Приготовление эмалей и лаков, определение их вязкости

Коктейли бывают разные и далеко не все они предназначены для приема «на грудь». Краски и лаки, которые мы используем для восстановления лакокрасочного покрытия автомобиля, — это ведь тоже коктейли — правильно приготовленные смеси из нескольких ингредиентов. И коль мы стремимся к тому, чтобы восстановленная машина (крыло, дверь) после ремонта сверкала ярче новой, а краска лежала ровно, то и наш «окрасочный коктейль» должен быть приготовлен грамотно, с толком и расстановкой, а не состряпан абы как.

Ингредиенты

Прежде всего определимся с типом нашего «покрасочного коктейля»: будет ли это обычная акриловая эмаль (что менее вероятно), либо же краска типа «металлик» или «перламутр» (скорее всего).

Обычная акриловая эмаль — двухкомпонентная, с отвердителем. «Набор ингредиентов» для таких материалов состоит из трех банок. Например, литр краски, пол-литра отвердителя и 100-150 мл разбавителя. То есть, покупая литр краски, реально вы получаете около 1,6-1,7 литра разбавленной краски.

Это надо учитывать на подборе краски: некоторые лаборатории указывают цены за «густую» краску, а некоторые — за «разведенку». Разница, как вы сами понимаете, огромная.

В случае с «металликом» базовая краска обязательно покрывается сверху прозрачным лаком — без него эффектные покрытия выглядят невзрачно, да и стойкость к атмосферным воздействиям у двухслойных покрытий намного выше. Прозрачный лак, так же как и акриловая эмаль — двухкомпонентный, с отвердителем. А вот к «базе» отвердитель не нужен — она однокомпонентна.

Таким образом «комплект» для двухслойных покрытий состоит уже из пяти банок. Например, литр «базы», 500-700 мл разбавителя для нее, литр прозрачного покровного лака, пол-литра отвердителя и 100-150 мл разбавителя для лака — всего 3,3 литра! При этом самой разведенной краски больше не стало, те же 1,7 литра.

Делаем замес

Прежде чем заправить пистолет, следует смешать составляющие приобретенной краски.

Для правильного смешивания компонентов, при котором получается окрасочный материал требуемой вязкости, необходимо выполнить следующие условия.

Посуда

Важно, чтобы тара, в которой мы проводим смешивание, была строго цилиндрической формы (плоское дно и вертикальные стенки). Только в такой таре можно равномерно перемешивать компоненты и правильно отмерять их количество.

Лучше, если это будет специальная мерная посуда в виде прозрачной пластиковой банки с крышкой. На такие банки нанесена разметка, позволяющая смешивать материалы в необходимом объемном соотношении (1:1, 2:1, 3:1, 4:1, 5:1 и т.д.).

Также для дозирования и перемешивания ЛКМ удобно пользоваться специальной линейкой с метками, определяющей объемные доли компонентов.

Наливаем основу в цилиндрическую посуду до определенного деления, а после до нужной отметки доливаем отвердитель (если добавляется), затем растворитель. Все той же линейкой перемешали — и готово. Нередко мерная линейка продается вместе с комплектом краски, а на всех фирменных банках указаны пропорции согласно этим линейкам.

Пропорции

При том изобилии, которое воцарилось на лакокрасочном рынке, дать, как говорится, один рецепт на все случаи жизни невозможно по определению. Да и не нужно этого делать. Есть TDS — остальное сами знаете от кого.

Тем не менее, обозначить некоторые общие ориентиры было бы полезно. В принципе, мы уже говорили о них немного выше: в двухкомпонентные продукты обычно добавляется до 50% отвердителя и 10-20% разбавителя. Степень разбавления базовых эмалей колеблется, как правило, в пределах 50-80%. Ну а точные пропорции смотрите уже в инструкции к конкретному продукту: все баночные лаки и эмали имеют указания в виде пиктограмм, которые информируют, в какой пропорции нужно развести краску с отвердителем (если материал двухкомпонентный) и разбавителем.

Напоминаю: в однокомпонентные материалы (алкиды, базовые эмали, 1К-грунты) добавляется только разбавитель; в двухкомпонентные (акриловые эмали и лаки, 2К-грунты) сначала добавляется отвердитель, затем смесь доводится до нужной вязкости разбавителем.

Если же вы заказываете краску на подборе в лаборатории, то вам выдадут комплект компонентов (обычно заказывают комплектом), смешав которые вы получите готовый к применению материал с рабочей вязкостью — как говорится, «под распылитель». Либо выдадут уже разведенную краску (разумеется, это касается только базы, поскольку время жизни двухкомпонентных материалов после смешивания строго ограничено).

Добавки

Описание рецептов приготовления лакокрасочных коктейлей было бы неполным без упоминания о добавках — материалах, применяющихся для изменения отдельно взятых характеристик эмалей, лаков или грунтов.

Например, для создания шероховатой поверхности — очень часто так окрашиваются пластиковые бамперы внедорожников — существуют структурные добавки разной степени зернистости. И вообще, чтобы краска на пластике не трескалась, в нее обязательно добавляется 20-40% пластификатора. Есть матирующие эластификаторы, разработанные для снижения степени блеска и окраски пластиковых деталей типа боковых накладок автомобилей Mercedes-Benz.

При покраске эффектными двухслойными покрытиями эти добавки нужно подмешивать к покровному лаку (пластификатор рекомендуется добавлять еще и в грунт-наполнитель). Подробнее о добавках и их применении читайте здесь.

Измеряем вязкость

Любой маляр должен уметь контролировать такой жизненно важный показатель, как вязкость. Зачем? Чтобы она соответствовала рекомендованной величине. Опять же, зачем? Чтобы равномерно нанести материал на поверхность и получить покрытие необходимой толщины с требуемыми свойствами — красивое и прочное.

«Вязкость» (от лат. viscosus — липкий, клейкий) — величина, характеризующая текучесть жидкости.

Зачем измерять вязкость?

Подробнее — на примере грунта-наполнителя. Поверхность, на которую мы его наносим, имеет различного рода микронеровности, оставшиеся после подготовки (шлифовальные риски, поры и т.д.). Иными словами — выступы и углубления. От самой глубокой до самой высокой точки — примерно 50 микрон.

Так вот, если мы нанесем на эту поверхность слишком жидкий наполнитель, его тонкая пленка не сможет перекрыть эти неровности, да еще и с запасом на шлифовку (по аналогии: если положить на дно банки камушки и налить воды, не покрывая камни «с головой»). В результате поверхность так и останется неровной, а грунт, по большому счету, будет израсходован зря. Приходится делать лишнюю работу — повторно наносить наполнитель, затрачивая на ремонт в два раза больше времени.

Возьмем обратную ситуацию с нанесением слишком густого наполнителя. Казалось бы, здесь проблем уж точно не должно быть. Как бы не так. Слишком густой и нетекучий наполнитель, опять-таки, не сможет толком заполнить все микронеровности — его проникающая способность слишком низкая и он попросту не способен затечь в эти маленькие углубления (как футбольный мяч не может упасть в лунку для гольфа).

Покрытие получается неплотное, плохо сцепленное с поверхностью, и в дальнейшем наполнитель начинает отслаиваться. Не слишком радужная перспектива, но и на этом неприятности не заканчиваются. Слишком густой наполнитель не сможет растечься по поверхности гладким слоем, образуется повышенная шагрень, что приводит к мучениям и перерасходу материалов при шлифовке.

И это только грунт-наполнитель! Что уж говорить про краски и лаки. Глянец, оттенок, фактура и адгезия опять же… Все это напрямую зависит от вязкости.

Кто-то спросит: «А что, если развести пожиже, чтобы везде затекло, хорошо сцепилось и гладко растеклось, а нанести потолще, чтобы был запас на шлифовку?»

Не лучшее решение, мягко говоря. Толстый слой жидкого материала содержит большое количество растворителя — покрытие будет очень долго оставаться мягким (до полного высыхания не часы и не дни, а недели и месяцы), а нанесенная поверх не высохшего грунта эмаль может привести к сморщиванию покрытия и нарушению адгезии между краской и грунтом. Кроме того, повышается вероятность возникновения такого неприятного дефекта как «кипение» и множества других.

Итак, уметь контролировать вязкость нужно обязательно. Возникает вопрос: как?

Как измерить вязкость?

Часто можно наблюдать, как вязкость измеряют следующим образом: маляр берет какой-то длинный предмет (например отвертку), окунает ее в банку с приготовленной краской и бог его знает по признакам определяет, оптимальна ли вязкость или нужно разбавить еще.

Стоит сказать, что такой способ если и хорош, то только для профессионалов с очень большим опытом работы. Уж кто-кто, а они, что называется, кожей чувствуют лакокрасочный материал. А что же делать малярам-новичкам у которых опыта не так много?

Из школьного курса физики нам известно, что вязкость обычно измеряется в паскаль-секундах (динамическая вязкость) или в квадратных метрах в секунду (кинематическая вязкость). Также известно, что способы определения истинных вязкостных свойств жидкостей достаточно сложны, а значит они не подходят для применения в условиях ремонтных мастерских. Поэтому в обращение и было введено такое понятие, как «условная вязкость».

Определение условной вязкости сводится к измерению времени (в секундах) истечения определенного объема жидкости (100 мл) из воронки через отверстие определенного диаметра (обычно 4 мм).

Так что не удивляйтесь, увидев на банке краски надпись: «рабочая вязкость 22-24 с». Это говорит всего лишь о том, что материал нужно разбавлять до условной вязкости 22-24 с, которая определяется при помощи специального устройства — вискозиметра, представляющего собой цилиндрическую мерную емкость объемом 100 см³ с конической нижней частью и отверстием в ней.

Самым распространенным для измерения вязкости ЛКМ является вискозиметр стандарта DIN4 — с диаметром отверстия 4 мм. В нашем стандарте он называется ВЗ-4. Также может применяться воронка ВЗ-246, только у нее сопла сменные — с диаметрами 2, 4 и 6 мм.

Зарубежные производители ЛКМ для измерения вязкости своих материалов могут рекомендовать и другие приборы, например — вискозиметр Ford #4 (диаметр сопла 1/6 дюйма или примерно 4,2 мм), некоторые компании могут рекомендовать и свои собственные вискозиметры.

На практике с одинаковым успехом можно применять любой из них: сконструированы все эти устройства по одному принципу, а для пересчета показаний есть специальные номограммы и графики. На точность измерений это не повлияет, погрешность нивелируется допустимым разбросом рабочей вязкости.

Как же пользоваться вискозиметром? Примерная схема такова. Закрепляем вискозиметр вертикально, ставим под него чистую емкость объемом больше 100 мл, закрываем сливное отверстие вискозиметра и наливаем в него ЛКМ вровень с краями. Даем материалу немного отстояться, чтобы из него вышли все пузырьки воздуха. Образовавшуюся пену можно снять ножом или стеклянной палочкой.

Затем открываем сливное отверстие и одновременно с этим включаем секундомер. Заканчиваем измерение, когда жидкость прекращает вытекать непрерывной струей и начинает капать. Зафиксированное на секундомере время в секундах — и есть та самая условная вязкость жидкости. К примеру, вязкость воды при 20 °С по DIN4 — 13 секунд.

Добавлю, что измерения нужно проводить при температуре 20±0,5°С. Отклонения от этой температуры чреваты неточными измерениями, так как при повышении температуры вязкость материала понижается, он становится более текучим, а при понижении, наоборот, повышается.

Средняя рабочая вязкость при 20 ºC по DIN4 составляет:

• для акриловых эмалей — 18-20 секунд;
• базовых эмалей — 16-17 секунд;
• лаков — 18-20 секунд;
• 2К-грунтов — 20-22 секунд;
• жидких шпатлевок — до 30 секунд.

Точные рекомендации смотрите в инструкции к тому или иному ЛКМ. Допустим, указанная вязкость — 22 секунды. Если краска вытекала дольше, значит ее вязкость выше нормы и ее необходимо еще немного разбавить.

Кстати, сами разбавители бывают «медленными» и «быстрыми» — в зависимости от скорости испарения и температурных условий, при которых они должны применяться. Так, при пониженных температурах стоит применять более «быстрые» разбавители, при работе в жару — «медленные». В стандартных температурных условиях (18-25°C), соответственно, стандартный. Подробнее об этом — здесь.

Фильтруем

Приготовленный лакокрасочный материал перед заправкой в бачок окрасочного пистолета должен быть непременно отфильтрован, так как в нем могут содержаться посторонние включения, угодившие туда в процессе приготовления, сгустки и т.д. В противном случае гарантировать получение качественного покрытия нельзя, ибо весь этот мусор в конечном итоге может оказаться на окрашиваемой поверхности.

Для фильтрации удобно использовать одноразовые бумажные воронки с фильтрующей нейлоновой вставкой (размер ячейки, как правило, 190 микрон). Вставил воронку прямо в бачок, процедил — готово, можно красить!

Основные ошибки

Добиваться стабильно высокого качества ремонта можно только при соблюдении технологических рекомендаций по применению тех или иных материалов. Другого пути у тех, кто хочет ремонтировать современные автомобили и ремонтировать качественно, просто нет.

А между тем, игнорирование технологических требований продолжает оставаться главной причиной дефектов и ошибок. Краскопульт настраиваем «на слух», краску смешиваем «на глаз», забываем об ограниченных «сроках жизни» приготовленных материалов…

Например, знаете ли вы, что за час у лака меняется вязкость в среднем на 100%. Он густеет. До обеда мы его размешали, измерили вязкость — 20, довольные ушли кушать. Возвращаемся через час, а у него уже все 40! Разумеется, наносить лак уже нельзя. Но часто ли мы считаемся с подобным «пустяком»?

Часто ли мы помним о том, что материал, в который мы недолили отвердителя, уже не сможет толком отвердеть, как его ни суши. Акриловые двухкомпонентные материалы ведь как отверждаются: за счет химической реакции между акриловым связующим (основой) и веществом для сшивания молекул — полиизоцианатом (отвердителем). И только производитель ЛКМ может знать, какое количество звеньев -N=C=O (присутствующих в отвердителе) необходимо для реакции с определенным количеством звеньев OH (находящихся в составе основы) и превращения материала в прочную полимерную пленку (подробнее об этом здесь).

Вот и получается, что если мы наливаем недостаточно отвердителя, то для корректного отверждения пленки просто не хватает сшивающего материала. Покрытие получается мягким, неотвержденным.

Обратная ситуация — с избытком отвердителя (и, соответственно, излишком звеньев -N=C=O) имеет противоположный эффект — покрытие получается слишком твердым, но при этом неэластичным, сильно подверженным отслаиванию, растрескиванию, возникновению сколов.

Так что если на банке лака написано разбавлять в пропорции 2:1, то нужно не полениться отмерить строго две части лака и одну часть отвердителя. Ни больше, ни меньше.

Ну а то, что отверждать акриловые ЛКМ можно только оригинальными отвердителями — вообще обсуждению не подлежит. В акриловых системах сополимер и полиизоцианат тщательно подбираются друг к другу, и если мы возьмем отвердитель от другого лака или другой фирмы — получим другой полимер с совершенно другими свойствами.

Банка с остатками отвердителя должна быть плотно закрытой, так как отвердитель реагирует с воздушной влагой, в результате чего происходит его помутнение и выпадение кристаллов, иногда гелеобразование. Чтобы воздух не поступал в частично использованную банку с отвердителем, рекомендуется переворачивать ее и ставить на крышку, и хранить в таком положении.

Экономить на разбавителе при покупке фирменной краски также не стоит: дорогая краска помутнеет, и это быстро отобьет охоту к подобным экспериментам.

Хороший специалист, которому важно то, чем он занимается, все подобные рекомендации должен хорошо знать. Он должен иметь под рукой всю технологическую документацию и уметь читать пиктограммы, чтобы знать, где, как и какой именно продукт применить.

Итак, все вышеописанные действия были последовательно и добросовестно выполнены. Базовая краска приготовлена с рекомендованным количеством разбавителя, тщательно перемешана, отфильтрована и залита в бачок краскопульта. Теперь главное не забыть сделать тест-напыл, чтобы убедиться, что краскопульт распыляет лакокрасочный материал равномерно. Подробнее об этом — в следующей статье.