Рецептура интерьерной ВД-краски: дисперсия, мел, TiO2, КМЦ

PVC и CPVC: главная идея рецептуры краски

Любая краска — это пигмент и наполнители, связанные плёнкой полимера. Доля их объёма в сухой плёнке называется пигментной объёмной концентрацией (PVC). У каждой системы есть критическая величина CPVC, при которой связующего ровно хватает, чтобы заполнить промежутки между частицами. Ниже CPVC плёнка плотная и стойкая к истиранию; выше — появляются пустоты, плёнка становится пористой, матовой, укрывистость выше за счёт рассеяния в порах, но стойкость к истиранию и пятнам падает. Бюджетные интерьерные краски часто работают выше CPVC: они дешевле, красиво матовые, но менее прочные. Это не дефект, а выбор позиции в линейке, и честный разговор с покупателем включает именно его.

Связующее: акрил, стирол-акрил, ПВА

Дисперсия определяет стойкость плёнки к воде, истиранию и щёлочи, паропроницаемость и цену. Чисто акриловые лучше всего стойки и дороже; стирол-акриловые — компромисс для интерьера и недорогих фасадных красок; ПВА-дисперсии самые дешёвые и подходят для сухих внутренних помещений, но боятся влаги (дисперсии для красок). Важны Tg и МТПФ (плёнкообразование при комнатной температуре), сухой остаток (чем выше, тем меньше воды везёте), чистота цвета и стабильность к щёлочи наполнителей. Арифметика: 100 кг акриловой дисперсии на тонну краски стоят 16 800–23 900 ₽ по ценам 168–239 ₽/кг без НДС; реальная доля определяется PVC и сухим остатком.

Диоксид титана и наполнители

Диоксид титана даёт белизну и укрывистость: он рассеивает свет лучше всех других белых пигментов (диоксид титана). Это самая дорогая «белая» часть краски, и главный рычаг стоимости. Мел, тальк и каолин — наполнители: они заменяют часть пигмента, дают матовость, объём и экономят деньги, но не рассеивают свет так хорошо, поэтому их доля ограничена. Тальк улучшает реологию и истирание, каолин — укрывистость и белизну в сочетании с TiO2, мел — самая дешёвая основа. Правильное распределение пигмента по частицам называется «разнесением»: частицы TiO2, расположенные далеко друг от друга, рассеивают свет эффективнее, чем слипшиеся; наполнители помогают этому разнесению.

Загуститель: КМЦ, ГЭЦ, ассоциативные

Загуститель задаёт вязкость при хранении и работе. КМЦ дёшев и давно применяется в экономичных красках (КМЦ); ГЭЦ даёт лучшее разливание и совместимость и считается стандартом для средних и высоких сегментов (ГЭЦ); ассоциативные загустители улучшают розлив и «чистоту» поверхности, обычно в паре с ГЭЦ (сравнение загустителей). Арифметика на дозе 0,3 % (3 кг на тонну): КМЦ стоит 570–690 ₽, ГЭЦ — 1 128–1 743 ₽ по ценам без НДС. Разница в цене — один из аргументов за «экономичную» рецептуру, а в качестве видны брызги при валике, наносимость и стабильность при хранении.

Диспергатор, пеногаситель, консервант, коалесцент

Диспергатор отделяет частицы пигмента друг от друга и стабилизирует их в воде; без него получаются комки и низкая укрывистость. Пеногаситель убирает воздух, захваченный в диссольвере. Консервант защищает краску в таре; коалесцент помогает плёнке сформироваться при низкой температуре (консерванты). Регулятор рН (аммиак, аминоспирты) удерживает щелочную среду для стабильности загустителей. Все эти добавки вводят в долях процента, а ошибка в любой проявляется нестабильностью при хранении.

Порядок изготовления и подбора

1. Загрузите воду, диспергатор, консервант, пеногаситель; под перемешиванием введите пигмент и наполнители в диссольвере.
2. Диспергируйте до нужной степени помола (контроль по клину), без перегрева.
3. Введите загуститель в виде раствора или пасты, чтобы избежать комков.
4. На малых оборотах введите дисперсию и коалесцент, добавьте воду до целевой вязкости.
5. Проверьте рН, вязкость, плотность, укрывистость и цвет против эталона.
6. Нанесите на контрастную панель, высушите и проверьте истирание и пятностойкость по принятой методике.
7. Повторите на новой партии пигмента, наполнителей и дисперсии.

Типичные дефекты

Что нужно от краски покупателю и как это измеряют

Для интерьера покупатель оценивает четыре вещи: насколько краска укрывает, насколько стойка к протиранию, какой у неё блеск и как выглядит цвет на стене. Укрывистость измеряют по коэффициенту контрастности: краску наносят на контрастную карту с белыми и чёрными полями и сравнивают отражение; EN 13300 делит краски на четыре класса по этой величине при заданном расходе. Стойкость к мокрому истиранию испытывают на щёточном приборе: по числу циклов до износа краску относят к одному из пяти классов; чем выше класс, тем лучше выдерживает мытьё. Блеск измеряют глянцемером под малым углом и описывают словами от глубокого матового до глянцевого. Цвет проверяют колориметром против эталона. Эти методики не нужно изобретать, достаточно закрепить их в техкарте и вести журнал по партиям.

Сегменты: эконом, средний, премиум

Краски разных сегментов отличаются не фантазией, а положением на оси PVC и сырьём. В экономсегменте больше наполнителей, меньше диоксида титана, часто используется ПВА или стирол-акрил и КМЦ в качестве загустителя; краска хорошо матовая, но мыться не любит. В среднем сегменте растёт доля акрилового или стирол-акрилового связующего и качество титана, используется ГЭЦ; краска переносит влажную уборку. В премиальном сегменте PVC ниже, связующего больше, титан лучше диспергирован, подключают ассоциативные загустители; краска даёт высокую укрывистость, стойкость к мытью и красивую поверхность. Каждый шаг вверх стоит денег, и задача технолога — понять, за что платит покупатель, чтобы не переплачивать за недоступное ему различие.

Колеровка и стабильность цвета

Белая база краски должна допускать колеровку пастами без потери стабильности: пигментные пасты вводят в небольшой доле, и их несовместимость с загустителем вызывает коагуляцию или потерю вязкости. Белизна базы определяется диоксидом титана и наполнителями; жёлтый оттенок дисперсии или мела проявляется при колеровке в пастельные тона. Поэтому для колеровки проверяют несколько оттенков, а не только белую основу.

Масштабирование: от лабораторной до цеха

В лаборатории краска делается в литровом стакане с мешалкой, в цеху — в диссольвере на сотни литров. Скорость вращения, форма лопасти и порядок загрузки влияют на степень помола и воздух. Типичные проблемы масштабирования: недодиспергированный пигмент (мелкие точки при нанесении), перегрев пасты, пена после ввода загустителя, непропорциональная загрузка воды. Чтобы их избежать, процесс описывают в карте: время, обороты, температура, порядок ввода и контроль помола.

Что смотрят на каждой партии

Вязкость по принятой методике, плотность, рН, степень помола, цвет против эталона, укрывистость на контрастной карте, стойкость к мокрому истиранию выборочно, стабильность при хранении после недели в тепле. Для сырья — белизна и маслоёмкость наполнителей, вязкость загустителей, сухой остаток дисперсий. Образец партии хранят до конца срока годности.

Что берём на себя

Из сырья для красок предлагаем акриловые и стирол-акриловые дисперсии, диоксид титана и загустители (ГЭЦ, КМЦ). В заявке укажите сегмент, связующее, загуститель и объём; решения подскажет подбор, варианты сопоставит сравнение.

Мнение компании

Хорошая краска — не максимум пигмента и не минимум цены, а верный PVC относительно CPVC и качественное диспергирование. Сначала определите место в линейке, потом сырьё. Запрос — КП.