Skład farb to jeden z ważniejszych tematów podejmowanych podczas prac. To właśnie od składników farby zależy jej sposób nakładania oraz właściwości po nałożeniu. Poniżej znajduje się ogólny opis komponentów wyrobu malarskiego.
Czym jest farba? Jest to płynny materiał, który po aplikacji na podłoże tworzy spójny, przylegający doń film. To element systemu powłokowego. Farba taka, po utwardzeniu, może występować samodzielnie lub z innymi powłokami.
Jaka jest różnica między farbą a lakierem? Lakier nie zawiera pigmentów, nie kryje podłoża.
Osoba projektująca system powłokowy powinna zwrócić uwagę na:
- agresywność środowiska korozyjnego,
- wymagany okres trwałości powłoki,
- rodzaj podłoża oraz metody przygotowywania powierzchni.
Biorąc pod uwagę powyższe kryteria jesteśmy w stanie zaprojektować odpowiednio dobrany, sprawny i trwały system powłokowy.
Do każdej farby dołączona jest tzw. karta charakterystyki, która informuje jakie substancje zawarte są w farbie i jak ją użytkować, aby zapewnić bezpieczeństwo sobie i współpracownikom.
SPOIWO
Spoiwo inaczej nazywane też substancją błonotwórczą jest najważniejszym składnikiem farb. To substancja, która tworzy powłokę, bo pod wpływem różnych czynników przechodzi ze stanu ciekłego w stan stały. Składnik ten, może być pochodzenia naturalnego (żywice drzew) lub pochodzenia syntetycznego (epoksyd, poliuretan). Zazwyczaj farby biorą nazwę od żywicy, która została użyta do jej wytworzenia.
| Żywica | Nazwa farby |
| winylowa | farba winylowa |
| epoksydowa | farba epoksydowa |
| alkilowa | farba alkilowa |
Wcześniej wspomniano, że farba przechodzi ze stanu ciekłego w stały. Proces ten może zachodzić w różny sposób i nazywany jest mechanizmem utwardzania.
| Nazwa | Sposób schnięcia |
| Mechanizm fizyczny | Jest to odparowanie rozcieńczalników i zwiększenie lepkości spoiwa. Przykłady: bitumy, chlorokauczuki, winyle, akryle. |
| Mechanizm oksydacyjny | Jest to odparowanie rozcieńczalników, a następnie utlenianie. Przykłady: spoiwa olejne, alkidy, silikony. |
| Mechanizm chemiczny | Jest to odparowanie rozcieńczalników, a następnie reakcja chemiczna między spoiwem a utwardzaczem. Dotyczy farb conajmniej dwuskładnikowych. Przykłady: epoksydy, poliuretany, etylokrzemiany. |
ROZCIEŃCZALNIK
Dodaje się w celu obniżenia lepkości, czyli poprawienia płynności wyrobu malarskiego. Często, dodanie rozcieńczalnika powoduje lepszą penetrację farby wgłąb materiału. Jako rozpuszczalniki najczęściej używane są węglowodory aromatyczne i alifatyczne, estry, ketony oraz alkohole. Należy pamiętać, że rozpuszczalniki charakteryzują się dużą lotnością, często są toksyczne i palne. Ich opary unoszą się np. podczas mieszania farb, dlatego ważne jest noszenie ochronnych masek. Najnowsze wyroby malarskie z reguły nie wymagają dodania rozcieńczalnika. Jeśli jest taka potrzeba, to dodaje się go do 5%.
ROZPUSZCZALNIK
Rozpuszczalniki to substancje organiczne, które mają za zadanie rozpuszczenie spoiwa.
Każde spoiwo ma przyporządkowany odpowiedni rozpuszczalnik. Informacje te zapisane są w kartach katalogowych wyrobu.
Przykładowo:
– epoksyd rozpuszczamy acetonem, ksylenem lub benzenem,
– żywice ftalowe rozpuszczamy benzyną.
PIGMENTY
Są to ciała stałe w formie sproszkowanej, nie ulegają one rozpuszczeniu. Dzięki nim utworzona powłoka ma ochronne i dekoracyjne właściwości. Pigmenty nadają farbom odpowiedni kolor, zapewniają krycie i często aktywną ochronę antykorozyjną. Pigmenty dodawane są do farb w celu:
- nadania farbie właściwości antykorozyjnych poprzez zawarte w nich dodatki inhibitorowe (fosforan cynku) lub działanie galwaniczne (pył cynkowy, aluminiowy),
- wzmacniania odporności mechanicznej powłoki (np. pył cynkowy znacznie podnosi odporność na ścieranie),
- zmniejszenia przepuszczalności powłoki,
- uzyskania właściwości kryjących,
- oprócz tego nadają kolor, pozwalą uzyskać dodatkowe właściwości ochronne oraz inne, które są pożądane.
Pigment a barwnik
Barwnik jest substancją nadającą jedynie kolor, a pigmenty są to części stałe, które pozwalają na ukrycie podłoża.
WYPEŁNIACZE
To substancje nieorganiczne, bardzo często mineralne, w formie drobnego proszku. Nierozpuszczalne w spoiwie, najczęściej białe, mające lekkie krycie. Mają za zadanie stabilizować farby, polepszać sposób rozprowadzania się, często obniżają cenę wyrobu. Wypełniacze powinny być obojętne, nie mogą reagować z żywicą czy utwardzaczami. Do najważniejszych wypełniaczy należą: krzemionka, kreda, talk, kaolin, mika, grafit.
DODATKI MODYFIKUJĄCE
To związki, które dodaje się w niewielkich ilościach (0,1%-1%), w celu poprawienia własności wyrobu. Pozwalają one na zmianę specyficznych parametrów takich jak np. temperatura składowania, szybkość wysychania. Przykładami takich dodatków są:
– substancje dyspergujące (umożliwiają równomierne wymieszanie wyrobu),
– środki przeciwpieniące (zapobiegają pienieniu np. w przypadku silikonów),
– środki tiksotropowe (zagęszczają żywice, mogą sprawiać, że farba nie spływa z pochyłych powierzchni),
– środki przeciwporostowe, środki bakteriobójcze (zapobiegają osadzaniu się mikroorganizmów).
WYSYCHANIE FARB
Po nałożeniu farby rozpoczyna się proces jej schnięcia. Rozpuszczalniki odparowują, a na powierzchni zostają tylko części stałe, tworząc powłokę o żądanych właściwościach. Istnieje kilka wartości pomagających określić stopień wyschnięcia farby.
Pyłosuchość – pierwszy etap utwardzania farby. Moment, w którym pyły lądujące na powierzchni nie będą do niej przylegać.
Pełne utwardzenie – kolejny etap utwardzenia. Cały rozpuszczalnik odparował i powłoka osiąga swoje pełne parametry.
Czasy przemalowania – odnoszą się do minimalnego i maksymalnego czasu, w którym można aplikować kolejną warstwę. Czasy przemalowań, podobnie jak pyłosuchość i pełne utwardzenie ściśle zależą od temperatury.
Wszystkie składniki farby powinny współdziałać ze sobą i tworzyć układ o pożądanych właściwościach.