Боја (материјал)

Осушени налич зелене боје

Пигменти на продаји (тржница Гоа, Индија).

Боје и лакови.

Најпознатији је латекс каучуковца од којег се производи природни каучук. Добива се урезивањем коре, а састоји се од дисперзије макромолекула полиизопрена у води. Латексом се називају и у води диспергирани полимеризати синтетског каучука и неких других полимера, на примјер поли(винил-клорида) и поли(винил-ацетата).

Црвена акрилна боја.

Темељна боја.

Минерални пигмент ултрамарин.

Чишћење челичних површина млазом абразива (пјескарење) је најдјелотворнија метода, након које се добива оптимално припремљена површина за наношење заштитних премаза. Примјер цјевовода прије и након пјескарења.

Чишћење каменог зида млазом абразива (пјескарење)

Налич или премаз је танка чврста превлака настала након личења, то јест наношења боја и лакова на дрвену, металну и другу подлогу. Својом чврстоћом те кемијском, а додатком биоцида и биолошком отпорношћу штити подлогу од разорних утјецаја околине, а лијепим изгледом и додатним видљивим учинцима уљепшава заштићене предмете.

Наличи у боји који се користе у сликарству су на примјер уљане боје и водене боје.

Боје и лакови

Боје и лакови је скупни назив за текуће, до пастозне или прашкасте смјесе твари, које се у танком слоју наносе на површину метала, минералних подлога (бетон, жбука и слично), дрва, пластике и других материјала, гдје физикалним или кемијским промјенама (сушење) стварају танак филм (налич, премаз). Основна им је намјена заштита подлоге од штетних утјецаја околине, а такођер својим изгледом и бојом уљепшавају предмете или пак служе за њихово означивање. Посебне намјене имају графичке и сликарске боје, лакови за нокте и косу и слично.

Основни су састојци боја и лакова везива, отапала, пигменти, пунила и додатци. Лак је назив за смјесу без пигмената и пунила, па је његов филм прозиран и безбојан. Смјеса која садржи и бијеле, црне или обојене пигменте, што пак филму дају непрозирност и обојеност, а често садржи и пунила, назива се бојом, а сјајна завршна боја лак-бојом. Полупрозирна боја с мало пигмената, који дрвеној подлози дају обојеност, али њезина структура остаје видљивом, зове се лазура.

Везива, као најважнији састојци боја и лакова, творе филм који повезује све састојке међусобно и с подлогом. То су, уз изнимку водотопљивих силиката, органске твари, углавном полимери (природне и синтетске смоле), затим сушива уља (фирнис), воскови, битумени, асфалти, деривати целулозе. Најважнија су везива полиестерске (углавном алкидне), винилне, акрилне, епоксидне, полиуретанске, силиконске и друге синтетске смоле (полимерни материјали). Отапала служе за отапање везива и постизање прикладне вискозности за производњу и примјену боја и лакова. Како су то хлапљиве, запаљиве, по здравље и околиш опасне текућине, данас се њихова употреба настоји избјећи (употребом прашкастих боја за метале) или бар ограничити (употребом боја и лакова с великим удјелом сухе твари, забраном употребе најопаснијих врста). Најважнија је ипак замјена водом као отапалом за водотопљиве смоле, а поготово као средством у којем су диспергиране фине честице органских полимера, који имају улогу везива за дисперзијске боје.

Добро приањање и трајност заштите осигурава подлога очишћена од хрђе, масноће и других нечистоћа, а металне се подлоге често и предобрађују (фосфатирање, кромирање, елоксирање). Боје и лакови наносе се на подлогу личењем (кистом, ваљком), штрцањем (с помоћу стлаченог зрака, електростатички), урањањем (обичним или уз електрофорезу) или лијевањем. Из нанесеног танког слоја најприје испари отапало, што је за неке врсте боја и лакова (на примјер нитро лак) довољно за стварање сухог филма (физикално сушење). У осталим врстама настаје кемијско сушење, тијеком којега везиво кемијском реакцијом прелази у високомолекуларне просторно умрежене структуре – чврсти филм. Најчешће су реакције: полимеризација (обично кисиком из зрака или реакцијом двају врста везива) и поликондензација. Све се чешће умрежавање полимера знатно убрзава с помоћу ултраљубичастог или инфрацрвеног зрачења или бомбардирања електронским снопом.

Боје и лакови разликују се према врсти и удјелу везива, према прозирности, обојености, сјају (сјајни, полусјајни и без сјаја – загасити), према посебним учинцима (метализирани, флуоресцентни), према улози и редослиједу наношења у суставу заштите (темељни, међуслојни, покривни), према заштитним својствима, подлози на коју се наносе и тако даље.

Основни састојци премаза

Основни састојци премаза су: везива, пигменти, пунила, отапала те додаци као што су инхибитори, разрјеђивачи, пластификатори и очвршчиваћи.

Везива

Везива су неиспарљиви дио премазних средстава, а одговорна су за стварање кохерентног, непрекидног слоја, који потпуно приања уз подлогу. Значајно одређују механичка и кемијска својства превлаке те повезују све друге компоненте сустава у оптимални производ. Такођер, одређују принципе и технике припреме површине те наношења заштитног сустава. Као везива користе се биљна сушива и полусушива уља, целулозни деривати, клор-каучук (латекс), асфалт, воскови, гумене смјесе, силикони, цемент, емајл, метали и друго.

Пигменти

Пигменти су прашкасте фино диспергиране анорганске или органске твари с великим индексом лома које, осим што премазу дају боју и непрозирност, могу повећати његову кемијску и топлинску постојаност те побољшати механичка својства.

Пунила

Пунила су минерали који се често додају везиву умјесто једног дијела пигмената у циљу побољшања механичких и топлинских својстава премаза те снижења његове цијене. Пунила, такођер, побољшавају кемијску и корозијску отпорност премаза те појачавају отпорност на абразију и ударце и слично.

Отапала и разрјеђивачи

Отапала и разрјеђивачи отапају везива премазних средстава те смањују вискозност премаза. Осим на вискозност, отапало утјече и на течљивост премаза, брзину сушења, својства наношења премаза те сјај. Уколико је вискозност премаза виша од оне која је прикладна за наношење премаза на подлогу, премазу се непосредно прије наношења додају разрјеђивачи. Разрјеђивачи су смјесе различитих отапала и органских капљевина помоћу којих се подешава жељена вискозност премаза. Није риједак случај да се један спој у неким случајевима примјењује као отапало, а у другим као разрјеђивач. Осим основне примјене, отапала се користе за скидање старих премаза.

Додаци

Додаци су твари које се додају премазима у циљу побољшања неких њихових својстава. То су разни омекшивачи (хомогенизирају филм премаза), сикативи (убрзавају сушење везива), средства за спрјечавање таложења (седиментирања) те средства за квашење.

Подјела премаза

Разврставање премаза може се провести према различитим чимбеницима: броју дијелова, начину сушења, трајности, генеричким типовима итд. Органска премазна средства могу се разврстати на неколико начина, али ни један од њих не даје потпуно одређење дотичног средства. Уобичајени начини разврставања премазних средстава су:

• према саставу, при чему се подјела обично темељи на врсти везива, али понекад и на врсти пигмента или разрјеђивача/отапала,
• према основној намјени (средства за заштиту од корозије, од механичког оштећивања, биолошког обраштаја, пожара, за декорацију, за електричну изолацију итд.),
• према изгледу (безбојне и обојене, мутне и сјајне, прозирне и непрозирне),
• према подлогама на које се наносе (црни и обојени метали, грађевински материјали, дрво итд.),
• према броју компонената које се мијешају прије наношења, па могу бити једнокомпонентни (1К), двокомпонентни (2К) или вишекомпонентни.
• према улози у премазном суставу (темељна, међуслојна и покривна премазна средства, китови итд.),
• према начину очвршћивања (сушења), могу се подијелити на конвертибилне и неконвертибилне. Конвертибилни премази су они који очвршћивају оксидацијом или полимеризацијом. Оба начина су неповратна будући да је настали слој мрежасте структуре и нетопљив у оригиналном отапалу. Неконвертибилни премази су премази који се суше испаравањем отапала и који након наношења не пролазе кроз неке значајније кемијске промјене.
• према норми ИСО 12944-5, зависно о трајности заштите, премази могу бити: краткотрајни - до 5 година, средње трајни - 5 до 10 година, дуготрајни - 10 до 20 година.

Међусобна компатибилност појединих врста премаза значајна је при одабиру сустава премаза који се састоји од више слојева или код заштите претходно заштићених површина с којих није у потпуности уклоњен стари заштитни слој. Таблица компатибилности премаза наведена је у швицарској норми СН 555 011. Успостављање сустава за заштиту од корозије премазима укључује израду пројектне документације, припрему површине, наношење премаза и контролу квалитете тог сустава заштите. Пројектна документација одређује тип премазног средства, начин припреме површине, методу наношења премаза, поступке контроле проведених радова, начине отклањања уочених недостатака, мјере заштите околиша и здравља, потврде о својствима и квалитети кориштених материјала од стране произвођача и независних институција те начин одржавања сустава заштите од корозије.

Припрема металне површине за наношење премаза

Да би се постигло што чвршће приањање премаза неопходно је провести добру припрему површине конструкције. Наношење боје на неприпремљену или лоше припремљену површину резултира неквалитетном превлаком. Припрема подлоге обухваћа чишћење и кондиционирање, јер површина која се штити мора бити чиста и точно одређене храпавости како би се успоставила добра приоњивост премаза. Због тога је на почетку потребно провести визуално оцјењивање стања површине. Чишћењем се с подлоге уклањају онечишћења као што су масноће, корозијски продукти, оштећене превлаке, прашина, чађа, пепео итд. Кондиционирањем се постиже тражена храпавост, тј. глаткоћа површине. За добро провођење предобраде површине потребно је више операција, а обично су то операције одмашћивања те механичке и кемијске припреме подлоге.

Одмашћивање

Одмашћивањем се одстрањују минералне и биолошке масне твари, то јест тешки угљиководици из нафте, односно триглицериди масних киселина из биљака, животиња или људи. Те твари потјечу од средстава за подмазивање и хлађење при механичком обликовању предмета, од масних превлака за привремену заштиту (за конзервирање) или од људског утјецаја. Поступак одмашћивања може се провести отапањем масноћа с хлапљивим органским отапалима који се накнадно отпаре с одмашћених површина. Такођер су прикладни и разрјеђивачи органских премазних средстава, то јест смјесе хлапљивих органских капљевина, најчешће угљиководика, естера, кетона и алкохола.

Поступак се може провести трљањем натопљеном тканином, урањањем предмета у отапало, а може се примијенити и одмашћивање прскањем те такозвано парно и ултразвучно одмашћивање. Парно одмашћивање састоји се у излагању хладних предмета пари отапала које кључа у доњем дијелу уређаја. Водена пара се на металној површини кондензира, кондензат отапа масне твари и откапљује у врело отапало. Такођер се за одмашћивање могу користити и лужнате отопине које се припремају из натријевог или калијевог хидроксида, карбоната, силиката, бората или фосфата. Поступак се проводи на температурама између 50 ºЦ и 100 ºЦ, урањањем уз мијешање или прскањем. Како је пХ-вриједност таквих отопина већа од 11, оне су агресивне према амфотерним металима (Ал, Пб, Сн, Зн) па приликом кориштења ове методе треба бити опрезан. Масне наслаге могу се уклонити и помоћу детерђената и сапуна. Потпуност одмашћивања испитује се при испирању помоћу такозваног воденог теста. Уколико на металној површини настане једнолични водени филм који се задржава барем 30 секунди, површина је одговарајуће одмашћена. У супротном, ако се вода повлачи с дијела површине уз настајање сухих "отока" или ако се скупља у капљице, површина је још увијек масна. За припрему челичних површина након одмашћивања, а прије наношења заштитних премаза, примјењују се различите методе:

• механичко чишћење (стројна и ручна обрада),
• кемијско чишћење
• топлинско или термичко чишћење.

Механичко чишћење

Механичком припремом површине уклањају се корозијски продукти и друга немасна онечишћења, а постиже се и одређени облик те ступањ храпавости површине. Чишћење челичних површина млазом абразива (пјескарење) је најдјелотворнија метода, након које се добива оптимално припремљена површина за наношење заштитних премаза. Углавном се користе двије главне скупине абразива: метални абразиви и минерални абразиви. Као минерални абразив користи се кварцни пијесак, а као метални честице лијеваног жељеза и челика различитог облика, који се још називају и сачма. У новије вријеме све се више користи метода чишћења млазом мокрог абразива, то јест комбинацијом сухог абразива и воде. Овим поступком се избјегава штетан утјецај прашине на здравље руковатеља, смањује се потрошња абразива и уклањају честице топљиве у води. У воду се додају инхибитори за спрјечавање корозије након чишћења. Инхибитори морају бити компатибилни с темељним премазом који се наноси на очишћену површину. Врста, облик и величина абразива описани су у међународним нормама ИСО 11124 – ИСО 11127.

Често се за обраду површине користе и ротацијски алати, којима се обавља брушење и полирање површине. Све глађа површина постиже се ступњевитом обрадом са све финијим зрнцима абразива. Уколико је потребно, обрада се наставља полирањем површине, при чему се примјењују финија зрнца с већим полумјером закривљености на бридовима, или ротацијски колутови с пастама за полирање. Код ручног скидања хрђе примјењују се различите челичне четке, стругала, чекић за скидање хрђе, пиштољ с иглом и слично. Овакав начин скидања хрђе због велике количине потребног рада је неекономичан за чишћење великих површина, а такођер не даје висок ступањ чистоће, па се примјењује само локално те у случају малих корозијских оптерећења.

Кемијско чишћење

Кемијско чишћење и уклањање хрђе с металне површине проводи се урањањем предмета у разријеђену сулфатну или клоридну киселину уз додатак инхибитора ради спрјечавања нагризања слободне металне површине. Поступак је познат под називом кисело декапирање (нагризање). Понекад се умјесто киселог декапирања проводи лужнато декапирање, урањањем у врућу 10-20%-тну отопину НаОХ уз додатак оксиданса, редуценса или лиганада који дају топљиве комплексе. За декапирање могу послужити и пасте (каше) које се припремају од нетопљивих прашкова (на примјер глине, инфузоријске земље и слично) или од желатинозних твари, то јест од твари које отапају корозијске продукте. Наносе се помоћу четки и након одређеног времена испиру водом уз евентуално четкање.

Топлинско или термичко чишћење

Топлинско или термичко чишћење проводи се оксиацетиленским пламеном, при чему, због различитог топлинског коефицијента растезања метала и оксида слаби њихова међусобна веза, па се настали корозијски продукти могу лако уклонити накнадним механичким чишћењем. Ова се метода често користи за уклањање старих заштитних превлака и премаза. Након чишћења потребно је установити да ли је постигнута одговарајућа чистоћа површине. Контрола се најчешће проводи успоређивањем површине с референтним фотографијама.

Ступањ очишћености површине

Најпознатији начин утврђивања ступња очишћености површине је према стандарду ИСО – СИС 8501–1. Ова ИСО норма такођер садржи низ фотографија челичних површина очишћених и с пламеном.

Таблица: Припрема површине према ИСО 8501-1

Ознака	Назив (појам)	Опис
		Припрема површине млазом абразива
Са 2	Темељито чишћење млазом	Површина мора бити (гледано без повећала) чиста, без видљивих трагова уља, масти и прљавштине те готово потпуно без окујине, хрђе, премаза и страних нечистоћа. Сви преостали остаци морају чврсто приањати. Види успоредне узорке: Б Са 2, C Са 2 и D Са 2 у ИСО 8501-1.
Са 21/2	Врло темељито чишћење млазом	Површина мора бити (гледано без повећала) чиста, без видљивих трагова уља, масти и прљавштине те скоро потпуно без окујине, хрђе, премаза и страних нечистоћа тако да можда преостали трагови могу изгледати као благе мрље или сјене. Види успоредне узорке: А Са 21/2, Б Са 21/2, C Са 21/2 и D Са 21/2 у ИСО 8501-1.
Са 3	Чишћење млазом, до одстрањивања свих нечистоћа с челика	Површина мора бити (гледано без повећала) чиста, без видљивих трагова уља, масти и прљавштине те потпуно без окујине, хрђе, премаза и страних нечистоћа. Површина мора бити једноличног металног изгледа. Види успоредне узорке: А Са 3, Б Са 3, C Са 3 и D Са 3 у ИСО 8501-1.
		Припрема површине ручним скидањем хрђе
Ст 3	Ручно уклањање хрђе	Површина мора бити (гледано без повећала) чиста од видљивих трагова уља, масти и прљавштине, те без окујине, хрђе, премаза и страних онечишћења, тако да показује слаби метални сјај. Види успоредне узорке: Б Ст 3, C Ст 3 и D Ст 3 у ИСО 8501-1.

Наношење премаза

Премазна средства треба исправно складиштити на температури од 0 ºЦ до 30 ºЦ. Први темељни премаз потребно је нанијети одмах након припреме површине, по могућности још истог дана кад је припрема проведена. Наношење премазних средстава на подлоге редовито се обавља вишеслојно уз потпуно или дјеломично сушење претходног слоја, а понекад и уз његову механичку обраду. Потребно је придржавати се минималних и максималних времена међусушења да не би дошло до задржавања отапала, одвајања слојева, смањења постојаности и сличних појава. Везива слојева који се додирују морају бити истоврсна или компатибилна то јест међусобно подношљива, а такођер је нужна и компатибилност између подлоге и темељног премаза. Премазна средства се наносе четкама (кистовима), лопатицама и ваљцима те прскањем, урањањем и електрофорезом.

Прије наношења премаза потребно је упознати се с премазним средством које ће се наносити. То значи добро проучити све упуте и упозорења која се налазе на полеђини пакирања премаза. Основна својства која се обично наводе у упутама произвођача су: врста полимерне основе, врста пигмента, волумни или масени удио крутих честица, густоћа у испорученом стању, вискозитет, покривна моћ, типична дебљина мокрог и сухог слоја, количина хлапљиве компоненте, брзина сушења, боја, ступањ сјаја, трајност, увјети складиштења и друго. Често се у тим упутама наводи и својство тиксотропности. То је реолошко својство или својство течења премаза. Код тиксотропних премаза се приликом мијешања значајно снизује вискозност, која по престанку мијешања експоненцијално расте. Због тога се мијења и понашање премаза приликом наношења на вертикалну површину. Предности тиксотропних премаза су сљедеће: нема губитака материјала услијед капања, боље је приањање, постоји могућност узимања веће количине боје на четку, наношење дебљих слојева без цурења те постизање истог ступња заштите с мањим бројем слојева у краћем времену и с мањим трошковима.

Прије самог наношења премазно средство је потребно добро промијешати. Уколико се ради о једнокомпонентним премазима, они се испоручују већ спремни за наношење кистом, ваљком или распршивачем. Ако се ради о двокомпонентном премазу, у стаклену посуду је потребно замијешати компоненте у одговарајућем омјеру. Пожељно је да мјешавина одстоји десетак минута прије упорабе. Наношење четком мора бити проведено на правилан начин како би слој премаза био што равномјернији и што једноличније дебљине. Приликом наношења премаза четку је потребно држати под правим кутом према површини која се заштићује. Боја се наноси водоравним покретима четке на мању површину, а затим поново окомито. На овај начин могуће је избјећи цурење боје. Сва осјетљива мјеста могу се посебно премазати прије наношења боје на остале дијелове, како би се што боље заштитила. Након наношења примарног слоја премаза приступа се одређивању дебљине тог мокрог слоја.

Наношење ваљком проводи се на већим површинама конструкције. Уколико се користи нека од техника прскањем (прскање компримираним зраком, безрачно прскање или термопрскање) потребно је водити рачуна о заштити околиша. Контрола за вријеме и након поступка наношења укључује визуални преглед површине на коју је нанесен премаз, мјерење дебљине мокрог слоја, мјерење дебљине сухог слоја, испитивање приоњивости и порозности премаза. Сва запажања, измјерене вриједности те увјети на мјесту извођења радова морају бити документирани због чега је потребно водити контролне листе.