Лакокрасочные покрытия. 
Химия в строительстве

Лакокрасочные материалы — композиции, содержащие растворители, красители и пигменты, загустители, пленко-образующие вещества, ПАВ, специальные добавки (противогрибковые), декоративные наполнители (алюминиевая пудра, полимеры, светоотражатели и др.). Используются в декоративных целях и защиты строительных материалов от внешнего воздействия. К лакокрасочным покрытиям можно отнести лаки, эмали, грунтовки и шпатлевки.

Лаки представляют собой растворы пленкообразователей в органических растворителях. Если к лакам добавить суспензии пигментов то получают эмали. Шпатлевки кроме пленкообразователей содержат наполнители в виде мела, гипса, алебастра и др.

Основным компонентом всех лакокрасочных покрытий являются пленкообразователи, их подразделяют на:

• 1) олигомерные — не способны формировать твердые пленки в обычных условиях без дальнейших химических реакций. К ним относятся алкидные смолы, полиуретаны, фенольные смолы, эпоксидные смолы и др.;
• 2) полимерные — способны формировать качественные пленки без дополнительных химических превращений. К ним относятся нитроцеллюлоза, виниловые полимеры, акриловые и др.

Процессы пленкообразования могут протекать в результате испарения растворителя из раствора или испарения одной из фаз эмульсии, причем, при этом может происходить одновременно и процесс полимеризации. Реакция полимеризации может протекать под воздействием температуры, кислорода, катализатора и др.

В зависимости от типа пленкообразователя выделяют масляные, смоляные и эфироцеллюлозные лаки.

Смоляные лаки изготовляют на основе полимеров:

• — поливинилацеталъные обладают повышенной адгезией к металлам, используют в изготовлении фосфатирующих антикоррозионных грунтов;
• — полиакриловые, бесцветные устойчивые к атмосферному воздействию;
• — хлоркаучуковые, используют для кислотоупорных покрытий;
• — алкидные и алкидно-стиролъные отличаются быстрым высыханием, поэтому используются для внутренней отделки помещений;
• — полиэфир-акрилатные, представляют собой 70%-ный раствор гликолевых полиэфиров метакриловой кислоты в растворителях, применяются для покрытия бетонов, ДСП, окраски стеклопластиков, после высыхания имеют зеркальный блеск.

Красителями называют вещества, получаемые методами органического синтеза и предназначенные для окраски различных материалов.

Было получено большое число красителей. Наличие цвета объясняется теорией зависимости цвета красителя от строения его молекул.

Глаз человека воспринимает вещества окрашенными, если они поглощают свет в видимой области спектра (400—760 нм), при этом глаз видит предмет окрашенным в цвет, дополнительный к поглощаемому (табл. 7.9).

Яркие краски обусловлены поглощением света в узком диапазоне, неяркие (например, коричневый, бордо, хаки) — в широком, серая и черная окраска — поглощением практически всей видимой области спектра.

Цвета твердого вещества и раствора этого вещества не обязательно будут одинаковыми из-за различного характера окружения молекул в твердом соединении, например из-за образования сольватных оболочек.

Соотношение цвета предмета и длины поглощаемого им излучения.

Согласно хромофорной теории все красители и пигменты содержат в своем составе особые группы атомов с сопряженными двойными связями и неподеленными парами электронов:

Последняя группировка атомов называется хиноидной. При изменении pH раствора или при диссоциации хромофоры могут перегруппировываться. Перемена окраски индикаторов, согласно хромофорной теории, — это результат изменений в их внутреннем строении. У одноцветных индикаторов это связано с появлением или исчезновением хромофоров. У двухцветных индикаторов эти изменения обусловлены превращением одних хромофоров в другие.

Интенсивность окраски молекулы обусловлена числом сопряженных связей и их делокализацией.

Например, бесцветный дифенилэтилен имеет в составе одну связь —С⁼С—, а дифенидекапентаен-1,3,5,7 имеет четыре сопряженных двойных связи и ярко-оранжевую окраску.

Цветность также обусловлена способностью оттягивать электроны, что приводит к увеличению протяженности цепи сопряжения и степени смещения электронов по цепи сопряжения (вектор сопряжения) для случая, когда электроноакцепторная группа находится на одном конце системы, а электронодонорная — на другом.

Так, в случае нитрофенолят-иона можно ожидать значительной стабилизации в результате взаимодействия сильной электронодонорной группы О^- и сильной электроноакцепторной группы N0₂ по сравнению с нитрофенолом.

Существует связь между высокой степенью делокализации электронов в такой системе и ее спектром поглощения: нитрофенолят-ион в воде образует желтый раствор, а нитрофенол зеленоватый цвет. Структуры отличаются тем, что группаОН обладает не такими сильными электронодонорными свойствами, как О^-, поэтому делокализация незначительна.