Уже давно я чувствовал необходимость написания книги, которая помогла бы выпускникам учебных заведений, начинающим работать в лакокрасочной промышленности, использовать полученные теоретические знания в прикладной науке и технологии производства лакокрасочных материалов и покрытий. Хотя по технологии издано много прекрасных книг, насколько мне известно, отсутствуют монографии, посвященные научным основам химии и физики покрытий. Многие из стандартных технологических руководств в настоящее время устарели (и не издаются), поэтому представлялась оправданной попытка написания книги, которая, я надеюсь, восполнит существующий пробел. Тем не менее, не без колебаний я решился на издание, охватывающее такую сложную технологию. Эта область знаний настолько широка, что редко признанный эксперт в одном из ее аспектов будет чувствовать себя достаточно уверенным в другом. Поэтому мне казалось, что один автор не справится с задачами, поставленными перед данным изданием, и я обратился к друзьям и коллегам, работающим в промышленности, с просьбой написать отдельные главы по проблемам, в которых они имели все необходимые знания и опыт. К счастью, мне удалось получить согласие на участие в написании книги наиболее квалифицированных специалистов с большим опытом работы в лакокрасочной промышленности.
Однако из-за ограниченного объема книга не могла быть всеобъемлющей. Поэтому мне пришлось принять такую ее структуру, которая бы позволила уделить больше внимания вопросам физики красок и физической химии дисперсий по сравнению с большинством других подобных книг. Это же послужило причиной сокращения обтзема (а иногда и глубины) описания отдельных технологий. Например, если главы, посвященные окраске автомо-билей и строительным лакокрасочным материалам, представлены довольно подробно, глава о красках общего промышленного назначения изложена кратко с целью проиллюстрировать многообразие предъявляемых промышленностью требований и те проблемы, которые приходится решать в связи с этим технологам при производстве лакокрасочных материалов.
в главах, в которых рассматриваются теоретические основы технологии, авторам было предложено критически проанализировать современное состояние науки и технологии в соответствующей области. Это нащло отражение в общирном списке ссылок на оригинальные работы, опубликованные преимущественно в течение последних 10 лет. Мне кажется, что указанные работы будут полезным источником информации для читателей, заинтересованных Б дальнейшем углублении своих знаний.
Следует отметить, что кроме авторов в издание этой книги внесли вклад и другие участники. Я хотел бы поблагодарить док тора Гордона Феттиса, научного руководителя отдела красок фирмы Ай-Си-Ай, миссис Милли Коэн (Ай-Си-Ай) и миссис Катю Слэттерн (Бристольский университет), напечатавшим большую часть рукописи.
Р. Ламбурн, апрель 1986 г.
Глава 1
СОСТАВ ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ - ОБЩЕЕ ВВЕДЕНИЕ
Р. Ламбурн
1.1. краткий ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР
Предполагают, что первобытные люди ;101огоаляли первые краски около 25 000 лет тому назад. Они были охотниками и жителями пещер и, очевидно, под влиянием вдохновения на каменных стенах своих пещер делали наброски животных, на которых охотились, и раскрашивали их. Создавая эти образы, люди, вероятно, думали, что их власть над добычей возрастет.
Химический анализ пещерных рисунков, обнаруженных в Аль-тамире (Испания) и Ласкауксе (Франция), показывает, что основными пигментами, которые использовали художники времен палеолита, были оксиды железа и марганца. Они обеспечивали получение трех основных цветов, найденных в большинстве пещерных картин, а именно: черного, красного и желтого, наряду с промежуточными оттенками. Возможно, использовались также уголь после сжигания древесины, желтый карбонат железа и мел. Странно, что в Ласкауксе, где естественная окраска камня использовалась как бледный фон, нет и следов применения белого пигмента, который в наше время является наиболее широко используемым. Однако белые пигменты встречаются в некоторых доисторических картинах в Африке.
Эти зем. яные пигменты измельчали в тонкий порошок пестиком в ступке. Считают, что в качестве ступок использовали природные камни с углублениями, а кости служили пестиками, о чем свидетельствовали находки таких предметов, окрашенных пигментами. Порошкообразные пигменты, по-видимому, смешивали с водой, костным мозгом, животными жирами, яичным белком или с растительными сахарами и получали краски. Их наносили «тыканием» пальца или с помощью примитивных тампонов или кистей из волос, меха животных или мха. Пещерные рисунки сохранились потому, что они располагались глубоко внутри пещер, входы в которые впоследствии оказались плотно закрыты. Эти краски обладают очень плохой долговечностью, а связующие служили просто для того, чтобы приклеить пигменты к стенам пещер.
В период, приблизительно, между 3000 и 600 гг. до н. э. египтяне значительно развили искусство приготовления красок. Они разработали более широкую цветовую гамму пигментов, которые включали синие цвета, лазурит (смешанные кристаллы силиката натрия и сульфида натрия) и азурит (химически аналогичный
