Farby wodne i akrylowe: różnice w składzie

Farby na bazie wody od dawna są obecne w naszym życiu. Ich najnowsza odmiana - akrylowe materiały lakiernicze - cieszy się dużą popularnością ze względu na swoje ulepszone właściwości. Różnica między kompozycjami determinuje zakres stosowania rodzajów materiałów dyspergowalnych w wodzie.

Niemiecki chemik Fritz Klatte wynalazł klej PVA w 1912 roku. W pierwszej połowie XX wieku odkryto kolejno 3 rodzaje dyspersji do farb wodnych: dyspersja PVA - pierwsza baza, kauczuk syntetyczny - druga baza dyspersyjna i ostatnia dyspersja pod względem czasu powstania - akrylowa.

Uwaga: jednorodna substancja składająca się z cieczy, które początkowo nie oddziałują, nazywana jest dyspersją. W powstałych farbach emulsyjnych znajduje się rozpuszczalnik (tu - woda) i część barwiąca z różnymi dodatkami. Ze względu na to, że te 2 części dyspersji nie oddziałują na siebie, nie mogą mieszać się w nieskończoność - w końcu rozpadną się na oryginalne warstwy.

W latach 50. dwóch amerykańskich artystów wypuściło na rynek pierwsze farby akrylowe, których nie można było jeszcze rozpuszczać w wodzie, ale rozpuszczać np. terpentyną. Były przeznaczone wyłącznie do wąskiego zakresu - artystycznego.

Minęła dekada, a w 1960 roku jeden z tych dwóch artystów, Leonard Bocku, stworzył całkowicie rozpuszczalną w wodzie farbę akrylową.

Nieco mniej niż 30 lat temu do Rosji sprowadzono akrylowe farby na bazie wody, które w tym czasie nie były produkowane w naszym kraju. Teraz ich produkcja rozpoczyna się na terenie naszego kraju, a my produkujemy dość konkurencyjne produkty.

Jak wynika z historii powstania materiałów dyspersyjnych, ich rodzaje różnią się w zależności od podłoża dyspersji.

Najtańsze farby emulsyjne – na bazie PVA, ponieważ rozpuszczają się w wodzie, są wobec niej niestabilne. Ale zachowują swój kolor i są odporne na promieniowanie UV.

Kolejny typ - jakość butadienowo-styrenowa jest wyższa... Farby tego typu znajdują również zastosowanie w dekoracji wnętrz, są bardziej odporne na zużycie, ale nie na działanie promieni słonecznych. Nie są mrozoodporne.

Ten ostatni i najwyższej jakości farba wodno-dyspersyjna - akrylowa... Należy do najdroższych gatunków ze względu na złożony i ulepszony skład. Jest praktycznie uniwersalna i przeznaczona na wszelkie powierzchnie wewnętrzne i zewnętrzne, na których tworzy elastyczną, odporną na ścieranie powłokę. Ten materiał na farby i lakiery jest całkowicie wodoodporny, odporny na temperaturę i promieniowanie UV.

Rozpuszczalnikiem w farbach dyspersyjnych jest woda demineralizowana, oczyszczona z soli mineralnych.

Kopolimery tworzące film na malowanej powierzchni zajmują około 1/2 masy całkowitej. Będą to:

• polioctan winylu, jego emulsja w wodzie jest dobrze znanym klejem PVA;
• styren-butadien - lub kauczuk syntetyczny, odporny na wodę, w przeciwieństwie do pierwszej opcji, ale niestabilny na promieniowanie UV;
• akrylan styrenu;, jego najmniejsze cząsteczki zapewniają dobrą przyczepność, farby z tym polimerem mają wyższą charakterystykę jakościową niż farby z pierwszymi 2 polimerami;

• akrylan, tworzy bardzo silną przyczepność do powierzchni, zapewniając wysoką ochronę przed promieniami słonecznymi, farby na jej bazie są jednymi z najdroższych - znajdują szerokie zastosowanie w dekoracji zewnętrznej;
• versatat, nowy filmotwórczy (zwany także kopolimerem), który od niedawna zaczął być stosowany w kompozycji farb wodnych, farba, która ma doskonałe właściwości, ale jest tańsza niż farba na akrylanie, jest porównywalna cenowo ze styreno-akrylanem.

Do tego dochodzą różne dodatki, które odpowiadają również za właściwości i jakość farby, zakres jej zastosowania:

• same pigmenty - baza barwiąca;
• zagęszczacze (najczęściej – klej CMC lub karboksymetyloceluloza) i konserwanty;
• plastyfikatory;
• środki antyseptyczne;
• środek przeciw zamarzaniu;
• środki zmniejszające pienienie oraz poprawiające lepkość kompozycji;
• dodatki antykorozyjne;
• dyspergatory, których rola w składzie jest trudna do przecenienia – odpowiadają za zapobieganie rozdzielaniu się materiałów lakierniczych na składniki, czyli nie pozwalają na sklejanie się cząstek.

Najtańsza biała farba wodorozcieńczalna wykonana jest na bazie kredy, posiada odpowiednią jakość i przeznaczenie. Najwyższej jakości białe pigmenty to tlenek cynku i dwutlenek tytanu. Kilka minerałów może być jednocześnie wypełniaczami: talk, mika, kalcyt.

W zależności od składu farba ma określone właściwości techniczne. Oznacza to wymagania dotyczące:

• szybkość suszenia 1 warstwy;
• siła krycia - odpowiada za zużycie farby;
• rodzaj powstałej powierzchni - jej jednorodność;
• poziom pH - neutralny, niskoalkaliczny;
• stopień odporności na promienie UV;
• odporność na zużycie;
• możliwość stosowania w niskich temperaturach.

Materiał LK do prac wykończeniowych dobierany jest z uwzględnieniem tych cech. Dzięki odpowiedniemu doborowi w pełni spełni warunki użytkowania, posłuży przez długi czas, wykazując się najlepszymi parametrami użytkowymi.

Właściwości materiału dyspersyjnego zależą od kopolimeru dyspersji, jednego z 5 wymienionych w akapicie „Skład”:

1. polioctan winylu;
2. butadien styrenowy;
3. akrylan styrenu;
4. akrylan;
5. versatata.

Rozważmy z kolei właściwości farb wodorozcieńczalnych zawierających jedną z nich w bazie:

• żółknięcie, brak wodoodporności, z tego powodu wąski zakres stosowania – tylko w pomieszczeniach o normalnej wilgotności, na powierzchniach niewymagających czyszczenia na mokro, nie narażonych na naprężenia mechaniczne;
• dobra wodoodporność, ale podatność na promieniowanie UV, nieco szersze zastosowanie, ale nadal ograniczone do powierzchni wewnętrznych;

• porowatość powłoki, która tworzy paroprzepuszczalność, odporność na blaknięcie w świetle, szczelna przyczepność do wielu powierzchni - wysoka przyczepność, w wyniku szerszego zastosowania, na powierzchniach wewnętrznych i niektórych zewnętrznych;
• najwyższa odporność na światło, wszystkie zalety zostały ulepszone i umożliwiają aktywne wykorzystanie tego typu akrylowej farby dyspersyjnej w niechronionych warunkach środowiska naturalnego - na zewnątrz, czyli w dekoracji zewnętrznej (elewacje wykonane z różnych materiałów - drewno, tynk);
• doskonałe właściwości jakościowe porównywalne ze wszystkimi zaletami wymienionych farb akrylowych.

Farby akrylowe lateksowe na bazie kauczuku syntetycznego - butadienu styrenowego z dodatkami silikonowymi mają szereg zalet:

• wodoodporność - tworzą zmywalną powierzchnię, można ją stosować w pomieszczeniach o dużej wilgotności;
• elastyczność - nie pęka;
• przyczepność;
• przepuszczalność pary, ale lepiej jest użyć wstępnego podkładu przeciwko grzybom;
• odporność na zużycie - do pomieszczeń o intensywnym obciążeniu;
• różnorodne efekty dekoracyjne;
• niepalność.

Jak wszystkie farby na bazie wody jest przyjazny dla środowiska, ponieważ nie zawiera toksycznych rozpuszczalników organicznych, szybko schnie i jest bezwonny.

Wszystkie materiały dyspergowalne w wodzie można barwić, są łatwe w obróbce i odporne na alkalia.

Farby na bazie wody korzystnie wypadają w porównaniu z materiałami lakierniczymi na bazie rozpuszczalników organicznych - emalii, lakierów jako bezpieczne dla zdrowia, niepalne, szybkoschnące.

Farby na bazie wody mają różnice w składzie, które określają ich przeznaczenie, zakres. Akryle to ulepszona wersja farb na bazie wody. Różnica między pierwszymi farbami wodorozcieńczalnymi a ich nowoczesnymi formułami jest znacząca. Postęp przeniósł je na nowy poziom zastosowań i teraz są jednym z najlepszych multidyscyplinarnych materiałów lakierniczych.

Minus: można malować w t od + 50C, nie można zamrażać tego typu lakieru.

Akryl jest droższy, ale cena jest uzasadniona jego właściwościami.

Twórczość artystyczna, prace wykończeniowe - wewnętrzne, elewacyjne. Farby akrylowe na bazie wody stosuje się na powierzchniach drewnianych, betonowych, ceglanych, tynkowanych, metalowych. Projektanci i artyści intensywnie wykorzystują te farby w swojej pracy.

Więcej informacji na temat rodzajów farb znajdziesz w następnym filmie.