Терміни «paint» і «surface coating» часто використовуються як взаємозамінні. Термін «surface coating» є більш загальним і застосуємо до будь-якого матеріалу, який може бути використаний у вигляді тонкої суцільної плівки на поверхні. Термін «paint» (фарба, лакофарбове покриття) традиційно використовувався для опису пігментованих матеріалів з метою відрізнити їх від прозорих плівок, які більш пра-но називати лаками ( «lacquers» або «varnishes»). У даній книзі будуть розглядатися головним чином «paints» (тобто піг-ментірованние лакофарбові матеріали та покриття); однак, як ми побачимо, сучасні процеси фарбування можуть вклю-чати отримання складових систем, в яких загальне покриття складається з декількох тонких плівок, причому не всі вони можуть бути пігментованими. Ми будемо використовувати обидва терміни відповідно до контексту, в якому обговорюються конкретні лакофарбові композиції.
Лакофарбові покриття виконують подвійну функцію. Вони забезпечують задоволення естетичних вимог, виконан-няют захисні функції, або і ті й інші одночасно. Напри-заходів, при фарбуванні автомобілів лакофарбове покриття повинне поліпшити зовнішній вигляд автомобіля, тобто надати йому колір і блиск, а якщо корпус виготовлений з маловуглецевої сталі, то воно повинно забезпечити і захист від корозії. Якщо ж корпус виготовлений зі склопластику, тоді функція покриття буде тільки декоративною. Існують дуже вагомі економічні причини, за якими краще фарбувати тільки зовнішню по-поверхню виробів, наприклад з пластмас, замість забарвлення всього обсягу за рахунок використання пігментованих ма-лов при їх виготовленні. Переваги застосування лакокрасоч-них покриттів особливо зрозумілі в тих випадках, коли необхідно мати широкий набір колірних ефектів. Ця тема буде рас-бачено в розділах, присвячених лакофарбових матеріалів і покриттів цільового призначення (гл. 8-11).
При розгляді природи фарб стане абсолютно ясно, що дуже важливим є взаємозв'язок між покриттям і підкладкою. Різні вимоги до фарб для деревини та для металу. Більш того, методи нанесення і сушіння фарб можуть сильно відрізнятися. При розробці рецептури фарби для кон-конкретній цілі важливо знати, де, в яких умовах буде експлуа-туватися забарвлене виріб, які вимоги до фізич-ським і механічним характеристикам. Дослідник повинен знати, яким методом фарба буде наноситися і закаліть. Так, фарби для виробів з литої сталі повинні володіти хоро-шим опором до руйнування при ударі (тобто Відшаровуючись-нию). в той час як до покриттів для жерстяних банок пред'яв-ляется вимога високої гнучкості. Ці різні вимоги будуть описані в гл. 8-11, присвячених різним областям використання лакофарбових матеріалів.
Вже давно зрозуміли, що важко, якщо взагалі можливо цілком задовольнити різноманітним вимогам, використовуючи тільки один шар фарби. Досить перерахувати вимоги, пред'яв-ється до типового покриттю. Зазвичай потрібні багато, якщо не витті, з наступних властивостей: покриваність, колір, глянець, Шеро-Ховатія поверхні (текстура), адгезія до підкладки, необ-дмитрика ^ механічні або фізичні властивості, хімічна стій-кість] захист від корозії і все те , що вкладається в поняття довговічність. Довговічність - дуже важливий показник, до якого ми будемо часто повертатися. Число різних верств, з яких складається система покриття, буде визначатися типом підкладки та умовами експлуатації пофарбованого об'єкта. Ті-пічних система глянцевого покриття може складатися з грунто-вочной шару, проміжного шару і верхнього шару. Кожен з цих шарів може бути отриманий з пігментованих компо-зіцій, причому для формування кожного шару може бути ис-користуватися неодноразове нанесення відповідного лакокра-соковитого матеріалу. Наприклад, може бути один шар грунтовки, проміжний шар, отриманий дворазовим нанесенням, і верхній шар також дворазового нанесення. Призначення каж-дого з шарів і, відповідно, їх склад сильно розрізняються. Грунтовка повинна укрити підкладку і забезпечити досягнення гарної адгезії між підкладкою і проміжним шаром. Вона може також додатково підвищувати покриваність, але це не є її основною функцією. Проміжний шар має два призначення: забезпечити покриваність підкладки і ви-равніваніе поверхні, по якій буде завдано верхній шар. Гладку поверхню отримують шляхом шліфування шлифовочной шкіркою після висушування кожного шару. Потім наносять верх-ний шар, який також вносить вклад в покриваність і забезпе-чує відповідний естетичний ефект, наприклад, колір і глянець. В цілому покриття повинні забезпечити захист деревян-них, металевих і інших підкладок, на які вони нанесені.
Дуже часто грунтовка повинна забезпечити захист від ifoppo - зії. Тому, якщо застосовувати за сталевим підкладка ^ вона повинна містити в своєму складі хімічно активний антикор-розіонний пігмент. Корозійний захист може бути досягнута додатково іншими методами, зокрема хімічної обра-боткой підкладки. Тому зазвичай технологія отримання покриття-тий включає попередню хімічну обробку металу, головним чином алюмінієвих або залізних підкладок. Послід-ня найбільш часто обробляють фосфатним розчином, який забезпечує утворення кристалічного фосфатного шару. Тому наступний шар грунтовки наноситься на кристалі-ний неорганічний шар, а не прямо на чисту поверхню металу.
Поверхні рідко бувають тим, чим здаються. За винятком благородних металів, на поверхні майже всіх інших металів, за якими наносяться покриття, знаходиться не власне метал, а оксидний шар. Тому чистота поверхні може бути невідома. Так як стан поверхні сильно впливає на адгезійну міцність лакофарбового покриття, дуже важ-но мати це на увазі. Оскільки більшість поверхонь «за-брудні» і якість їх не завжди одне і те ж », необхідно, щоб лакофарбові матеріали та одержувані покриття не були надто чутливі до забруднень і непостійності складу поверхонь. Такі матеріали повинні допускати присутність на по-поверхні різних забруднень в помірних кількостях; їх часто називають «стійкими до забруднень» ( «robust»). Одна-ко це не означає, що промислові технологічні процеси забарвлення не вимагають попередньої обробки поверхонь, наприклад, знежирення і згаданої вище хімічної обробки.
Руйнування покриттів при їх експлуатації в різних умо-вах обумовлено в основному змінами в хімічній природі пленкообразователя з подальшими змінами в його механи-чеських властивості. Тому посилено проводяться дослідження зі створення полімерів і смол з метою підвищення довговічності покриттів при їх експлуатації. Розробка нових більш якост-ських пігментів може підвищити термін служби покриттів, але в більшості випадків найбільш слабкою ланкою в системі покриття-ку є пленкообразователь. Одним із наслідків цього яв-ляется необхідність розробки матеріалів і покриттів для конкретних областей використання. Цей підхід дозволяє через бігти компромісів, на які доводиться йти в разі матеріалів загального призначення. За економічними або іншими причинами найкращий матеріал для даного конкретного примі-вати може бути недоступний, внаслідок чого неминучий - кому-промісс між ціною і експлуатаційними якостями. Дію-вительно, співвідношення ціна - ефективність конкретної лако-фарбової композиції зазвичай є домінуючим по срав-рівняно з іншими факторами на ринку промислових фарб.