Termenii "vopsea" și "înveliș de suprafață" sunt adesea utilizați în mod interschimbabil. Termenul "acoperire de suprafață" este mai general și se aplică oricărui material care poate fi folosit ca un strat subțire continuu pe suprafață. Termenul "vopsea" (vopsea, vopsea) a fost utilizat în mod tradițional pentru a descrie materialele pigmentate pentru a le distinge de filmele transparente, care sunt mai corect numite lacuri sau "lacuri". În această carte vor fi luate în considerare în principal "vopsele" (vopsele pigmentate și acoperiri); Cu toate acestea, după cum vom vedea, procesele moderne de colorare pot include producția de sisteme compozite în care stratul total constă din mai multe filme subțiri, nu toate pot fi pigmentate. Vom folosi ambii termeni în conformitate cu contextul în care sunt discutate compoziții specifice de vopsele și lacuri.
Vopseaua are o funcție dublă. Ele asigură satisfacerea cerințelor estetice, îndeplinesc funcții de protecție sau ambele. De exemplu, la vopsirea autoturismelor, vopseaua ar trebui să îmbunătățească aspectul mașinii, adică să ofere culoarea și strălucirea, iar dacă corpul este fabricat din oțel moale, trebuie să ofere protecție împotriva coroziunii. Dacă corpul este fabricat din fibră de sticlă, atunci funcția de acoperire va fi doar decorativă. Există motive economice foarte puternice pentru care este mai bine să pictați numai suprafața exterioară a produselor, de exemplu din materiale plastice, în loc să pictați întregul volum folosind materiale pigmentate la fabricarea lor. Avantajele utilizării acoperirilor sunt deosebit de clare atunci când este necesar să existe o gamă largă de efecte de culoare. Acest subiect va fi discutat în capitolele privind vopselele și materialele de acoperire și acoperirile cu scop special (capitolele 8-11).
Când se analizează natura vopselelor, devine clar că relația dintre acoperire și substrat este foarte importantă. Cerințe diferite pentru vopselele pentru lemn și metal. Mai mult decât atât, metodele de aplicare și uscare a vopselelor pot varia foarte mult. Atunci când se dezvoltă formularea vopselei pentru un anumit scop, este important să se știe unde, în ce condiții va fi utilizat produsul vopsit, care sunt cerințele pentru caracteristicile fizice și mecanice. Cercetătorul trebuie să știe ce metodă va fi aplicată și tratată vopseaua. Astfel, vopselele pentru articole fabricate din oțel turnat trebuie să aibă o bună rezistență la rupere la impact (adică, peeling). În timp ce cerințele pentru o flexibilitate ridicată sunt necesare pentru cutiile de conserve. Aceste cerințe diferite vor fi descrise în Ch. 8-11, dedicat diferitelor domenii de utilizare a materialelor de vopsele și lacuri.
De mult timp a fost constatat că este dificil, dacă este posibil, să se îndeplinească pe deplin cerințele diferite, folosind doar un singur strat de vopsea. Este suficient să enumerați cerințele impuse unui strat tipic. De obicei, sunt necesare multe, dacă nu toate, dintre următoarele proprietăți: puterea de acoperire, culoarea, luciul, rugozitatea suprafeței (textură), aderența la substrat, proprietățile mecanice sau fizice, rezistența chimică] protecția împotriva coroziunii și toate acestea , care este încorporată în conceptul de durabilitate. Durabilitatea este un indicator foarte important, la care ne vom întoarce adesea. Numărul de straturi diferite, din care constă sistemul de acoperire, va fi determinat de tipul de substrat și de condițiile de funcționare ale obiectului vopsit. Un sistem tipic de acoperire lucioasă poate consta dintr-un strat de grund, un strat intermediar și un strat superior. Fiecare dintre aceste straturi poate fi obținut din compoziții pigmentate și aplicarea repetată a materialului de lac corespunzător poate fi utilizată pentru a forma fiecare strat. De exemplu, poate exista un strat de grund, un strat intermediar obținut prin aplicarea dublă și un strat superior, de asemenea, dintr-o aplicare dublă. Scopul fiecăruia dintre straturi și, în consecință, compoziția lor sunt foarte diferite. Grundul trebuie să acopere substratul și să asigure o bună aderență între substrat și stratul intermediar. De asemenea, poate crește puterea de ascundere, dar aceasta nu este principala sa funcție. Stratul intermediar are două scopuri: să asigure răspândirea substratului și alinierea suprafeței peste care va fi aplicat stratul superior. O suprafață netedă este obținută prin măcinarea cu un șmirghel după uscarea fiecărui strat. Apoi, stratul superior este aplicat, care contribuie, de asemenea, la opacitate și asigură efectul estetic corespunzător, de exemplu, culoarea și luciul. În general, acoperirile trebuie să asigure protecție pentru lemn, metal și alte substraturi la care sunt aplicate.
Foarte des, un grund trebuie să ofere protecție împotriva exploatării. Prin urmare, atunci când este utilizat pe un substrat de oțel, trebuie să conțină în compoziția sa un pigment anticoros chimic activ. Protecția împotriva coroziunii poate fi realizată suplimentar prin alte metode, în special tratamentul chimic al substratului. De aceea, de obicei tehnologia acoperirilor include tratamentul chimic preliminar al metalului, în principal aluminiu sau substraturi de fier. Acestea din urmă sunt cel mai adesea tratate cu o soluție de fosfat care asigură formarea unui strat fosfat cristalin. Prin urmare, stratul următor de grund este aplicat stratului anorganic cristalin și nu direct pe suprafața curată a metalului.
Suprafetele sunt rareori ceea ce par. Cu excepția metalelor nobile, pe suprafața aproape a tuturor celorlalte metale, pe care se aplică acoperiri, nu există de fapt un metal, ci un strat de oxid. Prin urmare, puritatea suprafeței poate să nu fie cunoscută. Deoarece condiția de suprafață influențează puternic rezistența de aderență a stratului de vopsea, este foarte important să se țină cont de acest lucru. Deoarece majoritatea suprafețelor sunt "contaminate" și calitatea lor nu este întotdeauna aceeași,> este necesar ca materialele de vopsea și lac și acoperirea obținute să nu fie foarte sensibile la contaminarea și impermanența compoziției suprafeței. Astfel de materiale ar trebui să permită prezența diferitelor contaminanți în suprafață în cantități moderate; acestea sunt adesea numite "rezistente la poluare" ("robust"). Totuși, acest lucru nu înseamnă că procesele tehnologice industriale de vopsire nu necesită un tratament preliminar de suprafață, de exemplu, degresarea și tratamentul chimic menționat mai sus.
Distrugerea acoperirilor în timpul funcționării lor în diferite condiții se datorează în principal schimbărilor în natura chimică a formatorului de film, cu modificări ulterioare ale proprietăților sale mecanice. Prin urmare, se efectuează intensiv cercetări pentru a crea polimeri și rășini pentru a îmbunătăți durabilitatea acoperirilor în timpul funcționării lor. Dezvoltarea unor noi pigmenti mai calitativi poate creste durata de viata a acoperirilor, dar in cele mai multe cazuri cea mai slaba legatura in sistemul de acoperire este formarea filmului. O consecință a acestui fapt este necesitatea de a dezvolta materiale și acoperiri pentru anumite zone de utilizare. Această abordare vă permite să evitați compromisurile, care trebuie luate în cazul materialelor cu destinație generală. Din motive economice sau din alte motive, cel mai bun material pentru această aplicație specială poate să nu fie disponibil și, prin urmare, este inevitabil - un compromis între preț și performanță. Într-adevăr, raportul preț-performanță al unei anumite compoziții de vopsele și lacuri este de obicei dominant în comparație cu alți factori de pe piața vopselelor industriale.