Основы Химии Строительных Материалов Мел, известняк – карбонат Кальция CaCO3 Quelle: Wikipedia Гипс- сульфат Кальция Сa SO4 ПЕСОК, КВАРЦ – оксиды Кремния SiOx силикаты Caparol Technik Основы Химии Строительных Материалов В промышленности оксид кальция (негашеную известь) получают термическим разложением известняка CaCO3 = СaO + CO2 ИЗВЕСТЬ Ca (OH)2 –гашеная CaO – негашеная Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O КАРБОНИЗАЦИЯ ИЗВЕСТКОВОЙ ШТУКАТУРКИ основные рецептурные компоненты сухих строительных смесей ( ССС) 1. ПЕСОК - от 60% Фракции/ чистота/сухость /насыпная плотность = цена, качество смеси 2. Цемент – от 10% Вид/Прочнось = цена, 3. Известь – от 5% Пластичность, прочность, вес 4. Глиноземные цементы - твердость 5. Доломитовая мука, перлиты, глины – пластичность, толщина слоя, удобонаносимость 6. Волокнистые добавки –трещиностойкость, эластичность 7. Влагоудерживающие добавки – равномерное высыхание 8. Морозостойкие добавки 9. Антислеживатели 0,25-0,5 кг/т Основы Химии Строительных Материалов Теория ЛКМ Состав ЛКМ Основные компоненты дисперсионных красок 1.Вода или Растворитель / Разбавитель 2.Связующее (Вяжущее) 3.Пигмент 4.Добавки (Аддитивы) 5.Наполнители Пигменты, наполнители Пигменты - нерастворимые в растворителе или связующем измельченные красители, придающие ЛКМ цвет. Пигменты влияют на: -Обеспечение укрывистости лакокрасочного покрытия; -Обеспечение наполненности и толщины слоя лакокрасочного покрытия; -Защита подложки от химических воздействий, УФ – излучения и коррозии; Наполнители – нерастворимые в растворителе или связующем соединения, как правило бесцветные или белые вещества влияющие на: - Увеличение (уменьшение) толщины слоя и сухого остатка ЛКМ (регулируют ОКП); - Повышение устойчивости покрытия к истиранию; - Усиление поверхностных оптических эффектов, например - матирование -Защита подложки от химических воздействий, УФ – излучения и коррозии (фосфат цинка). Неорганические вещества: мел, глина, барит(тяжелый шпат), кальцит (известь,шпат), доломитовая мука, перлит и пр. Пигменты и наполнители Виды пигментов Неорганические Органические природные искусственные природные искусственные земельные минеральные Животные и растительные смоляные Цветные: Краплак; Гуммигут; Мумия; Пурпур; Кармин; Сепия Пурпур. Цветные: Фталоциановый синий; Бриллиантовый зеленый; Метиленовый голубой; Гидроокисный синий; Малахитовая зелень; Метил фиолетовый; Ультрамарин; Сажа газовая, Лак рубиновый и др. Белые: Кальцит (известковый шпат), барит (тяжелый шпат), каолин, кварц, мел, тальк Цветные: умбра натуральная, слюда железа, охра, перекись марганца, красноземельные пигменты, сиена натуральная, аурипигмент и др. Белые: ТiO2, белила цинковые, свинцовые, баритовые, окись цинка Цветные: Красный, желтый, черный железооксидные, окиси марганца и хрома, зелень цинковая, сурик железный, кадмий желтый и др. Состав ЛКМ Добавки Добавки – вещества, используются в ЛКМ с целью улучшения определенных характеристик материала, устранения нежелательных свойств или управления химическими реакциями в материале. Виды добавок: Эмульгаторы – вещества облегчающие диспергирование и препятствующие коалесценсии (слипанию) Пластификаторы (смягчители) – используют в ЛКМ с целью повышения пластичности и эластичности материалов Сиккативы – соли металлов, добавляемые в материалы на масляной или алкидной основе с целью ускорения их оксидативного высыхания Тензиды – вещества, устраняющие в ЛКМ силы поверхностного натяжения с целью улучшения связывания пигментов и наполнителей связующим Уплотнители – вещества, использующие в ЛКМ с целью повышения вязкости Пеногасители – вещества, используемые в ЛКМ с целью устранения пенообразования Бактерицыды, фунгицыды, инсектицыды – вещества, используемые в ЛКМ с целью препятствования развитию бактерий, грибков, насекомых Матирующие добавки – вещества, создающие на поверхности покрытия матовый оптический эффект УФ–абсорбенты – вещества, поглощающие ультрафиолетовые волны солнечного спектра Связующее (Вяжущее) Связующее – основное вещество в лакокрасочном материале, определяющее свойства образующегося покрытия, например: - Адгезия к подложке; - Устойчивость к механическим воздействиям; - Устойчивость к атмосферным воздействиям; - Устойчивость к химическим воздействиям; - Паро- и газопроницаемость; - Эластичность и т.д. Основы Химии Строительных Материалов SILICON - Кремний (Silicium) Силикаты – неорганические соединения Кремния SILICONE - кремний-органические соединения Силиконы - органические соединения Кремния Silicon Valley - Кремниевая долина Основы Химии Строительных Материалов Жидкое калиевое стекло Силикатное связующее n Si02 x n K20 + m Н2О K2SiO3 Основы Химии Строительных Материалов Силоксаны (силиконы) [Si(CH3)2O]n CH3 CH3 CH3 (...-Si-O-Si-O-Si-O-...) CH3 CH3 CH3 Дисперсии Раздробленное до очень малых частиц вещество в жидкости Размер частиц – выше 1,0мкм Размер частиц – ок. 1,0мкм Размер частиц – 0,001-0,01мкм ЭМУЛЬСИИ СУСПЕНЗИИ ЛАТЕКСЫ ЗОЛИ ДИСПЕРСИИ Эмульсия – взвесь мелких капелек одной жидкости в другой, несмешивающейся с ней, жидкости. Emulgere (лат.) – «доить». Основы Химии Строительных Материалов Что такое ДИСПЕРСИЯ? В ЛКМ: Распределение дисперсной фазы (например полимера) в дисперсной среде (например в воде) в виде эмульсии, суспензии, золя и.т.д. В Химии : Равномерная (гомогенная) смесь веществ находящихся в разных фазах, (например "твердое" в "жидком" - как в красках) Связующее Классификация Классификация связующих По типу растворителя На неорганическом растворителе (вода) На органических растворителях (нитро р-ли, ацетон, вайт-спирит) По природе происхождения По механизму высыхания По количеству компонентов Природные Высыхающие физически Однокомпонентные 1-К Синтетические Высыхающие окислением Двухкомпонентные 2-К Высыхающие путем химической реакции Основы Химии Строительных Материалов Классификация (ГОСТ СССР) АК — полиакрилатные (акриловые); АУ — на алкидно-уретановых смолах; БТ — битумные; ВА — поливинилацетатные; ВС — винилацетатные (на основе сополимеров винилацетата); ГФ — глифталевые лаки; КО — кремнийорганические лаки; МА — масляные (растительное масло или олифа); МЛ — меламиновые (меламинолкидные) смолы; МС — масляно- и алкидостирольные (на меламиностирольных смолах); НЦ — нитроцеллюлозные; ПВА — на основе поливинилацетата; ПФ – пентафталевые; УР – полиуретановые; ХВ – перхлорвиниловые; ХС – винилхлоридные; ЭП – эпоксидные; ЭЦ – этилцеллюлозные; ФА — фенолоалкидные (масляно-фенольные) лаки и др. Основы Химии Строительных Материалов ОКП - отношение объема пигментов и наполнителей общему объему отвержденного (сухого) покрытия (нелетучих компонентов краски), выраженное в % Силиконовые краски Чисто акрилатные краски SilaCrylкраски W2 (средняя) Водно-дисперсионные краски (с низкой ОКП) Воднодисперсионные модифицированные силоксаном краски Воднодисперсионные краски (с высокой ОКП) W1 (высокая) Водопроницаемость W класс W3 (низкая) Основы Химии Строительных Материалов V3 (низкая) V2 (средняя) Паропроницаемость, V класс NQG (Гибридное связующее) Дисперсионносиликатные краски Чисто силикатные краски Известковые краски V1(высокая)
