Современные материалы для защитно-декоративных покрытий

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Томский государственный архитектурно-строительный университет»

Серия «Учебники ТГАСУ»

Л.А. Аниканова, О.В. Волкова, Н.О. Копаница

СОВРЕМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 

ДЛЯ ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫХ ПОКРЫТИЙ

Рекомендовано Учебно-методическим советом ТГАСУ 

в качестве учебного пособия 

для студентов очной и заочной форм обучения, 

бакалавров и магистров по направлению «Строительство»

Томск

Издательство ТГАСУ

2022

УДК 691(075.8)
ББК 38.3я73

А67

Серия «Учебники ТГАСУ» основана в 2013 году

Аниканова, Л.А.

Современные материалы для защитно-декоративных 

покрытий : учебное пособие / Л.А. Аниканова, О.В. Волкова, 
Н.О. Копаница. – Томск : Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 
2022. – 184 с. – Текст : непосредственный.

ISBN 978-5-6048004-6-1

В учебном пособии обобщены основы теории и технологии современных 

лакокрасочных материалов на основе минеральных, органоминеральных и органических вяжущих, которые совместно с органическими и минеральными наполнителями, пигментами и специальными добавками образуют лакокрасочные системы 
для защитно-декоративных покрытий. Представлены теоретические и экспериментальные данные о ингредиентном составе, технологии производства, рациональном использовании материалов в виде лакокрасочных систем для создания защитно-декоративных покрытий.

Учебное пособие предназначено для студентов очной и заочной форм обу
чения, бакалавров и магистров по направлению «Строительство», также может 
быть полезно для специалистов промышленности строительных материалов, работников строительных организаций, выполняющих отделочные работы.

УДК 691(075.8)
ББК 38.3я73

Рецензенты:
докт. техн. наук, профессор Новосибирского государственного
аграрного университета, главный научный сотрудник, научный руководитель лаборатории нанотехнологий и наноматериалов А.П. Пичугин;
канд. техн. наук, доцент кафедры строительных материалов 
и технологий Томского государственного архитектурно-строительного университета С.А. Лукьянчиков.

ISBN 978-5-6048004-6-1
© Томский государственный

архитектурно-строительный
университет, 2022

© Аниканова Л.А., Волкова О.В.,

Копаница Н.О., 2022

А67

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение............................................................................................3
1. Теоретическая часть ..................................................................9

1.1. Основные понятия, определения и классификация 
материалов для защитно-декоративных покрытий ...................9
1.2. Ингредиенты защитно-декоративных составов................16

1.2.1. Связующее ..................................................................16
1.2.2. Наполнители ...............................................................24
1.2.3. Пигменты ....................................................................31
1.2.4. Регулирующие добавки .............................................33

1.3. Технология производства лакокрасочных материалов....36

1.3.1. Основные способы диспергирования.......................37
1.3.1.1. Диспергирование  с использованием 
бисерных мельниц................................................................38
1.3.1.2. Диспергирование с использованием 
смесителей с якорной мешалкой ........................................47
1.3.1.3. Диспергирование с использованием 
диссольвера...........................................................................47
1.3.1.4. Диспергирование  с применением шаровых 
мельниц .................................................................................50
1.3.1.5. Диспергирование с использованием 
аттриторов.............................................................................51
1.3.1.6. Диспергирование  с использованием 
краскотерочной машины .....................................................52
1.3.2. Технология производства водоразбавляемых 
ЛКМ.......................................................................................53
1.3.2.1. Технология производства известковых красок ....53
1.3.2.2. Технология производства силикатных красок .....55
1.3.2.3. Технология производства 
водно-дисперсионных красок .............................................58
1.3.2.4. Технология производства 
водно-дисперсионных красок с использованием 

пленкообразователя гомополимерной 
поливинилацетатной дисперсии .........................................63
1.3.2.5. Технология производства  цементных 
и полимерцементных красок...............................................65
1.3.3. Технология производства органоразбавляемых 
ЛКМ.......................................................................................67
1.3.3.1. Технология производства масляных красок.........67
1.3.3.2. Технология производства густотертых 
масляных красок...................................................................69
1.3.3.3. Технология производства  готовых 
к применению масляных красок.........................................70
1.3.3.4. Технология производства эмалей..........................72
1.3.3.5. Эпоксидные лакокрасочные материалы ...............76
1.3.3.6. Полиуретановые лакокрасочные материалы........81
1.3.4. Технология производства порошковых ЛКМ .........84

1.4. Технология нанесения лакокрасочных материалов .........86

1.4.1. Общие положения к выполнению работ 
по нанесению фасадных ЛКМ ............................................88
1.4.2. Подготовка поверхностей под окраску....................91
1.4.3. Требования к поверхности основания перед 
окрашиванием.......................................................................94
1.4.4. Окрашивание известковыми красками ....................95
1.4.5. Окрашивание цементными красками.......................96
1.4.6. Окрашивание силикатными красками .....................97
1.4.7. Окрашивание водно-дисперсионными красками....98
1.4.8. Нанесение гидрофобизирующих составов ..............98
1.4.9. Возможные дефекты при окрашивании...................99
1.4.10. Материалы и технологии для очистки 
поверхности ........................................................................101
1.4.11. Инструменты и механизмы для нанесения 
защитно-декоративных покрытий ....................................102
1.4.12. Требования к готовым покрытиям 
и контроль качества ...........................................................109

2. Практическая часть. Методики определения 
эксплуатационных водно-дисперсионных материалов ......111

2.1. Определение цвета и внешнего вида пленки краски .....112
2.2. Определение массовой доли нелетучих веществ ...........112
2.3. Определение концентрации водородных ионов.............113
2.4. Определение условной вязкости......................................114
2.5. Определение времени высыхания до степени 3 .............115
2.6. Определение стойкости пленки к статическому 
действию воды ..........................................................................116
2.7. Определение укрывистости высушенной пленки ..........118

3. Современные декоративные покрытия.............................120

3.1. Покрытия, колерованные пигментными пастами...........123
3.2. Мультиколорные водно-дисперсионные краски............124
3.3. «Венецианские штукатурки»............................................126
3.4. Флоковые, текстильные, мозаичные покрытия ..............131
3.5. Декоративные штукатурки ...............................................133
3.6. Техника декорирования ....................................................135

4. Курсовое проектирование.....................................................139
5. Содержание разделов курсовой работы.............................141

5.1. Введение .............................................................................141
5.2. Исходные данные для проектирования ...........................141

5.2.1. Характеристика материалов 
для защитно-декоративных покрытий и требования 
стандартов, предъявляемые к ним....................................141
5.2.2. Режим работы  и производственная программа 
предприятия........................................................................141
5.2.3. Характеристика сырьевых материалов ..................142
5.2.4. Расчет потребности сырья.......................................144

5.3. Технологическая часть......................................................147

5.3.1. Обоснование выбора технологической схемы ......147
5.3.2. Описание технологической схемы .........................147
5.3.3. Расчет потребного количества  основного 
оборудования......................................................................148

5.4. Контроль производства и качества материалов..............149

Контрольные вопросы...............................................................150
Список рекомендуемой литературы.......................................153
Приложение 1. Оформление листа «Содержание»..................155
Приложение 2. Характеристика сырьевых материалов...........156
Приложение 3. Характеристика оборудования 
для производства лакокрасочных материалов...........................168
Приложение 4. Схемы производства 
водно-дисперсионных красок......................................................176

ВВЕДЕНИЕ

Одной из задач обучения студентов является приобретение 

будущими специалистами теоретических знаний о современных 
строительных материалах и технологических основах их производства, в том числе отделочных и защитно-декоративных материалах с использованием неорганических и органических вяжущих 
веществ, а также о технологии их нанесения на различные подложки. Знания позволят целенаправленно управлять процессом 
производства таких материалов и получать составы и покрытия 
с заранее заданными свойствами и минимальными материальными, топливно-энергетическими затратами, а также приобрести 
практические навыки и умения в проведении исследовательских 
и проектных работ в области производства отделочных материалов и оценке качества покрытий на их основе.

Важной задачей специалистов остается сохранение привле
кательности облика зданий, создание защитных и защитно-декоративных покрытий путем нанесения различных лакокрасочных 
материалов (ЛКМ). Лакокрасочные материалы, предназначенные для отделки фасадов, относятся к защитно-декоративным 
покрытиям, т. е. они должны не только украшать здания, но 
и снижать уровень разрушающих воздействий внешней среды. 
Основными видами разрушающих воздействий можно считать 
следующие: перепады температур, переменная и повышенная 
влажность, ультрафиолетовые лучи, ветер, биологические воздействия, промышленные и экологические загрязнения, химическая и физическая несовместимость материала фасада и покрытия. Часто эти факторы действуют совместно. Для окрашивания 
фасадов в настоящее время применяют несколько типов красок: 
водно-дисперсионные на бутадиен-стирольных, акриловых и сополимерных дисперсиях, на синтетических (акриловых, перхлорвиниловых) смолах и органических растворителях, на основе минеральных связующих (силикатных, известковых). Первые разработки по созданию таких материалов относятся к 20–30-м гг. 

прошлого столетия, промышленность выпускала водно-дисперсионные краски в малом ассортименте и в основном на основе 
поливинилацетатной дисперсии.

Современные лакокрасочные материалы представляют со
бой суспензии пигментов, наполнителей и добавок в различных 
пленкообразующих материалах, обладающие широким благоприятным спектром технологических и эксплуатационных характеристик, удовлетворяющие требованиям пожаро- и взрывобезопасности, санитарной гигиены и экологии и пригодные для осуществления различных видов отделочных работ в строительстве. 
При фасадных работах, особенно при ремонте старых зданий 
и сооружений, окраска является завершающей стадией. При этом 
необходимо уметь совмещать материал подложки с материалом 
покрытия, знать технологию нанесения современных лакокрасочных материалов для получения покрытия с хорошими эксплуатационными характеристиками.

Существующие учебные пособия и руководства по маляр
ным работам устарели и не отражают современный уровень по 
установленным и потребительским требованиям, технологии их 
нанесения на различные поверхности. Эти и другие вопросы включены в настоящее пособие.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1. Основные понятия, определения и классификация 

материалов для защитно-декоративных покрытий

К современным материалам для защитно-декоративных по
крытий относятся лакокрасочные и вспомогательные материалы 
и сухие строительные смеси. В учебном пособии рассмотрены вопросы, связанные только с лакокрасочными материалами. Основные термины и определения для лакокрасочных материалов приведены в соответствии с ГОСТ 28246–2006.

Лакокрасочный материал – жидкий, пастообразный или 

порошковый материал, образующий при нанесении на окрашиваемую поверхность лакокрасочное покрытие с защитными, декоративными и/или специальными техническими свойствами.

Лакокрасочная среда – совокупность компонентов жид
кой фазы лакокрасочного материала.

Лакокрасочная система – совокупность слоев лакокра
сочных материалов, которые следует наносить или которые уже 
нанесены на окрашиваемую поверхность.

Лакокрасочное покрытие – покрытие, сформировавшееся 

на поверхности изделия после нанесения на него одного или нескольких слоев лакокрасочных материалов и обладающее достаточной адгезией к подложке.

Пленкообразующее вещество (лакокрасочного матери
ала) – нелетучая часть лакокрасочной среды, образующая лакокрасочное покрытие.

Нелетучее вещество лакокрасочного материала – масса 

остатка, получаемого после испарения летучих компонентов лакокрасочного материала в определенных условиях испытания.

Летучее органическое соединение в лакокрасочном матери
але (ЛОС в лакокрасочном материале) – любое органическое соединение, имеющее начальную температуру кипения менее или 
равную 250 °С, измеренную при нормальном давлении 101,3 кПа.

Готовый к применению лакокрасочный материал – лако
красочный материал или лакокрасочный материал после смешивания его отдельных компонентов (многокомпонентный лакокрасочный материал) и разбавления при необходимости соответствующими растворителями и/или разбавителями в соответствии 
с нормативными документами или технической документацией, 
готовый к нанесению соответствующим способом окрашивания.

Органорастворимый лакокрасочный материал – лако
красочный материал, лакокрасочная среда которого представляет 
собой раствор пленкообразующего вещества в органическом растворителе.

Водорастворимый лакокрасочный материал – лакокра
сочный материал, лакокрасочная среда которого представляет собой раствор пленкообразующего вещества в воде.

Водоразбавляемый лакокрасочный материал – лакокра
сочный материал, в который может быть добавлена вода для понижения вязкости.

Водно-дисперсионный лакокрасочный материал – лако
красочный материал, лакокрасочная среда которого представляет 
собой дисперсию пленкообразующего вещества в воде.

Пигментированный лакокрасочный материал – лакокра
сочный материал, содержащий один или несколько пигментов, 
который при нанесении на окрашиваемую поверхность образует 
непрозрачное лакокрасочное покрытие с защитными, декоративными или специальными техническими свойствами.

Тиксотропный лакокрасочный материал – лакокрасоч
ный материал, вязкость которого уменьшается при перемешивании со временем и восстанавливается до первоначального значения в состоянии покоя.

Грунт-эмаль – жидкий или пастообразный пигментирован
ный лакокрасочный материал, в котором лакокрасочной средой 
является раствор пленкообразующего вещества лакокрасочного 
материала в органических растворителях или дисперсия органического пленкообразующего вещества в воде, образующий при