Краски химический состав: Обзор химии красок и красителей. Сравнительный анализ ручной и компьютерной колеровки красок

Состав краски, минеральная краска, красители, пигменты

АлизаринАзокрасительИндиго — краситель

Краски — это более общее, неточное название цветных веществ (пигментов, красителей). В виде красок выступают суспензии из пигментов в плёнкообразующих веществах и применяются в качестве защитных и декоративных покрытий, а также изобразительном искусстве. Они содержат наполнители, растворители, пластификаторы,отвердители.

Самое первое красящее вещество, которое было применено как краситель — сажа. Мел и охры стали известны около 30 тыс. лет назад. Примерно б тыс. лет назад художники начали применять в качестве пигментов малахит, лазурит и киноварь. В V в. до н. э. к ним добавились также свинцовые белила, сурик, глёт.

Первоначально рисунки создавались только с помощью пигментов — мелко истолчённых твёрдых окрашенных веществ. Позднее в их состав стали вводить связующие вещества (кровь животных, яичный желток) — так получили краски. До наших дней дошли изображения, возраст которых исчисляется сотнями, а то и тысячами лет — и всё это благодаря долговечности

минеральных красок. Обширную группу природных пигментов составляют охры (от греч. «охрос» — «бледный», «желтоватый»). Химический состав краски включает гидратированные (включающих в химическом составе воду) оксиды железа (Fe₂O₃•Н₂O; Fe₂O₃•3Н₂О). При прокаливании охра теряет кристаллизационную воду, и пигмент превращается в красящее вещество красного оттенка. В наше время охры используются в производстве резины, цемента, бумаги, пластмассы, однако их постепенно вытесняют синтетические жёлтые железооксидные пигменты.

Если в состав краски входят минералы, содержащие оксиды марганца, то получаемое красящее вещество имеет коричневый цвет (вспомните, когда долго постоит марганцовка, то постепенно раствор становится коричневатым из-за наличия оксида марганца MnO₂). Такие пигменты называются

умброй. Пигмент тёмно-красного цвета — железный сурик — это оксид железа (III) с примесями силиката алюминия и кварца. Сурик — пигмент универсальный, устойчивый к свету, поэтому он широко используется для окраски деревянных и металлических предметов, а также цемента.

В древние времена природный минерал синего цвета лазурит (или ляпис-лазурь) Na₃Ca[AlSiO₄]₃S ценился дороже золота. Краска из этого истолчённого в мелкий порошок камня называлась ультрамарином. Позднее сплавлением каолина с карбонатом натрия и серой (или сульфатом натрия и углём) стали получать искусственный ультрамарин. Химический состав краски «ультрамарин»: Na₈Al₆Si₆O₂₄S. Другая известная минеральная краска синтетического происхождения — «прусская лазурь» K[Fe_IIFe_III(CN)₆], впервые полученная в 1704 г.

В качестве зелёного пигмента долго использовалась так называемая богемская земля — минерал авгит (Ca, Na) (Mg, Fe²⁺, Fe³⁺, Al, Ti) [(Si, Al)₂O₆]. Затем стали готовить краски на основе оксида хрома(Ш) и его гидрата. С открытием в 30-х гг. XX в. фталоцианинов хромовые красители были почти вытеснены ими.

Белые пигменты составляют более 60 % всех современных красящих веществ. Их применяют для изготовления лакокрасочных материалов не только белого, но и других цветов, а также в производстве пластмасс, бумаги, строительных материалов, керамики и др. В древности широко применялись свинцовые белила — основной карбонат свинца 2PbСО₃•Pb(ОН)₂. На протяжении многих веков люди ничего не знали о токсичности свинца, поэтому свинцовые белила входили в состав даже некоторых косметических средств. Сейчас свинцовые белила практически полностью заменены диоксидом титана, цинковыми белилами (оксидом цинка), литопоном (смесью сульфида цинка и сульфата бария).

В художественных красках могут использоваться также пигменты, не имеющие широкого распространения из-за высокой стоимости (кобальтовые краски) либо из-за токсичности (например, сульфиды кадмия и ртути). При смешивании пигментов с растительными клеями (пшеничным крахмалом, декстрином и др. ) получают акварели (от лат. aqua — «вода») — краски, разводимые водой. Если в пигментно-клеевую смесь добавить белила, красочный слой будет более плотным. Такие краски называются гуашью (от ит. guazzo — «водяная краска»).На основе растительных масел или синтетических смол готовят масляные краски.

Помимо минеральных красок в древности широко применялись краски растительного и животного происхождения. Они обладают большим количеством оттенков, но гораздо менее долговечны. В качестве красителей издавна использовались сок крушины, шафрана, черники, резеды, вытяжки из коры дуба, ольхи. Любимую краску древнеримской знати — пурпур добывали из желёз средиземноморского моллюска иглянки. Улиток измельчали и полученным соком пропитывали ткань. На воздухе этот сок приобретал пурпурный цвет. Правда, одежды из ткани такого цвета были доступны лишь патрициям: для получения 1 г красителя требовалось переработать более 8 тыс. моллюсков. Высоко ценили также карминовый краситель (кошениль) извлекаемый из червеца карминоносного.

200 тыс.жучков давали всего лишь 1 г красящего вещества.

Из Индии в Европу попал другой краситель — индиго. Первоначально его получали из листьев индигоферы. Из 100 кг листьев выходило 3 кг индиго. В середине XIX удалось синтезировать «анилиновый красный», или фуксин (от названия красных цветков фуксии). При нагревании в запаянной трубке анилина C

6H₅NH₂ с дихлорэтаном СН₂Cl—СН₂Сl получилось вещество красного цвета, окрашивающее шелк и шерсть. Тогда же было получено красновато-фиолетовое вещество, позднее названное мовеином (от фр. mauve — «мальва») за сходство с окраской цветов мальвы. Промышленное производство мовеина стало началом развития анилинокрасочной промышленности.

После открытия английским химиком Петером Гриссом в 1857 г. реакции диазотирования началось производство азокрасителей — самого многочисленного класса органических красителей. Грисс обнаружил, что при обработке ароматических аминов азотистой кислотой образуется неустойчивая диазониевая соль, а в результате её взаимодействия с некоторыми соединениями (фенолами, ароматическими аминами) появляются окрашенные продукты: однако, несмотря на впечатляющие успехи промышленного синтеза красителей, индиго всё ещё получали традиционным способом — из растительного сырья.

В 1866 г. к изучению «короля красителей» приступил Адольф Байер. Ему удалось установить молекулярное строение этого вещества и в 80-х гг. наладить его лабораторный синтез. И лишь в конце 90-х гг. XIX в. было начато промышленное производство индиго.

К началу XX в. было получено более 1200 синтетических органических красителей. К сожалению, их производство и в наши дни остаётся одним из самых загрязняющих окружающую среду, поэтому сейчас исследовательские работы в этой области направлены не на поиск новых красящих веществ, а на усовершенствование уже известных технологий.

Состав современных красок сложный. Помимо красящего пигмента и плёнкообразующего вещества в состав краски могут входить растворители, разбавители, сиккативы (вещества, ускоряющие высыхание лакокрасочных материалов) и другие вспомогательные компоненты. В зависимости от типа плёнкообразующего вещества краски делятся не следующие: масляные краски,

эмалевые краски, эмульсионные краски и порошковые краски.

Масляные краски изготовляют на основе олиф — полимеризованных растительных масел (льняного, конопляного) или жидких алкидных смол.

Эмали представляют собой взвеси тонко измельчённых пигментов в растворах лаков — плёнкообразующих веществ. Так называемые эмульсионные краски производят на основе водных дисперсий полимеров, например поливинилацетата, полиакрилатов, а порошковые краски— на основе сухих полимеров (полиэтилена, поливинилхлорида и др.), образующих при нагреве до определённой температуры прочные плёночные покрытия. Ежегодно в мире производится около 10 млн. тонн лакокрасочных материалов. Этого количества хватило бы для того, чтобы покрыть Землю по экватору красочным поясом шириной 2,5 км.

О взрывчатых свойствах нитроцеллюлозы известно практически каждому школьнику. Но не все знают, что её применение началось благодаря перепроизводству взрывчатых веществ после Первой мировой войны в автомобильной промышленности. При этом успешно была решена проблема утилизации опасного вещества ( нитроцеллюлозы) и начато производство лакокрасочных материалов на основе нитроцеллюлозы для окраски автомобильных кузовов.

можно ли изготовить своими руками

Каждый день человек пользуется вещами, предметами, материалами, о происхождении которых он даже не задумывается. Простые краски, которыми ребенок рисует деревья и дома делаются из сложных химических элементов. Ниже предстоит раскрыть занавес незнания и выяснить, из чего делают краски.

Содержание

• Состав красок
  • Пигменты
  • Связующие
  • Растворители
  • Наполнители
• Производство и потребление
  • Производство
  • Потребление
• Наиболее распространённые краски
  • Темперная краска
  • Акварельная краска
  • Гуашевая краска
  • Масляная краска
• Процесс приготовления красок
• Видео: Вся правда о красках для рисования

Состав красок

Так как видов красок – много, выделить конкретную основу для всех составов не получится. Связанно это с тем, что под каждое ответвление существует база, от химического соединения которой зависит конечный продукт. Выделить можно лишь поверхностно, что может присутствовать в любом известном продукте, хоть и в разном количестве.

Так как видов красок – много, выделить конкретную основу для всех составов не получится.

Пигменты

Под пигментами стоит понимать цветовые добавки. Для работы с кожей – они будут натуральными, поэтому палитра заметно отличается от той, что можно найти в строительном магазине. В качестве примера, рекомендуется рассмотреть за счет каких пигментов удается достичь стандартной палитры для тату:

• Чтобы получить зеленый – добавляют оксид хрома;
• Для фиолетового – соль алюминия и немного марганца;
• Для белого – свинцовый карбонат;

Что касается малярных красок, то здесь цветовая гамма будет зависеть от добавления:

• Пигментов из ахроматического класса – белые, черные;
• Хроматический класс – цветные (зеленные, голубые и т.д). Их также делят на подклассы – холодные и теплые.

На деле, эти добавки получают из оксидов железа (для изготовления серебрянки), с помощью применения технической сажи и т. д. Современные краски делаются даже с добавлением ЭКО красителей, однако их стоимость значительно дороже.

Под пигментами стоит понимать цветовые добавки.

Связующие

Так как на этапе производства краска чаще выступает в качестве порошка, для соединения используют растворители и различные связующие. О первых, можно будет узнать ниже, что касается второго элемента, в состав краски входят:

• Акриловые смолы –если это стандартная краска для наружных работ;
• Силиконовые добавки – часто используются в печати.

Из-за добавления этих элементов, краска выглядит так, как мы ее привыкли видеть. «Тянучая» струя контролируется технологом, если сделать слишком густой – ею неудобно будет работать мастеру, слишком водянистой – не ляжет качественно на поверхность.

Так как на этапе производства краска чаще выступает в качестве порошка, для соединения используют растворители и различные связующие.

Растворители

Растворители используют для уравновешивания молярной консистенции. Часть добавляется еще на заводе, что не позволяет смолам застыть и стать слишком густыми, другая – добавляется мастерами. На основе чего создаются растворители, из чего состоит краска:

• Органические материалы – скипидар, керосин. Поэтому советские краски очень «пахли»;
• Неорганические – серная соль с водой, аммиак и т.д.

Естественно, чем дороже краска, тем меньше она будет «травмировать» мастера отдушкой.

Растворители используют для уравновешивания молярной консистенции.

Наполнители

Наполнители в первую очередь снижают себестоимость краски, что делает ее производство выгоднее. Чтобы не обижать потребителя переплатой за добавки, их сделали максимально полезными. Например, производители добавляют специальные вещества, позволяющие покрытию выносить удары, т.е увеличивают их твердость. Добавки в химический состав обычной краски влияют:

• На эстетику – придавать блеск, отталкивать грязь;
• На сроки эксплуатации – покрытие сможет отталкивать грязь, иметь специальную защитную пленку и не подвергаться техническим повреждениям.

Какие используют наполнители в производстве: тальк, слюда и многое другое. Чем меньше частицы, тем светлее оттенок.

Наполнители в первую очередь снижают себестоимость краски, что делает ее производство выгоднее.

Производство и потребление

Создание красок – технологически сложный процесс, который негативно сказывается на окружающей среде. Одна ошибка оператора и многотонная партия должна быть утилизирована. Заводы по производству строят в дали от жилых поселков, водных и лесных ресурсов. Ежегодно:

• Выпускается миллионы тон краски для наружных, внутренних работ;
• Происходит сотни пожаров на производстве – так как возгорается свежий материал очень легко.

Единственное, чем человек может помочь природе – приобретать сразу качественный материал, который не нужно будет утилизировать или выбрасывать.

Создание красок – технологически сложный процесс, который негативно сказывается на окружающей среде.

Производство

В России есть 10 ведущих компаний, которые на протяжении долгих лет выпускает хорошую продукцию. Конкуренция среди них здоровая, так как развиваться помогает внешний рынок, т.е экспорт продукта в другие страны. Среди наиболее известных:

• НПФ «Эмаль»;
• NOVOCOLOR;
• ФКП «Казанский Государственный Казенный Пороховой Завод».

Помимо красок на заводах делают лаки, шпаклевки и другие строительные материалы.

Помимо красок на заводах делают лаки, шпаклевки и другие строительные материалы.

Потребление

Удивительно, но и насчет потребления красок в России выделяется статистика. Например:

• Расход малярной краски на душу населения – 4 литра в год;
• В Западных странах – 20 литров на человека в год.

Статисты говорят о том, что по мере увеличения доходов граждан, показатель будет расти и скоро приблизится к Европейской норме.

Расход малярной краски на душу населения – 4 литра в год.

Наиболее распространённые краски

На малярных видах ассортимент в магазинах не заканчивается. Среди лидеров можно найти материалы для творчества, тату, косметического использования. У каждого вида есть своя химическая формула, которой строго придерживаются на заводах.

Среди лидеров можно найти материалы для творчества, тату, косметического использования.

Темперная краска

История этого вида исчисляется в тысячелетиях. Впервые появилась еще 3 000 лет назад. Использовалась для украшения стен во времена Византии.

Позже, художники заменили эту краску на масляные. Удивительно, но ученые до сих пор находят обрывки росписи на саркофагах и некоторых иконах.

Из чего сделаны краски — расщепленный белок молока, ПВА, пигментов и других добавок. В отличие от древних предшественников, покрытие созданное с помощью темпера не нуждается в защите из лака.

В отличие от древних предшественников, покрытие созданное с помощью темпера не нуждается в защите из лака.

Акварельная краска

Создаются на основе воды, цветового пигмента (для детей он будет экологическим), глицерин, желчь и многое другое. Используется в работах художника, имеет сложную специфику. Известных мастеров, специализирующихся именно на работе с акварелью – единицы. Дополнительно стоит рассказать о подготовительных работах:

1. Перед творческим процессом смачивается бумага.
2. Лист желательно натянуть на специальную рамку.

Для удобства, мастера могут работать на стеклах. Мокрый лист плотно прилегает к «твердой подушке», что позволяет обработать небольшие части композиции.

Используется в работах художника, имеет сложную специфику.

Гуашевая краска

Густая смесь, с которой дети знакомятся еще в школе. Работать с ней довольно просто, однако такие краски не могут похвастаться своей «яркостью». Материал высыхает, придает композиции – матовый характер. Из чего делают обычные краски для рисования:

• Матовость достигается за счет большого добавления в состав белила;
•  За основу берется специальный клей – поэтому гуашь плохо отмывается с рук и порой оставляет неприятные пятна.

Некоторые компании также добавляют в состав крахмал, чтобы сделать краску гуще. Мастер, должен понимать, что если в составе много лишнего, то при высыхании композиции – цвет будет на несколько тонов светлее.

Работать с ней довольно просто, однако такие краски не могут похвастаться своей «яркостью».

Масляная краска

Этот вид делается на основе добавления – олифы. Чтобы придать им тягучесть, в составе также присутствуют алкидные смолы. Цветовые добавки могут быть полимерными, т.е искусственно созданные или же натуральные.

Из чего делают белую краску– на производстве приходится добавлять специальный краситель. Базовый оттенок будущей краски – прозрачно мутный. Дополнительно могут добавить тальк, чтобы краска при застывании не трескалась.

Этот вид делается на основе добавления – олифы.

Процесс приготовления красок

Приготовить в домашних условиях даже самую простую краску – невозможно. На заводах используют специальные миксеры, которые непрерывно на протяжении долгих часов вымешивают смолы и порошки. Добиться своими силами однородности – невыполнимая задача даже для физически подготовленного человека. Вращение технического вала – 1200 оборотов в минуту.

Пропорции добавок контролируются технологами. Чтобы создать качественный материал для творчества художников или маляров придется построить лабораторию.

На заводах используют специальные миксеры, которые непрерывно на протяжении долгих часов вымешивают смолы и порошки.

Даже с виду простой материал, который доступен в каждом техническом магазине, имеет тысячелетнюю историю. В изготовлении красок участвует огромное количество узкоспециализированных профессионалов, постоянно разрабатываются новые соединения, чтобы сегодня у людей был неограниченный выбор.

Видео: Вся правда о красках для рисования

ИЗ ЧЕГО СОСТОЯТ КРАСКИ

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Трапани Д. С. 1

---

1МБОУ Назарьевская СОШ

Кулакова Л.Г. 1

---

1МБОУ Назарьевская СОШ

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

1. ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Краски широко используется в творческой и бытовой деятельности людей, но мало кто знает из чего они состоят. Они нам необходимы, поэтому они и популярны даже на международном уровне.

С 2001 году день 23 ноября был провозглашен Международным днем акварели¹.

Для России великим этапом развития краски стали реформы Петра I . Он открыл первые заводы по созданию красок в России и качество их было превосходным. Краски требовались повсюду — для окраски тканей, оружия, кораблей, в типографиях, строительства и живописи. Петр I издал указ в котором: «Соизволяется всем и каждому дается воля, кокаво б чина и достоинства ни был, во всех местах, как на собственных, так и на чужих землях — искать, копать, плавить, варить и чистить всякие металлы: сиречь, злато, серебро, медь, олово, свинец, железо, також и минералов, яко селитра, сера, купорос, квасцы и всяких красок потребные земли и каменья…»²

Чтобы определить актуальность работы, мне надо было проверить знания людей о составе красок. Если они все знают, то зачем мне это исследовать и рассказывать?

Для этого я провел социологический опрос среди детей моего возраста (8-10 лет) и взрослых. (Приложение 1).

Среди взрослых были учителя школы, в которой я учусь и преподаватели театральной студии, в которой я занимаюсь, а также знакомые моей семьи владеющие разными профессиями. В анкете опроса я указал 39 элементов, которые могут входить в состав краски. Затем я раздал анкеты и попросил указать все вещества и элементы из написанных мной, которые могут входить в состав краски по мнению конкретного человека. Всего в опросе участвовали 27 школьников и 20 взрослых. Полученные результаты показали, что ни один человек не отметил все перечисленные элементы! Большинство отметило только треть веществ из перечисленных мной. А ведь они все могут входить в состав разных красок. Из этого я сделал вывод, что большинство людей не имеет полного представления о составе красок.

Потому я считаю, что мое исследование поможет многим расширить свои познания в области красок и понимать — какие краски где и как лучше использовать в зависимости от их состава, а также позволит приготовить экологически чистые краски самостоятельно.

Проблема: красок разных по качеству и структуре много, но не все они безопасны.

Предмет исследования: краски для рисования

Объект исследования: состав красок

Разработанность исследуемой проблемы. В основу своего исследования я положил свой жизненный опыт.

Я часто в своей жизненной деятельности использую краски — рисую ими, красим с родителями стены, красим одежду, красим пищевые продукты (торт, пасхальные яйца)

А что входит в состав этих красок? Почему одними мы рисуем пальцами, другими кистями в альбомах, а третьи используем на продуктах, которые потом едим? И этот список можно продолжать очень долго.

Я предположил, что разница в том, как можно использовать все эти краски, таится в их составе. И тогда я решил провести исследование на тему «Из чего состоят краски?»

Гипотеза — краски можно изготовить самим, но они будут отличаться от промышленных.

Цель работы — изучить состав промышленных красок и красок, приготовленных в домашних условиях.

Задачи:

1. Изучить историю возникновения краски

2. Узнать из чего и как делали и делают краски

3. Изготовить краски в домашних условиях

4. Подготовить рисунки полученными мной и промышленными красками

5. Сравнить домашние и промышленные краски

Методы исследования:

1. Опрос на знание состава краски

2. Изучение научных данных

3. Анализ состава красок

4. Опыты по созданию краски и использования разных красок

5. Сравнение результатов.

Характеристика исследования. Работа относится к теоретическим и практическим исследованиям.

Полученные результаты:

1. Изучена история возникновения и развития состава красок.

2. Проведены опыты создания красок для рисования в домашних условия и их использование.

3. Сделал сравнительную характеристику красок для рисования домашнего и промышленного производства.

2. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Краткое определение краски в настоящее время звучит так — это общее название для группы цветных красящих веществ, предназначенных для непосредственного использования в той или иной сфере быта.³

Материал, служащий для придания какого-нибудь цвета предметам или для живописи⁴.

2.1. История появления и развития красок.

Издавна человек использует в своем творчестве краски. Свидетельством этому служат экспонаты древней живописи в музеях и наскальные рисунки, сохранившиеся в некоторых пещерах. А вот как создавали люди эти рисунки? С поиска ответа на этот вопрос я и начал свое исследование.

2.2. Древность.

Обратившись к разным справочным, историческим и энциклопедическим источникам, я выяснил, что история красок началась еще у каменном веке. Первым художником стал пещерный человек. Символические знаки оставались на гальках и в пещерах, обнаруженных на территории Швейцарии, Германии и Франции, а также в некоторых районах Испании. Самые древние памятники искусства в Северной Европе были найдены на территории нынешней Норвегии. Как правило, это были петроглифы, высеченные художниками на крупных гранитных камнях и скалах.

На некоторых петроглифах сохранилась часть краски, но в большинстве случаев верхний слой — самый яркий — был разрушен под воздействием климата. Художники того времени пользовались не только черной, но и красной и желтой краской. Чтобы получить краску, они растирали в порошок разные минералы, такие как гематит, глина, окись марганца, охру и древесный уголь. Так получали красители. Затем эти красители смешивали со связующими веществами. В роли таких веществ выступали вода, древесная смола или животный жир. Потом эта краска наносилась на стены руками, палочками или кисточками из шерсти животных. Вероятно, художники выдували цветные порошки на влажную стену при помощи отверстий в костях животных. Затем краска застывала и на многие тысячелетия могла сохранять свой цвет, что подтверждают дошедшие до наших времен примеры. На данный момент археологам удалось открыть множество пещер с росписями того времени.

Помимо красок из минераловв древности широко применялись краски растительного и животного происхождения. Они обладали большим количеством оттенков, но оказались менее долговечны. В качестве растительных красителей использовались соки разных растений и ягод.

Таким образом, изначально, краска определяется как материал, состоящий из красителя и связующего веществ. С помощью которого можно наносить на различные поверхности изображения и менять цвет поверхности.

2.3.Эпоха средневековья и Новое время.

По мере развития человека, развивался и состав краски. В качестве красителей люди пробовали все новые и новые вещества. Например, отвары луковой шелухи, коры грецких орехов и коры дубы давали коричневую краску. Кора барбариса и ольхи — желтую, красную краску получали из многих ягод. Ярко синюю краску получали из ляписа, а пурпурную — из раковин средиземноморских улиток. Краску готовили немного и потому она была очень дорогой. К сожалению, использование некоторых веществ оказывалось неблагоприятным для людей. Например, использовались вещества, которые делали краску ядовитой — мышьяк, свинец, окись меди. Такой краской считалась изумрудная потому, что в ее состав входили уксус, мышьяк и окись меди. В качестве связующих веществ люди начинают использовать мед, яйца, молочный белок и другие вещества, используемые ими в быту. Все это происходило в небольших помещениях, в основном прямо в жилых домах смельчаков-краскоделов.

В это время большой популярностью начинает пользоваться живопись, которая выполняется на стенах и потолках зданий и других сооружений. Сначала это делают водными красками по сырой штукатурке — фреске. В состав водных красок входили красящие вещества — пигменты и вода. В Италии до начала XVI века по высохшей «чистой фреске» прописывали детали темперой. В состав темперы к красителю и воде добавляли яичный желток или целое куриное яйцо.

Религиозные нововведения по-особому относились к живописи. В начале XIII века церковные алтари украсили иконы и образа, на фоне которых велись богослужения. Для создания икон начали вводить в состав красок различные масла, жиры, все новые и новые вещества для получения новых цветов и их оттенков. Стали пытаться найти вещества, которые смогут смягчать краску, закреплять ее на холсте. Так развитие иконописи и живописи этого периода способствует важнейшему открытию — масляным краскам. Растертые с растительным маслом пигменты ярче темперы, использовать их можно дольше, потому что масло не сохло так быстро как яйцо. И если писать темперой и создавать фрески надо было быстро, то масляными красками можно было накладывать слои друг на друга. Создавая разные оттенки, переливы и не боясь того, что краска быстро засохнет в момент рисования. Связующим веществом для масляной краски является, конечно, масло. Но не всякое, а только такое, которое при высыхании образует прочную прозрачную пленку, не дает трещин и не течет. Лучшим маслом для живописи считается льняное – его отжимают из семян льна, а затем очищают и фильтруют. В Италии в эпоху Возрождения часто использовали ореховое масло.

Благодаря этим компонентам древние иконы с тысячелетней историей сохранили сочность и свежесть красок. Вот что о характере материалов, которые применяли иконописцы прошлого говорит ведущий реставратор ВХНРЦ им. Грабаря А.Н.Овчинников: «Если сравнивать под микроскопом структуру и оптические свойства пигментов, применяемых в современной живописи, с минеральными пигментами древних художников-иконописцев, разница становится очевидной. В состав пигментов, употребляемых древними художниками, обязательно примешивались пигменты, состоящие из прозрачных цветных кристаллов,- киноварь, аурипигмент, лазурит и др., имеющие блестящую стекловидную поверхность, активно отражающую свет. Если в первом случае художник удовлетворяется внешней взаимосвязью пигментов, т.е. цветовым совпадением с явлениями природы (натуры) или декоративными комбинациями, то в иконописи в подборе соотношений пигментов видно мистическое понимание элементов, составляющих колорит живописи, желание обозначить каждым минералом стихии мироздания – огонь, воду, землю и воздух»

В России вообще принято историю красок изучать по иконам. Наиболее ранними красками в иконописном и рукописном деле XI — XIII веках были различные охры и сажи — «чернило копчёное», голубая лазурь и киноварь, зелёные яри, получаемые из меди, белила, которые готовили из свинца, «творёное» золото.

Во времена Андрея Рублёва в распоряжении художников имелось всего 30-40 наименований красок и многие из них были близки по химическому составу и цвету. С той поры художники стремились рисовать масляными красками.

К сожалению, тогдашнюю краску хранить долго было нельзя. Потому ее создавали маленькими порциями и продавали очень дорого или меняли на что-то ценное.

2.3.В Эпоху Просвещения, со стремительным развитием искусства произошло зарождение химической науки. Великое открытие Д. Менделеевым таблицы химических элементов, послужило толчком к стремительному развитию и в создании красок. Их стало изготавливать легче, быстрее и качественнее. В XVIII в. в Европе возникает первая фабрика по производству красок.

Для нашей страны великим этапом развития краски стали реформы Петра I . Он открыл первые заводы по созданию красок в России и качество их было превосходным. Краски требовались повсюду — для окраски тканей, оружия, кораблей, в типографиях, строительства и живописи. Петр I издал указ в котором: «Соизволяется всем и каждому дается воля, кокаво б чина и достоинства ни был, во всех местах, как на собственных, так и на чужих землях — искать, копать, плавить, варить и чистить всякие металлы: сиречь, злато, серебро, медь, олово, свинец, железо, також и минералов, яко селитра, сера, купорос, квасцы и всяких красок потребные земли и каменья…»⁵

После этого стали открываться один за другим красочные заводы и фабрики.

Российские заводчики не теряли интерес и к краскам растительного происхождения. Очень популярна у фабрикантов была марена, которая выращивалась на Кавказе. Из красок животного происхождения в России наибольшей популярностью пользовалась краска, называемая кошениль. В России ее изготавливали из мельчайшего насекомого и называлась червец.

2.4.Современность.

В наше же время, производство красок происходит на огромных заводах и фабриках, в промышленных масштабах, с применением как растительных, животных и минеральных ингредиентов, так и огромного количества химических составляющих. Сегодня при производстве красок используются многие пигменты, полученные искусственным путем. Например, вместо того же ультрамарина из дорогого минерала ляпис-лазури, получают синтетический «ультрамарин». К началу XX в. было получено более 1200 синтетических органических красителей. К сожалению, производство этих веществ сильно загрязняет окружающую среду и делает краски небезопасными в использовании. Поэтому ученые стараются усовершенствовать технологии изготовления в сторону экологичности и безопасности.

Состав современных красок сложный. Помимо красящего пигмента и плёнкообразующего вещества в состав краскимогут входить растворители, разбавители и другие вспомогательные компоненты, которые принято называть наполнители.

Сейчас видов красок очень много. Я изучил составы самых популярных и известных красок. В темпере вместо смеси желтка теперь используют водорастворимую эмульсию, казеин или ПВА (синтетическая поливинилацетатная смола). Они быстро сохнут и сохраняются на века в отличии от древних красок. Акварель, теперь делают не только на основе меда, сахара и глицерина, но и с использованием различных смол как природных, так и химических. Кроме того, в акварель обязательно включат антисептик, вроде фенола или другого спирта. Гуашь по своему составу очень близка к акварельным краскам, в ней тоже пигмент замешан на водорастворимой клеевой основе. Но в цвета добавляют белила и краска становится плотнее, более вязкой. Когда она высыхает она производит впечатление бархатной поверхности. Масляные краски делают используя льняное масло, алкидных смолах и сиккативе (растворителе, позволяющем краске быстрее высыхать). Они не меняют цвет при высыхании и цвет получается очень глубокий и красивый. Можно сделать вывод, что современные технологии значительно расширили как линейку красок, так и палитру цвета. Но, по-прежнему, минеральные и органические пигменты составляют основу самых качественных красок и дорогих красок.

2.5.Состав краски

Так, изучив из чего появилась краска и как развивался и совершенствовался ее состав, сейчас выделяются такие необходимые компоненты любой краски:

1. Пигменты — это вещества непрозрачные, придающие цвет. Иначе говоря — красители. Бывают биологические (из растений), животные (из насекомых, малюсков и пр.) и минеральные (из твердых пород). От того какой используется пигмент зависит цвет краски, ее устойчивость к воздействию внешних факторов. Из одного и того же пигмента можно получить разные по составу краски: масляную, темперу, акварель, гуашь.

2. Связующие — вещество, создающее основу, образующее пленку и целостность смеси (вода, масла, эфиры, клеи животного и растительного происхождения, смолы, полимеры и т.д.). Они связывают в первую очередь пигменты и наполнители, образуют при нанесении прочную пленку.

3. Растворители — это химические составы (жидкости), применяемые для придания краске необходимой консистенции, чтобы она не была очень густой и вязкой и ее легче было наносить на поверхность. К растворителям относятся жидкости, состоящие из одного или более компонентов, которые способна растворять связующее при отсутствии химической реакции. Какой растворитель выбрать в конкретном случае зависит от того, какое в составе краски используется связующее вещество. Растворителями могут быть вода, масла, спирты, кетоны, эфиры, бензин, ацетон, скипидар, уайт-спирит и др.

4. Наполнители — вещества, добавляемые к основному составу для изменения свойств, увеличения объемы или удешевления краски (древесная мука, древесные опилки, шелуха зерновых, хлопковые очёсы, хлопок, бумага и т.д.)

2.6.Создание краски в домашних условиях.

2.6.1. Опыты по созданию краски.

Чтобы проверить свою гипотезу и убедиться в этом, я провел несколько опытов.

Изучив состав красок и как ее получали ранее и теперь, я решил попробовать сделать краску дома почти как древний человек — используя натуральные пигменты и натуральные связующие.

В качестве пигментов для своих опытов я взял уголь, глину, мел и хну. (Приложение 2)

Все их перетер на обычной терке, просеял через сито и затем соединил с разными связующими. В качестве связующих я по очереди добавлял к каждому веществу-пигменту воду, яйцо и масло. При разных соединениях у меня получались и разные результаты. Все они отличались по цвету и структуре. Обладали разными качествами. В одних случаях краска получалась однородно, а в других — нет, когда жидкой, а когда вязкой. Следует заметить, что при соединении с водой все краски получились более жидкими, чем в соединении с яйцом и маслом. Сравнить по назначению эти краски можно, например, с акварелью.

По результатам анализ и сравнения, полученных соединений, я составил сводную таблицу. (Приложение 3)

После этого я провел более сложный опыт. Я смешал 1 пигмент — основу — муку, с наполнителем — солью, и с двумя связующими — маслом и водой. Все хорошо размешал и получил замечательную однородную белую краску!

На этом я решил не останавливаться, разлил полученную краску в семь стаканчиков и в каждый добавил разный покупной краситель на растительной основе. Получились семь красивых радужных красок, цвета которых соответствовали добавленным красителям.

Таким образом у меня получились экологически чистые и безопасные для использования краски, которые могут сравниться с покупными пальчиковыми красками или гуашью.

2.6.2. Сравнение результатов домашней и промышленной красок

Для сравнения полученных красок с промышленными, я сделал рисунки с помощью тех и других красок. (Приложение 4)

Красками из первого эксперимента я нарисовал «дерево», для него я взял краски на основе хны и глины, и «петушок», здесь я использовал краски на основе мела и угля. Для примера краски промышленного производства я взял акварель медовую и нарисовал аналогичного «петушка». Затем изучил и сравнил полученные рисунки. Вывод моего сравнения состоит в том, что приготовленные мной дома краски имеют более естественные не яркие цвета и плохо наносятся на поверхность. А при высыхании домашние краски на основе масла оставили масляные следы на рисунке. Покупная же акварель — наносилась легко, имеет более насыщенные цвета с ярко выраженными цветовыми качествами и не оставляет посторонних следов на рисунке.

Краску, полученную мной дома с более сложным составом, я сравнил на практике с пальчиковыми красками. Своими красками я сделал два рисунка — «цветы» и «ладошки» и сравнил их с рисунком, который сделал мой брат покупными пальчиковыми красками. В этом случае, мои краски наносились также легко, как и покупные, создали при высыхании бархатистую поверхность и не оставили никаких посторонних следов. Высохли мои краски гораздо быстрее покупных пальчиковых. Но цвета у моей краски оказались немного тускловатыми, а у покупных — яркие и сочные.

На основании своих опытов я сделал вывод, что созданные мной краски в домашних условиях могут использоваться в жизни, но имеют ряд отличий от красок, сделанных на заводе. Результаты сравнения я отразил в отдельной таблице. (Приложение 3)

3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.ВЫВОДЫ.

Итак, в ходе своего исследования мне удалось прийти к таким выводам:

1. Краски появились вместе с появлением человека, в глубокой древности.

Состав красок совершенствовался вместе с развитием общества, науки, культуры и искусства,

2. Основа красок состоит из компонентов, используемых изначально — пигменты и связующее, а теперь еще и растворители, и наполнители.

Каждый компонент по-своему влияет на свойства краски.

3. В домашних условиях можно приготовить краски из натуральных компонентов, как в старину.

4.Я выполнил рисунки домашними и промышленными красками. Сделал сравнительную характеристику.

5. Краски, приготовленные в домашних условиях будут отличаться от современных красок, выпускаемых промышленным путем.

Область применения: мое исследование поможет многим расширить свои познания в области красок и поможет понять — какие краски, где и как лучше использовать их в зависимости от состава.

Моя гипотеза о том, что краски можно изготовить самим, но они будут отличаться от промышленных, подтвердилась.

На этом мое нынешнее исследование красок не заканчивается. Я думаю продолжить изучать эту тему и в следующий раз попробовать изготовить дома уже более сложную, масляную краску и исследовать ее.

4. Список литературы и другие источники.

Печатные издания

2. Большая серия знаний. Химия /Коллектив авторов, Издательство: ООО «Издательство Мир книги», 2006 г. Москва, 128 с.

3. Большая серия знаний . Чудеса света/Редактор: Зыкова Т., Издательство: ООО «Издательство Мир книги», Редактор: Медведская О., 2006 г. Москва, 128 с.

4. Большая серия знаний. Древний мир. Средневековье./Составитель Цирульников А.М.., Издательство: ООО «Издательство Мир книги», 2005 г. Москва, 128 с

5. Большая серия знаний. Новая и Новейшая история../Составитель Цирульников А.М.., Издательство: ООО «Издательство Мир книги», 2006 г. Москва, 128 с

6. Современная детская энциклопедия/Издательство: Махаон, 2010 г. Москва, 256 с.

Интернет-ресурсы

7.»Свободная энциклопедия», www.ru.wikipedia.org

8. Информационный сайт современных словарей и энциклопедий http://dic. academic.ru/

9. Натуральные пигменты. Пигменты и материалы для художников. http://natpigments.com/articles/proizvodstvo-i-primenenie-krasok-na-rusi

10. Детям о живописи. http://www.art-urok.ru/kraski.htm

11. Древняя живопись.рф http://xn—-ctbbffiob4boldx8mmba.xn--p1ai/

12. История Мирового искусства http://www.worldarthistory.com/

13. Информационный портал http://www.kristallikov.net/page32.html

14. Поисковая система Google https://www.google.ru

Музеи

1. Государственная Третьяковская галерея. г. Москва, Лаврушинский переулок, 10

Приложение 1

Анкета опроса

Вопрос : Как вы думаете, какие из этих веществ входят в состав красок?
Отметьте V все, что по вашему мнению может входить в состав красок.
уголь		казеин		свекла
глина		глицерин		лук
земля		сахар		морковь
малахит		смола		шпинат
лазурит		охры		кофе
мел		киноварь		хна
вода		марганец		мука
клей		медь		соль
масло		хром		тальк
яйцо		лак		мыло
мед		скипидар		желатин
воск		железо		крахмал
спирт		цинк		эфиры

Результаты опроса:

В опросе приняли участие 27 школьников (от 7 до 10 лет) и 20 взрослых (от 30 до 60 лет).

Количество отмеченнных веществ	Школьники	Взрослые	Всего
от 0-13 веществ	23	9	32
от 0-26 веществ	4	6	10
от 0-39 веществ		5	5

Приложение 2

Результаты приготовление краски в домашних условиях

Сырье (Пигмент)	Связующее вещество	Консистенция	Цвет
Глина	Вода	Жидкая, однородная	Светло-оливковый
	Яйцо	Вязкая, тягучая, неоднородная	Темно-оливковый
	Масло	Густая, неоднородная	Болотный
Хна	Вода	Жидкая, неонородная	Красно-рыжий
	Яйцо	Густая, неоднородная	коричневый
	Масло	Жидкая, однородная	Темно-болотный
Мел	Вода	Жидкая, однородная	Бело-серый
	Яйцо	Вязкая, однородная	Бело-желтый
	Масло	Густая, однородная	Бело-желтый
Уголь	Вода	Жидкая	Черный
	Яйцо	Густая, однородная	Черный
	Масло	Вязкая, однородная	Черный

Приложение 3

Сравнение результатов

Моя краска
Преимущества	Недостатки
Экологически чистая	Трудоемкое приготовление
Естественные цвета	Сложно сохранить
Дешевая	Плохо наносится
Промышленная краска
Преимущества	Недостатки
Яркие, насыщенные цвета	Химический состав
Легко наносится	Дорогая
Большая вариативность по составу и цвету

Приложение 4

1

https://ru. wikipedia.org/wiki/Акварель

2

Цитата из http://natpigments.com/articles/proizvodstvo-i-primenenie-krasok-na-rusi)

3

Википедия

4

Д.Н. Ушаков. Большой толковый словарь современного русского языка

5

Цитата из http://natpigments.com/articles/proizvodstvo-i-primenenie-krasok-na-rusi)

16

Просмотров работы: 6408

компонентов краски: что в краске?

02.06.2013 | Тим Босвелд |

Что в краске?

Летом 2013 г. нашу образовательную серию по краскам и цветовым технологиям мы начинаем с обзора одной из основ: какие ингредиенты входят в состав краски? Разнообразие предлагаемых лакокрасочных материалов может быть ошеломляющим. Поскольку каждая разновидность краски обладает различными свойствами, влияющими на результат дизайнерского проекта, ключом к успеху является понимание того, что находится в банке с краской.

Все краски обычно состоят из четырех основных компонентов: пигментов, связующих веществ, растворителей (жидкостей) и добавок. Пигменты обеспечивают цвет и скрывают, в то время как связующие работают, чтобы «связать» пигмент вместе и создать пленку краски. Растворители — это жидкости, которые суспендируют ингредиенты и позволяют наносить краску на поверхности, а добавки — это ингредиенты, которые обеспечивают определенные свойства краски, такие как устойчивость к плесени. Сочетание всех четырех ингредиентов позволяет получить краску, соответствующую вашим конкретным дизайнерским потребностям. Для начала…

Пигменты — придают цвет, маскируют и увеличивают объем

Пигменты представляют собой мелко измельченные частицы, которые добавляют в краску и придают цвет и маскирующие свойства. Существует два основных типа пигментов — основные пигменты и пигменты-наполнители.

Первичные пигменты – это пигменты, которые способствуют как влажной, так и сухой маскировке краски. Диоксид титана (TiO ₂ ) является наиболее дорогим пигментом, и он непосредственно влияет на влажную маскировку краски, обеспечивая при этом белизну. Различают два основных типа – органические и неорганические.

• Органические красители обеспечивают более яркие цвета, и примеры этих пигментов включают желтый ганза и синий фтало. Они не очень долговечны для наружного применения краски.

 

• Неорганические красители имеют более тусклые землистые цвета и являются более стойкими для окраски наружных работ. Примеры этих видов пигментов включают красную окись, желтую охру и умбру.

Пигменты-наполнители представляют собой недорогие пигменты, которые придают краске дополнительный вес или объем. Эти типы пигментов вносят вклад только в

краски высыхают, но необходимы для контроля блеска. Некоторые пигменты-наполнители также обеспечивают дополнительные характеристики пленки в областях, устойчивых к истиранию или истиранию. Обычно используемые наполнители включают глину, кремнезем, диатомовый кремнезем, карбонат кальция, тальк и оксид цинка.

• Глина: Используемая в основном в красках для внутренних работ, глина обеспечивает укрывистость.
• Силика: обеспечивает повышенную долговечность красок для наружных работ, а также стойкость к истиранию и истиранию.
• Диатомовый кремнезем: эта форма кремнезема, состоящая из окаменелых организмов, используется для контроля уровня блеска.
• Карбонат кальция: Используемый как в красках для внутренних, так и для наружных работ, карбонат кальция, также называемый мелом, является универсальным, недорогим пигментом с низкой степенью укрывистости.
• Тальк: Тальк, также называемый силикат магния, представляет собой мягкий пигмент-наполнитель общего назначения.
• Оксид цинка: Используемый в основном в грунтовках и красках для наружных работ, оксид цинка обеспечивает устойчивость к плесени, ингибирование коррозии и защиту от пятен.

 
Связующие — обеспечивают эффективность и поддержку сухой пленки краски

Связующие вещества представляют собой ингредиенты, обеспечивающие связывающий эффект, который удерживает пигменты вместе, создавая сухую пленку на поверхности. Связующее вещество краски является ключевым ингредиентом, который напрямую связан с характеристиками краски, включая адгезию, способность к мытью, стойкость к истиранию, стойкость к выцветанию или сохранение глянца.

Связующие на алкидной (масляной) основе производятся из различных производных масел, таких как льняное масло, тунговое масло и соевое масло. Традиционные алкидные краски после высыхания становятся очень твердыми и обеспечивают превосходную адгезию, растекаемость и выравнивание; однако они желтеют в светлых тонах и склонны к окислению и мелению при использовании на внешних поверхностях. Поскольку технологии и ограничения по летучим органическим соединениям с годами изменились, сегодня все меньше красок производится с использованием традиционных алкидных связующих. Доступна более новая технология, основанная на модифицированных связующих маслах; алкидная эмульсия. Этот тип гибридного связующего дает вам масляные характеристики с легкостью очистки мылом и водой. Алкидно-эмульсионные краски труднее сохнут, растекаются более ровно, чем обычные латексные краски; однако они могут по-прежнему желтеть в более светлых тонах. Алкидно-эмульсионные краски при использовании на наружных поверхностях, подвергающихся воздействию УФ-излучения, со временем могут окисляться и мелеть.

Латексная краска и ингредиенты:

Латексные связующие используются в красках на водной основе. Доступны различные типы латексных связующих, такие как 100% акрил, стирол-акрил или винил-акрил, каждый из которых обладает определенными эксплуатационными характеристиками.

Акриловая краска и ингредиенты:

• 100% акриловые связующие: часто используются в красках для наружных работ, так как их преимущества включают адгезию (как влажную, так и сухую), стойкость к выцветанию, щелочестойкость и устойчивость к выцветанию. 100% акриловые связующие обычно считаются лучшими в целом.
  • Адгезия во влажных условиях обеспечивает более высокую устойчивость к вздутию, растрескиванию и отслаиванию.
  Стойкость к ультрафиолетовому излучению
  • позволяет окрашенной поверхности дольше сохранять свой цвет и блеск.
  • Щелочестойкость означает, что краска с меньшей вероятностью «сгорит» на свежем бетоне или кирпичной кладке.
• Винил-акриловые, также называемые ПВА, связующие вещества: часто используются в красках для внутренних работ, поскольку к их преимуществам относятся стойкость к истиранию и возможность мытья.
• Стирол-акриловые связующие: часто используются в грунтовках/герметиках для каменной кладки и верхних покрытиях из-за его стойкости к щелочному выгоранию и выцветанию,

 
Растворители (жидкости) — обеспечивают перенос пигмента и связующего вещества из банки на поверхность

Растворители или жидкости являются средством, позволяющим краске попасть из банки на поверхность эти типы жидкостей различаются в зависимости от типа краски. Сочетание пигментов и связующих веществ, считающихся твердыми, с жидкостями создает покрытие краски, которое вы видите в банке с краской.

• Масляные и алкидные краски: жидкость, как правило, представляет собой растворитель для краски или другой тип растворителя.
• Латексные краски: жидкость в основном состоит из воды.

Краски более высокого качества содержат больше твердых частиц, обычно 35-40%, в зависимости от степени блеска. Твердые частицы по объему показывают, сколько краски останется на поверхности после испарения жидкости. Общие характеристики краски напрямую связаны с составом твердых частиц. Тот факт, что краска имеет высокое содержание сухого остатка по объему, не всегда означает высокое качество продукта.0014

Добавки используются в красках для придания им дополнительных эксплуатационных свойств, и наиболее часто используются:

• Загустители: обеспечивают «вязкость» или дополнительную густоту, чтобы краска могла быть нанесена надлежащим образом; также обеспечивает лучшее «растекание и выравнивание» и противостоит эффекту разбрызгивания при раскатывании краски
• Поверхностно-активные вещества или мыла: обеспечивают стабильность краски, поэтому краска не расслаивается; также сохраняет диспергированные в жидкости пигменты, что обеспечивает лучшую укрывистость и дополнительную гарантию точности цвета
• Биоциды: в латексных красках используются два типа биоцидов: консервант для предотвращения роста бактерий; и средство от плесени, препятствующее росту плесени
• Пеногасители: позволяют разрушать пузырьки, образующиеся в процессе производства краски, когда краска встряхивается в центре оттенка и когда краска наносится на поверхность
• Сорастворители: придают воде дополнительную жидкость и могут помочь связующим веществам сформировать хорошую пленку при нанесении при низких температурах, а также улучшают свойства кисти, благодаря чему краска успевает нанести краску до высыхания

Все четыре компонента являются ключевыми для создания основы для высококачественной краски. Удачной живописи!

Все изображения предоставлены Dunn-Edwards Paints.

Связующее

Пигмент

Добавки

1. Растворитель/Разбавитель

Это летучая жидкость, используемая для получения желаемой вязкости и текучести краски. Он удерживает твердые компоненты краски во взвешенном состоянии, а также влияет на адгезионные свойства поверхности. Это необязательный компонент краски, т. е. некоторые краски могут не содержать растворителя. Растворитель после нанесения краски испаряется, оставляя на поверхности твердую сухую пленку. Наиболее распространенными растворителями, используемыми в архитектурных красках, являются вода и уайт-спирит. Вода используется в акриловых красках (как внутренних, так и наружных), а уайт-спирит используется в красках на масляной основе

2. Связующее / растворитель / смола

Один из самых важных и необходимых компонентов краски. Целью связующего в краске является придание адгезии к слою, а также сцепление с частицами пигмента. Он связывает частицы пигмента вместе, образуя когезивный слой после испарения растворителя. Он сильно влияет на другие свойства, такие как блеск, ударная вязкость, гибкость и долговечность. Льняное масло и маковое масло являются двумя наиболее распространенными маслами, используемыми в качестве связующих в красках. В красках на основе растворителей связующим обычно является алкидная смола, тогда как в красках на водной основе связующим обычно является акриловая эмульсия, но также используются некоторые виниловые эмульсии. Связующее или компонент смолы либо растворяются в жидком растворителе, либо диспергируются в нерастворителе. Краски, содержащие твердое связующее вещество, растворенное в растворителе и высыхающие за счет испарения растворителя, называются лаками.

Типы связующих

Связующие вещества могут быть натуральными или синтетическими. Связующие могут быть трех типов:

1. Олифа
2. Натуральные смолы
3. Синтетическая смола

   Олифы

Некоторые масла используются в качестве связующих. Наиболее распространенными из этих масел являются

• Льняное масло
• Масло семян мака
• Соевое масло
• Тунговое масло
• Оливковое масло

  Натуральные смолы

Их получают либо из живых, либо из окаменелых останков. Некоторые из натуральных смол с небольшим добавлением добавок;

• Каури
• Дамар
• Эстер
• лак
• Резина

  Синтетические смолы

• Эпоксидная смола
• Алкид
• Акрил
• Полиуретан
• Силикон
• Фенольный

3. Пигменты и наполнители

Пигменты представляют собой гранулированные твердые вещества, которые придают краске наиболее важные свойства цвета и непрозрачности. Пигменты, используемые в красках, обычно присутствуют в виде мелких твердых частиц, которые диспергированы, но не растворяются в связующем и растворителе. Большинство белых красок используют диоксид титана в качестве пигмента. Иногда вместо пигментов или в сочетании с пигментами используют красители для придания краске цвета Наполнители — это особый тип пигмента, который используется для утолщения пленки, поддержания ее структуры и увеличения объема краски. Наполнители обычно дешевы и используются для снижения стоимости краски. Это инертные материалы, такие как глина, известь, тальк и т. д.

Различия между пигментом и красителем

Пигмент представляет собой красящее вещество, обычно в виде нерастворимого порошка, масло, вода и т. д., чтобы сделать краску. Пока краситель растворим в воде и используется для окрашивания тканей и других пористых материалов.

Типы пигментов

Натуральные пигменты включают различные;

• Глины
• Карбонат кальция
• Слюда
• Силикагель
• Тальк

Синтетические пигменты включают модифицированные молекулы;

• Глины кальцинированные
• Блан Фикс
• Осажденный карбонат кальция
• Синтетический пирогенный диоксид кремния

4.

Добавки:

Добавки являются специальными компонентами краски и используются в небольших количествах для придания краске дополнительных свойств. Цель использования добавок:

• Улучшение производственных и складских свойств
• Уменьшает сопротивление краски
• Заставьте краску растекаться по поверхности
• Добавление текстуры к краске
• Улучшение адгезионных свойств для специальных поверхностей
• Придать приятный запах при внутренней окраске
• Обеспечение водонепроницаемости

3. Пигменты и наполнители

Пигменты представляют собой гранулированные твердые вещества, которые придают краске наиболее важные свойства цвета и непрозрачности. Пигменты, используемые в красках, обычно присутствуют в виде мелких твердых частиц, которые диспергированы, но не растворяются в связующем и растворителе. Большинство белых красок используют диоксид титана в качестве пигмента. Иногда вместо пигментов или в сочетании с пигментами используют красители для придания краске цвета Наполнители — это особый тип пигмента, который используется для утолщения пленки, поддержания ее структуры и увеличения объема краски. Наполнители обычно дешевы и используются для снижения стоимости краски. Это инертные материалы, такие как глина, известь, тальк и т. д.

Различия между пигментом и красителем

Пигмент представляет собой красящее вещество, обычно в виде нерастворимого порошка, масло, вода и т. д., чтобы сделать краску. Пока краситель растворим в воде и используется для окрашивания тканей и других пористых материалов.

Типы пигментов

Натуральные пигменты включают различные;

• Глины
• Карбонат кальция
• Слюда
• Силикагель
• Тальк

Синтетические пигменты включают модифицированные молекулы;

• Глины кальцинированные
• Блан Фикс
• Осажденный карбонат кальция
• Синтетический пирогенный диоксид кремния

4.

Добавки:

Добавки являются специальными компонентами краски и используются в небольших количествах для придания краске дополнительных свойств. Цель использования добавок:

• Улучшение производственных и складских свойств
• Уменьшает сопротивление краски
• Заставьте краску растекаться по поверхности
• Добавление текстуры к краске
• Улучшение адгезионных свойств для специальных поверхностей
• Придать приятный запах при внутренней окраске
• Обеспечение водонепроницаемости

Общие типы добавок

Осушители/отвердители:

Используются для улучшения и контроля свойств высыхания пленки краски

Стабилизаторы:

Используются для улучшения свойств долговременного хранения жидкой краски

Противоплесневые агенты :

Эти вещества используются для уменьшения роста плесени на пленке краски в очень сырой и влажной среде

Смачивающие и диспергирующие добавки:

Они используются для сохранения влаги и диспергирования частиц пигмента до требуемой степени измельчения

Агенты, препятствующие осаждению:

Используются для уменьшения осаждения частиц пигмента во время хранения

Предотвращающие образование пленки Агенты:

Используются для предотвращения образования жесткой пленки на поверхности краски во время хранения

 

Компоненты общепромышленных красок

Промышленная краска, используемая для защиты металла, дерева и широкого спектра других материалов. , обладает множеством свойств, которыми можно манипулировать, чтобы обеспечить покрытие для конкретного приложения. Конечно, эти характеристики в значительной степени зависят от ингредиентов краски и эксплуатационных характеристик выбранного применения. Методы нанесения также могут влиять на качество покрытия краской и определять, насколько хорошо краска прилипает к основанию. Промышленные краски специально разработаны для удовлетворения потребностей различных отраслей промышленности, включая аэрокосмическую промышленность, дорожное оборудование, гражданские проекты, консервирование, тяжелое машиностроение, судостроение и т. д. Иногда краски классифицируются как покрытия, но, как правило, краски высыхают во время отверждения покрытий. . В этой статье некоторые определения расширены за счет включения покрытий, которые наносятся в жидкой форме и отверждаются, таких как различные эпоксидные смолы, но исключают покрытия, которые обычно наносятся сухими, такие как порошковые покрытия.

Изображение предоставлено: Верещагин Дмитрий/Shutterstock

Основные элементы при изготовлении краски

Обычно в состав краски входят четыре основных компонента: пигмент, связующее, жидкость и добавки. Методы нанесения зависят от конкретной краски, но могут включать распыление, кисть и электростатическое распыление. Другие методы включают нанесение покрытия погружением, когда продукт погружают в ванну с краской, и электроосаждение, при котором на объект помещается заряд, когда он погружается в емкость, иногда называемое электронным покрытием.

Пигмент

Пигмент краски

играет большую роль в определении цвета и внешнего вида. Некоторые пигменты также придают дополнительный объем, помогая при необходимости сгущать краску. В своей несмешанной форме пигмент представляет собой просто порошок. Есть две основные категории пигментов: праймеры и наполнители.

Пигменты

Prime в основном отвечают за цвет или белизну краски, а также за способность краски скрывать нежелательные дефекты поверхности. В красках, которые имеют белый оттенок, диоксид титана является основным ингредиентом. В красках, выражающих другие цвета, пигменты выбираются так, чтобы поглощать только определенные виды света, что дает заданный цвет. Органические пигменты дают самые яркие цвета, а неорганические пигменты дают менее яркие, но более стойкие цвета.

Пигменты-наполнители

предназначены для увеличения объема, но они не так хорошо подходят для маскировки дефектов поверхности, как основные пигменты. Однако они влияют на общий блеск краски, сохранение цвета и устойчивость к истиранию. Силикаты и силикаты, например, являются пигментами-наполнителями, повышающими стойкость краски. Оксид цинка помогает предотвратить плесень и коррозию и особенно полезен при наружном применении.

Пигменты должны сопротивляться растворению в среде, в которой они содержатся, чтобы обеспечить цвет и непрозрачность при нанесении краски. Пигменты поглощают весь свет, кроме своего собственного цвета, который они отражают. Синий автомобиль под натриевой лампой будет казаться черным, потому что натриевый свет не содержит синего компонента. Черные пигменты поглощают почти весь видимый свет, падающий на их поверхность, в то время как белые пигменты отражают практически весь падающий на них свет. Флуоресцентные пигменты отражают свет с определенной длиной волны в видимом спектре, а также поглощают ультрафиолетовый свет и повторно излучают его в виде видимого света.

Найдите поставщиков пигмента на платформе поиска поставщиков Томаса.

Связующее

В красочной смеси связующее вещество отвечает за обеспечение адгезии, связывание пигмента и придание стойкости краске, чтобы сделать окончательное покрытие прочным и долговечным. Связующее само по себе прозрачное и глянцевое, но этому качеству мешает наличие пигмента. В зависимости от соотношения пигмента и связующего или ПВХ (объемная концентрация пигмента) краска может приобретать различную степень глянца. Краски с самым глянцевым покрытием часто имеют типичное содержание поливинилхлорида 15 процентов, в то время как наиболее матовые краски имеют содержание поливинилхлорида от 40 до 80 процентов. Краски с меньшим блеском содержат больше связующего вещества на единицу пигмента и, как правило, более долговечны. Существует два конкретных типа связующего: на масляной основе и на латексной основе.

Для масляной краски требуется связующее, обладающее свойствами, аналогичными краске — в этом случае связующее окисляется или высыхает на воздухе, затвердевая вместе с остальной краской. После нанесения жидкий фактор масляной краски испаряется, а связующее затем вступает в реакцию с воздухом, затвердевая вместе с пигментом. Однако иногда этот процесс может привести к пересушиванию, ломкости краски и появлению сколов. Кроме того, окисление делает краску склонной к пожелтению.

Полиуретановые краски также используют растворители на водной или масляной основе в качестве связующих, но краски отверждаются даже при испарении связующих.

Краски на основе латекса на самом деле не содержат латекса — скорее, используемое связующее вещество (по своей природе похожее на пластик) создает в краске пленку, напоминающую натуральный латексный каучук. Почти все водоэмульсионные краски имеют связующее вещество на латексной основе. При нанесении покрытия вода испаряется из краски, оставляя после себя пленку пигмента и связующего на основе латекса, которые соединяются в одно сплошное покрытие. Процесс, при котором связующее вещество и пигмент сливаются, называется коалесценцией. Однако, поскольку связующее является термопластичным, его нельзя наносить при слишком низкой температуре, иначе связующее будет слишком твердым, и при плавлении возникнут трудности. Общие типы связующих на основе латекса включают акриловые и винилакриловые.

Найдите поставщиков связующего на платформе поиска поставщиков Томаса.

Жидкость

В самом общем смысле жидкий компонент краски просто отвечает за перенос связующего и пигмента на поверхность подложки. Тип жидкости зависит от других компонентов данной краски. Краски на масляной основе, например, могут использовать основной растворитель в качестве основной жидкости. Типичные промышленные растворители красок включают кетоны, сложные эфиры и ксилолы. Они могут растворять пигменты с плохой устойчивостью к растворителям.

С другой стороны, краски на латексной основе

обычно используют воду в качестве растворителя. Обычным растворителем в алкидных красках является уайт-спирит, в котором нерастворимы многие пигменты, что делает эти покрытия желательными для высокоглянцевых декоративных применений.

Добавки

Когда необходимо изменить или улучшить определенные свойства, добавки часто являются решением. Загустители, например, — это добавки, которые помогают загущать краску, облегчая ее нанесение. Поверхностно-активные вещества помогают диспергировать пигменты в краске, обеспечивая равномерность покрытия и его устойчивость. Сорастворители способствуют образованию связующей пленки и помогают предотвратить повреждение краски, если краска подвергается воздействию низких температур. Сорастворители также облегчают нанесение, увеличивая время, в течение которого краска может оставаться открытой до начала затвердевания. Имеются добавки для улучшения насыщенности цвета, яркости, матовости, блеска, непрозрачности и т. д., часто не влияющие на вязкость. Добавки также используются, например, для придания краскам самовыравнивающихся свойств или для повышения сопротивления скольжению покрытия.

Найдите поставщиков добавок к краскам на платформе Thomas’s Supplier Discovery Platform.

Типы красок

Краски

бывают пяти видов: полиуретановые, эпоксидные, алкидные, с высоким содержанием цинка и акриловые. Полиуретановые краски, иногда называемые просто «уретановыми» красками, отверждаются в результате химической реакции или под воздействием воздуха, тепла или УФ-излучения и доступны в виде одно- и двухкомпонентных покрытий. Они особенно полезны в качестве цветных покрытий, где требуется прочная, высокоэстетичная отделка, например, для автомобилей.

Эпоксидные покрытия обычно представляют собой двух- или трехкомпонентные составы и обладают хорошими характеристиками стойкости к истиранию и атмосферным воздействиям, а также высокой термостойкостью. Они хорошо сцепляются со многими материалами. Эпоксидные смолы используются в покрытиях для пищевых продуктов и напитков, чтобы предотвратить окисление контейнера и загрязнение продукта. Высокая стойкость к истиранию делает их популярными для напольных покрытий. Они широко используются в нефтегазовой промышленности для защиты трубопроводов.

Алкидные эмалевые покрытия

обеспечивают защиту от окружающей среды при применении внутри, снаружи, под водой и под землей, а также используются для дорожной разметки, но, как правило, высыхают медленнее, чем другие краски. Хотя алкидные краски ведут себя так же, как и другие краски на масляной основе, они содержат меньше ингредиентов на нефтяной основе, вместо этого в качестве основных компонентов используются жирные кислоты и триглицеридные масла. Типичные масла, используемые в алкидных покрытиях, включают тунговое масло, льняное масло, подсолнечное масло и т. д.

Покрытия с высоким содержанием цинка особенно полезны для стали, поскольку они обеспечивают как гальваническую, так и барьерную защиту. Они доступны в виде органических (с использованием эпоксидных или полиуретановых связующих) и неорганических покрытий (с использованием силикатных связующих), долговечны и устойчивы к истиранию.

Акриловые краски используются в качестве грунтовки для повышения адгезии. В акриловых красках обычно используется меньше добавок, чем в других красках (таких как поверхностно-активные вещества и диспергаторы пигмента). Акриловая смола дороже виниловой смолы, и обе они используются при изготовлении латексных красок, причем краски более высокого качества имеют более высокое содержание акрила. Акриловые краски иногда используются в качестве временных покрытий при транспортировке и длительном хранении оборудования с добавками, облегчающими их снятие или отслаивание.

Резюме

В этой статье представлено краткое описание промышленных красок. Для получения дополнительной информации о других продуктах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу поиска поставщиков Thomas, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.