Farbe auf Wasserbasis

In diesem Artikel: Die Geschichte der Farbe auf Wasserbasis Zusammensetzung der in Wasser dispergierten Farbe; Produktionstechnologie; Arten und Eigenschaften von Polymeren, die bei der Herstellung von Farben auf Wasserbasis verwendet werden; Leistungsmerkmale von Hochdruckfarben; wie man eine wasserdispergierbare Farbe wählt; Empfehlungen für die Verwendung.

Zu jeder Zeit möchte ein Mensch, dass sein Haus ordentlich und attraktiv aussieht. Zu diesem Zweck werden regelmäßig kosmetische und größere Reparaturen durchgeführt, bei denen notwendigerweise ein neuer Anstrich auf die Decke und die Wände aufgetragen wird. Und unter allen vorhandenen Arten von Farben und Lacken für die Innen- und Außendekoration des Hauses liegt die Farbe auf Wasserbasis an der Spitze, mit der es leicht zu verarbeiten ist und die in Räumen keinen unangenehmen Geruch hinterlässt, der für die Arbeit mit anderen Farben und Lacken typisch ist.

Farbe auf Wasserbasis – Geschichte

Wie bei einigen modernen Baumaterialien trugen zwei große Kriege des letzten Jahrhunderts unabsichtlich zur Entstehung von Wasserverteilungsfarben bei – die zerstörten Städte mussten wieder aufgebaut werden, aber die üblichen Baumaterialien reichten nicht aus und waren teuer.

Die Geschichte der Farben auf Wasserbasis begann mit der Entdeckung des Polyvinylacetats, besser bekannt als PVA-Kleber, durch den deutschen Chemiker Fritz Klatte im Jahr 1912. Die PVA-Dispersion wurde zur Grundlage für die ersten Wasserdispersionsfarben, die in den 1920er Jahren auf den Markt kamen..

Deutscher Chemiker Fritz Klatte

Ende der 30er Jahre des letzten Jahrhunderts wurde in Deutschland synthetischer Kautschuk oder Styrol-Butadien hergestellt, der zur zweiten Art der Dispersion für Farben auf Wasserbasis wurde..

Die letzte der vorhandenen Dispersionen ist Acryl, und darauf basierende Farben wurden ursprünglich für Kunstwerke entwickelt. Die ersten Acrylfarben auf Wasserbasis wurden zwischen 1946 und 1949 hergestellt und Anfang der 50er Jahre unter dem Markennamen „Magna Paint“ von den amerikanischen Künstlern Sam Golden und Leonard Bock auf den Markt gebracht. Die Farben dieser Marke waren zwar nur für Künstler gedacht, wurden in Röhrchen verpackt und nicht mit Wasser, sondern mit Terpentin oder weißem Alkohol aufgelöst. Boku kreierte und veröffentlichte 1960 vollständig wasserlösliche Acrylfarben.

Butadien-Styrol- und Acrylfarben auf Wasserbasis kamen in den 90er Jahren aus dem Ausland auf die Baumärkte der postsowjetischen Staaten – in der UdSSR wurden nur Farben auf Basis von Polyvinylacetat hergestellt und nur für industrielle Zwecke.

Zusammensetzung der Farbe auf Wasserbasis

In Bezug auf seine Grundzusammensetzung wird es aus den kleinsten Polymerteilchen gebildet, die in einem wässrigen Medium suspendiert sind. Darüber hinaus kann Dispersionsfarbe auf Wasserbasis je nach Marke und Hersteller etwa 10 bis 15 verschiedene Zusatzstoffe enthalten, darunter: Frostschutzmittel; Entschäumer zur Verringerung der Schaumbildung; Antiseptika (Biozide); Korrosionsinhibitoren; Verdickungsmittel; Additive, die die Strukturviskosität erhöhen; Konservierungsmittel; Dispergiermittel; Weichmacher usw..

In Gewichtsprozent ist die Zusammensetzung der Farbe auf Wasserbasis wie folgt: 50% – ein in Wasser gelöster Filmbildner (50-60% wässrige Dispersion); 37% – Füllstoffe und Pigmente; 7% – Weichmacher; 6% – andere Zusatzstoffe.

Schauen wir uns die Komponenten genauer an. Abhängig vom Zweck der Farbe besteht der Filmbildner (Copolymer) in seiner Zusammensetzung aus Polyvinylacetat-, Butadien-Styrol-, Styrol-Acrylat-, Acrylat- oder Versatat-Dispersionen. Die Rolle des Weißpigments spielt Titandioxid, Zinkoxid, bei Farben auf Wasserbasis der unteren Preisklasse – Kreide. Der Füllstoff ist Kreide, Calcit, Baryt, Talk, Glimmer, meistens werden mehrere verschiedene Mineralien gleichzeitig als Füllstoff verwendet. Das Lösungsmittel in wasserdispergierten Farben ist demineralisiertes (aus Mineralsalzen gereinigtes) Wasser. Ich möchte eine der Komponenten solcher Farben erwähnen – ein Verdickungsmittel, dessen Rolle am häufigsten Carboxymethylcellulose spielt, die auch CMC-Kleber ist.

Technologie zur Herstellung von Farben auf Wasserbasis

Das Verfahren zur Herstellung einer Wasserdispersionsfarbe besteht aus den folgenden Schritten: Verbinden und Mischen einer wässrigen Lösung einer Polymerdispersion mit einem Füllstoff und einem Pigment; Dispergieren der resultierenden Pigmentpaste; Einführung einer Reihe von Additiven, die die Lackzusammensetzung auf den TU-Standard bringen; Filtration und Verpackung des fertigen Produkts.

Dispersion ist ein Prozess, bei dem Flüssigkeiten oder Feststoffe fein gemahlen werden. Suspensionen, Pulver, Aerosole und Emulsionen werden durch Dispersion erhalten..

Das Mischen und Dispergieren von Bestandteilen von Farben auf Wasserbasis erfolgt in Perlen- und Kugelmühlen (Dispergiermitteln). Das Mahlen erfolgt in einer horizontalen oder vertikalen Arbeitskammer der Mühle, in der sich eine Welle mit Scheiben befindet, die Metallperlen (bis zu 4 mm Durchmesser) oder Kugeln (ab 30 mm Durchmesser) aus Stahl, Aluminiumoxiden und Zirkonium beschleunigen. Je intensiver die Dispersion ist, desto höher ist die Härte und das spezifische Gewicht der Metallkugeln..

Die durch Dispersion erhaltene Pigmentpaste wird in einen Dissolver gegeben. In seinem torusförmigen Behälter ist ein Rahmenmischer installiert, dessen Drehung verhindert, dass sich dicke und klebrige Komponenten an den Wänden und am Boden des Dissolvers absetzen, und die Zusammensetzung der Farbe auf Wasserbasis wird auf die Standardmerkmale gebracht.

Der Zeitpunkt des Mischens der Komponenten der in Wasser dispergierten Farbe hängt vom Volumen der Mischung, den Anfangseigenschaften der zu platzierenden Komponenten, der Leistung des Dispergiermittels und des Dissolvers ab – in der Regel reichen 20 bis 30 Minuten für jeden Vorgang aus.

In der letzten Phase wird die fertige Farbe durch Maschenfilter geleitet und in Behälter gegossen. Der gesamte Arbeitszyklus zur Herstellung von Farbe muss bei einer Lufttemperatur von mindestens +5 ° C stattfinden.

Abhängigkeit der Eigenschaften von Farben auf Wasserbasis vom Bindemittelpolymer in ihrer Zusammensetzung

Heutige Farben auf Wasserbasis enthalten eine von fünf Arten von Bindemitteln, die der Farbe auf Wasserbasis sowohl positive Eigenschaften als auch Nachteile verleihen:

• Polyvinylacetat, Farbkennzeichnung „VD-VA“. In Bezug auf die Qualität sind Farben mit diesem Polymerbindemittel von geringster Qualität – sie werden mit der Zeit gelb, es bildet sich ein dichter, undurchsichtiger Film auf der Oberfläche, die aufgetragene Farbschicht ist nicht wasserdicht. Schwache Eigenschaften rechtfertigen den niedrigen Preis nicht, solche Farben werden nur eng gezielt eingesetzt;
• Styrol-Butadien, Farbkennzeichnung „VD-KCh“. Wasserbasierte Farben auf der Basis dieses Bindemittels sowie von PVA besitzen eine gute Wasserbeständigkeit und einen niedrigen Preis und bilden einen übermäßig dichten Oberflächenfilm. Sie sind nicht beständig gegen Sonnenlicht. Die Lackmarke „VD-KCH“ kann nur für Innenarbeiten verwendet werden.
• Styrol-Acrylat, Farbkennzeichnung „VD-AK“. In Bezug auf die Qualitätsmerkmale sind Farben auf diesem Polymer viel besser als die oben beschriebenen. Sie können sowohl auf äußere als auch auf innere Oberflächen aufgetragen werden. Die von ihnen gebildete Beschichtung ist porös und dementsprechend dampfdurchlässig, beständig gegen Sonneneinstrahlung und atmosphärische Phänomene. Die geringe Größe der Polymerteilchen, die 0,15 Mikrometer nicht überschreitet, bietet eine qualitativ hochwertige Haftung auf nahezu jeder Oberfläche, das Eindringen in poröse Oberflächen, wodurch deren Festigkeit erhöht wird.
• Acrylat, Farbmarkierung „VD-AK“. Dieses Polymer ist teurer als Styrol-Acrylat, weist in jeder Hinsicht höhere Qualitätseigenschaften auf – eine härtere Beschichtung bietet eine hohe Beständigkeit gegen ultraviolette Sonnenstrahlung. Solche Farben werden häufig in Fassadenarbeiten und zum Auftragen auf Holzoberflächen verwendet.
• versatat, Farbmarkierung „VD-AK“. Polymerversatat wird vor nicht allzu langer Zeit in der Zusammensetzung von Farben auf Wasserbasis verwendet. Die Qualität der Beschichtung auf diesem Bindemittel ist Acrylfarben nicht unterlegen, während ihr Preis niedriger ist und ungefähr den Kosten für Farben auf Styrol-Acrylat-Bindemittel entspricht.

Eigenschaften von wasserdispergierten Farben

Je nach Art und Menge des Polymerbindemittels weisen diese Farben folgende positive Eigenschaften auf:

• keine giftigen Bestandteile enthalten, praktisch geruchlos;
• leicht auf Oberflächen aufzutragen, mit Wasser verdünnt;
• Risse bis zu einer Breite von 1 mm überbrücken können;
• nicht brennbar;
• feuchtigkeitsbeständig (Auswaschbeständigkeit);
• elastisch und langlebig, keine Kreide;
• beständig gegen ultraviolette und atmosphärische Phänomene;
• verschleißfest;
• tönen Sie einfach in einem beliebigen Farbton;
• zufällige Farbtropfen können leicht mit einem feuchten Tuch entfernt werden;
• dampfdurchlässig, was bedeutet, dass keine Pilz- und Schimmelpilzkolonien auftreten;
• beständig gegen Alkalien;
• hohe Haftung (fester Sitz) an der Basis haben;
• Farb-, Glanz- und Vergilbungsbeständigkeit beibehalten;
• schnell trocknen, normalerweise in 40 Minuten;
• Eine Schicht Wasserfarbe auf den damit gestrichenen Oberflächen hält etwa 10-15 Jahre.

Negative Eigenschaften von Farben auf Wasserbasis im Vergleich zu Alkyd- und Ölfarben:

• Lager- und Lackierarbeiten können nur bei Temperaturen über +5 durchgeführt werden^ÜberC. Lackieren bei niedrigeren Temperaturen führt zu einer ungleichmäßigen Farbverteilung und das Trocknen dauert lange. Wenn die Farbe während der Lagerung einen Zyklus des Einfrierens und Auftauens durchlaufen hat, gehen ihre Qualitätsmerkmale vollständig verloren.
• Zum Streichen von Außenflächen und Oberflächen von Nassräumen können Sie nur teure wasserdispergierte Farben auf einem Acrylat- und Verstat-Bindemittel verwenden.
• hohe Kosten, die den Preis für organisch verdünnte Farben und Lackmaterialien um 10-15% übertreffen – Hersteller erklären dies durch die komplexe Zusammensetzung der Farbe. Auf der anderen Seite ist es viel einfacher, den Raum nach dem Lackieren des AK VD zu reinigen, weil Sie müssen die Flecken nicht mit einem Lappen mit einem unangenehm riechenden Lösungsmittel abwischen.
• Bevor Holzoberflächen mit Farben auf Wasserbasis gestrichen werden, müssen sie gründlich vorbereitet werden – die erste Schicht auftragen, vollständig trocknen, dann gründlich schleifen und eine neue Farbschicht auftragen, erneut schleifen. Tatsache ist, dass die Oberflächenspannung der wasserdispergierten Lackschicht viel höher ist als die anderer Lackmaterialien – der Holzstapel wird angehoben.

So wählen Sie eine Farbe auf Wasserbasis

Anwendungsgebiet.Wasserdisperse Farben sind auf die Anforderungen für lackierte Oberflächen spezialisiert – für Innen- und Außenarbeiten, für Trocken- und Nassräume. Dementsprechend kann Farbe für Innenarbeiten an Außenflächen oder Farbe für trockene Räume auf Oberflächen in feuchten Oberflächen aufgetragen werden, die sich jedoch nach einigen Monaten ablösen, weil es enthält eine geringere Menge eines Filmbildners und Schutzzusätze.

Aussehen. Es werden Farben auf Wasserbasis hergestellt, die ein mattes, glänzendes und seidig mattes Finish ergeben. Matt und seidig matte Farben eignen sich hervorragend für Decken und Tapeten, sind jedoch im Gegensatz zu glänzenden Oberflächen weniger abriebfest – sie können nicht häufig gewaschen werden.

Farbe. In Wasser dispergierte Farben sind meistens weiß – um das gewünschte Farbschema zu erhalten, müssen sie getönt werden. In jedem Baumarkt sind Gläser mit Farbschemata und Farbtabellen vorhanden, die mit dem Farbschema erstellt wurden..

Qualitätsindikatoren im Aussehen:

• Chromatizität. Öffnen Sie eine Farbdose und beurteilen Sie visuell den Weißgrad. Wenn der Hersteller hochwertiges und teures Titandioxid verwendet, ist die Farbe ausschließlich weiß und ohne Schattierungen.
• Macht verstecken. Der Farbverbrauch und die Anzahl der Schichten, die auf die Oberfläche aufgetragen werden müssen, um sie in die richtige Form zu bringen, hängen davon ab. Dieser Indikator hängt vom Prozentsatz und der Qualität des Pigments, der Dichte und Dichte der Farbe ab. Es gibt zwei Möglichkeiten, um die Produktionskosten für Farben auf Wasserbasis zu senken, die bei kleinen Herstellern beliebt sind: 1) Zugabe von Wasser, Verringerung der Dichte der Emulsion, 2) Einführung eines kostengünstigeren Füllstoffs bei gleichzeitiger Erhöhung der Dichte. Es ist möglich, die Abdeckkraft ohne ein Testgemälde abzuschätzen, wenn Sie ein 10-Liter-Gefäß mit wasserdispergierter Farbe wiegen – im Durchschnitt sollte seine Dichte 1,5 kg / l betragen, d. H. Hochwertige Farbe in einem 10-Liter-Behälter wiegt etwa 15 kg („+“ oder „-“ 1 kg).

Markierung auf der Farbdose. Farben auf Wasserbasis sind mit den Buchstaben „VD“ gekennzeichnet, was „wasserdispergiert“ bedeutet, dann mit der Buchstabenbezeichnung des Polymers, beispielsweise „KCh“ oder Butadien-Styrol. Dann folgen die Zahlen – das erste bedeutet den Anwendungsbereich dieser Farbe, wenn es „1“ ist, dann „für externe Arbeiten“, wenn „2“, dann „für interne“. Die Zahlen nach der ersten sind Teilenummern – wir brauchen sie nicht. Stellen Sie sicher, dass eine Beschriftung zur Einhaltung der Bedingungen von GOST 28196-89 vorhanden ist, wenn stattdessen TU angegeben wird – die Qualität der Farbe kann gering sein.

Hersteller. Auf dem lokalen Markt finden Sie eine große Auswahl an Farben auf Wasserbasis von in- und ausländischen Herstellern. Sie können die Qualität einer bestimmten Marke anhand der Bewertungen Ihrer Freunde beurteilen, die sie bereits für Reparaturen verwendet haben, und anhand des Alters dieses produzierenden Unternehmens. Wenn es jünger als 3 Jahre ist, ist es besser, sich nicht mit seinen Produkten herumzuschlagen. Tatsache ist, dass die Herstellung von wasserdispergierten Farben keine besonders großtechnische Produktion erfordert – im Großen und Ganzen sind nur ein Dispergiermittel und ein Dissolver erforderlich. Daher können sie von jedem mehr oder weniger vernünftigen „Kleinunternehmer“ hergestellt werden, der meistens „mit dem Auge“ Farbe herstellt und weder ein Labor noch einen Technologen in seinem Personal hat. Je größer das produzierende Unternehmen, desto breiter die Produktpalette, desto besser wird das Produkt selbst sein.

Preis.Es kann in keiner Weise weniger als 1 US-Dollar pro Liter betragen. Wenn Ihnen Farbe zu einem niedrigeren Preis angeboten wird, ist sie von schlechter Qualität. Die Kosten für Farben auf Wasserbasis werden nicht durch den Gebietsstandort der Produktionsstätten und nicht durch die Arbeitskosten bestimmt, sondern durch den aktuellen Preis der Komponenten, die in ihrer Zusammensetzung enthalten sind. Fast alle weltweiten Hersteller von hochwertigen Pigmenten und Polymeren befinden sich in Europa, so dass die Kosten für eine gute wasserdispergierte Farbe in Europa und in Russland nahezu gleich sind. Für den Import von Rohstoffen für die Herstellung von Farben auf Wasserbasis aus dem Ausland zahlen russische Hersteller relativ hohe Zölle. Die wahren Gründe für die niedrigen Kosten sind jedoch billige Rohstoffe und Verstöße gegen die Technologie während der Produktion.

Abschließend – Empfehlungen für Malarbeiten

Bevor Sie mit dem Streichen der Oberfläche mit Farbe auf Wasserbasis beginnen, müssen Sie Folgendes vorbereiten: zuvor gestrichen, um Schmutz und Staub zu entfernen, nacheinander mit Wasser, Waschpulver und sauberem Wasser zu waschen; gereinigt mit Kreide- und Kalkschichten alter Farbe; Unebenheiten mit einem Kitt glätten, danach die Oberflächen trocknen, schleifen und von Staub reinigen.

Wenn in der kalten Jahreszeit gestrichen wird, muss die Dose mit Farbe mindestens 24 Stunden im Haus aufbewahrt, dann geöffnet, alle sichtbaren Einschlüsse und Filme entfernt, gründlich gemischt und beim Streichen mit einem Spray 10% Wasser hinzugefügt werden. Der Farbverbrauch wird vom Hersteller auf dem Behälter angegeben, durchschnittlich zwischen 150 und 250 g / m² mit einer zweischichtigen Anwendung. Tönen Sie nach der Berechnung des ungefähren Verbrauchs die Farbe – es ist erforderlich, 10% mehr Volumen als das zu tönen, das Sie anhand des durchschnittlichen Farbverbrauchs berechnet haben. Gründe: Der Verbrauch wird in jedem Fall höher sein und Sie werden nicht in der Lage sein, „in Farbe zu kommen“, wenn Sie versuchen, eine neue Portion Farbe zu tönen – der Farbton ist zumindest geringfügig, aber unterschiedlich.

Um den Verbrauch von Farbe auf Wasserbasis zu reduzieren, können Sie vorab eine Grundierungsschicht auf die lackierte Oberfläche auftragen – diese ist viel billiger als Farbe.