Отправлено: 06.06.17 15:24. Заголовок: Немного о таких значениях как VOC и "сухой остаток" в лакокрасочных материалах.

Немного о таких значениях как VOC и "сухой остаток" в лакокрасочных материалах.
Какая разница между этими значениями интересует многих.

На самом деле тут все довольно просто. В основе этого лежит экологическая составляющая. Автотранспорт, электростанции, химические производства являются источниками загрязнения атмосферы. Производители ЛКМ, например, загрязняют окружающую среду растворителями, испаряющимися в атмосферу. А самый большой вред наносит экосистеме автотранспорт.

В Европе это хорошо понимают и с каждым годом ужесточают экологические нормы, в том числе и в отношении VOC. Там одни из самых жестких требований, предъявляемых к производителям ЛКМ к экологической чистоте материалов.

Основное требование, предъявляемое европейскими экологами – это сокращение выбросов в атмосферу летучих органических соединений. Иногда говорят летучие органические вещества, сокращенно по-русски ЛОС или ЛОВ.

Подобная законодательная экологическая норма в свою очередь ведет к тому, что лакокрасочная отрасль начинает искать новые решения. И по мере совершенствования лакокрасочных материалов главной задачей в европейских странах, стала разработка продуктов с наименьшими потерями для экологии.

К решению этой задачи можно отнести, как усовершенствование и популяризацию водоразбавляемых ЛКМ, именно по этой причине европейцы используют повсеместно водоразбавляемые лакокрасочные системы, так и создание материалов с низким содержанием летучих органических соединений и соответственно с высоким содержанием сухого остатка.

Обычно органорастворимые материалы содержат пленкообразователи с высокой вязкостью, которые для успешного нанесения различными методами требуют введения большого количества растворителя. В последние годы на рынке ЛКМ появились новые материалы на основе низкомолекулярных пленкообразователей с низкой вязкостью, что позволяет повысить сухой остаток. Но тут есть одно «но», следствием снижения молекулярной массы пленкообразователя зачастую является уменьшение жизнеспособности материала после смешивания компонентов, поэтому очень много работы было посвящено именно ускорению процесса сушки. Исследования показывают, что составы с уменьшенным молекулярным весом способны, застывая, образовывать пленку повышенной прочности, если в их состав вводить реакционноспособные смолы. Пленка тогда гораздо более устойчива не только к механическим повреждениям, но и к воздействию химикатов. Такие покрытия долговечны, остаются красивыми в течение многих лет.
Также увеличивается вероятность образования потеков при нанесении. Поэтому для получения качественного покрытия в процессе работы необходим контроль реологических свойств материала.
Только в этом случае покрытия будут обладать требуемыми физико-химическими свойствами.

В Европейском Союзе принято считать VOC любые органические химические соединения, которые имеют высокое давление паров в обычных условиях при комнатной температуре, с точкой кипения ≤ 250°С.
Виды VOC многочисленны и разнообразны. Бывают как природного, так и искусственного происхождения.

Основным источником VOC в лакокрасочных материалах являются растворители, которые влияют на скорость высыхания, контролируют вязкость и тиксотропность. Выделяются из жидких веществ, включают в себя различные химические элементы, которые имеют краткосрочные или долгосрочные неблагоприятные последствия для здоровья человека.



Высокая концентрация VOC не только загрязняет воздух, которым мы дышим, но приводит к различным заболеваниям, таким как головная боль, глазные заболевания, заболевания дыхательных путей, а также снижение работоспособности нашей иммунной системы. Некоторые органические соединения способны вызвать рак у животных, а некоторые известны как причина рака и у людей.

Кроме того, летучие органические соединения способствуют образованию озона вблизи поверхности Земли, так называемый приземной озон, который является составляющей смога и даже в небольших концентрациях может оказывать пагубное влияние на здоровье, вызывая всякого рода расстройства, что может стать причиной серьезных заболеваний.

Нормальная концентрация в атмосфере этого элемента безусловна нужна, озон действительно чистит наш воздух, являясь сильным окислителем, он разлагает многие токсические примеси в атмосфере до простых безопасных соединений, тем самым обеззараживая воздух, но к сожалению переизбыток озона оказывает плохое влияние на живые организмы.

Производители по закону обязаны маркировать продукцию, которая содержит и выделяет VOC-вещества.
Для этого используют 5-ти уровневую шкалу:
• Минимальное содержание VOC: 0-0,29%
• Низкое содержание VOC: 0,30-7,99%
• Среднее содержание VOC: 8,00-24,99%
• Высокое содержание VOC: 25-50%
• Очень высокое содержание VOC: 50% и выше.



Вот так выглядит официальная марка ЕС, заветный европейский экологический символ — эко-цветок. Этим цветком ЕС награждает производителей стран Европейского союза и Европейской Экономической Ассамблеи, продукция которых значительно превосходит продукцию других производителей по экологическим критериям. Если видите данный символ на продукте, значит он безопасен для экосистемы.

В отличие от своих европейских коллег российские потребители ЛКМ в настоящее время еще не ограничены столь жесткими экологическими требованиями при выборе систем покрытий.
У нас в стране отношение к экологии не столь бережливое. И экологические стандарты в этой области у нас кардинально отличаются от европейских.
По сей день не принят Технический регламент ЕАЭС на лакокрасочные материалы. Именно технические регламенты по безопасности должны стать главным регулятором допуска продукции на рынок и закладывать параметры безопасности для человека и окружающей среды.
https://rg.ru/2017/02/27/tehreglament-eaes-na-lakokrasochnye-materialy-do-sih-por-ne-byl-priniat.html

На сегодняшний момент европейцы используют такую разрешенную норму максимальное содержание ЛОС для авторемонтных лакокрасочных материалов:
Продукты для подготовки и очистки 850 (г/л)
Средства для предварительной очистки 200 (г/л)
Заполняющая шпатлевка (все типы) 250 (г/л)
Грунтовка (отделочная/доводочная шпатлевка и многофункциональная грунтовка (для металлических поверхностей) 540 (г/л)
Травильная грунтовка 780 (г/л)
Верхний слой (все типы) 420 (г/л)
Отделочные покрытия с особыми свойствами (все типы) 840 (г/л)
 г/л в готовом для употребления продукте. За исключением "подготовительных и чистящих продуктов", любое содержание воды в продукте, готовом к употреблению, не следует принимать во внимание.

Если кратко, в Европе считают то что испаряется в атмосферу, загрязняя экологию и нанося вред здоровью. В нашей стране считают материал, оставшийся на поверхности после испарения всех летучих компонентов, иначе говоря "сухой остаток".

Что есть "сухой остаток" – это массовая доля нелетучих веществ в составе лакокрасочного материала, которая остается на поверхности после его отверждения. Определяется путем замера массы образца после полного отверждения и первоначальной массы. В ЛКМ к ним можно отнести смолы, пигменты, различные присадки и добавки.

В технической документации обычно его значение выражают в процентах от общего веса продукта. Данный параметр определяется в лаборатории производителя. Величина сухого остатка, как правило, приводится в техническом паспорте на материал.

В России для определения этого существует ГОСТ 31939-2012 (ISO 3251:2008) Материалы лакокрасочные. Определение массовой доли нелетучих веществ (ИСО 3251:2008. "Краски, лаки и пластмассы. Определение содержания нелетучих веществ", MOD)

Но если самому посчитать, то целесообразнее рассчитывать не на сухой остаток основы ЛКМ, а на сухой остаток рабочей смеси, готовой к применению.
Например:
Если на материале указано, что содержание сухого остатка у материала составляет 50%, это значит, что в 1 кг материала содержится 500 г сухого остатка. Для нанесения распылением и обеспечения рабочей вязкости его нужно разбавить, добавив 20% или 200 г разбавителя на каждый килограмм материала.
В результате мы получили 1200 г готового к работе состава, содержащего 500 г сухого остатка.
Рассчитаем процент сухого остатка — 500 х 100 / 1200 = 41,6%.
Таким образом, в рабочем составе содержание сухого остатка снизилось с 50% до 41,6%.

Чем выше сухой остаток ЛКМ, тем большая толщина покрытия получается после высыхания пленки. Взять к примеру грунты с высоким сухим остатком, их обычно используются в процессах, где нужно добиться толстого слоя грунта за одно нанесение.

Хотя российские ГОСТы позволяют измерить не только то, что осталось, но и то, что испарилось.
ГОСТ 31991.2-2012 (ISO 11890-2:2006) Материалы лакокрасочные. Определение содержания летучих органических соединений (ЛОС). Газохроматический метод (lSO 11890-2:2006 "Краски и лаки. Определение содержания летучих органических соединений (ЛОС). Часть 2. Газохроматический метод", MOD)

Аббревиатуры LS, MS, HS, UHS/VHS/HD как раз и несут в себе информацию о содержании сухого остатка в готовой к применению смеси в эмалях, грунтах или лаках.

LS (Low Solid) – низкое содержание сухого остатка.
MS (Medium Solid) – среднее содержание сухого остатка.
HS (High Solid) – высокое содержание сухого остатка.
UHS/VHS/HD (Ultra High Solid/Very High Solid/High Density) – сверхвысокое содержание сухого остатка.
Пока не существует достаточно четкого определения материала по сухому остатку. Традиционно к ним относят ЛКМ с содержанием нелетучих веществ свыше 60% (по объему).

Больше информации можно узнать в статье "Современное состояние и перспективы развития мировой лакокрасочной промышленности" snab.ru/lkm2/01/01.pdf
Также на сайте artmalyar.ru/materialy/ls-ms-hs-uhs-vhs.html