифы — смесь алкидных смол с натуральными маслами и растворителем. Сиккатив тоже присутствует. Выделяют в зависимости от типа смол олифы на глифталевой, пентафталевой и ксифталевой основе.

Пентафталевая олифа.

Просто для полноты картины стоит упомянуть еще один вид олиф, редко использующийся для производства красителей.

Синтетические олифы полностью состоят из продуктов переработки нефти и отходов других производств. Они производятся не по ГОСТ, а по ТУ и обладают труднопредсказуемыми свойствами. В частности, некоторые составы не сохнут в принципе; некоторые после просушки покрывают основание непрочной стекловидной пленкой.

Наполнители

Как уже упоминалось, единственная их функция — создать определенный объем твердых нелетучих веществ.

Соответственно, используются любые химически инертные минеральные добавки:

Тальк.
Мелкопомолотая слюда.
Каолин (пересушенная и измельченная огнеупорная глина).

Пигменты

Масляные краски окрашиваются исключительно пигментами неорганического происхождения. Они делятся на две большие группы — ахроматические (черно-белые) и хроматические (цветные).

Ахроматические

Цинковые белила (окись цинка ZnO) — наиболее дешевый и распространенный белый пигмент. Его характерная особенность — ограниченная термостойкость: при нагреве цинковые белила желтеют.

Самый распространенный из минеральных пигментов.

Окись титана TiO2 куда более стойка к нагреву: фазовый переход она совершает лишь при 400-750 градусах в зависимости от кристаллической модификации. Цвет пигмента — белый.
Липотон — еще один белый пигмент, смесь сульфида цинка ZnS с сульфатом бария BaSO Несмотря на пугающую формулу (цинк и соединения бария токсичны), он абсолютно безвреден.
Основные черные пигменты — сажа (технический углерод) и графит (тот же углерод, но с перестроенной кристаллической решеткой).
Порошки цинка, алюминия, латуни и бронзы тоже относятся к ахроматическим пигментам; однако они придают окрашенной поверхности характерную для этих металлов бронзовую или серебристую («металлическую») окраску.

Алюминиевый порошок придает краске характерный металлический блеск.

Полезно: порошки выполняют функции не только пигмента, но и наполнителя.
Красители с добавкой металлических порошков используются как в декоративных целях, так и для антикоррозийной защиты стали.

Хроматические

Перечислим наиболее распространенные цветные пигменты.

Желтый метагидроксид железа Fe(OH)3.
Красный оксид железа Fe2O3, которому ржавчина обязана своей характерной окраской.
Рыжая охра — гидрат окиси железа в смеси с обычной глиной.
Глет — окиcь свинца PbO, которая может образовывать желтые или красные кристаллы.
Красный свинцовый сурик.
Желтая свинцовая крона PbCrO4.
Оксиды хрома (в зависимости от количества атомов хрома и кислорода в молекуле имеющие черный, темно-красный или зеленый цвет).
Синяя железная лазурь.
Ультрамарин — алюмосиликат натрия с добавкой полисульфидов этого же металла.
Кобальт зеленый CoO•nZnO.

Сиккативы

Нередко они вводятся не только в состав олифы, но и в готовую краску. Цель — ускорить ее высыхание.

Сиккатив для масляной краски.

Что представляет собой сиккатив для масляных красок? Как он действует?

Обычно используются легкорастворимые соли свинца, марганца и кобальта. Упрощенного говоря, они захватывают атмосферный кислород и насыщают им слой красителя, ускоряя полимеризацию масел.

Практическое следствие: перенасыщение сиккативом сделает краску непрочной.
Оксидирование продолжится после окончания полимеризации; в результате набравшая прочность пленка начнет ускоренно разрушаться.

Стоимость

Сколько стоят масляные краски?

Диапазон цен на отечественный товар — от 35 до 100 рублей за килограмм. Импортные производители не отличаются такой скромностью: например, 0,9 литра фасадной Тиккурила TEHO обойдутся покупателю в 550 — 700 рублей.

Tikkurila TEHO. Упаковка — 0,9 литра. Стоимость — 693 рубля.

Чем определяется стоимость масляной краски?

Типом олифы. Натуральная основа дороже синтетической.

Типом пигмента. Стойкая к температуре окись титана будет явно дороже желтеющих при нагреве цинковых белил.

Логистикой. Красители, произведенные в вашем регионе, всегда будут обходиться заметно дешевле — просто потому, что розничные цены не будут включать транспортных расходов.

Наличием или отсутствием таможенных пошлин. Государство облагает ими импортный товар не только из-за неуемной алчности отдельных своих представителей: дифференциация цен помогает выживать отечественным производителям.

Раскрученностью бренда. Именитые производители несут огромные расходы на рекламу. Оплачивают ее, впрочем, покупатели товара: рынок есть рынок…

Чем больше средств вкладывается в рекламу, тем дороже товар.

Маркировка

Все красители на масляной основе по отечественным стандартам маркируются буквами МА.

Помимо буквенной маркировки, на этикетке обычно присутствуют цифры.

Можно ли извлечь из цифровой маркировки какую-то полезную информацию?

Первая цифра — область применения. Единичка означает, что перед нами атмосферостойкая краска, подходящая для наружных работ; двойка — что краска предназначена лишь для закрытых помещений.

Вторая цифра содержит информацию о типе использованной в качестве основы олифы.

Натуральная — 1.

Оксоль — 2.

Глифталевая — 3.

Пентафталевая — 4.

Композит — 5.

Так, широко распространенные масляные краски для пола МА-22 согласно маркировке могут применяться только для внутренних отделочных работ, и приготовлены на олифе «оксоль».

На фото — масляная половая краска МА-22.

Клуб Юный Химик

Можно ли приготовить масляные краски своими руками?

Технически это возможно. Экономическая целесообразность опыта под вопросом: часть реагентов придется поискать, да и их стоимость не так уж мала; к тому же качество красителя на выходе будет заметно уступать промышленной продукции. Однако… Леонардо и Галилео тоже двигало лишь любопытство, не так ли?

Вот простейшая инструкция по приготовлению масляной краски.

Олифа

Разумеется, ее можно просто купить. Однако эта идея явно ущербна, идет вразрез с нашими планами удовлетворить свое любопытство в области химии и вообще может довести нас до покупки готовой краски. (См. также статью Отделка стен: варианты.)

Отбросим ее в зародыше.

Поместите 50 граммов канифоли (ее можно найти в магазине радиодеталей) в фарфоровую или металлическую посуду.

Основной компонент сиккатива — канифоль.

Поставьте посуду в духовку и дайте канифоли полностью расплавиться при температуре 250 градусов.

Вытащите расплав из духовки и при непрерывном помешивании введите в него 5 граммов CaO (негашеной извести, «кипелки»).

Полученная смесь снова помещается в духовой шкаф и греется там до просветления. Нет-нет, речь не идет о духовном совершенстве реактива: помещенная на стекло капля смеси в результате реакции должна стать абсолютно прозрачной. Как только это произошло — сиккатив (резинат кальция) готов.

Для получения готовой олифы осталось смешать сиккатив с подогретым в духовке до 200 градусов льняным маслом. Пропорция — 3-5 частей резината кальция на 100 частей масла.

Внимание: при контакте с водой масло мгновенно вскипает.
Ожоги от брызг очень болезненны.
Перемешивать компоненты олифы лучше в толстых резиновых перчатках, очках и исключительно сухим предметом.

Для перемешивания используется палочка из сухого дерева.

Пигмент

В этом качестве нам предстоит использовать цинковые белила.

Опускаем стаканчик от разряженной батарейки в концентрированную соляную кислоту. Ее можно найти в хозяйственных магазинах в качестве средства для чистки фаянсовой сантехники.

Ждем полного растворения цинкового стаканчика. Перед нами — кислотный раствор хлорида цинка ZnCl

Постепенно добавляем в емкость водный раствор стиральной соды. После сопровождающейся бурной реакцией нейтрализации кислоты в посуде начнет образовываться осадок — карбонат цинка ZnCO3.

Осадок отфильтровывается и прокаливается при температуре не менее 280 градусов (например, в пламени спиртовки). При этом он распадается на углекислоту CO2, которая тут же улетучивается, и цинковые белила ZnO.

Остался сущий пустяк: добавить в олифу при тщательном перемешивании примерно 30 объемных процентов талька (детской присыпки) и пигмент до получения насыщенного белого цвета.

Наполнителем для краски послужит детская присыпка.

Заключение

Будем считать наше близкое знакомство с классом красителей состоявшимся. Дополнительную информацию о том, какими бывают и как применяются масляные краски, читателю предложит видео в этой статье. Успехов!