13.1. Wiadomości ogólne

W celu przedłużenia czasu użytkowania tworzyw budowlanych i nadania im estetycznego wyglądu, a niekiedy dla polepszenia ich właściwości użyt­kowych, np. higienicznych, pokrywa się je powłokami malarskimi ochron­no-dekoracyjnymi. Pokrywanie materiałów konstrukcyjnych powłokami malar­skimi należy do skutecznych metod ochrony przed korozją. Powłokowe zabezpieczenia antykorozyjne wykonywane są obecnie w ok. 80% przy użyciu wyrobów malarskich z żywic syntetycznych.

Wspólną cechą materiałów malarskich jest to, że nałożone cienką warstwą na daną powierzchnię wytwarzają na niej - po upływie pewnego czasu, zwanego czasem schnięcia (lub utwardzania) - mniej lub bardziej trwałą i odporną na wpływy czynników zewnętrznych błonkę (powłokę malarską), ściśle przylegającą do podłoża. W czasie schnięcia (utwardzania) cienka warstewka materiału malarskiego przetwarza się w stlbstancję stałą w normalnym zakresie temperatur i wilgotności otoczenia. Dzieje się to pod wpływem działania składników atmosfery lub wskutek reakcji chemicznych zachodzących między poszczegÓl­nymi składnikami tego materiału lub wskutek wyparowania zawartych w nim substancji lotnych. Materiały malarskie oraz ich składniki mają, w zależności od ich cech i funkcji, jaką pełnią, ściśle określone normy. Poniżej podano podstawowe definicje w tym zakresie.

Materiał malarski jest to wyrób przeznaczony do wytwarzania powłok malarskich na dowolnym podłożu. Rozróżniamy materiały malarskie kryjące, tj. mające zdolność przesłaniania naturalnej barwy podłoża i nadawania mu swej barwy (farby i emalie) oraz materiały malarskie niekryjące - tworzące powłoki malarskie praktycznie bezbarwne i przezroczyste (lakiery).

F arby i emalie są to materiały kryjące, składające się z dwóch zasadniczych składników, a mianowicie: a) pigmentów i ew. wypełniaczy, b) spoiwa i ew. rozpuszczalnika lub rozcieńczalnika.

Emalie różnią się od farb tym, że mają mniejszą zawartość wypełniacza i pigmentów.

Lakiery są to niepigmentowane materiały malarskie stanowiące roztwory żywic lub stopów żywic z olejami roślinnymi w rozpuszczalnikach, tworzące po wyschnięciu wymalowania powłoki przezroczyste (niekryjące), bezbarwne lub barwne, o znacznej gładkości, twardości i połysku.

Spoiwo materiałów malarskich jest to ciekła część pigmentowanych (kryją­cych) materiałów malarskich, której podstawowym składnikiem jest substancja błonotwórcza.

Substancja błonotwórcza jest to podstawowy składnik materiału malars­kiego, wiążący cząstki pigmentów i wypełniaczy między sobą oraz łączący je trwale z podłożem podczas schnięcia powłoki.

Pigmenty, zwane również farbami suchymi lub barwidłami, są to drobno­ziarniste substancje barwiące, praktycznie nierozpuszczalne w wodzie i w spoi­wach, nadające powłokom malarskim wymaganą barwę i zdolność krycia innej barwy.

Wypełniacze do materiałów malarskich są to drobnoziarniste substancje mineralne o barwie białej lub szarawej, praktycznie nierozpuszczalne w wodzie i w spoiwach, stosowane do materiałów malarskich w celu nadania im oraz powłokom malarskim specjalnych właściwości, jak cech tiksotropowych 1), ognioodporności itp., lub w celu polepszenia ich właściwości ochronnych, a nie nadające im, w przeciwieństwie do pigmentów, zdolności krycia i barwienia. Rozpuszczalniki są to lotne składniki spoiwa wykazujące zdolność rozpusz­czania zawartych w nim substancji błonotwórczych.

Dodaje się je w celu doprowadzenia materiału malarskiego do żądanej lepkości roboczej.

Rozcieńczalniki są to lotne składniki spoiwa, które samodzielnie nie rozpuszczają substancji błonotwórczych, ale dodane w ograniczonej ilości do roztworów substancji błonotwórczych powodują obniżenie lepkości roboczej materiału malarskiego.

Materiały malarskie przyjm ują nazwę od zawartego w nich spoiwa: jak np. farby olejne (spoiwo - oleje schnące), kazeinowe (kazeina), wapienne (ciasto wapienne), chlorokauczukowe (kauczuk chlorowany), epoksydowe (żywica epoksydowa) itp.

I) Tiksotropia materiału malarskiego powoduje gwałtowne obniżenie jego lepkości przy energicznym mieszaniu lub innych czynnościach powodujących ruch tego materiału (np. przy malowaniu pędzlem lub sposobem natrysku) oraz ponowny wzrost lepkości po ustaniu tego ruchu. Materiały malarskie o właściwościach tiksotropowych nie wykazują tendencji do spływania z powierzchni pionowych nawet po nałożeniu grubą warstwą, gdyż warstwa ta natychmiast po nałożeniu pozornie tężeje.

13.2. Składniki materiałów malarskich

13.2.1. Pigmenty

13.2.1.1. Właściwości pigmentów

a. Miałkość (rozdrobnienie). W miarę zmniejszania się ziarna pigmentu wzrasta zdolność krycia i intensywność barwienia oraz poprawia się rozlewność i inne cechy robocze wyrobu malarskiego. Miałkość określa się pozostałością drobin pigmentu przy przesiewie go metodą wymywania przez znormalizowane sita. Szczegóły badania zawarte są w normie PN-85/C-04424. Ogólnie wymaga się, aby pozostałość drobin przy przesiewie pigmentu przez sito o 10000 oczkach na cm2 nie przekraczała 1% ilości wagowej. Ponadto żąda się, aby ziarna pigmentu były w przybliżeniu równej wielkości.

Pigmenty przewidziane do wgłębnego barwienia betonu, tynków itp. powinny ponadto:

1) mieć rozdrobnienie zbliżone do rozdrobnienia cementu (w celu zapew­nienia mieszania się z cementem i pozostałymi składnikami),

2) nie wywierać wpływu na czas wiązania cementu,

3) nie wywierać wpływu na stałość objętości betonu lub zaprawy oraz ich wytrzymałość.

b. Gęstość. Pigmenty powinny mieć możliwie niską gęstość. Pigmenty o dużej gęstości trudno się mieszają z innymi pigmentami i wykazują niekorzyst­ną właściwość osiadania na dnie naczynia z farbą. Przy mieszaniu różnych pigmentów należy je dobierać w ten sposób, aby miały one zbliżoną gęstość. Nie występuje wówczas w czasie schnięcia powłoki bądź podczas malowania ich rozdzielanie się, co doprowadza do powstawania wymalowań o niejednolitym kolorze. Sposób oznaczenia gęstości pigmentów podany jest w PN-80/C-04401. c. Zdolność krycia. Pigmenty dobrze kryjące powinny mieć zdolność pokrywania powierzchni przy jednorazowym pomalowaniu w takim stopniu, aby jej naturalne zabarwienie nie było widoczne. Im pigment jest mocniej kryjący, tym farba lub emalia może być naniesiona cieńszą warstwą na podłoże, a tym samym bardziej wydajna. Krycie zależy od natury pigmentu (głównie od jego struktury i stopnia rozdrobnienia), jak również i od spoiwa.

Pigmenty o strukturze bezpostaciowej kryją lepiej niż pigmenty drobno­krystaliczne. Niektóre pigmenty wykazują dobrą siłę krycia w farbach wodnych lub emulsyjnych (np. kreda, biel barytowa), natomiast nie kryją zupełnie w wyrobach malarskich na spoiwach niewodnych (olejnych lub żywicznych) i w tym przypadku spełniają tylko rolę wypełniaczy.

Opisy próby krycia przez pigment zawiera PN-80/C-04401.

d. Zdolność barwienia (intensywność barwienia). Jest to zdolność pigmentu nadawania swej barwy po zmieszaniu z innym pigmentem lub wypełniaczem. Cecha ta decyduje o wydajności pigmentów. Intensywność barwienia nie zawsze idzie w parze ze zdolnością krycia, np. pigmenty organiczne i niektóre pigmenty mineralne (jak błękit paryski) charakteryzują się doskonałą zdolnością bar­wienia, chociaż ich siła krycia jest niewysoka.

Opis metody oznaczanIa intensywności barwienia pigmentów podano w PN-80/C-04401.

e. Nierozpuszczalność w wodzie i w spoiwach. Pigmenty nie powinny zawierać składników rozpuszczalnych w wodzie; w przeciwnym przypadku powłoki są nietrwałe i szybko niszczeją. Również rozpuszczalność pigmentów w spoiwach niewodnych jest szkodliwa, powodując przebijanie starego malowid­ła poprzez świeżo naniesioną powłokę farby

Sprawdzanie nierozpuszczalności pigmentów podano w PN-80/C-04401. f. Odporność na działanie światła. Pigmenty powinny być maksymalnie odporne na działanie światła, chociaż pigmentów całkowicie światłoodpornych praktycznie nie ma. Pod wpływem długotrwałego działania światła - szczegól­nie promieni ultrafioletowych - zmieniają one kolor, ciemniejąc lub jaśniejąc (płowienie).

Pigmentom do farb przewidzianych do malowania elewacji budynków stawia się pod względem światłoodporności ostrzejsze wymagania niż pigmen­tom przewidzianym do malowania wnętrz budynków.

Bardziej światłoodporne są pigmenty mineralne, szczególnie pochodzenia naturalnego (tlenki żelaza, manganu, chromu). Z pigmentów organicznych tylko nieliczne odpowiadają wymaganiom światłoodporności. Badanie odporności pigmentów na zmianę barwy pod wpływem działania światła dziennego wykonuje się wg PN-80/C-04401.

W przypadkach konieczności przeprowadzenia szybkich badań odporno­Ści pigmentów na działanie światła stosuje się - zamiast naświetlania pigmentu promieniami słonecznymi - naświetlanie go promieniami sztucznych źródeł światła, np.lamp kwarcowych, ksenonowych itp, które mają zdolność wysyłania promieni ultrafioletowych, lub innych źródeł promieniowania zbliżonego do promieniowania słonecznego. Jednakże metoda ta nie daje całkowicie pewnych wyników porównywalnych z wynikami naświetlania dziennego.

g. Liczba olejowa. Określanie liczby olejowej wykonuje się wg PN-80/C-04401.

h. Odporność na działanie alkalicznych składników podłoży. Pigmentom zawartym w farbach budowlanych, służących do pokrywania tynków wapien­nych i cementowych, betonów itp., stawiane są dodatkowe wymagania odporno­Ści na działanie wapna i cementu. Odporność pigmentu na działanie wapna bada się wg PN-80/C-04401.

i. Odporność na działanie szkła wodnego. Cecha ta jest ważna dla pigmen­tów przewidzianych do farb krzemianowych. Badanie polega na rozbiciu 1 g pigmentu z 25 g l-procentowego szkła wodnego potasowego.

Pigmenty odporne na działanie szkła wodnego nie powinny wówczas ścinać się, a po wyschnięciu powłoki nie powinny zmieniać barwy ani powodo­waĆ wykwitów.

j. Badanie wpływu pigmentu na stałość objętości betonu lub zaprawy. Badanie takie przeprowadza się na plackach przygotowanych z masy betonowej lub zaprawy z domieszką pigmentu. Sposób badania podany jest w PN-80/C-04401.

13.2.1.2. Ważniejsze pigmenty używane w malarskich wyrobach budow­lanych i przy produkcji elementów budowlanych. Pigmenty, w zależności od składu chemicznego, dzielimy na mineralne i organiczne. W zależności od pochodzenia i sposobu produkcji, dzielimy je ponadto na naturalne (ziemne)

i sztuczne.

Pigmenty mineralne pochodzenia naturalnego, zwane również farbami ziemnymi, są to przeważnie glinki (mieszaniny glinokrzemianów) zabarwione przez tlenki pewnych metali (np. żelaza i manganu). Do grupy tej można zaliczyć również te substancje mineralne, które pełnią rolę wypełniaczy. Materiały te nie mają wszystkich właściwości wymaganych od dobrych pigmentów, a przede wszystkim siły krycia (bądź wykazują ją tylko w pewnych gatunkach farb, np. wodnych), ale ich stosowanie znajduje pełne uzasadnienie techniczne. Na przykład stosowanie ich jako wypełniaczy pozwala na pełne wykorzystanie bardzo dużej siły krycia takich pigmentów, jak biel tytanowa lub żółcień chromowa. Kreda dozowana w określonej proporcji może z powodzeniem zastąpić (np. w farbach emulsyjnych) tak trudno dostępne pigmenty, jak biel tytanową, biel cynkową czy litopon.

Pigmenty mineralne naturalne otrzymuje się z minerałów przez ich suszenie, mielenie i przesianie. Jeżeli samo mielenie nie wystarcza z powodu zbyt dużej ilości zanieczyszczeń w surowcu wyjściowym, stosuje się dodatkowo jego pławienie. W celu zwiększenia intensywności barwienia i zdolności krycia tych materiałów, poddaje się je czasami wypalaniu.

Pigmenty mineralne sztuczne otrzymuje się drogą reakcji chemicznych (strącanie, utlenianie). Niektóre z nich (np. czerwienie żelazowe sztuczne) otrzymuje się z produktów odpadowych przemysłu chemicznego. Zdolność krycia i intensywność barwienia pigmentów sztucznych jest znacznie większa niż pigmentów naturalnych.

Pigmenty organiczne są w zasadzie otrzymywane sztucznie drogą syntezy chemicznej.

13.2.2. Wypełniacze

Wypełniaczami są różne mączki otrzymywane z odpadów materiałów kamiennych, np. mączki serycytowe, wapienne, krzemionkowe, talk lub też tanie pigmenty o zabarwieniu białym, jak ton, kreda, gips, siarczan barowy strącany itp. W farbach do malowania zewnętrznego zawartość wypełniaczy nie powinna przekraczać 10%, a w farbach do malowania wewnętrznego - 20%. Wypełniacze o małej gęstości i dużym rozdrobnieniu mają właściwości przeciwdziałania osiadaniu pigmentów ciężkich w farbie, odgrywając rolę stabilizatorów. Do takich wypełniaczy należą np. talk, bentonit, kaolin.

13.2.3. Spoiwa

Podstawowym składnikiem spoiw malarskich, czyli ciekłej części każdego materiału malarskiego, są tzw. substancje błonotwórcze wiążące cząstki pigmen­tów i wypełniaczy między sobą, a podczas schnięcia powłoki łączące się trwale z podłożem.

Rodzaj substancji błonotwórczej zastosowany w materiale malarskim decyduje o właściwościach fizycznych, mechanicznych i chemicznych powłok malarskich, o ich trwałości podczas eksploatacji, a w dużej mierze również o ich wyglądzie zewnętrznym. Z tego względu klasyfikację materiałów malarskich,

których asortyment jest bardzo duży i różnorodny, oparto na nazwach zastosowanych w nich substancji błonotwórczych.

W sposób najbardziej ogólny spoiwa malarskie można podzielić na spoiwa mineralne i organiczne.

Pierwsze z nich, jak mleko wapienne, zaczyn cementowy, szkło wodne itp., wykorzystuje się w tzw. farbach wodnych do malowania podłoży mineralnych (cegła, betony, tynki itp.), rzadziej zaś jako prowizoryczną ochronę drewna. Są one zatem głównym składnikiem wyłącznie farb budowlanych. Zaletą ich jest taniość i dobra przyczepność do podłoży mineralnych wynikająca z chemicznego wiązania się ich ze składnikami tych podłoży, a więc zapewniająca powstawanie między nimi a powłoką tzw. adhezji chemicznej. Ponadto spoiwa te nie mają właściwości starzenia się. Wadą spoiw mineralnych jest niska, w porównaniu ze spoiwami organicznymi, zdolność wiązania pigmentów i wypełniaczy oraz brak właściwości elastoplastycznych, a w związku z tym kruchość powłok, utrud­niająca znoszenie przez nie naprężeń powstających przy zmianach temperatury. Mają również niewielką odporność na ścieranie i działanie erozyjne wiatrów i deszczów. Materiały malarskie na spoiwach mineralnych wykazują ponadto krótką żywotność, gdyż w ciągu kilku czy kilkunastu godzin wiążą i przestają nadawać się do użytku.

O wiele trudniej jest scharakteryzować w sposób ogólny spoiwa organiczne ze względu na ich bardzo szeroki asortyment i bardzo różne właściwości. W tej grupie występują bowiem oprócz spoiw nieodpornych na działanie wody i większości czynników chemicznych i biologicznych (np. kleje) spoiwa zawierają­ce substancje błonotwórcze o doskonałych właściwościach mechanicznych i dużej odporności na czynniki atmosferyczne, chemiczne i biologiczne. Wspólną cechą spoiw organicznych jest znacznie większa zdolność wiązania pigmentów i wypełniaczy i w większości przypadków wyraźne właściwości elastoplastyczne oraz - w przeciwieństwie do spoiw mineralnych - wykazywanie odczynu neutralnego lub niewiele odbiegającego od neutralnego. Daje to możliwość uzyskania powłok o różnorodnej kolorystyce i o wyższej elastyczności, a więc odporności na zmienne działanie temperatury, oraz czynniki mechaniczne

l erozyjne.

Wspólną wadą spoiw organicznych jest ich skłonność do starzenia się, przede wszystkim w wyniku utleniania się substancji błonotwórczych; proces ten jest katalizowany przez promieniowanie słoneczne, szczególnie ultrafioletowe, w środowisku wilgotnym. Powłoki organiczne starzejąc się tracą stopniowo elastyczność, stają się sztywne i kruche. Proces ten, zależnie od rodzaju substancji błonotwórczej, ma różny stopień intensywności przebiegu (niektóre z substancji starzeją się bardzo powoli). Ogólnie można powiedzieć, że im większa jest odporność organicznej substancji błonotwórczej na działanie czynników atmo­sferycznych (a więc i na starzenie się) lub korozję chemiczną, tym gorszą wykazuje ona przyczepność do podłoży. Jeżeli więc nawet organiczna substancja błono­twÓrcza jest odporna na starzenie się - to powłoka malarska wykonana z farby z zawartością tej substancji może nie wykazywać wystarczającej trwałości eksploatacyjnej ze względu na niedostateczną przyczepność do podłoża.

w technice malarskiej eliminuje się tę wadę bądź przez specjalne preparo­wanie powierzchni podłoży polegające na zwiększaniu ich powierzchni właŚ­ciwej, co stwarza warunki do zaistnienia tzw. adhezji mechanicznej, bądź też przez stosowanie powłok wielowarstwowych z warstwami gruntującymi, opar­tymi na substancjach błonotwórczych zawierających tzw. wolne grupy funkcyjne o dobrej przyczepności do podłoża (łatwiej jednak ulegających procesom starzenia) oraz z warstwą zewnętrzną o dużej odporności na starzenie i czynniki korodujące.

13.2.3.1. Spoiwa mineralne

Ciasto wapienne. Jest to spoiwo farb wapiennych. Powinno być przy­rządzane z wapna palonego zawierającego co najmniej 93% CaO z małą ilością domieszek, szczególnie tlenku magnezowego. Wapno powinno być dołowane nie krócej niż 3 miesiące i dobrze dogaszone, bez grudek nie zlasowanych i zanieczy­szczeń mechanicznych.

Cement. Spoiwem farb cementowych są cementy portlandzkie, tzw. białe lub kolorowe. Białe cementy wytwarza się z surowców nie zawierających domieszek żelaza i manganu.

Cementy kolorowe produkuje się przez przemiał cementów białych z dodatkiem światło- i alkalioodpornych pigmentów mineralnych.

"Białość" cementów białych (zdolność do odbijania światła) określa się przez porównanie ich barwy z barwą siarczanu barowego służącego jako wzorzec, którego współczynnik jasności (odbijania światła) wynosi 96,3%. Wymaga się, aby współczynnik jasności dla cementów białych mieścił się w granicach od 66 do 76% w zależności od gatunku cementu.

Szkło wodne potasowe. Spoiwo to stosowane jest do farb krzemianowych, zwanych farbami Keima; uzyskuje się je przez stopienie piasku kwarcowego z potażem lub wodorotlenkiem potasowym i rozpuszczenie stopu w wodzie. Chemicznie jest to koloidalny roztwór krzemianu potasowego o wzorze m K2O n.SiO2 p.H2O.

Do celów malarskich stosuje się szkło wodne o module SiO2/K2O ~ 2,5. Powinno ono stanowić roztwór klarowny bez zmętnienia i bez zgalarecenia.

13.2.3.2. Spoiwa organiczne do farb wodnych (kleje)

Kleje zwierzęce. Mogą być skórne lub kostne. Produkowane są przeważnie w postaci twardych tabliczek, w kolorze od jasnożółtego do ciemnobrązowego, lub w postaci granulek i łusek. Do robót malarskich używa się przeważnie kleju skórnego w postaci wody klejowej. Klej zwierzęcy powinien w zimnej wodzie pęcznieć, a w gorącej rozpuszczać się. Klej rozpuszczony nie powinien wydzielać zapachu zgnilizny. W celu przygotowania roztworu należy klej wprowadzać do wody, a nie odwrotnie.

\ Kazeina. Otrzymuje się ją z mleka odtłuszczonego przez wytrącenie kwasami przy odpowiednim pH i w ściśle określonej temperaturze. Produkt handlowy stanowi jasnokremowy proszek nierozpuszczalny w wodzie, a roz­puszczalny w alkaliach, jak soda, ług sodowy i potasowy, amoniak, boraks itp.

Klej malarski kazeinowy jest to sproszkowana kazeina zmieszana z dodatkami alkalicznymi zapewniającymi rozpuszczalność w wodzie.

Kleje roślinne (krochmalowe). Otrzymuje się je przez chemiczną obróbkę krochmalu ziemniaczanego środkami klajstrującymi w środowisku wodnym, a następnie wysuszenie masy na walcach suszarniczych i jej rozdrobnienie mechaniczne. Tzw. kleje malarskie mają postać bezwonnych, kremowych płatków lub grysiku. Rozpuszczają się łatwo w zimnej wodzie, tworząc lepki, koloidalny roztwór o odczynie zasadowym. Stanowią one - z powodu deficytu klejów zwierzęcych - podstawowe spoiwo farb klejowych.

Kleje celulozowe. Są to rozpuszczalne w wodzie etery celulozy, jak karboksyetylo-lub metyloceluloza, używane jako spoiwo do farb klejowych,tzw. niegnilnych, nadających się do malowania świeżych, wilgotnych tynków wewnęt­rznych.

13.2.3.3. Spoiwa organiczne bezwodne

a. Oleje schnące i pokosty

Podstawowym spoiwem farb olejnych są specjalnie spreparowane oleje roślinne, tzw. schnące. Oleje te stanowią pod względem chemicznym estry kwasów tłuszczowych i gliceryny (trójglicerydy). Różnią się one przede wszyst­kim rodzajem występujących w nich kwasów tłuszczowych, wśród których występują tzw. kwasy nasycone i nienasycone. Oleje, w których występują wodpowiedniej ilości kwasy nienasycone o dwóch wiązaniach podwójnych typu kwasu linolowego, o wzorze ogólnym C18H3oO2 lub o trzech wiązaniach podwójnych typu kwasu linolenowego C12H3oO2' wykazują zdolność schnięcia, to znaczy nałożone cienką warstwą schną samorzutnie na powietrzu w ciągu kilku do kilkunastu dni.

Zjawisko "schnięcia" olejów jest bardzo skomplikowane i stanowi wynik wewnątrzcząsteczkowych reakcji fizycznych i chemicznych polegających na utlenianiu i polimeryzacji łańcuchów węglowych kwasów tłuszczowych przez przyłączanie się tlenu atmosferycznego w miejscach podwójnych wiązań, co prowadzi do przemiany płynnego oleju w stały i elastyczny produkt, zwany linoksynem.

Pod względem zdolności wysychania na powietrzu oleje roślinne (tłusz­czowe) dzielą się na oleje schnące, półschnące i nieschnące.

W przemyśle farb i lakierów stosuje się najczęściej oleje lniany i tungowy - zaliczane do olejów schnących, oraz oleje: konopny, lniankowy, rzepakowy, słonecznikowy i sojowy - zaliczane do olejów półschnących. Duże znaczenie techniczne ma również specjalnie preparowany olej rycynowy, głównie jako nieżółknący plastyfikator żywic lakierniczych. Oleje roślinne identyfikuje się oraz oznacza ich przydatność jako materiałów błonotwórczych za pomocą określania w nich pewnych cech fizycznych i wskaźników, np. gęstość, współ­czynnik załamania światła (refrakcji), liczba kwasowa, liczba zmydlenia i liczba jodowa. Trzy ostatnie wskaźniki decydują o przydatności olejów do celów malarskich oraz są sprawdzianem ich ewentualnego zafałszowania, np. olejem mineralnym, kalafonią.

Olej lniany. Uzyskuje się go przez prasowanie nasion lnu na gorąco lub na zimno. Właściwości oleju lnianego, a zwłaszcza czas schnięcia, uzależnione są od klimatu i rodzaju gleby, na której len jest uprawiany, a także od sposobu otrzymania (prasowany na zimno schnie szybciej). Czysty olej lniany wysycha w ciągu -6 dni. Daje błony o dobrej elastyczności, dość twarde i odporne na stosunkowo wysoką temperaturę. Gęstość oleju wynosi 0,928-:-0,936 g/cm3. Olej tungowy. Olej tungowy, zwany inaczej olejem drzewnym lub olejem chińskim, otrzymuje się z nasion drzewa tungowego rosnącego w Chinach, Japonii i w ZSRR w rejonach Morza Czarnego. Olej ten wysycha znacznie szybciej niż olej lniany, lecz tworzy błonkę pomarszczoną, dlatego też stosuje się go w mieszaninie z olejem lnianym lub z olejami półschnącymi.

U szlachetnione oleje roślinne. Oleje schnące surowe zawierają szereg niepożądanych zanieczyszczeń (ciała śluzowe, woda, barwniki), obniżających trwałość błon lakierowych oraz umożliwiających otrzymanie jasnych produk­tów. Zanieczyszczenia te usuwa się przez ogrzewanie oleju z glejtą (P bO) lub tzw. aktywną ziemią bielącą i oddzielenie ich na prasach filtracyjnych. Olej taki nosi nazwę oleju odbiałczonego.

W celu przyspieszenia czasu schnięcia oleju wprowadzamy do niego pewne minimalne ilości niektórych metali,jak np. ołowiu, kobaltu lub manganu. Metale te spełniają woleju rolę katalizatorów przyspieszających swoją obecnością przyłączenie się tlenu z powietrza do cząsteczek kwasów tłuszczowych i tym samym przyspieszają proces wysychania. Metale te wprowadza się pod postacią soli kwasów naftenowych (naftenianów), tzw. sykatyw.

Olej lniany ogrzewany do + 270°C z dodatkiem sykatyw (glejty ołowianej lub braunsztynu M nO2 zarobionych na papkę z olejem) daje tzw. pokost naturalny, który jest najprostszym, najdawniej znanym i bardzo szeroko stosowanym materiałem lakierniczym.

Błonka pokostowa mimo wielu zalet ma tę wadę, że jest stosunkowo miękka, pęcznieje w wodzie, co znacznie pogarsza jej trwałość. Wady powyższe można usunąć przez polimeryżację, to jest przez ogrzewanie oleju przez dłuższy czas w temperaturze ok. 300°C. Proces ten wykonywany w atmosferze bez­tlenowej (dwutlenek węgla) powoduje zgęstnienie oleju. Produkt ten nosi nazwę oleju polimeryzowanego albo zagęszczonego. Można również uszlachetniać olej przez zagęszczenie go za pomocą utleniania powietrzem. Proces ten polega na wielogodzinnym przepuszczaniu (dmuchaniu) powietrza przez olej podgrzany do ok. 120°C. Otrzymany w ten sposób olej nosi nazwę oksydowanego lub dmuchanego.

Wyroby na olejach zagęszczanych odznaczają się wysokim połyskiem, dobrą twardością, odpornością na wodę i dobrą przyczepnością.

Oleje zagęszczane z dodatkiem sykatyw i rozpuszczalnika (najczęściej benzyny lakierniczej) noszą nazwę polipokostów. Polipokosty stosuje się przede wszystkim jako spoiwo do farb olejnych powierzchniowych, którym nadają rozlewność bliską lakierom.

W handlu znajdują się pokosty sztuczne, tzw. oszczędnościowe. Są to preparaty o różnym składzie, nie mające nic wspólnego z pokostem naturalnym

i nie mające większej wartości użytkowej. Są to w zasadzie lakiery żywiczne, czyli roztwory tanich żywic w rodzaju kalafonii lub jej estrów (żywiczan wapnia, ester glicerynowy kalafonii itp.), lub żywicy kumaronowej w rozpuszczalnikach organicznych z dodatkiem lub bez dodatku olejów roślinnych, a czasem nawet mineralnych. Nadają się tylko do mało odpowiedzialnych robót malarskich wewnętrznych.

Powłoki z farb na spoiwie z tych pokostów nie stanowią trwałego zabezpieczenia powierzchni i szybko ulegają zniszczeniu, zwłaszcza pod wpły­wem słońca i wilgoci.

Lakiery olejne. Powiększenie twardości, elastyczności i trwałości powłok olejnych uzyskuje się również przez dodatek do oleju żywic naturalnych i sztucznych. Przez dobór odpowiednich żywic można regulować właściwości produktu ostatecznego i w ten sposób otrzymywać wyroby o różnorodnym zastosowaniu. Kombinacje oleju z żywicami nazywamy lakierami olejnymi.

b. Żywice lakiernicze

Żywice stosowane w produkcji farb i lakierów, zwane żywicami lakier­niczymi, są to odpowiednio uszlachetnione produkty pochodzenia naturalnego (żywice naturalne) bądź produkty wytwarzane w czasie syntezy chemicznej ze związków prostych o małej masie cząsteczkowej (żywice syntetyczne). Żywice naturalne stosowane są przeważnie do produkcji lakierów i emalii olejnych, żywice syntetyczne zaś spełniają rolę podstawowych substancji błonotwórczych w dużej pod względem asortymentu i właściwości grupie lakierów i emalii bezolejowych, odgrywających coraz większą rolę w technice budowlanej do wytwarzania powłok ochronnych, szczególnie chemoodpornych, na podłożach metalowych, betonowych, drewnianych itp.

Z żywic naturalnych szczególnie cenne właściwości wykazują żywice kopalne, tzw. kopale. Są to wydzieliny iglastych drzew tropikalnych (Indie, Afryka, Ameryka Połudn., Australia) sprzed setek tysięcy lat, które przeleżały w ziemi i na skutek zaszłych w nich w tak długim czasie zmian chemicznych stały się materiałem o wysokiej trwałości i wytrzymałości.

Obecnie ze wzglądu na wysoką cenę kopale stosowane są tylko do najbardziej wartościowych wyrobów lakierniczych i przeważnie są zastępowane przez żywice syntetyczne, tzw. sztuczne kopale.

Do produkcji tańszych lakierów olejnych używa się również kalafonii. Jest to produkt podestylacyjny wycieków drzew iglastych (tzw. żywicy drzewnej). Z uwagi na kwasowy charakter kalafonii nie nadaje się ona bezpośrednio do wyrobu lakierów. Poddaje sięją uszlachetnieniu przez ogrzewanie z gliceryną lub pentaerytrytem w procesie tzw. estryfikacji. Kalafonia estryfikowana znajduje zastosowanie nie tylko do przyrządzania lakierów olejnych, lecz i lakierów nitrocelulozowych.

Żywice syntetyczne, w przeciwieństwie do żywic naturalnych, których skład chemiczny i własności zależą do miejsca wydobycia, mają określony skład chemiczny i zależnie od niego stałe właściwości. Właściwości te są niekiedy lepsze i bardziej różnorodne niż właściwości żywic naturalnych, dlatego też wykorzy­stuje się je do produkcji wyrobów malarskich mających rozmaite zastosowania.

Powłoki z syntetycznych materiałów malarskich skutecznie zabezpieczają obiekty budowlane przed korozją atmosferyczną i chemiczną, skracają wykony­wanie prac wykończeniowych dzięki szybkiemu wysychaniu i nie wymagają częstych renowacji. Do produkcji materiałów malarskich stosowane są niżej opisane żywice syntetyczne.

Żywice alkidowe stanowią gruPę tak zwanych poliestrów nasyconych, czyli produktów polikondensacji alkoholi wielowodorotlenowych (np. gliceryny, pentaerytrytu itp.) oraz kwasów wielozasadowych, przeważnie w postaci ich bezwodników (np. ftalowego, maleionowego itp.) modyfikowanych kwasami tłuszczowymi olejów schnących lub półschnących. Żywice te mają przeważnie konsystencję i wygląd zbliżone do miodu. Po lekkim podgrzaniu, w celu upłynnienia ich, rozpuszcza się je w benzynie lakierniczej lub terpentynie i po dodaniu sykatywy uzyskuje gotowe lakiery, których właściwości zależą od ilości kwasu tłuszczowego wprowadzonego do reakcji.

Żywice o mniejszej zawartości kwasów tłuszczowych (ok. 25%) nie rozpuszczają się wolejach i są stosowane samodzielnie lub częściej w kombinacji z innymi żywicami syntetycznymi do produkcji lakierów lub emalii tzw. piecowych (schnących w temperaturze 120-:-140°C), dających powłoki o dużym połysku, nadzwyczajnej twardości i odporności na zarysowanie.

Żywice o dużej zawartości kwasów tłuszczowych (45-:-55%) są rozpusz­czalne wolejach. Powłoki z wyrobów tego typu odznaczają się wysokim połyskiem, twardością i elastycznością, szybkim czasem schnięcia (4-:-12 godz.) i dużą odpornością na wpływy atmosferyczne. Wyroby te znajdują szerokie zastosowanie w budownictwie.

Przeważnie wykorzystywane są alkidale otrzymywane z bezwodnika ftalowego i gliceryny (żywice ftalowe). Dla zwiększenia odporności na działanie wody i chemikaliów, twardości i dla przyspieszenia wysychania produkowane są żywice alkidowe styrenowane, a ostatnio akrylowane.

Żywice te są modyfikowane, np. w celu skrócenia czasu schnięcia powłoki, poprzez stosowanie różnych monomerów i kopolimerów w układach rozpusz­czalnikowych, a także wodorozcieńczalnych.

Żywice fenolowo-formaldehydowe są to produkty reakcji fenolu lub jego pochodnych z formaliną w ośrodku kwaśnym, zwane rezolami. Nie mieszają się one z olejami i są używane jako składniki lakierów lub emalii chemoodpornych termoutwardzalnych (piecowych) lub chemoutwadzalnych, czyli schnących w temperaturze pokojowej po zmieszaniu z kwaśnym utwardzaczem. Dają one twarde, dość kruche powłoki o dużej odporności na działanie rozmaitych substancji chemicznych (rozpuszczalników, kwasów itp.) oraz odporności na działanie temperatury do 120°C. Charakteryzują się ciemnym zabarwieniem i brakiem odporności na działanie światła. Produkty reakcji fenolu i formaliny w ośrodku kwaśnym, tzw. nowolaki, znajdują zastosowanie w postaci roztworów spirytusowych jako tanie namiastki politur szelak owych. Ciemnieją również pod wpływem światła.

Do wyrobów lakierowych olejnych znajdują zastosowanie produkty reakcji fenolu i formaliny w obecności kalafonii. Są one rozpuszczalne w olejach

i mają wygląd podobny do kalafonii. Lakiery otrzymywane przy udziale tych żywic zwanych albertolami (polska nazwa baltole) lub sztucznymi kopalami dają powłoki zbliżone pod względem twardości do lakierów kopalowych i odporne na czynniki chemiczne. Wykazują jednak właściwości żółknięcia w czasie starzenia. Żywice mocznikowo-melaminowo-formaldehydowe są to produkty konden­sacji mocznika lub melaminy z formaliną. Stanowią one bezbarwne, twarde, dość kruche żywice termoutwardzalne, twardniejące w temperaturze pokojowej w obecności kwaśnych katalizatorów (tzw. utwardzaczy). Są stosowane najczę­Ściej w kompozycji z żywicami alkidowymi, do wyrobu tzw. lakierów par­kietowych, służących do wykonywania powłok na posadzkach z deszczułek oraz wykonywania powłok dekoracyjnych na płytach drewnopochodnych.

Żywice winylowe są to produkty polimeryzacji chlorku lub octanu winylu stosowane są do wyrobu chemoodpornych farb i lakierów tzw. poliwinylowych. W postaci dyspersji wodnych żywice te (np. polioctan winylu) stosowane są do wyrobu wysokowartościowych farb ściennych, tzw. emulsyjnych.

W budownictwie ogólnym duże zastosowanie mają różnego rodzaju kopolimery winylowe, np. winylowo-akrylowe, winylowo-maleinowe i inne. Żywice akrylowe i metakrylowe, stosowane w przemyśle farb i lakierów, stanowią produkty polimeryzacji estrów kwasów akrylowego i metakrylowego (najczęściej akrylanu lub metakrylanu metylu) bądź kopolimeryzacji meta­krylanu metylu z akrylanem metylu. Żywice te stanowią wysokowartościową substancję błonotwórczą, ze względu na bezbarwność i wyjątkową odporność na zmiany barwy pod działaniem światła, dobrą przyczepność do podłoży i odpor­noŚĆ chemiczną. W budownictwie znajdują szerokie zastosowanie w postaci dyspersji wodnych jako spoiwo do farb emulsyjnych i dyspersyjnych mas tynkowych o dużej odporności na działanie czynników atmosferycznych i dosko­nałej przyczepności do podłoży budowlanych. Tworzą powłoki o znacznej odporności na alkaliczne oddziaływanie świeżych podłoży cementowych i beto­nowych.

Szczególne zastosowanie w budownictwie mają kopolimery akrylowe o odpowiednio modyfikowanych właściwościach.

Kauczuk chlorowany (chlorokauczuk) otrzymywany jest przez chlorowanie roztworów kauczuku w czterochlorku węgla. Stanowi proszek o zabarwieniu białokremowym. Jego roztwory w rozpuszczalnikach aromatycznych stanowią podstawę lakierów do emalii chlorokauczukowych o dużej odporności na działanie czynników chemicznych.

Żywice celulozowe obejmują nitrocelulozę, metylocelulozę itp. Nitrocelulo­za (azotan celulozy) otrzymywana jest przez działanie kwasu azotowego na bawełnę lub celulozę drzewną. Roztwory nitrocelulozy w rozpuszczalnikach z dodatkiem plastyfikatorów, a niekiedy również innych żywic (np. alkidowych), stanowią tzw. lakiery nitrocelulozowe. W budownictwie są one mało stosowane. Etery celulozy jak metyloceluloza (produkt reakcji alkalicelulozy z chlor­kiem metylu) lub karboksymetyloceluloza (produkt reakcji alkalicelulozy z solą sodową kwasu chlorooctowego) stanowią produkty rozpuszczalne w wodzie. Stosowane są jako stabilizatory i zagęszczacze przy wyrobie farb emulsyjnych

oraz jako spoiwo do tzw. farb klejowych niegnilnych, które mogą być stosowane w budownictwie na świeże tynki.

Żywice epoksydowe otrzymuje się przez reakcję epichlorhydryny z propa­nem, nazywanym potocznie dianem lub bisfenolem A, w ośrodku alkalicznym jako żywice stałe lub półpłynne o konsystencji gęstego syropu. Produkowane są w kraju pod nazwą Epidian. Wykorzystuje się je głównie jako wysokowarto­Ściowe kleje. W technice lakierniczej stanowią one podstawę tzw. lakierów i emalii epoksydowych o dużej odporności na działanie czynników chemicznych i doskonałej przyczepności do wszystkich podłoży.

Stosuje się je jako zestawy dwuskładnikowe. Drugim składnikiem jest tzw. utwardzacz najczęściej poliamidowy, umożliwiający przez dalszą polimeryzację żywicy utwardzanie jej na zimno lub w podwyższonej temperaturze.

Poliestry nienasycone. Oprócz tzw. poliestrów nasyconych, tj. produktów polikondensacji nasyconych kwasów wielozasadowych z nasyconymi alkohola­mi wielowodorotlenowymi, stosowanych na dużą skalę w przemyśle farb i lakierów pod nazwą żywic alkidowych (patrz wyżej), dużą rolę odgrywają produkty polikondensacji nienasyconych kwasów wielozasadowych (mających podwójne wiązania) z tymi alkoholami. Produkty te mają zdolność reagowania (kopolimeryzacji) z substancjami mającymi podwójne (nienasycone) wiązania, np. ze styrenem, na skutek czego utwardzają się. Utwardzanie tych poliestrów zachodzi bez wydzielania się produktów lotnych, w związku z czym można otrzymywać błony (powłoki) o znacznej grubości i wysokim połysku, dużej odporności mechanicznej i termicznej. Lakiery poliestrowe (nazwa krajowa Polimal) stosuje się do pokrywania drewna w przemyśle meblarskim oraz jako tzw. lakiery podłogowe (parkietowe).

Żywice poliuretanowe stanowią produkty poliaddycji związków zawierają­cych grupy wodorotlenowe ( - OH) tak zwanych polioli (najczęściej poliestrów lub polieterów) z określonymi poliizocyjanianami, charakteryzującymi się obecnością grupy ( - NCO). W zależności od wyboru rodzajów obu materiałów wyjściowych (struktura, funkcjonalność, masa cząsteczkowa) oraz ich stosunku ilościowego (stosunek NCO(OH) można uzyskiwać produkty o różnych wła­ŚciwoŚciach i zakresach stosowania. Materiały lakiernicze na bazie żywic poliuretanowych stosowane są jako dwuskładnikowe albo jako jednoskład­nikowe (patrz niżej). W budownictwie są one głównie stosowane jako lakiery do drewna (np. parkietów), a także jako doskonałe materiały do ochronnego pokrywania powierzchni betonowych.

Żywice silikonowe, czyli polimery krzemoorganiczne, są podstawą lakierów i emalii odpornych na temperaturę do 250°C i na działanie czynników atmosferycznych. W budownictwie niektóre typy tych żywic stosuje się w postaci roztworów lub emulsji do tzw. hydrofobizacji murów. Preparaty te dają pokrycia niewidoczne dla oka i nie zmieniające naturalnej faktury ani kolorytu murów, a nadające im właściwość niezwilżalności przez wodę (np. deszcz), przy rÓwno­czesnym utrzymaniu ich zdolności do "oddychania". Ma to szczególn.e znaczenie dla materiałów budowlanych o znacznej porowatości, w których - w okresach zimowych zamarzająca w porach woda - powoduje ich pękanie i niszczenie. Do

hydrofobizacji stosuje się niskoprocentowe roztwory (0,5-:- 2%) niskospolimery­zowanych żywic silikonowych lub ich wodne emulsje (0,5-:- 3% ) lub roztwory wodne (2-:- 3% ) soli sodowej lub potasowej kwasu metylokrzemowego. Od­powiednio modyfikowane preparaty produkowane są w kraju pod nazwą Ahydrosili.

c. Materiały bitumiczne

Materiały bitumiczne są to twarde lub plastyczne ciała barwy czarnej, nierozpuszczalne w wodzie, lecz rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicz­nych. Służą one do wyrobu tzw.lakierów bitumicznychbezolejowych, bądź też - w kombinacji z olejami schnącymi - lakierów bitumiczno-olejowych. Składnikiem błonotwórczym tych materiałów są asfalty naturalne (kopal­ne) lub asfalty ponaftowe otrzymywane przy przeróbce ropy naftowej. Stosuje się również tzw. paki smołowe - produkty suchej destylacji węgla. Lakiery bitumiczne stosuje się do malowania rdzo ochronnego konstrukcji stalowych i rurociągów wewnątrz pomieszczeń (bez gruntowania farbą miniową) oraz do malowania konstrukcji i rur podziemnych.

13.2.3.4. Spoiwa emulsyjne. Organiczne substancje błonotwórcze nieroz­puszczalne w wodzie, jak oleje schnące, żywice lub bitumy albo ich kompozycje, stosuje się jako spoiwa do farb budowlanych nie pod postacią ich roztworów w rozpuszczalnikach organicznych, lecz w postaci ich emulsji wodnych. Emulsjami nazywamy mieszaniny dwóch nierozpuszczalnych w sobie cieczy, z których jedna jest zawieszona w drugiej w postaci kuleczek o mikro­skopowych rozmiarach. Jeżeli np. zmieszamy energicznie wodę z olejem, to utworzy się mleczna emulsja, ale w chwilę po ustaniu mieszanka rozdziela się na dwie oddzielne warstwy. Gdy jednak w czasie mieszania obydwu składników dodamy trochę środka obniżającego napięcie powierzchniowe występujące na granicy dwóch faz "olej-woda", np. mydła, to utworzy się dość trwała emulsja. Drobne kuleczki oleju (substancja rozproszona) zostaną zawieszone w wodzie (substancja rozpraszająca). Kuleczki oleju, mimo zmniejszenia napięcia powierz­chniowego, mają tendencję do łączenia się (zlewania się) ze sobą w większe aglomeraty i po pewnym czasie emulsja wytrąca się, czyli oba składniki rozdzielają się na dwie warstwy. Proces ten nazywamy koagulacją. Emulsje trwałe uzyskuje się w przypadku wprowadzenia do emulsji - oprócz środków obniżających napięcie powierzchniowe zwanych emulgatorami - dodatku stabilizatorów, zwanych również koloidami ochronnymi, wytwarzających wokół każdej z kuleczek ciała rozproszonego dosyć mocną błonę ochronną, która zabezpiecza je, nawet w przypadku zderzenia się kuleczek w wyniku ruchów kinetycznych, przed zlewaniem się w aglomeraty, a więc przed koagulacją emulsji.

Emulsje substancji błonotwórczych rozprowadzone cienką warstwą po podłożu rozdzielają się na dwie warstwy - warstwę substancji błonotwórczej i wodę. Woda wyparowuje lub częściowo wsiąka w podłoże, jeśli jest ono porowate, a kuleczki substancji błonotwórczej łączą się ze sobą (zlewają), tworząc błonkę jak w przypadku zwykłych wyrobów malarskich. Błonki te są jednak

mikroporowate, stąd też powłoki z wyrobów emulsyjnych stosowanych jako farby ścienne nie utrudniają "oddychania" murów, gdyż przepuszczają parę wodną i powietrze, umożliwiając wymianę wilgotności między wnętrzem budyn­ków a otoczeniem. Wprowadzenie substancji błonotwórczych w stan emulsji wodnych ma również wiele innych zalet.

Drogie, palne i najczęściej toksyczne rozpuszczalniki organiczne zastępuje się tu wodą, a wartość użytkowa wymalowań niewiele ustępuje wymalowaniom z wyrobów klasycznych (rozpuszczalnikowych), przyrządzanych na tych samych substancjach błonotwórczych.

Większość żywic i kauczuków syntetycznych stanowiących wysokowarto­ściowe spoiwa lakiernicze, szczególnie przydatne dla chemicznej ochrony budowli, stosowanych w postaci roztworów w rozpuszczalnikach organicznych, daje błonki bardzo cienkie, gdyż roztwory te ze względu na wysoką lepkość (wiskozę) muszą być przyrządzane z konieczości w małej koncentracji (10-:-15% żywicy lub kauczuku). Niezależnie więc od "tego, że 90-:-85% składu takich lakierów stanowią ulatniające się bezużytecznie drogie rozpuszczalniki, otrzyma­ne błonki są bardzo cienkie, w związku z czym dla uzyskania powłok o wystarczającej grubości (a więc i wartości użytkowej) trzeba stosować kilkakrotne malowanie. Natomiast emulsje żywic i kauczuków charakteryzują się małą lepkością i przeważnie stosuje się jako emulsje 50-:-55-procentowe, w wyniku czego przy jednokrotnym malowaniu nimi uzyskuje się 3-krotnie grubsze powłoki niż w przypadku lakierów rozpuszczalnikowych.

Praca przy użyciu wyrobów emulsyjnych jest ponadto bezpieczna i nie­szkodliwa dla zdrowia.

Farby na spoiwach emulsyjnych noszą nazwęfarb emulsyjnych. Nazwą farby emulsyjnej przyjęto u nas obejmować także farby na dyspersjach wodnych. Dyspersje wodne różnią się od emulsji wodnych tym, że ich składnik błonotwÓr­czy stanowi substancja stała (żywica, kauczuk, wosk itp.), podczas gdy w emul­sjach jest on płynny (np. olej).

Często w literaturze fachowej spotkać można również termin: farby lateksowe. Nazwa ta pochodzi od greckiego słowa latex - mleko. Dyspersje kauczuków i większości żywic syntetycznych mają bowiem wygląd i konsystencję mleka lub śmietany.

Najwcześniej wykorzystany w technice (w przemyśle gumowym) naturalny sok drzew kauczukowych, stanowiący dyspersję kauczuku naturalnego, nosi również nazwę lateksu.

Do produkcji farb budowlanych tzw. ściennych stosuje się emulsje olejne lub olejno-klejowe (np. olejno-kazeinowe), emulsje lub dyspersje żywic natural­nych lub syntetycznych (alkidowych, winylowych, akrylowych i in. lub kauczu­ków syntetycznych (polibutadienowo-styrenowego, polistyrenowo-akrylowego ). w zasadzie wyroby na spoiwach emulgowanych stosuje się na podłożu niemetalicznym (betony, tynki, drewno itp.). Za granicą stosuje się te wyroby również do pokrywania powierzchni metalowych, wprowadzając dodatki zabez­pieczające metal przed rdzewieniem pod wpływem wody w okresie wysychania powłoki emulsyjnej (tzw. inhibitory).

13.2.4. Rozpuszczalniki i rozcieńczalniki

Rozpuszczalniki i rozcieńczalniki są to składniki lotne stosowane do rozcieńczania gotowych wyrobów lakierniczych w celu doprowadzenia ich do wymaganej lepkości roboczej. Pierwsze z nich wykazują zdolność rozpuszczania danej substancji błonotwórczej, drugie zaś tej właściwości nie wykazują, a dodawane są oprócz rozpuszczalnika w celu obniżenia lepkości wyrobu lakierniczego.

W farbach wodnych woda spełnia równocześnie rolę rozpuszczalnika i rozcieńczalnika, a w wyrobach emulsyjnych jedynie rolę rozcieńczalnika, gdyż woda substancji błonotwórczej nie rozpuszcza.

W wyrobach lakierowanych opartych na substancjach błonotwórczych nierozpuszczalnych w wodzie jako rozpuszczalniki i rozcieńczalniki stosuje się płynne, bezbarwne substancje organiczne mające zdolność wyparowywania ze świeżo nałożonych powłok malarskich. Szybkość odparowywania zależy od rodzaju zastosowanych rozpuszczalników i rozcieńczalników i jest tak dobiera­na, aby w określonym czasie zapewnić właściwe formowanie się powłoki przy danej metodzie stosowania wyrobu malarskiego. Tak więc farba nakładana pistoletem może zawierać bardziej lotne rozpuszczalniki i rozcieńczalniki niż farba nakładana pędzlem. Substancje te nie powinny wpływać niekorzystnie na zabarwienie materiałów malarskich, muszą być one neutralne w stosunku do innych składników tych materiałów i nie wpływać szkodliwie (korodująco) na podłoże. Podstawowymi rozpuszczalnikami farb i emalii olejnych są benzyna lakiernicza i terpentyna.

Benzyna lakiernicza jest produktem destylacji ropy naftowej o granicy wrzenia 120-:-190°C, a więc mniej lotnym niż tzw. benzyna lekka (ekstrakcyjna), a bardziej lotnym niż nafta. Stanowi rozpuszczalnik olejów schnących, większo­Ści miękkich kopali, niektórych żywic alkidowych, żywic kumaronowych itp. Terpentyna jest produktem suchej destylacji drewna (szczególnie tzw. karpiny), ma zabarwienie od bezbarwnego do żółtego w zależności od stopnia oczyszczenia i charakterystyczny żywiczny zapach. Gęstość terpentyny wynosi 0,865-:- 0,870 g/cm 3. Stanowi ona doskonały rozpuszczalnik wyrobów olejnych, jednak ze względu na wyższą cenę jest częściowo lub całkowicie zastępowana benzyną lakierniczą.

Rozpuszczalniki aromatyczne, jak toluen, ksylen, solwentnafta, stanowią produkty destylacji smoły pogazowej. Nie są one w zasadzie stosowane do wyrobów olejnych, natomiast są używane do lakierów i emalii tzw. bezolejowych, jak lakiery i emalie chlorokauczukowe, alkidowe, poliwinylowe, nitrocelulozo­we, bitumiczne itp.

Alkohole etylowy, metylowy, butylowy, amylowy itp. stosowane są w lakie­rach i emaliach żywic chemoutwardzalnych (fenolowych, mocznikowo- i melami­nowo-formaldehydowych), nitrocelulozowych oraz do tzw. lakierów spirytuso­wych lub politurowych.

Estry i ketony, jak aceton, octan etylu, butylu i am y lu itp. stosowane są do lakierów i emalii nitrocelulozowych i z żywic syntetycznych (np. poliestrowych, epoksydowych, poliuretanowych).

13.2.5. Sykatywy

Sykatywy są to. produkty przyspieszające utlenianie się, a tym samym wysychanie olejów schnących i wyrobów na nich opartych.

Pod względem chemicznym stanowią one rozpuszczalne wolejach sole ołowiu, manganu lub kobaltu, kwasów tłuszczowych (olejany), żywicznych (żywiczany) lub naften owych (nafteniany).

13.2.6. Zmiękczacze (plastyfikatory)

W skład wyrobów na spoiwach organicznych bezolejowych, np. nitro­celulozowych, i na żywicach syntetycznych (szczególnie twardych, ale kruchych), wchodzą często tzw. zmiękczacze (plastyfikatory) polepszające elastyczność powłok i ich przyczepność do podłoża. W charakterze zmiękczaczy stosuje się rozmaite trudno lotne, stałe lub ciekłe substancje organiczne mające zdolność rozpuszczania substancji błonotwórczych lub co najmniej tworzenia z nimi jednorodnych mieszanin.

Do najczęściej stosowanych zmiękczaczy zaliczamy .estry kwasu ftalowego (ftalan dwubutylu i dwuoktylu), estry kwasu fosforowego (np. trójkrezylofo­sforan), kamforę, olej rycynowy itp. W charakterze zmiękczaczy stosuje się często również żywice alkidowe.

13.3. Klasyfikacja wyrobów malarskich stosowanych

w budownictwie

Klasyfikacja wyrobów malarskich, a więc farb, emalii lub lakierów, ze względu na ich szeroki asortyment i różnorodność właściwości, a więc cech użytkowych, jest bardzo trudna. Najbardziej słuszny wydaje się podział tych materiałów według dwóch kryteriów, a mianowicie:

a) według.rodzaju zastosowanego w nich spoiwa, które w dużym stopniu charakteryzują ich właściwości, a więc i zakres stosowania,

b) według podstawowego zakresu ich stosowania.

Ze względu na rodzaj zastosowanego spoiwa (substancji błonotwórczych) wyroby te można podzielić na trzy grupy:

1) farby na spoiwach rozpuszczalnych w wodzie, czyli farby wodne - farby wapienne, krzemianowe, klejowe itp.,

2) farby na spoiwach nierozpuszczalnych w wodzie, a rozpuszczalnych w rozpuszczalnikach organicznych- wyroby lakierowe olejne, wyroby bezole­jowe z żywic naturalnych, wyroby z żywic syntetycznych, wyroby bitumiczne itp., 3) farby emulsyjne i dyspersyjne - wyroby ze spoiw emulgowanych lub z wodnych dyspersji wysokopolimeryzowanych żywic syntetycznych i kauczu­ków.

według zakresu zastosowania w budownictwie, a więc mając na uwadze charakterystyczne cechy użytkowe wyroby malarskie można podzielić na:

1. Wyroby malarskie ogólnego stosowania, obejmujące:

13.2.4. Rozpuszczalniki i rozcieńczalniki

Rozpuszczalniki i rozcieńczalniki są to składniki lotne stosowane do rozcieńczania gotowych wyrobów lakierniczych w celu doprowadzenia ich do wymaganej lepkości roboczej. Pierwsze z nich wykazują zdolność rozpuszczania danej substancji błonotwórczej, drugie zaś tej właściwości nie wykazują, a dodawane są oprócz rozpuszczalnika w celu obniżenia lepkości wyrobu lakierniczego.

W farbach wodnych woda spełnia równocześnie rolę rozpuszczalnika i rozcieńczalnika, a w wyrobach emulsyjnych jedynie rolę rozcieńczalnika, gdyż woda substancji błonotwórczej nie rozpuszcza.

W wyrobach lakierowanych opartych na substancjach błonotwórczych nierozpuszczalnych w wodzie jako rozpuszczalniki i rozcieńczalniki stosuje się płynne, bezbarwne substancje organiczne mające zdolność wyparowywania ze świeżo nałożonych powłok malarskich. Szybkość odparowywania zależy od rodzaju zastosowanych rozpuszczalników i rozcieńczalników i jest tak dobiera­na, aby w określonym czasie zapewnić właściwe formowanie się powłoki przy danej metodzie stosowania wyrobu malarskiego. Tak więc farba nakładana pistoletem może zawierać bardziej lotne rozpuszczalniki i rozcieńczalniki niż farba nakładana pędzlem. Substancje te nie powinny wpływać niekorzystnie na zabarwienie materiałów malarskich, muszą być one neutralne w stosunku do innych składników tych materiałów i nie wpływać szkodliwie (korodująco) na podłoże. Podstawowymi rozpuszczalnikami farb i emalii olejnych są benzyna lakiernicza i terpentyna.

Benzyna lakiernicza jest produktem destylacji ropy naftowej o granicy wrzenia 120-190°C, a więc mniej lotnym niż tzw. benzyna lekka (ekstrakcyjna), a bardziej lotnym niż nafta. Stanowi rozpuszczalnik olejów schnących, większo­Ści miękkich kopali, niektórych żywic alkidowych, żywic kumaronowych itp. Terpentyna jest produktem suchej destylacji drewna (szczególnie tzw. karpiny), ma zabarwienie od bezbarwnego do żółtego w zależności od stopnia oczyszczenia i charakterystyczny żywiczny zapach. Gęstość terpentyny wynosi 0,865 -0,870 g/cm3. Stanowi ona doskonały rozpuszczalnik wyrobów olejnych, jednak ze względu na wyższą cenę jest częściowo lub całkowicie zastępowana benzyną lakierniczą.

Rozpuszczalniki aromatyczne, jak toluen, ksylen, solwentnafta, stanowią produkty destylacji smoły pogazowej. Nie są one w zasadzie stosowane do wyrobów olejnych, natomiast są używane do lakierów i emalii tzw. bezolejowych, jak lakiery i emalie chlorokauczukowe, alkidowe, poliwinylowe, nitrocelulozo­we, bitumiczne itp.

Alkohole etylowy, metylowy, butylowy, amylowy itp. stosowane są w lakie­rach i emaliach żywic chemoutwardzalnych (fenolowych, mocznikowo- i melami­nowo-formaldehydowych), nitrocelulozowych oraz do tzw. lakierów spirytuso­wych lub politurowych.

Estry i ketony, jak aceton, octan etylu, butylu i am y lu itp. stosowane są do lakierów i emalii nitrocelulozowych i z żywic syntetycznych (np. poliestrowych, epoksydowych, poliuretanowych).

13.2.5. Sykatywy

Sykatywy są to. produkty przyspieszające utlenianie się, a tym samym wysychanie olejów schnących i wyrobów na nich opartych.

Pod względem chemicznym stanowią one rozpuszczalne wolejach sole ołowiu, manganu lub kobaltu, kwasów tłuszczowych (olejany), żywicznych (żywiczany) lub naftenowych (nafteniany).

13.2.6. Zmiękczacze (plastyfikatory)

W skład wyrobów na spoiwach organicznych bezolejowych, np. nitro­celulozowych, i na żywicach syntetycznych (szczególnie twardych, ale kruchych), wchodzą często tzw. zmiękczacze (plastyfikatory) polepszające elastyczność powłok i ich przyczepność do podłoża. W charakterze zmiękczaczy stosuje się rozmaite trudno lotne, stałe lub ciekłe substancje organiczne mające zdolność rozpuszczania substancji błonotwórczych lub co najmniej tworzenia z nimi jednorodnych mieszanin.

Do najczęściej stosowanych zmiękczaczy zaliczamy .estry kwasu ftalowego (ftalan dwubutylu i dwuoktylu), estry kwasu fosforowego (np. trójkrezylofo­sforan), kamforę, olej rycynowy itp. W charakterze zmiękczaczy stosuje się często również żywice alkidowe.

13.3. Klasyfikacja wyrobów malarskich stosowanych w budownictwie

Klasyfikacja wyrobów malarskich, a więc farb, emalii lub lakierów, ze względu na ich szeroki asortyment i różnorodność właściwości, a więc cech użytkowych, jest bardzo trudna. Najbardziej słuszny wydaje się podział tych materiałów według dwóch kryteriów, a mianowicie:

a) wedługrodzaju zastosowanego w nich spoiwa, które w dużym stopniu charakteryzują ich właściwości, a więc i zakres stosowania,

b) według podstawowego zakresu ich stosowania.

Ze względu na rodzaj zastosowanego spoiwa (substancji błonotwórczych) wyroby te można podzielić na trzy grupy:

1) farby na spoiwach rozpuszczalnych w wodzie, czyli farby wodne - farby wapienne, krzemianowe, klejowe itp.,

2) farby na spoiwach nierozpuszczalnych w wodzie, a rozpuszczalnych w rozpuszczalnikach organicznych - wyroby lakierowe olejne, wyroby bezole­jowe z żywic naturalnych, wyroby z żywic syntetycznych, wyroby bitumiczne itp., 3) farby emulsyjne i dyspersyjne - wyroby ze spoiw emulgowanych lub z wodnych dyspersji wysokopolimeryzowanych żywic syntetycznych i kauczu­ków.

Według zakresu zastosowania w budownictwie, a więc mając na uwadze charakterystyczne cechy użytkowe, wyroby malarskie można podzielić na:

1. Wyroby malarskie ogólnego stosowania, obejmujące:

a) farby ścienne zmywalne i niezmywalne (farby wodne oraz emulsyjne i dyspersyjne),

b) farby, emalie i lakiery do malowania lamperii, elementów konstrukcji drewnianych i z materiałów drewnopochodnych oraz elementów i konstrukcji metalowych (z wyłączeniem tzw. farb przeciwrdzewnych); w grupie tej wyróżnia się wyroby podkładowe i nawierzchniowe oraz wewnętrzne i zewnętrzne.

2. Farby specjalne, do których zalicza się farby antykorozyjne, przeciw­rdzewne i chemoodporne, ognioodporne, bakteriobójcze, odporne na wyższą temperaturę, podłogowe, dekoracyjne, politury i in.

W niniejszym opracowaniu przyjęto w zasadzie pierwszy system klasyfika­cji, tj. podział materiałów malarskich wg rodzaju spoiwa, z tym że wydzielono tu grupę tzw. farb specjalnych, co ułatwia poznanie możliwości wykorzystania nowych typów farb, przeznaczonych do ochrony konstrukcji budowlanych przed korozją atmosferyczną i chemiczną. W technice malowania ochronnego stosuje się przeważnie powłoki wielowarstwowe z różnych wyrobów malarskich, które wg wyżej podanych systemów klasyfikacyjnych mogą należeć do różnych grup.

13.4. Farby na spoiwach rozpuszczalnych w wodzie (farby wodne)

Farby wodne są to farby typowo budowlane, stosowane prawie wyłącznie do malowania podłoży mineralnych, jak tynki, betony, gips itp. Tworzą one powłoki matowe, porowate, o niewysokiej wytrzymałości, sztywne i kruche. Większość z nich reaguje chemicznie z podłożem, w związku z czym wykazują one dobrą przyczepność do podłoża. Przygotowuje się je przeważnie na budowie ze względu na ograniczoną trwałość przy przechowywaniu. Powłoki z farb na spoiwach mineralnych nie starzeją się, ale ulegają erozyjnym działaniom wiatrów i deszczów, dlatego też ich trwałość w warunkach zewnętrznych nie jest duża. Zaletą ich jest niska cena. Do barwienia tych farb stosuje się tanie pigmenty mineralne odporne na alkalia lub tzw. pigmenty lakowe (do malowania wewnętrznego ).

13.4.1. Farby wapienne

Farby wapienne stanowią zawiesiny odpornych na alkalia pigmentów mineralnych w cieście wapiennym. Wapno palone do wytwarzania ciasta wapiennego powinno zawierać co najmniej 93% CaO. Powinno być dołowane nie mniej niż 3 miesiące i dobrze dogaszone. Tworzenie się powłoki z farby wapiennej polega na krystalizacji z roztworu wodnego wodorotlenku wap­niowego, który następnie ulega procesowi tzw. karbonizacji, czyli pochłaniania dwutlenku węgla z powietrza z wytworzeniem nierozpuszczalnego w wodzie węglanu wapniowego wg wzoru

Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O

Farby te są bardzo popularne dzięki niskiej cenie oraz łatwości przyrządzania na

placu budowy. Można je stosować na zupełnie świeżych podłożach wapiennych i cementowych. Ich odporność na działanie wpływów atmosferycznych jest niska i nie przekracza 2-3 lat. Asortyment barw jest bardzo ubogi i obejmuje wyłącznie kolory pastelowe, ze względu na słabą siłę wiązania pigmentów przez wapno oraz jego działanie wybielające. Przedozowywanie pigmentów w celu otrzymania kolorów pełnych lub półpełnych prowadzi do szybkiego wycierania się powłoki lub jej wymywania przez deszcze. Malowanie powinno wykonywać się przy dużej wilgotności powietrza. Podczas pogody suchej i upalnej niemoż­liwe jest związanie farby. Celowe jest dodawanie do tych farb chlorków wapnia lub magnezu jako utrzymujących wilgoć, co zmniejsza ryzyko ścierania się farby. W celu zwiększenia wytrzymałości, a przede wszystkim hydrofobowości powłok, dodaje się do farby pokost, stearynian glinu, ałun glinowo-potasowy lub roztwór szarego mydła.

13.4.2. Farby cementowe

Farby cementowe są to farby wodne, których spoiwem jest biały cement. W celu uzyskania powłok lepszej jakości stosuje się do farb cementowych, prócz pigmentów, jeszcze inne dodatki, które dłużej utrzymują wilgoć w świeżo wykonanej powłoce, jak higroskopijny chlorek wapniowy CaCI2 bądź też związki hydrofobowe, jak stearynian wapniowy. Polepszają one właściwości powłok, podwyższając ich wytrzymałość i wodoodporność. Korzystny jest również dodatek odpadów drobno włóknistego kurzu azbestowego i wapna, które zapobiegają osadzaniu się suchych składników w farbie, rozjaśniają farby i wpływają korzystnie na zwiększenie odporności na wodę i na czynniki mechaniczne.

Farbami cementowymi można malować, oprócz tynków, bezpośrednio cegłę, beton, prefabrykaty żużlo- i żwirobetonowe oraz płyty azbestowo-cementowe.

13.4.3. Farby krzemianowe

W farbach krzemianowych spoiwem jest roztwór wodny szkła wodnego potasowego. Spoiwo to musi odpowiadać określonym warunkom, a mianowicie stosunek dwutlenku krzemu do tlenku potasowego, tzw. moduł krzemowy, powinien mieścić się w granicach 1,5-3,5; optymalną wartością tego stosunku jest 2,5. Gęstość szkła wodnego potasowego powinna wynosić 1,4-1,18 g/cm3. Jako składniki suche stosuje się kredę malarską, piasek o przemiale cemen­towym, talk techniczny oraz alkalioodporne pigmenty.

Farby krzemianowe, wskutek przejścia rozpuszczalnego w wodzie szkła wodnego potasowego w nierozpuszczalne krzemiany wapniowe, cynkowe, barowe itp., tworzą trwałe, szczelne, przepuszczalne dla pary wodnej powłoki malarskie o dość znacznej wytrzymałości mechanicznej.

Dużym utrudnieniem przy pracy z tym materiałem jest krótki okres jego żywotności. Składniki suche zmieszane z roztworem szkła wodnego bardzo szybko twardnieją, co utrudnia malowanie dużych powierzchni.

Farby krzemianowe stosuje się do malowania elewacji budynków (mocne tynki cementowe i wapienno-cementowe, cegła, kamień) oraz pomieszczeń wewnętrznych budynków narażonych na stałe zawilgocenie (pralnie i suszarnie). Zalecane są także do malowania hal fabrycznych o mokrej technologii produkcji (fabryki celulozy, bielarnie w przemyśle tekstylnym itp.), a ponadto do malowa­nia drewna, gdyż mają częściowo właściwości ognioodporne.

Farby krzemianowe wytwarzane są w postaci dwóch składników: suchego proszku i tzw. fiksatywy. Pierwszy składnik to odpowiednio przygotowane pigmenty z wypełniaczami o. właściwym stopniu rozdrobnienia i doborze mieszanki. Fiksatywa jest to roztwór szkła wodnego potasowego o odpowiedniej gęstości. Obydwa te składniki miesza się na placu budowy i cedzi przez sito malarskie o 1200 otworów/cm2.

Farby krzemianowe można nakładać na świeże tynki cementowe i wapien­no-cementowe pod warunkiem, że są one już dostatecznie dojrzałe, to znaczy wykazują dostateczną wytrzymałość mechaniczną.

13.4.4. Farby klejowe

Farby klejowe są to farby wodne, w których spoiwem są kleje roślinne, zwierzęce lub syntetyczne (np. celulozowe). Zależnie od siły wiązania używa się ok. 2,5-5% kleju w stosunku do masy suchych składników. Suchymi skład­nikami są ton lub kreda pławiona z dodatkiem pigmentów. Sposób przygotowy­wania farb klejowych na budowach podano w tomie III "Budownictwa ogólnego".

W kraju produkuje się farby klejowe gotowe w postaci suchych mieszanek, które na budowie zarabia się tylko z wodą zgodnie z wytycznymi producenta. Spoiwem jest klej malarski.

Malowanie klejowe pozwala uzyskiwać powłoki o pięknej matowej fakturze i bogatej kolorystyce, lecz nie dające się zmywać wodą. Stosuje się je wyłącznie do malowania wewnętrznego wykonywanego na świeżych i starych tynkach cementowych, cementowo-wapiennych, wapiennych i gipsowych.

13.4.5. Farby kazeinowe

Do farb kazeinowych stosuje się jako spoiwo klej kazeinowy. Klejem tym jest rozpuszczalny w wodzie kazeinian alkaliczny, który w wyniku reakcji z wapnem tworzy nierozpuszczalny kazeinian wapniowy, odporny na działanie wody i czynników atmosferycznych.

Kleje kazeinowe otrzymuje się przez rozpuszczenie kazeiny kwasowej w wodnych roztworach wodorotlenków metali alkalicznych (np. sód, potas) i metali ziem alkalicznych (np. wapń, magnez). W wodzie kazeina jest nierozpusz­czalna.

Kazeina powinna być drobnosproszkowana (wielkość ziaren do 2 mm), barwy od białej do jasnokremowej, bez skawaleń i zapachu zgnilizny. Zawartość suchej kazeiny w kleju powinna wynosić ok. 77-82%.

Farby kazeinowe produkowane są za granicą w postaci gotowych, suchych mieszanek, które następnie wg podanego na etykiecie przepisu rozprowadza się do właściwej konsystencji. Stosuje się je do malowania podłoży mocnych i niepylących, jak tynki, beton i cegła, drewno i materiały drewnopochodne. Przygotowane fabrycznie mieszanki powinny być jednorodne pod wzglę­dem rozdrobnienia i barwy, bez grudek i skawaleń oraz bez zapachu zgnilizny. Rozprowadzone letnią wodą, powinny tworzyć z nią jednolite mieszaniny. Można również przygotować farby kazeinowe z kazeiny przez rozpusz­czenie jej za pomocą soli alkalicznych lub amoniaku (z dodatkiem antyseptyku). W ten sposób otrzymany klej kazeinowy miesza się z wypełniaczem oraz pigmentami.

Farba kazeinowa powinna być tak przygotowana, aby można ją było prawie w całości przecedzić przez sito o 1200 otworach/cm2.

13.4.6. Farby klejowe niegnilne

Za granicą stosuje się również tzw. farby klejowe niegnilne, oparte na klejach celulozowych,jak metyloceluloza lub karboksymetyloceluloza. Możnaje produkować w postaci suchych mieszanek, które na placu budowy zalewa się odpowiednią ilością wody i zostawia do spęcznienia na kilkanaście godzin, po czym farba jest gotowa do użytku. Farbami tymi można malować świeże wiglotne podłoża, gdyż nie ulegają procesom gnilnym. Przyrządza się z nich również plastyczne powłoki wewnętrzne, nadające się do modelowania wałkiem, grzebieniem itp., które dzięki plastyczności utrzymują swój kształt. W kraju produkuje się karboksymetylocelulozę pod nazwą handlową Glikocel.

13.5. Wyroby malarskie na spoiwach nierozpuszczalnych w wodzie

13.5.1. Wyroby olejne i syntetyczne

13.5.1.1. Pokost lniany. Pokost lniany jest produktem wygrzewania odbiał­czonego lub rafinowanego oleju lnianego w temperaturze 150-280°C, z dodat­kiem sykatyw. Gęstość pokostu wynosi 0,938-0,945 g/cm3. Stanowi on ciecz o specyficznym zapachu, z odcieniem żółtym do brunatnego.

Czas praktycznego wyschnięcia pokostu wynosi maksimum 24 godz. Stosuje się go w budownictwie do gruntowania drewna i tynków, które powinny być suche i dojrzałe.

Polipokost lniany stanowi zasykatyzowany 50-procentowy roztwór ok­sydowanego lub polimeryzowanego oleju lnianego w benzynie lakierniczej. Jest to żółtawa ciecz z odcieniem brunatnym, o zapachu benzyny. Polipokost powinien wykazywać czas praktycznego wyschnięcia najwyżej 24 godz. Liczba kwasowa wyrobu wynosi najwyżej 7, Stosuje się go do gruntowania drewna i tynków.

13.5.1.2. Farby olejne. Farby olejne stanowią jednorodne zawiesiny pig­mentów i wypełniaczy w spoiwie z preparowanych olejów schnących (pokostów lub polipokostów) na bazie oleju lnianego, tungowego itp. Jako rozcieńczacze zawierają one benzynę lakierniczą lub terpentynę. Farby olejne stosowane w budownictwie mogą mieć różny skład, a zwłaszcza różną zawartość spoiwa olejnego, w związku z czym wykonywane nimi powłoki mogą mieć różne właściwości. Rozróżnia się farby do robót wewnętrznych i zewnętrznych oraz farby podkładowe i nawierzchniowe.

Farby do robót wewnętrznych mają mniej spoiwa - 20-25%. Dają one powłoki o średnim połysku (tzw. połysku skorupy jaja) i dostatecznej wy­trzymałoŚci mechanicznej w warunkach pokojowych, ale ich odporność na wpływy atmosferyczne, jak również na działanie zmiennej temperatury, może być niewystarczająca.

Farby do robót zewnętrznych przyrządza się przeważnie na olejach preparowanych (polipokostach), których zawartość w farbie powinna wynosić co najmniej 30-35%. Do farb stosuje się bardziej wartościowe, światłotrwałe pigmenty, obciążników zaś dodaje się bardzo mało lub wcale. Powłoki z tych farb wykazują dobrą odporność na wpływy atmosferyczne, są bardziej elastyczne i wodoodporne od powłok nanoszonych farbami do wymalowań wewnętrznych, charakteryzuje je również lepszy połysk.

Farby olejne podkładowe, zwane również gruntowymi, służą do tzw. pierwszego malowania powierzchni. Na podłoże nieporowate, np. metale, nakłada się je bezpośrednio, przy czym mają one wówczas w swym składzie pigmenty pasywujące powierzchnię metalu, np. minię ołowianą, które przeciw­działają korozji lub są przynajmniej obojętne (np. naturalna czerwień żelazowa, biel cynkowa itp.). Na podłoża porowate, jak drewniane i drewnopochodne, tynki (zwłaszcza gipsowe), nakłada się je po uprzednim ich zaimpregnowaniu pokostem rozcieńczonym benzyną lakierniczą w stosunku 1: 1 lub polipokostem. Gruntowanie podłoża farbami podkładowymi ma na celu utworzenie szczelnej przegrody, osłaniającej podłoże przed działaniem warunków zewnętrznych i zabezpieczenie go przed wsiąkaniem spoiwa z farb nawierzchniowych. Farby podkładowe dają powłoki o słabym połysku (półmat), ale o dobrym kryciu. Ich wytrzymałość mechaniczna jest niewystarczająca wobec stosunkowo małej elastyczności, gdyż zawierają one mniej spoiwa do farb nawierzchniowych. Pokrywa się je następnie farbami nawierzchniowymi lub emaliami. Przy robotach bardziej odpowiedzialnych wykonuje się, między warstwą farby podkładowej i warstwą zewnętrzną, warstwę szpachlówki mającej na celu wyrównanie i wypełnienie wszelkich nierówności powierzchni, którą następnie przeszlifuje się.

Farby nawierzchniowe zawierają z zasady więcej spoiwa i są przyrządzane na olejach preparowanych (polipokostach). Mają lepszą rozlewność (dozwolone zaledwie ślady pędzla), a powłoki z nich wykonane charakteryzuje wyższy, jedwabisty połysk i większa wytrzymałość na uszkodzenia mechaniczne. Zada­niem farb nawierzchniowych jest ochrona przedmiotów przed działaniem szkodliwych czynników otoczenia i nadanie estetycznego wyglądu.

13.5.1.3. Lakiery i emalie olejne. Do robót malarskich o większch wymaga­ciach estetycznych i użytkowych stosuje się zamiast farb olejnych nawierzchniowych tzw. emalie olejne.

Emaliami nazywamy wyroby malarskie dające powłoki o właściwościach zbliżonych do emalii mineralnych wypalanych, a więc o wysokim połysku, gładkości, znacznej twardości i odporności na uszkodzenia mechaniczne. Emalie olejne stanowią zawiesiny pigmentów i obciążników w tzw. lakierach olejnych, a więc w spoiwach, w skład których oprócz olejów wchodzą żywice. Zależnie od rodzaju olejów i żywic oraz od stosunku obu tych składników błonotwórczych otrzymuje się wyroby o najrozmaitszych właściwościach i zastosowaniu.

Do wyrobu lakierów olejnych stosuje się przeważnie oleje lniane zagęsz­czone (polimeryzowane lub oksydowane), ewentualnie ich mieszaniny z olejem tungowym.

Z żywic naturalnych używa się wytopionych i estryfikowanych kopali oraz estrów kalafoniowych, z żywic sztucznych zaś stosuje się tzw. alkidale (nazwa polska rezoftale), żywice fenolowe modyfikowane kalafonią, tzw. albertole (nazwa polska: baltole), i inne.

W zależności od stosunku oleju do żywicy klasyfikujemy lakiery jako chude, półtłuste lub tłuste. W lakierach chudych stosunek oleju do żywicy wynosi 1:1 i mniej, w tłustych 3: 1 lub 4: 1 (wagowo). Im chudszy jest lakier, tym mniejsza jego wytrzymałość na działanie czynników atmosferycznych. Żywica nadaje powłoce lakierowej twardość i elastyczność oraz zwiększa połysk.

W budownictwie stosuje się zarówno lakiery olejne, jak i emalie olejne. Lakier olejny bezbarwny do robót wewnętrznych stosowany jest do lakiero­wania uprzednio zapokostowanych przedmiotów z drewna nie narażonych na wpływyatmosferyczne.

Tak zwany lakier olejny bezbarwny wodoodporny używany jest na ostatnią warstwę powłoki malarskiej nakładanej na elementy z drewna i stali narażone na działanie wpływów atmosferycznych.

Lakier olejny bezbarwny do podłóg służy do pokrywania podłóg drew­nianych, tzw. białych, uprzednio zapokostowanych lub pomalowanych farbą olejną.

Emalie, podobnie jak farby nawierzchniowe, produkuje się również do robót zewnętrznych i wewnętrznych.

Emalie olejne zewnętrzne nadają się do malowania stolarki budowlanej i innych przedmiotów z drewna, elementów metalowych i tynków narażonych na wpływy atmosferyczne.

Emalie olejne wewnętrzne stosuje się w przypadku malowania przedmiotów jak wyżej, ale znajdujących się wewnątrz pomieszczeń. W zasadzie tworzą one powłoki nawet o większej odporności na działanie mechaniczne i zmywanie wodą z mydłem niż powłoki zewnętrzne, ale ich odporność na działanie światła słonecznego i wpływów atmosferycznych jest niewystarczająca.

Emalie olejne wodoodporne używane są do malowania przedmiotów drewnianych, lamperii i powierzchni metalowych narażonych na stałe działanie wilgoci i wody.

Emalie do grzejników centralnego ogrzewania stosuje się do malowania powierzchni metalowych wewnątrz budynków narażonych na temperaturę do 80°C. Maluje się nimi powierzchnie bezpośrednio, tj. bez podkładu olejnego. Wyroby olejne w ogólności wymagają odpowiedniego przygotowania powierzchni przed malowaniem. Powierzchnie metalowe powinny być oczysz­czone od rdzy i zendry oraz odtłuszczone. Drewno przed malowaniem powinno być wysuszone, zaimpregnowane środkiem grzybobójczym lub co najmniej zapokostowane, sęki zaś zaizolowane roztworem szelaku itp.

13.5.1.4. Emalie syntetyczne. Nazwą tą określa się na ogół jednorodne zawiesiny pigmentów i wypełniaczy w spoiwie opartym przeważnie na żywicach ftalowych modyfikowanych olejami schnącymi, w rozpuszczalnikach organicz­nych. Tworzą one po wyschnięciu powłoki o wysokim połysku, twarde i elastyczne, o znacznej odporności na wpływy atmosferyczne i o mniejszej - w stosunku do farb i emalii olejnych - wrażliwości na działanie świeżych, alkalicznych podłoży cementowych i wapiennych.

13.5.1.5. Zastosowanie wyrobów lakierowych olejnych i syntetycznych. Wyroby lakierowe olejne i syntetyczne stosuje się do malowania tynków w pomieszczeniach, którym stawia się wysokie wymagania higieniczne (szpitale, szkoły, sklepy itp:) oraz w pomieszczeniach narażonych na działanie wilgoci i uszkodzenia mechaniczne (lamperie w kuchniach i łazienkach), a także do malowania stolarki drewnianej oraz elementów metalowych wewnątrz budyn­ków.

Do pierwszego malowania dojrzałych i zapokostowanych tynków, elemen­tów drewnianych i metalowych, nie wymagających specjalnego zabezpieczenia przeciwrdzewnego, stosuje się następujące wyroby produkcji krajowej:

a) farby do gruntowania:

- olejne ogólnego stosowania (BN-79/6113-67),

- ftalowa ogólnego stosowania (BN - 79/6113-68),

- ftalowe modyfikowane do podłóg (BN-80/6113-53),

- ftalowa kopolimeryzowana akrylowana do stolarki budowlanej (BN-86/6113-81),

- ftalowa kopolimeryzowana akrylowana na stolarkę budowlaną biood­porna (BN-86/6113-82);

b) farby nawierzchniowe olejne i ftalowe ogólnego stosowania (BN- 79/6113-44);

c) emalie (jako ostatnią powłokę na powierzchniach o wyższych wymaga­niach estetycznych):

- olejno-żywiczne i ftalowe ogólnego stosowania (BN- 76/6115-38), - ftalowe ogólnego stosowania Emolak (BN-78/6115-70),

- olejno-żywiczne wodoodporne (BN-75/6115-02)

lub lakier ftalowy kopolimeryzowany schnący na powietrzu styrenowany (BN- 75/6114-86).

13.5.1.6. Lakiery i emalie chemoutwardzalne. Wyrobami chemoutwardzal­n y m i określa się produkty dwuskładnikowe malarskie, złożone z podstawowego materiału w postaci roztworu żywicy mocznikowo- i melaminowo-formaldehy­dowej lub ftalowej oraz tzw. utwardzacza, który dodany do żywicy przed użyciem, powoduje twardnienie powłoki w temperaturze normalnej.

Lakiery i emalie chemoutwardzalne stosowane są do malowania powierz­chni z drewna i z materiałów drewnopochodnych (parkietów drewnianych, mebli wbudowanych, stolarki budowlanej, płyt pilśniowych, paździerzowych itp.). Tworzą one powłoki twarde, o wysokim połysku, odporne na zarysowanie, działanie wody, roztworów alkalicznych, detergentów, spirytusu, tłuszczów itp. Wyrobów chemoutwardzalnych nie wolno stosować do malowania tynków i betonów na spoiwie cementowym i wapiennym, ponieważ kwas zawarty w utwardzaczu reaguje z tymi podłożami, niszcząc je, a równocześnie sam ulega zobojętnieniu, w związku z czym powłoka nie ma warunków do utwardzenia się i wykazuje trwałe właściwości lepienia się. Nie należy również stosować wyrobów chemoutwardzalnych do malowania wyrobów metalowych ze względu na możliwość ich korozji.

W budownictwie znajdują zastosowanie następujące wyroby chemoutwar­dzalne:

- farby chemoutwardzalne na stolarkę budowlaną (BN-77/6113-46), - emalie chemoutwardzalne na drewno (BN-79/6115-14),

- lakiery chemoutwardzalne na drewno (BN-78/6114-66).

W zakładach produkcji stolarki budowlanej stosowany jest zestaw wyro­bów chemoutwardzalnych:

- farba chemoutwardzalna do gruntowania popielata,

- emalia chemoutwardzalna na stolarkę budowlaną do elektrostatycz­nego natrysku biała.

Elementy stolarki pomalowane tą emalią suszy się w suszarniach tunelo­wych w temperaturze wzrastającej od 30 do 6O°C.

13.5.1.7. Farby silikonowe. Do wykonywania powłok elewacyjnych na powierzchniach cementowych, cementowo-wapiennych i betonowych stosowa­ne są farby silikonowe. Opracowane w kraju do tego celu farby silikonowe o nazwie Silem a stanowią mieszaninę dyspersji wodnej żywicy metylosilikonowej w pigmentach nieorganicznych z wypełniaczami (Świadectwo ITB nr 473/83). Stosowanie tych farb do wymalowań elewacyjnych wymaga uprzedniego gruntowania podłoży odpowiednimi preparatami silikonowymi (Silaki, Ahyd­rosile).

Wymagania dla farb silikonowych opartych na roztworze żywicy metylo­silikonowej podane są w normie BN-82/6113- 75.

13.5.2. Wyroby malarskie antykorozyjne

Wyroby malarskie, zwłaszcza z żywic syntetycznych, stosuje się szeroko w budownictwie do wykonywania powłok ochronnych na elementach i kon-

strukcajch metalowych, betonowych, żelbetowych oraz drewnianych w celu zabezpieczenia ich przed korozją atmosferyczną i przemysłową. Wyroby do powłokowych zabezpieczeń antykorozyjnych oprócz dobrej przyczepności do podłoża powinny charakteryzować się dostateczną odpornością na działanie środowiska, w którym pracują, oraz dobrą współpracą z materiałem podłoża wykazując elastyczność (nie mogą być kruche).

Wśród wyrobów tych wyróżnia się grupę materiałów malarskich przeciw­rdzewnych do ochrony stali oraz bardzo liczną grupę wyrobów malarskich chemoodpornych, przede wszystkim z żywic syntetycznych o wysokiej odporno­Ści chemicznej.

13.5.2.1. Farby przeciwrdzewne. Elementy i konstrukcje stalowe można chronić przed rdzewieniem za pomocą powłok malarskich na zasadzie:

a) izolacji mechanicznej polegającej na nałożeniu na oczyszczoną od rdzy i odtłuszczoną powierzchnię stali szczelnej powłoki, nie dopuszczającej do stali tlenu i wilgoci z powietrza (np. powłoki z lakierów bitumicznych); ochronę taką stosuje się głównie do konstrukcji znajdujących się pod dachem lub pod ziemią, b) izolacji o charakterze elektrochemicznym, przez wytwarzanie na zabez­pieczonej powierzchni odczynu zasadowego za pomocą odpowiednio dobranych substancji, tzw. pasywujących. Odgrywają one rolę inhibitorów korozji od­działujących chemicznie na rdzę i powstrzymujących proces jej tworzenia się. Ten typ ochrony stali osiąga się za pomocą farb przeciwrdzewnych, z których najbardziej znaną jest farba na minii ołowianej. Ochronę taką stosuje się do konstrukcji narażonych bezpośrednio na wpływy atmosferyczne. Zabezpieczenie przeciwrdzewne elementów i konstrukcji stalowych wyko­nuje się w postaci powłok wielowarstwowych (co najmniej trójwarstwowych) złożonych z:

a) warstwy tzw. gruntu rdzochronnego wykonanego z farb zawierających pigmenty o właściwościach pasywowania powierzchni metalu (np. minii ołowia­nej bądź z farb na pyłach metalicznych, stanowiących ochronę anodową - np. farby na pyle cynkowym);

b) z warstwy pośredniej i warstwy zewnętrznej przeznaczonych do ochro­ny warstwy gruntowej przed uszkodzeniem mechanicznym i dostępem wilgoci i wody oraz promieniowania słonecznego.

Pigmenty zastosowane do warstwy pośredniej i zewnętrznej powinny zapewniać odporność i nieprzenikliwość powłoki przeciwrdzewnej, a więc mieć odpowiednią siłę krycia, twardość i możliwie blaszkowatą strukturę oraz zdolność do odbijania promieni słonecznych. Stosuje się tu grafit, czerwień żelazową naturalną (tzw. minię żelazową), biel cynkową, pył aluminiowy itp. Oleje i żywice stosowane w farbach przeciwrdzewnych dobiera się pod kątem maksymalnej ich odporności na procesy ,Starzenia się. Do warstwy gruntowej używa się oleju lnianego o niskiej liczbie kwasowej, gdyż zapewnia on dobrą przyczepność do metalu i może reagować z minią ołowianą, tworząc tzw. mydła ołowiane wykazujące właściwości pasywujące. Czasami stosuje się żywice alkidowe (ftalowe) modyfikowane olejami schnącymi. Ze względu na zjawisko

starzenia się spoiw olejnych, połączonego z wytwarzaniem się produktów kwaśnych, farby do gruntowania żelaza zawierają niewielką ilość spoiwa (ok. 15%). Powoduje to, że powłoka taka nie jest odporna na uszkodzenia mechaniczne, dlatego też zagruntowana, np. przy użyciu minii, stal powinna być możliwie szybko pomalowana następnymi warstwami farb przeciwrdzewnych do tzw. pierwszego i drugiego malowania, które chronią warstwę farby miniowej od uszkodzeń.

Farby gruntujące. W kraju produkuje się następujące rodzaje farb przeciw­rdzewnych do gruntowania powierzchni stalowych: a) farbę olejną do grun­towania przeciwrdzewną miniową 80-procentową, b) farby ftalowe do grun­towania przeciwrdzewne chromianowe (BN-87/6113-19),

c) farby przeciwrdzewne cynkowe, stanowiące zawiesiny pyłu cynkowego w roztworze takich substancji błonotwórczych, jak chlorokauczuk, kopolimery winylowe, polistyren itp. Zawartość pyłu cynkowego, tzw. wysokometalicznego, w farbie wynosi ok. 90% w przeliczeniu na składniki nielotne. Przykładem takiej farby jest farba chlorokauczukowa do gruntowania przeciwrdzewna cynkowa szara metaliczna (BN-76/6113-22);

d) farbę chlorokauczukową do gruntowania przeciwrdzewną, zwaną chro­mianową czerwoną tlenkową (BN-75/6113-16),

Do gruntowania powierzchni stalowych nie narażonych na stałe działanie czynników atmosferycznych (np. konstrukcji stalowych wewnątrz budynków) można stosować farby podkładowe bezminiowe, zawierające w charakterze spoiwa stopy olejowo-żywiczne z przewagą oleju lnianego, o niskim stopniu zagęszczenia, a jako składniki suche - obojętną naturalną czerwień żelazową, biel cynkową, kredę strącaną i szpat ciężki. Przykładem takiej farby jest farba ftalowa do gruntowania dla taboru kolejowego UJC nr 3 czerwona tlenkowa, stanowiąca zawiesinę żółcieni cynkowej i czerwieni żelazowej w roztworze żywicy ftalowej w rozpuszczalnikach organicznych z dodatkiem środków pomocniczych i sykatyw (BN- 75/6113-21).

Odznacza się ona dobrymi właściwościami antykorozyjnymi oraz krótkim czasem schnięcia (czas praktycznie całkowitego wyschnięcia - do 6 godz.). Farby miniowe mają ograniczoną trwałość i powinny być zużyte najdalej w ciągu 8 tygodni od daty produkcji, gdyż twardnieją nieodwracalnie i nie nadają się do użytku. Powtórne ich przecieranie lub rozcieńczanie benzyną lub nawet pokostem - czasem praktykowane przez malarzy - jest niedopuszczalne, gdyż grozi to łuszczeniem się powłoki.

Dobre właściwości antykorozyjne wykazuje farba antykorozyjna na pyle cynkowym. Cynk mający potencjał elektrochemiczny niższy od żelaza zabez­piecza je przed korozją na zasadzie tzw. ochrony anodowej. Do ochrony konstrukcji stalowych w warunkach agresywnej atmosfery przemysłowej zaleca się stosowanie farb chlorokauczukowych podkładowych rdzochronnych czer­wonych przygotowanych na minii żelazowej, stanowiących zawiesinę tego pigmentu i obciążników w roztworze rozpuszczalnikowym kauczuku chloro­wanego i żywic alkidowych. Jako warstwę pośrednią i warstwę zewnętrzną powłoki należy wtedy stosować emalie chlorokauczukowe.

Farby nawierzchniowe. Do wykonywania przeciwrdzewnych powłok na­wierzchniowych na powierzchniach konstrukcji i elementów stalowych uprzed­nio zagruntowanych farbami przeciwrdzewnymi przygotowanymi na minii ołowianej i pyle cynkowym lub zagruntowanych farbami podkładowymi ogólnego .stosowania używa się farby olejne i ftalowe nawierzchniowe ogólnego stosowania.

Przy malowaniu farbami ftalowymi konstrukcji stalowych narażonych na st.ałe działanie czynników atmosferycznych (mosty, słupy wysokiego napięcia

I in.) stosuje Się. farby w kolorze szarym jasnym lub szarym średnim, ponieważ zawieraj.ą one, jako podstawowy pigment, biel cynkową, która jest odporna na czynniki atmosferyczne, a ponadto kolory te mało się brudzą. Farb tych nie wolno nakładać na powierzchnie uprzednio pomalowane lakierami bitumicz­nymi.

Lakiery bitumiczne. Do zabezpieczania. przed korozją konstrukcji stalo­wych, zbiorników metalowych, rur kanalizacyjnych, wodociągowych itp. za­instalowanych pod ziemią oraz wewnątrz budynków przemysłowych, stosuje się bezposrednio, bez gruntowania bądź na gruncie z farby miniowo-ołowianej lub z farby syntetycznej (ftalowej) bezminiowej czerwonej tlenkowej, lakiery bitumi­czne. Stanowią one roztwory asfaltów naturalnych lub ponaftowych bądź paków uzyskanych po destylacji smoły pogazowej w rozpuszczalnikach organicznych. Lakiery te tworzą powłoki czarne o wysokiej odporności na działanie wilgoci I wody oraz kwaśnych oparów, słabych kwasów, ługów i roztworów solnych. Wadą.ich jest brak odporności na promieniowanie słoneczne, które 'powoduje pękanie, kruszenie i łuszczenie się powłok, w związku z czym nie powinny być stosowane w warunkach bezpośredniego działania czynników atmosferycznych. Przykładem lakieru bitumicznego produkcji krajowej jest tzw. lakier asfaltowy ogólnego stosowania czarny (BN- 75/6114-01) oraz lakier asfaltowy modyfiko­wany kwasoodporny czarny (BN- 78/6114-58).

13.5.2.2. Farby chemoodporne. Do ochrony powierzchniowej konstrukcji budowl.anych i urządzeń produkcyjnych w zakładach przemysłowych przed działaniem agresywnych substancji ciekłych lub gazowych stosuje się pokrycie ochronne, zazwyczaj wielowarstwowe, stanowiące układy odpowiednio do­branych powłok z farb chemoodpornych. Układy te mają łączną grubość co najmniej 150- 200 mikrometrów w celu zapewnienia ich dostatecznej szczelności na dyfuzję gazów i pary wodnej.

Wyroby lakierowe chemoodporne oparte są na substancjach błonotwór­czych o wysokiej odporności chemicznej, jak: chlorowany kauczuk, chlorowany polIchlorek winylu, zywice epoksydowe, żywice poliuretanowe oraz fenolo­wo-formaldehydowe. Wyroby te zawierają chemoodporne zmiękczacze (jak chlorowane dwufenyle, chloroparafina itp.) oraz odporne chemicznie pigmenty I wypełniacze, jak biel barytowa, biel tynkowa, zielony tlenek chromu itp. Farby i emalie chlorokauczukowe stanowią jednorodne zawiesiny chemo­odpornych pigmentów i wypełniaczy w roztworze chlorowanego kauczuku w węglowodorach aromatycznych z dodatkiem niezmydlających się zmiękczaczy

(palstyfikatorów). Powłoki z tych wyrobów odznaczają się znaczną twardością, elastycznością, odpornością na ścieranie oraz na działanie substancji agresyw­nych o charakterze kwaśnym i alkalicznym w temperaturze do 80°C, a także na działanie atmosfery przemysłowej i morskiej. Stosuje się je do zabezpieczania podłoży metalowych, drewnianych i betonowych przed czynnikami agresyw­nymi o różnym stężeniu.

Wyróżnia się:

- farby podkładowe (BN-67/6113-35) i emalie chlorokauczukowe ogÓl­nego stosowania (BN- 76/6115-17) o zmniejszonej odporności chemicznej, a mia­nowicie odporne na działanie czynników atmosferycznych,

- farby podkładowe i emalie chlorokauczukowe chemoodporne (BN- 73/6115-18).

Farby i emalie poliwinylowe stanowią zawiesinę pigmentów i wypeł.niaczy w roztworze rozpuszczalnikowym kopolimeru chlorku winylu i eteru izo­butylowego bądź chlorowanego polichlorku winylu z dodatkiem niezmy­dlających się plastyfikatorów lub preparowanych olejów roślinnych. Przemysł krajowy produkuje te wyroby w dwóch wersjach: jako farby i emalie ogólnego stosowania (BN-73/6113-14, BN-74/6115-16) oraz jako farby i emalie chemo­odporne (BN-73/6113-17, BN-73/6115-15). Pierwsze z nich przeznaczone są do ochronnego malowania elementów i konstrukcji stalowych oraz powierzchni betonowych, tynków, płyt azbestowo-cementowych suchych i dojrzałych, a także powierzchni drewnianych uprzednio zapokostowanych, jeżeli w otaczającym środowisku występują czynniki o małej i średniej agresywności. Wyroby poliwinylowe chemoodporne, zawierające zamiast preparowanych olejów roślin­nych niezmydlające się plastyfikatory oraz chemoodporne pigmenty i wypeł­niacze, znajdują zastosowanie do zabezpieczania konstrukcji stalowych, żel­betowych i drewnianych oraz otynkowanych murów przed działaniem silnie agresywnych czynników chemicznych stałych, ciekłych i gazowych.

W fabrykach chemicznych, koksowniach, hutach itp. stosuje się pokrycie wielowarstwowe złożone z farb podkładowych poliwinylowych chemoodpor­nych oraZ z emalii poliwinylowych chemoodpornych. Grubość pokrycia wynosi: dla betonów ok. 150 mikrometrów (3- 4 warstwy), a dla konstrukcji metalowych ok. 175-210 mikrometrów (4-6 warstw).

Przy ochronnym malowaniu powierzchni metali nieżelaznych (aluminium, cynk oraz stopy metaliczne), w celu zapewnienia odpowiedniej przyczepności powłokom poliwinylowym nawierzchniowym, stosuje się tzw. grunt reaktywny dwuskładnikowy żółty. Do bezpośredniego malowania powierzchni ocynkowa­nych służy farba poliwinylowa o symbolu KTM 1317-759-585-109, będąca zawiesiną pigmentów i wypełniaczy w mieszaninie żywicy winylowej i poli­estrowej w rozpuszczalnikach organicznych z dodatkami plastyfikatorów (Świa­dectwo ITB nr 745/89).

Farby i emalie epoksydowe. Wyroby malarskie epoksydowe stanowią wyroby dwuskładnikowe, w których jeden składnik (A) stanowi zawiesinę pigmentów i wypełniaczy w roztworze żywicy epoksydowej, a drugi składnik (B) stanowi utwardzacz poliamidowy lub addukt aminowy. Składniki te miesza się

bezpośrednio przed użyciem farby. Są one stosowane w przypadkach potrzeby zabezpieczenia konstrukcji i urządzeń metalowych, betonowych lub drew­nianych przed działaniem zimnych i gorących ługów, roztworów kwasów i soli oraz benzyny, olejów mineralnych, produktów spożywczych, smarów o tem­peraturze do 80°C. Podłoża metalowe pokrywa się emalią epoksydową chemo­odporną, po ich uprzednim zagruntowaniu farbą epoksydową podkładową rdzochronną (BN- 78/6113-32), tworząc pokrycie wielowarstwowe (4- 6 warstw) o łącznej grubości do 200 mikrometrów. Podłoża betonowe wyrównuje się naprzód gruntoszpachlówką epoksydową bezrozpuszczalnikową (wg BN-74/6112-16), która stanowi również wyrób dwuskładnikowy, a następnie po 24 godzinach pokrywa się 2-4 warstwami emalii epoksydowej chemoodpornej (wg BN-81/6115-41) lub lakieru epoksydowego chemoodpornego (BN-82/6114-40). W przypadkach gdy kolor pokrycia ochronnego nie ma znaczenia, można stosować na podłożach stalowych, betonowych i drewnianych bezpośrednio, bez gruntowania, lakier bitumiczno-epoksydowy (wg BN-66/6114-37) po wymieszaniu go z utwardzaczem aminowym. Dzięki właś­ciwościom tiksotropowym uzyskuje się, po dwukrotnym nałożeniu lakieru, pokrycie ochronne grubości 0,4- 0,8 mm. Pokrycie to, barwy czarnej o lakiero­wym połysku, wykazuje dobrą przyczepność do stali i betonu, wysoką twardość i odporność na uszkodzenia mechaniczne, jest odporne na działanie wody, zasad, kwasów, agresywnych par i gazów oraz rozpuszczalników asfaltowych.

W kraju wytwarzane są specjalne farby epoksydowe do zbiorników (BN-79/6113-50) oraz biała emalia epoksydowa do zbiorników do przechowy­wania produktów spożywczych (BN-78/6115-74).

Do zabezpieczania powierzchni drewnianych w budownictwie miesz­kaniowym przeznaczony jest dwuskładnikowy lakier epoksydowy Drewepox (Świadectwo ITB nr 708/88). Pierwszy składnik stanowi roztwór żywicy epoksydowej w rozpuszczalnikach organicznych, drugi składnik jest roztworem utwardzającej (sieciującej) żywicy poliamidowej.

Lakiery i emalie poliuretanowe. Żywice poliuretanowe powstają w wyniku reakcji poliaddycji żywic poliestrowych lub polieterowych zwanych ogólnie poliolami, z poliizocyjanianami. Wyroby lakierowe poliuretanowe występują więc jako dwuskładnikowe: pierwszy składnik (A) stanowi roztwór rozpuszczal­nikowy pigmentowanej (emalie) bądź niepigmentowanej (lakiery) Żywicy poliest­rowej lub polieterowej, drugim zaś składnikiem (B) jest roztwór żywicy poliizocyjanianowej. Produkty poliaddycji na bazie żywic polieterowych od­znaczają się dużą odpornością na alkalia i stanowią cenny materiał powłoko. twórczy do malowania świeżych alkalicznych podłoży betonowych.

W budownictwie zagranicznym znajdują zastosowanie kombinacje lakie­rów poliuretanowych z nitrocelulozą lub smołą pogazową, jak również lakiery i emalie poliuretanowe jednoskładnikowe, stanowiące wielocząsteczkowe produ­kty poliaddycji z odpowiednich polioli z nadmiarem poliizocyjanianu. Po­wstające poliuretany są jeszcze rozpuszczalne i ulegają usieciowaniuza pomocą (będących w nadmiarze) grup NCO, przechodząc pod wpływem wilgoci powiet­rza w stan nierozpuszczalny.

Główną zaletą wyrobów poliuretanowych jest tworzenie w normalnej temperaturze, przy normalnej wilgotności powietrza, pokryć lakierowych, które pod względem twardości, elastyczności, odporności na zarysowanie i ścieranie dorównują najlepszym lakierom piecowym. Pokrycia poliuretanowe są odporne na działanie wody, rozpuszczalników organicznych oraz chemikaliów. Poliuretany oparte na alifatycznych poliizocyjanianach są ponadto nie żółknące, odporne na promieniowanie ultrafioletowe i podczas dłuższej eksploatacji nie zatracają połysku. Czas całkowitego utwardzania się pokryć wynosi od 2 do 24 godz.

Wysokie wskaźniki mechaniczne i wytrzymałościowe pokryć poliuretano­wych są wykorzystywane przy wykańczaniu powierzchni parkietów drew­nianych oraz posadzek betonowych. Pokrycia te zabezpieczają powierzchnię tych ostatnich przed ścieraniem się i pyleniem, a równocześnie nadają im właściwości chemoodporne. Wyroby poliuretanowe są również doskonałym materiałem do ochronno-dekoracyjnego wykańczania powierzchni. Znajdują zastosowanie do wykańczania płyt elewacyjnych z metalu, betonu lub tworzyw sztucznych. Powłoki te, o wyglądzie emalii mineralnych, o wysokim i trwałym połysku, nie brudzą się i są łatwe do oczyszczania, a ponadto są twarde i nieścieralne.

13.5.3. Farby emulsyjne i dyspersyjne

Farby emulsyjne i dyspersyjne są to materiały malarskie pigmentowane, przygotowane na spoiwie z emulsji wodnej wielkocząsteczkowych (organicz­nych) substancji błonotwórczych, czyli z trwałej zawiesiny tych substancji rozproszonych w fazie wodnej w postaci drobniutkich kuleczek średnicy od ułamka mikrometra do kilku mikrometrów.

Jeżeli spoiwo emulsyjne przygotowane zostało przez zemulgowanie ciekłej lub stałej (w stanie stopionym) substancji błonotwórczej (np. oleju schnącego, żywicy ftalowej i in.), to farby na takich spoiwach przyjęto określać mianem farb emulsyjnych. Jeżeli natomiast spoiwem jest dyspersja wodna wielkocząstecz­kowej substancji błonotwórczej, wytworzonej ze związków o małej cząsteczce (zwanych monomerami) w procesie tak zwanej polimeryzacji lub kopolimeryza­cji emulsyjnej (patrz rozdział 9), to takie materiały malarskie nazywamy farbami dyspersyjnymi.

Farby emulsyjne i dyspersyjne odgrywają we współczesnym budownictwie decydującą rolę przy wykończeniu zewnętrznych i wewnętrznych powierzchni budynków oraz ich ochronie przed działaniem czynników szkodliwych dla otoczenia, wykazując pod tym względem wiele zalet, których nie mają tradycyjne wyroby malarskie przygotowane z wielkocząsteczkowych, nieemulgowanych, organicznych substancji błonotwórczych, czyli farby i emalie olejne lub syn­tetyczne.

Powłoki z farb emulsyjnych są szybkoschnące (od 30 min. do 2 godz.), zmywalne, elastyczne, odporne na zarysowania i nieścieralne, przy czym ich odporność na działanie wody, różnych substancji chemicznych oraz czynników

atmosferycznych niewiele ustępuje odporności powłok wykonanych z tradycyj­nych, nieemulgowanych wyrobów malarskich na tych samych substancjach błonotwórczych. Ważną dla budownictwa uprzemysłowionego zaletą tych farb jest również możliwość pokrywania nimi niezupełnie suchych podłoży, nawet o znacznej porowatości, wynikającą z mikroporowatej, przepuszczalnej dla pary wodnej i powietrza, struktury powłok z farb emulsyjnych, przez które wilgoć zawarta w podłożu może swobodnie przenikać. Wytwarzają one powłoki matowe, które lepiej maskują drobne defekty powierzchni podłoża niż powłoki z farb lub emalii olejnych i syntetycznych, odznaczających się mniejszym lub większym połyskiem. Stanowią zatem pełnowartościowe materiały malarskie do wykończania wnętrz i elewacji budynków w pełni odpowiadające pod względem funkcjonalno-użytkowym potrzebom współczesnego budownictwa. Nieznajo­moŚĆ ich niektórych cech może jednak doprowadzić do niewłaściwego stosowa­nia tych farb i w wyniku tego do szybkiego niszczenia się powłok z farb emulsyjnych. Dotyczy to szczególnie przypadku pękania, łuszczenia się i od­padania od podłoża pokryć elewacyjnych. Wykonując pokrycie elewacyjne z tych farb, należy przede wszystkim uwzględniać, że wyroby emulsyjne są nieodporne na mróz. Przemarznięcie tych farb podczas transportu lub składowa­nia może spowodować ich nieodwracalne zniszczenie. Nie można również elewacyjnych robót malarskich wykonywać w temperaturze poniżej 10°C, gdyż powłoki emulsyjne są wtedy mocno porowate, kruche, słabe mechanicznie, źle przyczepne do podłoża.

Najczęstszą przyczyną niszczenia elewacyjnych powłok z farb emulsyjnych jest pokrywanie nimi świeżych, niedostatecznie skarbonizowanych tynków wapiennych. Przedwczesne pomalowanie takich tynków farbą emulsyjną wstrzy­muje w znacznym stopniu proces ich karbonizacji (pochłaniania dwutlenku węgla CO2 z powietrza), w związku z czym pozostają one słabe i pylące. Na takim słabym podłożu stosunkowo mocna powłoka emulsyjna ulega ścinaniu pod wpływem naprężeń wytwarzających się przy zmianach wilgotności i temperatury otaczającego powietrza, łuszcząc się zazwyczaj wraz z cieniutką warstewką pylącego podkładu. Można zatem farbami emulsyjnymi malować podłoże jeszcze wilgotne, ale równocześnie muszą być one dostatecznie dojrzałe, mocne i niepylące. Podłoża o znacznej porowatości, jak gips, beton komórkowy, należy przed malowaniem silnie nawilżać wodą i pierwsze ich malowanie wykonywać farbą rozcieńczoną wodą w stosunku od 1: 1 do 1: 3 (farba: woda).

Należy również zwrócić uwagę, że do malowania silnie alkalicznych podłoży betonowych oraz tynków cementowych i wapienno-cementowych nadają się tylko farby dyspersyjne na spoiwach z alkalioodpornych żywic i kauczuków syntetycznych, jak żywice akrylowe, kopolimery akrylowo-styreno­we oraz kopolimery butadienostyrenowe. Nie nadają się w takich przypadkach natomiast farby emulsyjne (dyspersyjne) na estrach poliwinylowych (takich jak np. polioctan winylu) oraz na żywicach ftalowych modyfikowanych kwasami tłuszczowymi. Polioctan winylu ulega w zetknięciu z alkalicznym podłożem procesowi tzw. hydrolizy alkalicznej z wytworzeniem rozpuszczalnego w wodzie alkoholu poliwinylowego. Wskutek działania czynników atmosferycznych po-

538

wodujących pęcznienie i stopniowe wymywanie zmydlonej żywicy z powłoki następuje pogorszenie się przyczepności powłoki do podłoża oraz stosunkowo szybka utrata jej elastyczności i wytrzymałości mechanicznej, a więc stopniowa jej destrukcja.

W kraju produkuje się wiele farb emulsyjnych, jak np. farby emulsyjne na dyspersji wodnej polioctanu winylu, pod nazwą handlową Polinit, farby emulsyjne na dyspersji kopolimeru akrylowo-styrenowego (Emolit), farby emul­syjne na dyspersji kopolimeru butadienowo-styrenowego (Styronit), farby emul­syjne na dyspersji żywicy styrenowo-akrylowej (Akrylit). Obecny asortyment farb emulsyjnych ulega stałemu rozszerzaniu o nowe opracowania wyrobów. z których niektóre scharakteryzowano w tym rozdziale.

F arby emulsyjne Polinit (BN-80/6117-02), stanowiące jednorodne zawiesi­ny pigmentów i wypełniacze w dyspersji wodnej polioctanu winylu, są pełnowar­toŚciowym materiałem malarskim do malowania wewnętrznych i zewnętrznych powierzchni budynków. Tworzą one elastyczne, zmywalne i trwałe w eksplo­atacji powłoki,jeśli maluje się nimi mocne, niepylące i dostatecznie dojrzałe tynki i powierzchnie betonowe. Nie powinny być natomiast stosowane na świeżych, silnie alkalicznych podłożach betonowych. i cementowych oraz słabych, niedo­statecznie skarbonizowanych tynkach wapiennych i wapienno-cementowych, ponieważ mogą wówczas ulegać pękaniu i łuszczeniu się. Dotyczy to szczególnie powłok kładzionych na tynkach zewnętrznych. Powłoki elewacyjne z farb Polinit mają również tę wadę, że brudzą się trwale pod wpływem pyłów atmosferycz­nych, co ma znaczenie przy wykańczaniu nimi elewacji budynków w zagłębiach przemysłowych o znacznym zapyleniu atmosfery, np. na Górnym Śląsku. Po stosunkowo krótkiej eksploatacji (1- 2 lata), powłoki zatracają swą pierwotną kolorystykę i szarzeją.

Produkowane są także farby emulsyjne polioctanowinylowe Polinit ognio­ochronne (BN-81/6117-04), zawierające związki chemiczne o działaniu ognio­ochronnym. Substancje te w podwyższonej temperaturze rozkładają się z wy­dzieleniem gazów niepalnych, odcinających dostęP tlenu z powietrza.

F arba emulsyjna N obilit (Świadectwo ITB nr 736/89) wytwarzana jest takŻe z dyspersji wodnej polioctanu winylu z dodatkiem metylocelulozy. Przeznaczona jest do wymalowań wewnętrznych budynków, podobnie jak farba emulsyjna wysokokryjąca (Świadectwo ITB nr 704/88).

Farba emulsyjna Maleinol S (Świadectwo ITB nr 748/89) produkowana w dyspersji wodnej kopolimeru octanu winylu i maleinianu dwubutylu prze­znaczona jest do malowania powierzchni tynków cementowych, cemento­wo-wapiennych i gipsowych wewnątrz budynków oraz tynków i betonu na zewnątrz (elewacje).

Farby emulsyjne Emolit (BN-64/6117-01), przygotowane na dyspersji akrylowo-styrenowej są bardziej odporne na działanie świeżych, alkalicznych podłoży budowlanych. Przewidziane są w zasadzie do wykańczania tylko wnętrz i elewacji budynków (głównie obiektów przemysłowych) narażonych na działa­nie atmosfery wilgotnej i agresywnej. Powłoki z tych farb są natomiast mniej elastyczne od powok z farb Polinit.

Farby emulsyjne Styronit (Świadectwo ITB nr 302/77) przygotowane na dyspersji kauczuku butadieno-styrenowego, tworzą powłoki o znacznej elastycz­ności, wysokiej wodoodporności oraz bardzo dobrej odporności na szorowanie na sucho i mokro. Stanowią więc pełnowartościowy materiał malarski do wykańczania wnętrz budynków, szczególnie o wysokich wymaganiach higienicz­nych, jak szpitale, ośrodki zdrowia, szkoły itp. Ich podstawową zaletą jest także możliwość malowania nimi świeżych, alkalicznych podłoży betonowych oraz tynków cementowych i wapienno-cementowych, pod warunkiem że podłoża te są dostatecznie mocne (skarbonizowane) i niepylające. Można je również stosować jako farby elewacyjne na dojrzałych i świeżych podłożach betonowych i tynkowych, aczkolwiek należy się liczyć ze stopniowym sztywnieniem powłok w warunkach długotrwałego działania czynników atmosferycznych, związanym z procesem starzenia się błonki kauczuku butadienostyrenowego pod wpływem działania promieniowania słonecznego, szczególnie promieniowania ultrafiole­towego. Promienie ultrafioletowe, przenikając w powłokę na głębokość 1-2 mikronów, powodują starzenie błonki butadieno-styrenowej, które jest powodem wycierania się powierzchni powłoki pod erozyjnym działaniem deszczów. Wycieranie się zestarzałej, kruchej i cieniutkiej warstewki powierzch­niowej powłoki elewacyjnej jest nawet korzystne z punktu widzenia zachowania przez nią stałego czystego kolorytu elewacji, czyli jej zdolności samooczyszczania się przez deszcze. Stopniowe wycieranie się tej warstewki przez deszcze nie ma większego wpływu na trwałość powłok przy ich grubości ok. 100-200 mikro­nÓw, gdyż grubość ta wystarcza na dziesiątki lat.

F arba emulsyjna Polinex (Świadectwo ITB nr 677/87) wytwarzana z mody­fikowanej dyspersji polioctanu winylu przeznaczona jest do malowania ze­wnętrznych powierzchni ścian budynków.

Farby akrylowe produkowane na dyspersjach wodnych żywic akrylowych i ich kopolimerów można nanosić na nieskarbonizowane jeszcze (świeże) tynki cementowe, cementowo-wapienne i podłoża betonowe. W przypadku malowa­nia podłoży silnie ssących (porowatych, jak np. betony komórkowe, gips lub stary, wysuszony tynk) wskazane jest gruntowanie wstępne farbą akrylową rozcieńczoną wodą (w stosunku wagowym farba: woda 1 : 2). Do farb akrylowych należą m. in. produkowane w kraju:

- farba emulsyjna Akrylit (Świadectwo ITB nr 717/88) wytwarzana z wodnej dyspersji styrenowo-akrylowej, przeznaczona do wymalowań ze­wnętrznych,

- farba emulsyjna Akrylak, stosowana wewnątrz budynków, dająca powłoki przepuszczalne dla powietrza i zmywalne wodą (jak wszystkie powłoki akrylowe),

- farba emulsyjna biała Bawa (Świadectwo ITB nr 729/89), stosowana do wymalowań wewnętrznych,

- uniwersalna akrylowa farba emulsyjna Akrol U na żywicy styreno­wo-akrylowej modyfikowanej (Świadectwo ITB nr 728/89/, przeznaczona do powłok wewnątrz budynków (podłoża cementowe i gipsowe) oraz do wymalo­wań elewacyjnych (podłoża cementowe). Powłoki z farb akrylowych odznaczają

się w porównaniu z polioctanowymi większą odpornością chemiczną, większą odpornością na działanie wody i szorowanie na mokro, a także lepszym kryciem.

13.5.4. Dyspersyjne masy żywiczne tynkopochodne

W budownictwie uprzemysłowionym znajdują coraz większe zastosowanie nowe materiały powłokotwórcze łączące w sobie cechy farb emulsyjnych oraz cechy tradycyjnych barwnych zapraw do tynków szlachetnych na spoiwach mineralnych. Materiały te, określane w fachowej literaturze niemieckiej jako Kunststoffputze lub Dispersionsspritzputze, a w literaturze francuskiej jako les enduits de parement plastique, stanowią fabrycznie przygotowane, gotowe do użytku, białe lub barwne wyroby o konsystencji szpachlówki lub plastycznej zaprawy. Wyroby te są kompozycjami spoiwa organicznego w postaci emulsji (dyspresji) wodnej żywicy syntetycznej oraz wypełniaczy mineralnych i organicz­nych o różnej granulacji (w tym i włóknistych) oraz pigmentów białych i kolorowych, a także różnych dodatków polepszających trwałość i właściwości robocze produktu, jak stabilizatory emulsji, środki antyseptyczne, zwilżające, konserwujące itp.

Ze względu na podobieństwo do zapraw mineralnych, pod względem techniki stosowania i wyglądu zewnętrznego, materiały takie przyjęły w Polsce nazwę dyspersyjnych mas żywicznych tynkopodobnych. Szczegółowe omÓwie­nie mas tynkopodobnych - patrz tom III "Budownictwa ogólnego".