Олифа термополимерная применение, преимущества
Содержание статьи:
- ПРИМЕНЕНИЕ И ПРЕИМУЩЕСТВА
- РАЗНОВИДНОСТИ ОЛИФ
- ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С ТЕРМОПОЛИМЕРНОЙ ОЛИФОЙ
Отделка помещений не обходится без подготовительных работ лакокрасочными материалами. Деревянные элементы в доме смогут прослужить дольше с таким средством, как олифа. Олифа термополимерная представляет собой специализированное пленкообразующее вещество.
Широко востребовано в виде пропитки, в качестве защитного покрытия или основы масляных красок. Средство изготовлено из натуральных масел с добавлением сиккатива, который ускоряет процедуру высыхания.
ПРИМЕНЕНИЕ И ПРЕИМУЩЕСТВА
Применение олифы термополимерной объясняется ее доступностью: треть состава приходится на растворитель, как правило, уайт-спирит.
Олифа имеет массу преимуществ:
- Увеличивает срок службы деревянных поверхностей
- Экологически безопасная, безвредная для людей и животных
- Пропитка защищает от перепадов температур и большой влажности
- Специальная пленка оберегает дерево от воздействий и поражения грибком
- Доступная стоимость
- Глубоко проникает внутрь деревянной поверхности
При покрытии олифа высыхает сутки, некоторые смеси с подсолнечным маслом могут некоторое время липнуть. Комбинированные составы гарантированно высыхают через сутки.
РАЗНОВИДНОСТИ ОЛИФ
Методы производства олифы примерно одинаковые: масло подвергается термообработке, затем фильтруется с применением сиккативов. Среди них могут быть марганец, кобальт, свинец, железо, литий.
Олифа представлена нескольких разновидностей:
- Натуральная. Самая чистая смесь в плане экологичности. Концентрация сиккатива минимальная. Высыхание требует сутки, сушка осуществляется при температурах 20-22С. Не нуждается в обработке лаками.
- Оксоль. Данная олифа получается путем разбавления растительными маслами. Не рекомендуется применять в помещениях ввиду резкого запаха. Составом можно разбавлять лакокрасочные материалы.
- Алкидная. Отличается долговечностью, низкой стоимостью и высокой механической стойкостью. С легкостью выдерживает обильные осадки, перепады температур и лучи солнца.
-
Полимерная. Такая синтетическая смесь получается путем полимеризации нефтепродуктов и разбавляется растворителем. Высыхает быстро, создавая прочную пленку с глянцевым покрытием.
- Комбинированная. Такие олифы практически неотличимы от натуральных. Полное высыхание осуществляется за сутки, концентрация веществ составляет 50%. Придает поверхности прочность, долговечность, стойкость к влаге, а также атмосферным явлениям.
- Синтетическая. Применяется для темной колеровки или разбавления краски до требуемой консистенции. Создаваемая на поверхности пленка прочная, быстро сохнет и блестит, устойчива к кислотам и щелочам.
- Композиционная. Имеет очень светлый оттенок с красноватым. Стоимость смеси самая дешевая, но применяется исключительно редко.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С ТЕРМОПОЛИМЕРНОЙ ОЛИФОЙ
Существует определенная техника безопасности при работе с термополимерной олифой и лакокрасочными материалами:
- Олифа термополимерная нуждается в перемешивании перед нанесением на поверхность
- При необходимости можно добавить растворитель
- Поверхность очищается и штукатурится
- Состав наносится валиком или кистью с перерывом 24-36 часов на сухую поверхность
- Во время работы запрещено использовать открытый огонь и проводить процесс только в проветриваемом помещении ввиду резкого запаха и токсичности
-
Важно защищать руки от попадания смеси.
Завод Ясхим предлагает олифу термополимерную высокого качества, надежности и долговечности. Наша продукция незаменима в виде пленкообразующего вещества при производстве красок или эмалей, а также для пропитки деревянных, бетонных, оштукатуренных поверхностей. С этим лакокрасочным материалом конструкция приобретет первоначальный блеск, красоту и эффектность.
Олифа полимерная. Олифа – ГОСТ, разновидности и техника использования
ГлавнаяПолОлифа полимерная
Лекция 4 ОЛИФЫ | АРТконсервация
Олифы — это жидкие пленкообразующие вещества, получающиеся из растительных масел. Прозрачные жидкости от желтого до вишневого цвета. Они высыхают в тонком слое на воздухе, образуя мягкую эластичную пленку, нерастворимую в воде и в органических растворителях. Высыхание олифы обусловлено процессами полимеризации масла, которые инициируются гидроперекисями, образующимися при взаимодействии с кислородом воздуха.
Натуральная льняная полимеризованная олифа(ГОСТ 7931-56) — получается путем нагревания льняного масла до температуры 275°С в присутствии сиккатива, содержащего ионы свинца, марганца, кобальта. Олифу варят до тех пор, пока вязкость ее не достигнет 25-30 сек. по ВЗ-4 при 20°С, а удельная масса достигнет 0,936 г/см3. Содержание сиккатива составляет примерно 4% мас. Полное высыхание олифы без отлипа должно составлять не более 24 часа.
Натуральная льняная окисленная олифаполучается также, как и полимеризованная, но при этом в процессе варки через нее продувается воздух. Воздух продувают в течение 4-4,5час. при подогреве масла до 150-160°С, после чего загружают сиккатив. В этом случае содержание сиккатива меньше и составляет около 2,5%, уд. масса — 0,939-0,945 г/см3.
Олифу «Оксолъ»получают продуванием воздуха через нагретое до 160°С масло с последующим добавлением растворителя (уайт-спирита) и сиккатива. Соотношение компонентов смеси: на 100 м.ч. масла ~ 6 м.ч. сиккатива и ~ 94 м.ч. растворителя. Олифу можно получить и без нагревания, просто добавляя в нее сиккатив в растворе летучего растворителя (уайт-спирит, скипидар). Олифу можно приготовить на основе любого высыхающего масла, например конопляного, конопляная олифа темнее, ее не используют для приготовления белой и светлых красок.
Механизм высыхания масла
Растительные масла представляют собой эфиры глицерина и жирных кислот. Если входящие в состав масла жирные кислоты содержат двойные связи, эти масла называются высыхающими. К ним относятся льняное, ореховое, конопляное, маковое масла. Если в состав масла входят предельные кислоты, не содержащие двойных связей, эти масла называют невысыхающими, например касторовое масло.
Полувысыхающие масла — подсолнечное, рафинированное хлопковое, соевое, также содержат предельные кислоты, однако в результате некоторых химических превращений в них образуются двойные связи.
Таблица 1. Характеристики жирных кислот некоторых растительных масел
Кислота | Химическая формула | Число двойных связей | Содержание в маслах, % | ||
льняное | ореховое | маковое | |||
Пальмитиновая | СН3(СН2)14СООН | — | 6,8-7,4 | 3,5-7,0 | 7,4-10,6 |
Стеариновая | СН3(СН2)16СООН | — | 4,0-5,7 | 0,9-1,9 | 1,2-4,2 |
Олеиновая | СН3(СН2)17-СН = СН—(СН2)7-СООН | 1 | 14,5-23,1 | 16-35 | 11,4-20,5 |
Линолевая | СН3(СН2)4СН=СН-СН2—СН=СН-(СН2)7-СООН | 2 | 14,9-18,6 | 57,0-72,0 | 69,7-72,6 |
Линоленовая | СН3СН2-СН=СН-СН2—СН=СН-СН2-СН=СН—(СН2)7-СООН | 3 | 48,9-55,9 | 57,0-72,0 | 69,7-72,6 |
При хранении в открытой таре олифа покрывается корочкой линоксина (продукт окислительной полимеризации масла), препятствующей дальнейшему окислению. В присутствии влаги олифа мутнеет, поэтому ее нельзя наливать во влажную тару. Помутнение происходит также при охлаждении олифы ниже 0°С.
Превращение жидкой олифы в твердую пленку происходит в несколько стадий:
индукционный период — небольшое изменение консистенции, природные ингибиторы замедляют окисление; высыхание от пыли — жидкость превращается в гель; отверждение — гель становится тверды старение в результате дальнейшего окисления.
В результате окисления происходит поглощение кислорода, при этом масса олифы увеличивается примерно на 12% от первоначальной массы. Одновременно процесс окисления сопровождается выделением летучих продуктов деструкции СO2, h4О, уксусной и муравьиной кислот, перекиси водорода. При этом линейные молекулы масла в результате раскрытия двойных связей сшиваются, молекулярная масса увеличивается и формируется трехмерная сетка.
Кроме реакций с участием кислорода и полимеризации по двойным связям, протекают реакции изомеризации двойных связей, в результате чего изолированные связи превращаются в сопряженные. Наличие в химическом соединении сопряженных связей придает и желтую окраску.
Олифа, которая применялась в качестве защитного покрытия живописи на иконах, редко представляла собой однородное с химической точки зрения вещество. Называемые олифой покрытия икон 15-17 вв, кроме вареного льняного или конопляного масла как правило содержали различные смолы, чаще всего янтарь.
В «Своде письменных источников по технике древнерусской живописи, книжного дела и художественного ремесла в списка ХV-ХIХ вв», составленном Ю.И.Гренбергом, цитируются наиболее часто встречающиеся рецепты приготовления олиф для покрытия икон. Так например, Федоровский иконописный подлинник рекомендует следующий порядок операций: вскипятить льняное семя, затем жечь белила до тех пор, пока не станут красными как сурик, после чего их мелко растереть и положить в олифу, затем добавить янтарю, причем количество янтаря может достигать 30 от объема олифы. Такие олифы носят название масляных лаков. Упоминаются также составы, содержащие кроме олифы, сиккатив и янтаря, скипидар и другие добавки.
Олифы более поздних икон содержали в качестве смолян» компоненты мастике. В 18 в. стали широко применять сиккативы. Масляные лаки этого времени были очень разнообразными по составу, в качестве смоляной компоненты они содержали терпентин, копал, янтарь, можжевеловую смолу, мастике, сандарак и др. поэтому процесс расчистки икон от таких комбинированных материалов приходится производить, либо комбинированными растворителями, либо такими высокополярными растворителями, как диметилацетамид или диметилсульфоксид.
В том случае, когда олифы используются в качестве связующа масляных красок, они называются сырыми, если полимеризованные масла приготовлены без нагревания, и олифами, если с нагревом. На сыром масле затирали свинцовые белила, на олифах — любые, кроме тех, цвет которых изменяется при наложении на желтый цвет олифы.
Как упоминалось ранее, пленка олифы после отверждения становится нерастворимой вследствие образования трехмерной пространственной структуры, однако наличие в химической структуре эфирных связей делают пленку высокополярной, поэтому она набухает в полярных растворителях и поглощает и пропускает влагу. При погружении в воду пленка олифы набухает.
Влияние пигментов на скорость высыхания олифы
Присутствие пигментов оказывает сильное влияние на скорость отверждения масляного связующего в масляных красках, поскольку металлы, входящие в состав пигмента, катализируют или замедляют процесс окисления. В.В.Филатов приводит данные о том, что свинец вызывает просыхание пленки по всей толщине, а кобальт ускоряет высыхание с поверхности. Цинк тормозит поверхностное высыхание, поэтому процесс протекает с постоянной скоростью по всей толщине пленки. В случае использования олифы в качестве покровного материала, скорость высыхания и качество пленки также зависят от того, на какой пигмент она нанесена. Например, цинковые белила (ZnO) или свинцовый сурик (Pb2O3) реагируют со свободными кислотами, содержащимися в олифе, образуя мыла, при этом цинковые мыла повышают твердость покрытий, а свинцовые понижают ее, но оба пигмента улучшают водостойкость покрытий. Скорость отверждения олифы зависит от природы металла. По убывающей активности металлы располагаются в ряд:
Со+2> Рb+2 > Ni+2 > Сu+2 > Fe+2 > Сd+2 > Сr+3 > Zn+2 > Са+2 > Mg+2.
В.В.Филатов приводит сравнительные данные по скорости высыхания различных масляных красок в зависимости от природы пигмента: «свинцовые белила и умбра высыхают за один день, цинковые белила, затертые на том же масле, сохнут 10-12 дней, а краплак и черные сажи еще дольше».
В дальнейшем поведение пленки олифы также зависит от природы пигмента, в контакте с которым она находится, так например, окись цинка поглощает УФ лучи и защищает пленку от фотодеструкции.
Взаимодействие пигмента с олифой необходимо учитывать при проведении операции расчистки — как при удалении состаренной олифы, так и в процессе удаления поздних записей. Устойчивость пигментированных пленок олифы к действию растворителей различна.
В современных масляных, красках в качестве сиккативов \ пользуют продукты взаимодействия оксидов металлов (Pb, Mr, Со) с канифолью — резинаты, с непредельными кислотами (линолевой, линоленовой, олеиновой и др. ) — линолеаты, с нафтеновыми кислотами — нафтенаты. Ускоряет высыхание масла так скипидар.
Механизм старения пленок олифы
После высыхания пленка олифы не становится химически инертной, под действием тепла, кислорода воздуха, света и влаги ней с очень малыми скоростями продолжают протекать химические реакции. Это выражается прежде всего в потемнении олиф которое является следствием образования сопряженных связей. Полное потемнение пленки олифы происходит в течении десятков или даже сотни лет. В ряде случаев результатом старения олиф является появление липкости, свидетельствующей о протекании реакций деструкции полимерной цепи с образованием низкомолекулярных осколков.
Характер старения олифы определяется условиями, в которые этот процесс протекает. Так например, при действии рассеянного света пленка олифы, полученной из льняного масла, медлен! твердеет, немного желтеет, но деструкции подвержена в незначительной степени.
Если же эта пленка находится под действием прямых солнечных лучей, она очень быстро деструктируется, становится липкой в результате протекания процесса фотоокислительной деструкции, инициированной УФ лучами. Пленки, стареющие в темноте желтеют быстрее чем на свету; кроме того, в отсутствии света протекают процессы до полимеризации, приводящие к появлению липкости.
В нормальных условиях пленка олифы продолжает твердеть результате медленно протекающего процесса полимеризации участием кислорода воздуха и остаточных двойных связей, т. эластичность пленки олифы с годами уменьшается и она становится более хрупкой, менее стойкой к ударам, при этом образовании сопряженных связей сопровождается ее потемнением. Последнее обстоятельство может существенно изменить колорит картины ил иконы; пожелтение усиливается в отсутствии света, при повышенной температуре и высокой влажности. Учитывая многообразных факторов, влияющих на скорость и направление реакций, протекающих в процессе старения олифы, трудно прогнозировать конечный результат, во многом зависящий от условий бытования произведений искусства.
Изменение свойств пленки олифы было подтверждено в работ И.В. Назаровой и Е. Л. Малачевской. Экспериментально показано, что в условиях ускоренного искусственного старения пленка олифы теряет эластичность и становится более хрупкой.
Таблица 2. Изменение свойств пленки олифы в результате старения.
Условия старения олифы | Прочность при испытании на прямой удар, МПа | Гибкость, мм |
Пленка исходной олифы | 5 | 1 |
Состаренная пленка при переменной влажности от 40 до 100%, Т=6О°С, облучение УФ и дуговой угольной лампой. | 4 | 5 |
Состаренная в гидростате при влажности 100%, Т=60°С в отсутствии света. | 1 | 15 |
В литературе отмечается, что после того как олифа потемнела, икону поновляли, прописывая те места, которые стали не видны, и чем более почитаемой была икона, тем больше на ней записей, поэтому процесс расчистки не всегда может носить повсеместный характер.
Удаление олифы осуществляется с помощью компрессов или пульп, при этом время выдержки компресса не должно превышать 5-15 минут. Пульпы приготавливают путем пропитки растворителем какого-либо загустителя — коллоксилина, карбоксиметилцеллюлозы и др.
В результате воздействия растворителей на пленку олифы, лежащую на поверхности темперной живописи, пленка набухает, после чего ее удаляют с помощью скальпеля или тампона. Однако, часть олифы, деструктировавшейся при старении, растворяется и вместе с растворителем проникает в нижележащие слои красочного слоя или в грунт, вследствие чего тональность грунта и живописи может измениться, например, может произойти переход синего тона в зеленый.
При удалении олифы с красочного слоя, реставраторы часто сталкиваются с тем, что с разных пигментов пленка олифы удаляется по-разному, что объясняется химическим взаимодействием с некоторыми пигментами живописи. Результаты химического анализа показывают, что в олифе, удаленной с зеленых пигментов, присутствует медь.
Выбор растворителя для удаления олифы производится эмпирическим путем, наиболее часто для этой цели используют формальгликоль, целлозольвы, диметилформамид, диметилацетамид, диметилсульфоксид. Разнообразие вариантов составов олиф, наличие в масляных пленках разных смол и сиккативов не позволяет подобрать какой-либо универсальный растворитель, эффективный во всех случаях.
* * *
• Олифа представляет собой полимеризованное масло.
• Для приготовления олифы используют высыхающие масла, молекулы которых содержат двойные связи.
• В промышленности олифу получают нагреванием масла до температуры выше 160°С с одновременным продуванием кислорода и добавлением сиккативов и растворителей.
• Процесс высыхания олифы сопровождается образованием пространственной сетки, сопряженных двойных связей и кислородсодержащих групп, в результате чего формируется пленка светло-желтого цвета, нерастворимая в воде и органических растворителях.
• Пигменты влияют на скорость высыхания олифы и на эффективность ее удаления в процессе расчистки.
• Старение олифы сопровождается протеканием процессов структурирования или деструкции, в зависимости от того, в каких условиях процесс протекает — на свету или в темноте.
Литература.
1. Гренберг Ю.И. Свод письменных источников по технике древнерусской живописи, книжного дела и художественного ремесла в списках XV-XK вв. Пушкинский фонд, Санкт-Петербург, 1995, т. 1-2.
2. Киселев B.C., Абашкина А.<Ь. Производство лаков, олиф и красок. Госхимиздат, М., 1961, 208 с.
3. Киселев B.C. Олифа и лаки, Госхимиздат, 1940.
4. Технология, исследование и хранение произведений станковой и настенной живописи, под редакцией Ю.И. Гренберга. М, Изобразительное искусство, 1987.
5. Назарова И.В., Малачевская Е.Л. Изучение процессов, происходящих пpи раскрытии темперной живописи с помощью органических растворителей \\ Культура и искусство в СССР. Реставрация и консервация музейных ценностей. Экспресс-информация. М., в. 2, с. 6-10.
6. Филатов В.В. Реставрация станковой масляной живописи, М., 1995.
7. Филатов В.В. Реставрация темперной станковой живописи, М., 1991.
8. Энциклопедия полимеров. М., 1974, т.З, с. 474-77.
Первоисточник:
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РЕСТАВРАЦИИ ЖИВОПИСИ И ПРЕДМЕТОВ ПРИКЛАДНОГО ИСКУССТВА. ФЕДОСЕЕВА Т.С. РИО ГосНИИР, М., 1999
art-con.ru
виды и советы по выбору
Олифа – это вещество, которое изготавливается путем переработки растительных масел с последующим введением, для быстрого процесса высыхания, сиккативов. При окрашивании поверхности образуется пленка.
Способов применения строительного материала достаточно много, а именно:
- добавляется в состав красок;
- действует в качестве растворителя;
- входит в смесь масляно — смоляных лаков, шпатлевок, грунтовок;
- наносится защитным слоем перед покраской;
- самостоятельное покрытие.
Классификация олифы
По своему составу и техническим характеристикам, олифа имеет ряд особенностей, которые позволяют использовать ею совместно с другими материалами для получения качественной поверхности покрытия. По своим параметрам и виду используемого исходного сырья олифа подразделяется на 5 видов. Рассмотрим подробнее каждый из них.
Олифа натуральная имеет состав, изготовленный на основе масла, и содержит малый процент растворителей. Подразделяется на подвиды: льняная, конопляная, подсолнечная и др. Используют для отделки деревянных и оштукатуренных поверхностей. Для защиты металла от воздействия коррозии конструкции покрывают олифой.
Оксоль – это смесь, созданная путем глубокой тепловой обработки подсолнечного масла с добавлением сиккативов. Такой состав применяется для обработки различных помещений, где она отлично пропитывается, не завися от пористости поверхности.
Олифа комбинированная – это продукт, полученный в процессе вытеснения влажности и полимеризации полувысыхающих или высыхающих масел. Основное применение находит в производстве густотертых красок.
Синтетическая (композиционная) олифа, изготовленная из переработанных синтетических каучуков, угля, нефти и др., добавляется в состав темных красок, для разбавления до необходимой консистенции. Применяется для внутренних и наружных работ.
Олифа алкидная в своем составе имеет смолу, изготовленную путем разбавления специальными растворами и модифицированными маслами, с добавлением сиккатива.
Выводы
Качественная и хорошая олифа отличается по внешнему виду окрашенной поверхности интенсивным блеском, обладает высокой степенью водостойкости и многими другими параметрами. Строительный рынок предлагает большой ассортимент выбора материала и при покупке, к товару, прикладывается инструкция, расположенная на оборотной стороне емкости, с указанием: расхода олифы, способа подготовки поверхности, метода нанесения и количество слоев. Правильный выбор олифы поможет обрабатываемой поверхности продлить срок эксплуатации.
Видео -чем покрасить дерево
stroykadoma.org
Олифа – ГОСТ и краткая характеристика, современное разнообразие + Видео
Поведение олифы и краткие характеристики
Олифы – это пленкообразующие жидкие вещества на основе растительных масел с добавлением растворителей и алкидных смол. Сиккативы, входящие в состав олифы, ускоряют процесс ее высыхания. Олифа, сертификат качества которой подтверждает соблюдение технологий при ее производстве, используется для защитной пропитки металлических или деревянных поверхностей, которые впоследствии будут окрашены масляной краской, а также играет роль связующего элемента при производстве масляных красок или их разведении.
После нанесения состава на поверхности появляется пленка, которая после высыхания затвердевает и образует защитный слой. Основными показателями качества олифы являются ее вязкость и скорость высыхания. Чем больше вязкость, тем труднее равномерно распределить состав по поверхности.
Разновидности олифы
Производство олифы характеризуется применением высыхающих масел: льняного, конопляного, орехового, макового. Основная составляющая – льняное масло, остальные масла добавляются, как правило, для ее удешевления.
Существует три типа олифы: масляная, алкидная, композиционная или синтетическая. Масляная, в свою очередь, тоже бывает трех типов: натуральная, комбинированная и Оксоль.
Отличаются они между собой разным процентным соотношением составляющих, что влияет на их внешний вид, густоту, запах, но не на защитные свойства. Натуральная масляная олифа состоит из растительных масел и не содержит растворителя, что делает ее экологически чистой, но и дорогой. Она широко используется в быту, потому что практически не имеет запаха и не выделяет вредных для человека веществ.
Алкидная олифа, технические характеристики которой практически не отличаются от масляной, состоит из алкидных смол, которые растворены в модифицированных маслах и растворителях. Это вещество входит в состав масляных или алкидных красок. Оно очень устойчиво к атмосферным воздействиям и долго служит, поэтому рекомендуется использовать его для наружных работ.
Синтетическая олифа, характеристики которой отличаются от других видов, основывается на искусственных заменителях натуральных продуктов. Зачастую это продукты нефтепереработки, поэтому она очень токсична. Поскольку даже на протяжении нескольких лет она продолжает выделять вредные вещества, то такую олифу используют для наружных работ или для покраски хорошо вентилируемых нежилых помещений.
Техника использования олифы и меры предосторожности
Прежде чем использовать олифу, ее необходимо тщательно перемешать. При загустении ее можно разбавить растворителем или нефрасом. Наносится она на сухую и чистую поверхность при температуре окружающей среды не ниже +5 °С. Поскольку наносить ее можно как кистью и валиком, так и краскораспылителем, то расход олифы будет зависеть от способа нанесения.
Стоит помнить, что олифа – это пожаро- и взрывоопасное вещество из-за наличия растворителей в своем составе, поэтому помещения, где проводятся работы, должны хорошо вентилироваться. При попадании на кожу ее необходимо вытереть ветошью, а затем смыть теплой водой. Хранить ее требуется в плотно закрытой емкости, защищая от попадания влаги и воздействия прямых солнечных лучей, вдали от открытого огня и электроприборов.
ogodom.ru
Полимеризованная олифа — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Cтраница 1
Полимеризованная олифа получается в результате нагревания льняного масла, содержащего сиккатив, без доступа воздуха до 275 — 280 С; окисленные олифы получаются путем нагревания и продувания воздухом льняного или конопляного масла с добавлением растворимого сиккатива при 120 — 145 С.
[1]
Натуральная льняная полимеризованная олифа применяется для разведения густотертых красок при проведении наружных и внутренних работ. Получаемые пленки отличаются блеском, твердостью и стойкостью к воде. По данным ВНИИЖ, срок службы этой олифы в покрытиях составляет около 3 — 4 лет. [2]
Уплотненная льняная полимеризованная олифа ( старое название-олифа ИМС) готовится растворением полимеризованного высыхающего масла или полимеризованной смеси высыхающего и полувысыхающего масел в растворителе ( уайт-спирит, соль-вент-нафта, скипидар) с добавлением сиккатива. Масло полимери-зуется до вязкости не меньше 25 сек. [3]
Льняную полимеризованную олифу получают полимеризацией масла при нагревании его до температуры 275 С с введением марганцево-свинцово-кобальтового сиккатива — вещества, ускоряющего процесс сушки. Льняную и конопляную окисленные олифы получают обработкой льняного или конопляного масла продуванием воздуха при нагревании до 160 С с введением марган-цево-свинцового сиккатива.
[4]
С полимеризованными олифами, обладающими более сильной смачивающей ( пигменты) способностью, этот недостаток проявляется слабее. [5]
К полунатуральным олифам относятся полимеризрванные, оксоль и касторовая. Полимеризованную олифу приготовляют путем уплотнения льняного масла нагреванием до температуры 290 — 300 С с добавлением растворителя ( уайт-спирита или сольвента) и сиккатива. Олифы оксоль изготовляют из льняного, подсолнечного, соевого, конопляного масел или из смеси этих масел, окисленных продувкой воздуха при температуре 150 — 160 С с добавлением растворителя ( уайт-спирита или сольвента) и сиккатива. Касторовую олифу получают путем дегидратации и уплотнения касторового масла в присутствии катализатора с добавлением растворителей ( уайт-спирита, скипидара) и сиккатива. В полунатуральных олифах содержится растительного масла до 55 % и около 45 % растворителя. [6]
Уплотненные, или полунатуральные, олифы получают путем предварительного уплотнения растительных масел с последующим разжижением полученного густого продукта-растворителями; один из способов уплотнения состоит в том, что масло в специальных аппаратах нагревают до температуры 280 — 300, из-за чего оно полимеризуется. Полученный продукт называют полимеризованной олифой. Такая олифа состоит из 55 — 60 % ( в редких случаях до 75 / о) растительных масел и 45 — 40 % растворителя.
[7]
Почему же разрушается покрытие из масляной краски. Да потому, что под действием щелочи происходит частичная деструкция полимеризованной олифы, которая была пленко-образователем в масляной краске, и пленка, ранее не способная набухать в воде, приобрела такую способность и стала вследствие этого малопрочной. [8]
Процесс полимеризации осуществляют при нагревании до температуры 275 С без доступа воздуха. Масло предварительно нагревают до 100 — 120 С, далее нагрев ведут постепенно, повышая каждый час температуру на 30 — 40 С при непрерывном перемешивании до получения заданной вязкости и плотности. В результате образуется полимеризованная олифа. [9]
Инден-кумароновые смолы применяют для изготовления клеенки и некоторых видов заменителей кожи. Для этого требуется смола, имеющая хорошую совместимость с сильно полимеризованной олифой и другими полимерными материалами. Кроме того, смола должна иметь низкую окраску и высокую оветопроч-ность, исключающую потемнение композиций.
[10]
Полимеризованные уплотненные олифы высыхают несколько медленнее, чем натуральные. Однако пленки первых облада ют большой прочностью, твердостью, влагостойкостью, атмос-феростойкостью и более сильным блеском. Пленки оксидированных олиф отличаются твердостью, хорошей адгезией и высоким блеском, однако влагостойкость их ниже, чем у пленок из полимеризованных олиф. Пленки оксидированных олиф имеют также недостаточную устойчивость к нагреванию, что выражается в сильном их потемнении при нагревании. [11]
Натуральные олифы ( ГОСТ 7931 — 76) — жидкости желтого цвета, иногда с красноватым оттенком. Представляют собой продукты полимеризации высыхающих масел с добавлением сиккатива. Натуральные олифы должны иметь не более 1 % ( об. ) отстоя, сохранять полную прозрачность после отстаивания в течение 24 ч при температуре 20 2 С и не содержать смоляных кислот. Содержание фосфатидов ( в пересчете на лецитин) не должно превышать 0 2 % ( масс.) для льняной полимеризованной олифы и 0 — 3 % ( масс.) для окисленной льняной и конопляной олиф.
[12]
Представляют собой продукты полимеризации высыхающих масел с добавлением сиккатива. Натуральные олифы должны иметь не более 1 % ( об.) отстоя, сохранять полную прозрачность после отстаивания в течение 24 ч при температуре 20 2 С и не содержать смоляных кислот. Содержание фосфатидов ( в пересчете на лецитин) не должно превышать 0 2 % ( масс.) для льняной полимеризованной олифы и 0 3 % ( масс.) для окисленной льняной и конопляной олиф. [13]
Страницы: 1
Объяснение полимерного масла | Популярные Деревообработка
Мы можем получать комиссию, когда вы используете наши партнерские ссылки. Однако это не влияет на наши рекомендации.
Три «полимеризованных» масла. Три масла, которые претендуют на то, что они полимеризуются, слишком разные, чтобы их можно было рассматривать как категорию.
Просто в теории, но не в реальном мире.
Читатель моего блога попросил меня объяснить, что такое полимеризованное масло. Так вот. С одной стороны, объяснение невероятно простое, а с другой — оно представляет все то, что делает отделку и отделку такими трудными для понимания. Начнем с определения полимеризации.
Это не что иное, как способ отверждения некоторых отделочных материалов, включая масла и лаки, т. е. переход от жидкого состояния к мягкому или твердому. Масла лечат мягко; лаки сохнут тяжело. Полимеризация — это просто сшивание. Целая группа мономеров, представляющих собой отдельные молекулы, химически присоединяются друг к другу, образуя полимеры. Это полимеризация.
Чаще всего это происходит с маслами и лаками путем окисления. Кислород попадает в отделку и заставляет молекулы соединяться или сшиваться. Металлические осушители, которые часто продаются отдельно как «японские осушители», действуют как катализаторы для ускорения сушки. В вареное льняное масло и во все лаки, в том числе и в полиуретановый лак, заводом-изготовителем добавляются сиккативы. В сырое льняное масло не добавляются осушители, поэтому для отверждения этого масла требуется очень много времени — часто месяцы, даже если все излишки удалены.
Тунговое масло, другое распространенное высыхающее масло, помимо льняного масла, не содержит осушителей, добавленных производителем. Но это масло достаточно быстро высыхает, чтобы его можно было использовать в качестве отделки для дерева. Предостережение здесь заключается в том, что вы должны быть осторожны, если вам действительно нужно тунговое масло. Большинство продуктов с пометкой «тунговое масло» на самом деле представляют собой лак, разбавленный примерно наполовину уайт-спиритом (разбавителем для краски). Вместо того, чтобы сохнуть мягко и медленно, они сохнут жестко и гораздо быстрее. Если разбавитель указан на контейнере с надписью «тунговое масло», продукт представляет собой разбавленный лак.
Возможно, будет полезно провести различие между маслами и лаками, которые еще не полимеризовались, и маслами и лаками, с которыми производитель что-то сделал для начала полимеризации. Используя это различие, мы могли бы создать категорию. Полимеризованные масла — это масла, которые были частично полимеризованы, поэтому они быстрее завершают свое отверждение при контакте с воздухом.
Проблема, как вы увидите, заключается в том, что это не работает, потому что отделки, требующие частичной полимеризации, слишком разные, чтобы попасть в одну категорию. Тем не менее, это определение, которое я собираюсь использовать. Полимеризованные масла — это те масла, которые были частично полимеризованы, то есть отверждены, до того, как они были помещены в контейнеры.
История
Лак. Приступая к изучению полимеризованного действия и добавляя путаницы, компания Woodworker’s Supply какое-то время в 1990-х годах продавала этот лак со словом «полимеризованный» в названии.
На заре возрождения деревообработки в 1970-х годах слово «полимеризоваться» часто использовалось, обычно для обозначения того, что масло, чаще всего Watco Danish Oil, отверждается или полимеризуется «в» древесине, а не « на «дереве». Я помню, как использовал это слово с клиентами, чтобы произвести на них впечатление. Я понятия не имел, о чем говорю, но я использовал датское масло, и «полимеризация» делала его особенным.
Конечно, это глупо. Все олифы полимеризуются в древесине, потому что они впитываются и отверждаются.
Затем большое внимание привлек продукт под названием полимеризованное тунговое масло. Оно отличается от обычного тунгового масла тем, что подвергается процессу приготовления, который изменяет его химически, заставляя его затвердевать намного быстрее, тверже и блестяще.
Два слоя. Я нанес всего два слоя трех масел (слева направо: Tried & True, Southerland Welles и Tru-Oil) на эту фанеру, облицованную ореховым шпоном, и стер излишки. Обратите внимание на блеск, производимый Southerland Welles и Tru-Oil.
Процесс начинается с нагревания масла примерно до 500° по Фаренгейту в бескислородной среде с инертным газом до тех пор, пока масло не начнет превращаться в гель, затем его быстро охлаждают. Этот процесс изменяет химический состав масла, вызывая сшивку атомов углерода (в отличие от окисления) и значительно загущает масло, поэтому для придания продукту работоспособности добавляют уайт-спирит. Добавляется большее или меньшее количество разбавителя для создания версий «низкого блеска», «среднего блеска» и «высокого блеска».
Эта отделка, Southerland Welles Polymerized Tung Oil, была разработана следующим образом, и я включил ее в оба издания «Понимание отделки древесины». Чтобы сделать его категорией, а не просто уникальной отделкой, я объединил ее с Tru-Oil, отделкой ружейной ложи, которая, как я полагаю, представляет собой льняное масло, прошедшее аналогичный процесс приготовления, хотя компания не подтверждает это. По крайней мере, две отделки действуют одинаково.
Отпечаток. Вот мой отпечаток большого пальца в полимеризованном масле, которому уже 20 лет. Масло почти не желировалось.
Но затем категория стала громоздкой, и это часть того, что делает этот термин таким запутанным. В начале 1990-х компания Tried & True представила несколько продуктов, которые, как она утверждала, были полимеризованными. На самом деле, это не более чем сырое льняное масло, которое какое-то время находилось на воздухе, чтобы начать процесс отверждения.
Несмотря на то, что по моему определению этот продукт все еще технически «полимеризованный», он настолько отличается от двух других полимеризованных масел, насколько это возможно. Они заживают быстро и тяжело, если остаются тонкими. На мой взгляд, Tryed & True сохнет слишком медленно, чтобы его можно было использовать в качестве отделки для дерева. По сути, это сырое льняное масло.
Лужи на стекле. Я наносила лужицы всех четырех продуктов, заявленных как полимеризующиеся, на стекло. Обратите внимание, что Tru-Oil и Southerland Welles высыхают так же, как олифы, лак с полимерным тунговым маслом Moser высыхает как лак, а Tried & True не высыхает вообще.
Это началось с нескольких статей в Fine Woodworking , рекламирующих его пищевые качества, поскольку он не содержит японских сиккативов, и именно так компания представила его мне. Как вы, возможно, знаете, моя точка зрения на безопасность пищевых продуктов заключается в том, что все покрытия безопасны для пищевых продуктов, когда они полностью отверждены.
Подводя итог, можно сказать, что полимеризация — это просто способ сшивания и отверждения масел и лаков. Некоторые производители начинают полимеризацию перед помещением лака в емкость и называют свои лаки «полимеризованным маслом». Но продукты, продвигаемые таким образом, слишком разные, чтобы их можно было включить в одну категорию. В результате путаница.
Токарные станки по дереву
Читатель в моем блоге предложил использовать масло Tru-Oil для финишной обработки ручек прямо на токарном станке – нанесение финишного покрытия, например, фрикционного полироля, удерживание влажной тряпкой по дереву для создания тепла и ускорения высыхания во время токарного станка. крутится.
Я попробовал использовать этот метод и в Southerland & Welles, и в Tru-Oil, и они работали достаточно хорошо. Они сохнут немного медленнее, чем фрикционная полироль, то есть шеллак. Но у них есть преимущество перед шеллаком и лаком, поскольку они дают гораздо более прочную (устойчивую к маслам для тела) отделку, потому что они сшиваются.
Я думал, что Tru-Oil работает лучше, потому что оно быстрее дает лучшее покрытие и более высокий блеск.
Рекомендации по продуктам
Вот некоторые расходные материалы и инструменты, которые необходимы нам в повседневной работе в магазине. Мы можем получать комиссию с продаж, на которые ссылаются наши ссылки; тем не менее, мы тщательно отобрали эти продукты за их полезность и качество.
Клей для кожи Titebond
Двусторонняя лента
Биты Brad Point
Отделка, Проблемы отделки, Методы отделки, Флекснер об отделке, ноябрь 2016 г. , № 228, Масло, Блог магазина
Боб Флекснер
Боб Флекснер является автором книг «Флекснер об отделке», «Обработка древесины 101» и «Понимание отделки древесины».
Рекомендуемые сообщения
Яйцо-о!
Дело не в совершенстве
Пять распространенных проблем отделки
Краски
Краска используется для украшения, защиты и продления срока службы натуральных и синтетических материалов, а также выступает в качестве барьера от воздействия окружающей среды.
Краски можно в широком смысле разделить на декоративные краски, наносимые на месте для украшения и защиты зданий и других объектов, и промышленные покрытия, которые наносятся на заводах для отделки промышленных товаров, таких как автомобили.
Компоненты краски
Краски содержат:
- пигмент(ы) — первичные пигменты для придания цвета и укрывистости
- связующее вещество (смола) — полимер, часто называемый смолой, образующий матрицу для удерживания пигмента на месте
- наполнитель — более крупные частицы пигмента добавляются для улучшения адгезии, укрепления пленки и экономии связующего растворитель
- (иногда его называют разбавителем) — либо органический растворитель, либо вода используется для снижения вязкости краски для лучшего нанесения.
Краски на водной основе заменяют некоторые краски, в которых используются летучие органические соединения, такие как углеводороды, вредные для атмосферы.
- добавки — используются для изменения свойств жидкой краски или сухой пленки
Связующее (смола) и растворитель вместе иногда называют носителем. Связующее может быть растворено в виде раствора или находиться в виде дисперсии микроскопически малых частиц в жидкости.
В зависимости от типа краски и назначения добавки могут включать:
- диспергаторы — для разделения и стабилизации частиц пигмента силиконы
- — для повышения устойчивости к атмосферным воздействиям
- тиксотропные вещества — для придания краскам желеобразной консистенции, распадающейся до жидкости при перемешивании или при окунании в нее кисти
- сушилки — для ускорения времени высыхания
- вещества против осаждения — для предотвращения осаждения пигмента
- бактерициды — для консервации красок на водной основе в банках
- фунгициды и альгициды — для защиты пленок наружной краски от повреждения плесенью, водорослями и лишайниками
Краски составляются в соответствии с предполагаемым назначением — грунтовка, грунтовка, специальные покрытия (матовые, глянцевые, термостойкие, антикоррозийные, стойкие к истиранию). Порошок пигмента распадается на отдельные частицы, которые покрываются связующим (смолой) и диспергируются в нем, что известно как «смачивание». Затем добавляют растворитель для придания необходимой консистенции. Каждая партия ингредиентов тщательно перемешивается в больших контейнерах с мешалкой и необходимыми добавками (рис. 1). Суммы до 40 000 дм 3 краски могут изготавливаться одной партией.
|
В этом разделе рассматриваются наиболее часто используемые связующие вещества, за которыми следуют пигменты.
Связующие в красках
Тремя наиболее важными связующими (смолами), используемыми в современных красках, являются:
- акриловые полимеры (смолы)
- алкидные полимеры (смолы)
- эпоксидные полимеры (смолы)
Акриловые полимеры (смолы)
Связующее во многих эмульсионных красках основано на гомополимерах или сополимерах этенилэтаноата (винилацетата) и пропеноатного (акрилового) эфира.
Этенилэтаноат получают пропусканием смеси паров этановой кислоты, этилена и кислорода над нагретыми хлоридами палладия(II) и меди(II):
Этинилэтаноат и сложный эфир акриловой кислоты (например, метил-2-метилпропеноат) затем сополимеризуются с образованием случайного массива, в котором эти группы связаны в линейную цепь:
Другие сложные эфиры акриловой кислоты, -мономеры с этенилэтаноатом представляют собой этилпропеноат, бутилпропеноаты или сополимер бутилпропеноата и метил-2-метилпропеноата.
Полимеры, используемые в этих красках, разбавляются водой (водоразбавляемые эмульсионные краски), которые, как описано выше, гораздо безопаснее для окружающей среды, чем краски, в которых связующие вещества находятся в органических растворителях.
Рис. 2 Водоразбавляемые эмульсионные краски используются в качестве декоративных красок, особенно для внутренней и внешней отделки зданий (включая краски для кладки и грунтовки для наружных работ).![]() С любезного разрешения AkzoNobel. |
Эмульсионные краски получают так называемым способом, известным как эмульсионная полимеризация, при котором жидкие мономеры, подлежащие полимеризации, сначала диспергируют в воде в виде эмульсии. Полимеры, полученные этим способом, обычно имеют относительную молекулярную массу от 500 000 до 1 000 000. Как таковые, они используются только в виде дисперсий, так как они были бы чрезвычайно вязкими, если бы их переносили в растворе, и это сделало бы их непригодными для использования.
Рис. 3. График зависимости между относительной молекулярной массой
и вязкостью растворных и дисперсионных полимеров.
Акриловые смолы также могут использоваться в промышленных красках, либо в виде водоразбавляемых эмульсионных красок, либо в качестве красок на основе растворителей. Промышленные краски на основе растворителей могут иметь прочную защитную отделку и широко используются в промышленности в качестве финишных покрытий, например, для кузовов автомобилей. Краска часто представляет собой два компонента, которые смешивают вместе непосредственно перед использованием: основная часть краски обычно состоит из акриловой смолы, полученной полимеризацией сложного эфира пропеноата, образованного из многоатомного спирта (диолы и триолы). Полученный полиэфир имеет многочисленные гидроксильные группы (-ОН), отходящие от основной цепи полимера. Гидроксильные группы реагируют с другим соединением, часто состоящим из полимерного изоцианата, такого как тример 1,6-диизоцианатогексана (гексаметилендиизоцианат):
Такое соединение известно как сшиватель, так как при взаимодействии со смолой оно образует трехмерную структуру, подобную полиуретану, образованному из полиола и изоцианата.
При смешивании этих двух компонентов происходит химическая реакция между гидроксильными группами полимера (акриловой смолы) и изоцианатными группами сшивающего агента:
Эта реакция протекает относительно медленно при комнатной температуре, позволяя достаточно время нанесения краски, после чего растворитель-разбавитель испаряется, а окрашенное изделие помещается в печь для ускорения химической реакции. Это значительно увеличивает молекулярную массу полимера, в результате чего он становится трехмерной молекулой и образует твердую пленку, устойчивую к химическим веществам.
Алкидные полимеры (смолы)
Декоративные глянцевые краски обычно содержат алкидные полимеры (смолы). Типичная смола производится из полиола, такого как пропан-1,2,3-триол (глицерин), с двухосновной кислотой, такой как бензол-1,2-дикарбоновый (фталевый) ангидрид, и олифы (льняное или соевое масло). . При совместном нагревании образуются сложноэфирные связи, а побочным продуктом является вода. Название алкид происходит от спирта и ангидрида.
Первым этапом получения алкидного полимера является реакция между триолом и олифой с образованием моноглицерида. Например:
Затем моноглицерид реагирует с ангидридом с образованием алкидного полимера (смолы):
в органических растворителях (краски на основе растворителей). В прошлом в качестве растворителя использовался скипидар, извлеченный из деревьев, но его заменили растворители из нефтехимического сырья, такие как «уайт-спирит», представляющий собой смесь алифатических и алициклических углеводородов.
После нанесения алкидной смолы подвесные масляные осушающие группы реагируют с кислородом воздуха с образованием сшитого твердого термореактивного покрытия с высокой молекулярной массой.
Эпоксидные полимеры (смолы)
Эпоксидные смолы часто используются в качестве связующего в промышленных покрытиях (грунтовках). Они придают краске отличную адгезию вместе с высокой стойкостью к химическим веществам (коррозия) и физической стойкостью, необходимой, например, на кораблях и в резервуарах для хранения химикатов.
Эпоксидные смолы изготавливаются из 1-хлор-2,3-эпоксипропана (полученного из 3-хлорпропена) и замещенных фенолов, таких как бисфенол А:
Значением n можно управлять, чтобы получить ряд смол, варьирующихся от вязких жидкостей до твердых веществ с высокой температурой плавления. Эпоксидные смолы можно использовать в растворителях, таких как ароматические углеводороды, спирты, кетоны и сложные эфиры (краски на основе растворителей), или в виде дисперсий в воде (краски на водной основе) в виде настоящих эмульсий. Они обычно не используются в верхних покрытиях для наружных работ, потому что они подвержены разрушению под действием УФ-излучения, но из них получаются отличные покрытия для внутренних работ и грунтовки для наружных работ.
Эпоксидные смолы также используются в качестве клеев (например, Araldite) и электрических изоляторов.
Пигменты, используемые в красках
Пигменты придают краскам цвет и непрозрачность. Среди органических пигментов особое значение имеют производные азо-, фталоцианина и антрахинона.
Наиболее распространенным неорганическим пигментом является белый диоксид титана (оксид титана(IV)), который составляет более 70% от общего количества используемых пигментов (Группа 51). Он имеет высокий показатель преломления и придает краске «блеск». Другим широко используемым неорганическим пигментом является мелкодисперсный карбонат кальция. Он имеет низкий показатель преломления и используется вместе с диоксидом титана для производства «матовых» красок. Другие пигменты включают оксиды железа (черный, желтый и красный), оксид цинка и сажу.
Порошкообразные металлы, такие как цинк и некоторые соединения металлов, например фосфат цинка, обладают антикоррозионными свойствами.
Сушка краски
По мере высыхания краски образуется пленка, которая прилипает к поверхности материала, на который она наносится.
Эмульсионные краски высыхают в результате физического процесса, включающего испарение воды с последующим коалесценцией капель полимера и их последующей интеграцией в твердую полимерную матрицу, которая действует как связующее вещество для пигмента.
При нанесении глянцевых красок алкидный полимер сшивается в результате реакции окисления кислородом воздуха после того, как растворитель в значительной степени испарится. Эту реакцию ускоряют с помощью солей переходных металлов (например, нафтенатов кобальта и марганца). Ион переходного металла (с переменной степенью окисления) катализирует сшивание полимерных цепей, образуя твердую пленку на поверхности краски.
Свойства идеальной краски
Они сильно различаются в зависимости от конкретного конечного использования. Требования к автомобильному финишному покрытию, например, будут сильно отличаться от требований к декоративной потолочной краске.
Некоторые из типичных обязательных атрибутов могут включать:
- простоту применения
- хорошее растекание следов нанесения (например, следов кисти)
- образует сплошную защитную пленку
- высокая непрозрачность
- быстросохнущий
- коррозионная стойкость
- водонепроницаемость
- термостойкость
- стабильность цвета (т.е. к видимому и ультрафиолетовому излучению)
- устойчивость к истиранию и царапинам
- долговечность
- гибкость
- легко чистится
Рисунок 4 Это погодостойкие стойки. Краски были нанесены на панели и экспонированы под углом 45 ° к горизонтали и южной стороне для оценки долговечности.![]() С любезного разрешения Q-Lab Europe Limited. |
Методы нанесения
Используются многочисленные методы, в том числе: кисть, валик, окунание, облив, распыление, горячее распыление, электростатическое распыление, безвоздушное распыление, электроосаждение, порошковое покрытие, вакуумная пропитка и погружение.
Экологические проблемы
Соединения свинца больше не используются в декоративных и автомобильных красках. Количество соединений свинца, все еще используемых в специализированных промышленных красках, значительно сократилось, и в конечном итоге будут найдены альтернативы. Это также относится к хроматам, которые, хотя они хорошо работают и в прошлом широко использовались в автомобилях, очень токсичны.
Поскольку летучие углеводороды могут привести к загрязнению тропосферы, требуются покрытия с более низким содержанием органических растворителей. Способы достижения этого включают:
- полимеры на водной основе (эмульсионные краски)
- полимеры с более высоким содержанием твердых веществ (с использованием меньшего количества растворителя)
- порошковые покрытия
Глянцевые краски на водной основе Сейчас доступны краски, но первоначальный блеск отделки обычно не такой высокий, как у красок на основе органических растворителей. Клиент выбирает между продуктом с высокими эксплуатационными характеристиками и продуктом, более безопасным для окружающей среды. Интенсивные исследования продолжаются, чтобы улучшить эти краски.
Краски с высоким сухим остатком (на основе растворителей) теперь доступны, но не без компромиссов в цене и производительности. Относительная молекулярная масса полимерных смол снижена максимум примерно до 1000 по сравнению с 5000 в обычных красках. Это позволяет увеличить долю полимера с 20-30% до 40%, отсюда и термин «высокое содержание твердых веществ». Основная проблема заключается в необходимости поддержания низкой вязкости. По мере увеличения количества твердых веществ увеличивается и вязкость, достигая точки, при которой краска не может быть правильно нанесена. Меньшая доля растворителя имеет тенденцию замедлять процесс высыхания и отверждения пленки, поэтому в структуру полимера вносятся изменения — увеличение разветвления приводит к снижению вязкости при той же молекулярной массе. Нанесение краски более сложное. При нанесении аэрозолем краска должна находиться под давлением. Иногда краску наносят горячей. Трудно получить такой же хороший внешний вид, используя краску с высоким сухим остатком.
Рис. 5 Опрыскивание корабля в сухом доке. Нижняя часть часто покрывается красками, содержащими силикон (блок 68) или фторполимер (блок 66), которые предотвращают прикрепление ракушек к кораблю и, таким образом, уменьшают трение, что приводит к снижению затрат на энергию. |
Порошковые покрытия используются, в частности, для таких товаров, как велосипеды и бытовая техника (холодильники, стиральные машины). Порошок состоит из смолы (часто эпоксидной смолы), пигментов, катализатора, способствующего образованию поперечных связей при нагревании порошка, и добавок. Порошок напыляется на изделие с помощью электростатического пистолета-распылителя, а затем подвергается термическому отверждению для получения твердого покрытия. Недавно в качестве прозрачных покрытий для кузовов автомобилей были введены акриловые порошковые покрытия. Несмотря на то, что это идеальное решение для многих областей применения, отверждение достигается при высокой температуре в печи и, следовательно, не является универсальным (например, для покраски дерева и пластика).
Дата последней поправки: 18 марта 2013 г.
Химия масляной живописи
Какие химические свойства придают масляным картинам их яркое сияние и глубокую темноту?
Почему они трескаются?
Какое масло используется?
Безопасно ли использовать масляную краску для салата из свежих одуванчиков?
Как масляный художник последние 17 лет, управлявший магазином товаров для изобразительного искусства и, в частности, не химик, я сделаю все возможное, чтобы объяснить. Не поскользнитесь на полу и не забудьте намочить тряпки водой, прежде чем выбрасывать их в металлический бак. Видите ли, они могут самопроизвольно воспламениться.
Знакомство с красками
Все краски для изобразительного искусства имеют несколько общих свойств, отличающих их, скажем, от красителей. Краски представляют собой по существу частицы пигмента, связанные в липкой прозрачной среде, тогда как красители или растворяются в жидкости. Таким образом, масляные краски — это пигменты, связанные в масле, акриловые краски — это пигменты, связанные в среде акрилового полимера, а акварели — это пигменты, связанные в водорастворимой среде, называемой гуммиарабиком. Таким образом, краска для ткани и краска для ткани — это не одно и то же.
В наши дни в тюбик с краской могут быть добавлены другие вещества, которые замедляют или ускоряют высыхание, придают текстуру или помогают стойким пигментам связываться со средой. (Недорогие краски часто содержат слишком много связующего вещества и со временем могут вызвать обесцвечивание — ознакомьтесь с этой записью художника Джонатана Линтона в его блоге «Теория и практика», где приведены некоторые эмпирические тесты.) Но по своей сути все краски являются пигментными и средними.
Краткий урок истории
В истории западного искусства масло относительно быстро обогнало по популярности фреску и яичную темперную живопись. Мастеру Флемайля иногда приписывают начало практики использования масляных красок в целях изобразительного искусства, хотя чаще эта заслуга ошибочно приписывается братьям Ван Эйк. По правде говоря, ремесленники и ремесленники уже некоторое время раньше использовали масло. №
Превосходные качества масла позволяют легко понять, почему оно вытеснило другие среды. Фрески, такие как потолок Сикстинской капеллы Микеланджело, по существу представляют собой пигмент, связанный гипсом. Вы должны были смешать достаточное количество правильных цветов для одного «прохода» или «прохода» в разделе и оценить, сколько деталей вы могли бы получить с его помощью, прежде чем он высохнет на ваших глазах. Так что что-то вроде тонкого смешения одежд Бога или тонов и теней кожи Адама в Сотворение Адама пришлось оценивать несколькими образцами, каждый из которых смешивал свою краску непосредственно перед нанесением. Сложная задача. Масляная краска, с другой стороны, может не полностью высохнуть в течение нескольких недель: вы можете играть с ней, исправлять ее тона и даже стирать оплошности с холста и начинать заново с участка. Смешивание становится открытым для экспериментов.
Типы масла
Даже в эпоху Возрождения, когда масла впервые вдохновили художников на искренние исследования в качестве медиумов, ряд масел пробовали использовать в качестве носителей пигментов. И свойства у них разные.
- Льняное масло — изготовлено из льна, льняное масло является наиболее популярным благодаря своей гибкости и устойчивости к растрескиванию. Однако он имеет сильную склонность к пожелтению с возрастом.
- Масло грецкого ореха, маковое масло и сафлоровое масло — эти жидкие, прозрачные водянистые масла гораздо менее склонны к пожелтению, они гораздо более склонны к растрескиванию.
Каким образом эти различные свойства проявляются при рисовании? Ну, один из старых мастеров Черепашек-ниндзя был прав: анализ 9 Рафаэля0365 Mond Crucifixion (1502-3) показывает, что земля, фигуры и зеленые одежды были нарисованы льняным семенем, а голубое небо — ореховым маслом.² Таким образом, пожелтение фигур и земли было приемлемым товаром. — неправильный из-за их предмета, но голубое небо считалось лучше быть потрескавшимся и ярко-голубым, чем пожелтевшим и гладким. Картина ниже:
Наблюдая Краска «Сухая»
Акварельные и акриловые краски содержат воду как часть своего носителя — они высыхают за счет испарения. Но не масляные краски. Они сохнут, что называется сиккативное качество . То есть они поглощают кислород из воздуха. Это имеет неопределенное определение
(Химия / Элементы и соединения) вещество, добавляемое в жидкость для ускорения высыхания: используется в красках и некоторых лекарствах
[от позднелатинского siccātīvus, от латыни siccāre для высыхания, from siccus dry]
По существу масла имеют скорость автоокисления из воздуха, они поглощают кислород и затвердевают. Я часто описывал это как помещение желе в закрытый контейнер и добавление к нему тонны кусочков ананаса: масло — это желе, а воздух — это ананас — вы можете добавить в закрытую миску столько, сколько нужно, и оно перестанет трястись. Возможно, я не совсем правильно понял эту аналогию. Но теперь я хочу желе.
Когда масла затвердевают, возникает интересная проблема: кислород поглощается через поверхность краски, а это означает, что если краска очень густая, вы можете увидеть другую скорость «высыхания» на пленке краски, чем на первом слое, нанесенном на холст. Поверхность может быть твердой, а масла под ней все еще мягкими, как вкусный лимонный желе. (Предупреждение: масла, обработанные в качестве художественных материалов, не предназначены для употребления в пищу человеком.)
Жир над постным
Одним из основных привлекательных свойств масляной живописи является глазурь. Добавляя небольшое количество пигмента в относительно прозрачную масляную среду, вы можете очень тонко подкрасить изображение. Это называется остекление. Большинство старых мастеров эпохи Возрождения (вспомните Черепашек-ниндзя и их подопечных — Артемизию Джентилески, а не Эйприл О’Нил) использовали тонированный подмалевок, а затем наносили сверху несколько таких тонких цветных глазурей, чтобы создать удивительно реалистичные фигуры и сцены. Полупрозрачность пленки краски позволяет создавать сложные оттенки телесных тонов. Но тут мы сталкиваемся с проблемой высыхания верхних слоев масляной глазури раньше нижних (первых) — отсюда и растрескивание.
Хорошо, другая аналогия: представьте, что верхний (самый новый) слой масла растягивается по мере его высыхания затвердевания, и растягивается до предела. Его поверхность расширяется, потому что он поглощает кислород (а не испаряет воду). Теперь кислород в конце концов начинает попадать в нижний слой. А он же растягивается и расширяется до максимума. Но верхний слой уже высох, как он может расширяться, когда нижний тянет его!? >crack<
Как большое печенье на сковороде. Поместите сырое печенье под готовое печенье, большее по размеру, растяните и нагрейте это тесто: по мере того как нижнее печенье высыхает и расширяется, оно расколет меньшее печенье, которое оно сейчас растягивает на своей поверхности. >трещина< Номномном.
Чтобы обойти это, художники разработали правило «Полный важнее худощавого». С каждым слоем глазури добавляйте в слой увеличенное количество масляной краски. (Меньше пигмента, больше масла.) Таким образом, скорость начального поглощения кислорода маслянистым (жировым) верхним слоем будет медленнее, чем скрытые нижние, менее маслянистые (постные) слои, и мы надеемся, что они насытятся кислородом и затвердеют при примерно в то же время.
Это приводит и к другим трюкам и приемам. Если вы используете слишком мало масла в ранней глазури, это может стереть рисунок или картину под ним, которые вы хотите показать сквозь все тонкие прозрачные глазури. Это также может сделать краску слишком пастообразной и густой, что непригодно для мелких деталей. Так, в ранние, нижние глазури иногда добавляют такие растворители, как скипидары. Ослабьте краску, удалите частицы пигмента, а затем аккуратно испаритесь в большой спешке, оставив старую, оставшуюся для покрытия другим слоем скипидара + пигмента + масла, в котором немного меньше скипидара и немного больше масла. И так далее.
Отвечая на вопрос выше о салате из одуванчиков, масла сами по себе не вредны (хотя и не обработаны, чтобы быть безопасными для пищевых продуктов). Открытый контейнер, скажем, сафлорового масла на столе не причинит больше вреда для дыхания, чем немного оливкового масла первого отжима с бальзамическим уксусом и несколько хлопьев чили на вашем столе вместо хлеба. Это растворители, с которыми вы должны быть особенно осторожны. Даже некоторые из них без запаха имеют вредные пары, хотя в настоящее время можно купить нетоксичные альтернативы. Я был бы рад порекомендовать некоторые, которые я пробовал, если у кого-то есть запросы по электронной почте (это не рекламный ролик).
Святой покровитель пигментов
В эпоху Возрождения в Италии покровителем художников был Святой Лука, который также был покровителем врачей. У художников не было своей гильдии, они принадлежали к той же гильдии, что и врачи. Почему? Помимо мифологии самого святого, это было связано с практической причиной того, что художники и врачи часто посещали аптекарей за лекарственными и художественными ингредиентами.
Пигменты в масляной глазури добавляют еще одно свойство и бросают вызов художнику, которому около 150 лет назад приходилось смешивать каждую порцию краски вручную. Частицы пигмента не все имеют одинаковый размер и не все диспергируются с одинаковой скоростью в масляной среде. Это означает, что в одних цветах будет больше масла, а в других меньше. Да, вы это видите: глазури, соответствующие правилу жира вместо постного, лучше всего наносить в определенном порядке, чтобы уменьшить растрескивание при затвердевании.
В качестве примера предположим, что вы рисуете красную розу со всеми ее тонкими тенями и бликами. Чтобы получить идеальные результаты при нанесении глазури, вы можете наносить глазури в следующем порядке: марганцево-синий, кадмий красный, хинакрадоновый красный, ализариновый малиновый. В основном это не имеет значения для современных художников, рисующих маслом, но это все еще может иметь эффект даже сегодня. Большинство настоящих ализариновых красок содержат в два раза больше масла, чем белила на основе свинца.³
Отражающий свет
Какой смысл во всех этих сложных глазурях? Просто смешать цвета? Не просто — они придают картине сияние. Видите ли, когда свет попадает на пленку затвердевшей масляной краски, он проходит через несколько отдельных слоев в основном прозрачной краски. А иногда, прежде чем отразиться обратно на поверхность, он отражается от одного из красочных пигментов и возвращается к нижележащим слоям, а затем наружу. Иногда он будет отражаться от границ отдельных глазурей, прежде чем встретиться с вашим взглядом. И это то, что придает масляным картинам их сияние и глубокий черный цвет. Танцующее поведение света в сложных многослойных слоях и их цветовых пигментах.
Новая нефть
Считайте это небольшое послесловие началом очередного разговора на следующий день.
Масляная живопись дала художникам инструменты, необходимые для создания изображений, которые можно легко исправить из-за длительного времени высыхания и которые, кажется, светятся благодаря своим слоям. Я, как художник маслом, очень ценю эти качества. И в последние несколько лет мы видим другую технологию, которая ценит те же самые качества легкой коррекции и яркости. Популярность цифрового рисования резко возросла благодаря таким программам, как ArtRage (используется для создания простого изображения выше), Photoshop, Corel Painter и условно-бесплатному Gimp. Ctrl-z — это новый растворитель, который закрашивает новые светящиеся цвета. И я не думаю, что это случайность. Что бы сделали такие пионеры, как Мастер Флемейля или Ян Ван Эйк, с современными технологиями?
Если бы они были похожи на меня, они бы хотели поэкспериментировать с легкостью новых инструментов, но при этом засовывали бы пальцы в липкую краску, вдыхали мягкий запах масла и играли со своими пигментами.
— —
Надеюсь, вам понравился мой вклад в День химии здесь, в сети блогов Scientific American!
Я не химик — могу ошибаться. Не стесняйтесь предлагать свои исправления и советы в комментариях.
Список литературы
1. История искусства, четвертое издание. Х.В. Янсен, переработанный и дополненный Энтони Ф. Янсеном, 1991 Harry Abrams Inc., стр. 425-426. (Ссылка ведет на новое издание)
2. Справочник художника. Рэй Смит, 2000 Альфред Кнопф. стр.180
3. Справочник художника. Рэй Смит, 2000 Альфред Кнопф.