Povlaky z organických nátěrových hmot jsou nejstarším, nejběžnějším a nejekonomičtějším prostředkem povrchové ochrany ve všech průmyslových oborech. Tvoří asi 80 až 90 % ze všech povlaků. Je to dáno nejen poměrně vysokým ochranným účinkem nátěrových systémů, ale i snadností a dostupností způsobů vytváření těchto povlaků.
Ochranu organickými nátěry (povlaky) lze aplikovat na všechny typy výrobků a konstrukčních materiálů. Je to vhodná ochrana u výrobků, u nichž se nepožaduje kovový povrch a u nichž je při požadavku na dlouhodobou ochranu možná periodická oprava povlaku. Ochrana organickými povlaky umožňuje volbu různých barevných odstínů.
Ochrana organickými povlaky je vhodná pro všechny atmosférické podmínky. Ochranná účinnost jednotlivých systémů však není univerzální a pro dané požadavky je nutné vybrat vždy ten nejvhodnější. Ochranné vlastnosti závisí na správné volbě nátěrových hmot z hlediska podkladového kovu i působícího prostředí. O kvalitě povlaku rozhoduje i správná kombinace jednotlivých vrstev, inhibiční vlastnosti základního nátěru, přilnavost, tloušťka a celistvost systému.
Ochranná účinnost organického povlaku
– Bariérový efekt.
– Inhibiční efekt.
– Specifické vlastnosti (estetický, vodivý).
Podle dalších funkčních požadavků se kontrolují ještě jiné vlastnosti, např. barevný odstín, lesk apod.
Hlavním použitím nátěrových hmot je ochranný účinek (proti povětrnosti, mořské vodě, olejuvzdorný, ohnivzdorný, antivibrační ap.), důležité jsou však i další specifické účely jako např. dekorativní, signální, maskovací, fungicidní, baktericidní, svítící, matovací, elektrovodivý a jiné.
Hlavními znaky jakosti nátěru je:
- počet vrstev,
- tloušťka,
- přilnavost,
- odolnost proti podkorodování.
Nátěr je definován jako souvislý povlak požadovaných vlastností vzniklý nanesením a zaschnutím jedné nebo několika nátěrových vrstev na upravovaném povrchu. Podle počtu nanesených vrstev se rozeznávají nátěry jedno a vícevrstvé, které se dělí do skupin podle vlastností a účelu, vzhledu a pořadí v nátěrovém systému. Jsou to např. napouštěcí nátěry, základní barvy, tmely, podkladové barvy, vrchní barvy a emaily.
Nátěrovými hmotami nazýváme všechny výrobky používané k provádění nátěrů. Jsou to organické látky různých druhů, které nanášeny v tekutém nebo těstovitém stavu vytvoří na předmětu souvislý film požadovaných vlastností. Vedle nátěrových hmot se pro zhotovení organických povlaků používají i práškové makromolekulami látky. Jejich využití je však spojeno s náročnější technologií a v souvislosti s tím se používají termíny práškové nátěrové hmoty a práškové plasty. Základními složkami nátěrových hmot jsou pojidla, pigmenty, plnidla a aditiva.
Pojidlo je nejdůležitější součástí každé nátěrové hmoty. Uděluje jí charakteristické fyzikální vlastnosti. Pojidlo se skládá z filmotvorných látek a rozpouštědel. Filmotvorné látky jsou převážně netěkavé organické látky, které mohou po zaschnutí vytvářet tuhý souvislý film různé tloušťky. Jsou to vysýchavé oleje (rostlinné, živočišné nebo syntetické), přírodní pryskyřice (kalafuna, šelak, kopal) používané zejména v kombinaci s jinými látkami, deriváty celulózy (nitrát celulózy, acetát celulózy), deriváty kaučuku (chlorovaný kaučuk, cyklizovaný kaučuk), asfalty (přírodní a získané zpracováním ropy) a syntetické pryskyřice (alkydy, epoxidy, vinylové polymery, polyadiční pryskyřice aj.).
Vlastnosti filmotvorných látek mají rozhodující vliv na ochrannou účinnost a životnost nátěrů. Chemické vazby obsažené ve filmotvorné látce určují, zda nátěr bude odolávat kyselinám, hydroxidům a povětrnosti. Polární skupiny filmotvorných látek určují svou chemickou a fyzikální povahou přilnavost a další vlastnosti nátěru. Do skupiny filmotvorných látek zařazujeme též změkčovadla (dibutylftalát, chlorovaný parafin, chlorovaný difenyl aj.). Změkčovadla jsou viskózní až tuhé látky prakticky netěkavé, které samotné nezasychají, ale které buď nabobtnávají nebo rozpouštějí filmotvorné složky a přitom upravují jejich křehkost a tvrdost tak, aby nátěry získaly požadované vlastnosti, zejména vláčnost a pružnost. Používají se hlavně u nátěrových hmot celulózových, na bázi derivátů kaučuku a nátěrových hmot polymerátových.
Rozpouštědla jsou těkavé látky v nichž jsou filmotvorné látky rozpuštěny. Upravují viskozitu (konzistenci) nátěrové hmoty a usnadňují nanesení na chráněný povrch. Přítomnost i nepatrného množství těkavých složek v nátěrech značně zhoršuje jejich odolnost, zejména v případech, kdy nátěry jsou po zhotovení vystaveny působení kapalného agresivního prostředí. Rozpouštědla se volí podle rozpustnosti filmotvorných složek. Nejběžnější jsou terpentýnová silice, lehký benzin, toluen, benzen, etylalkohol, etylacetát, aceton, glykoletér aj. Podle rychlosti odpařování se dělí na lehká, střední a těžká. Ředidly nazýváme rozpouštědla nebo jejich směsi, kterými se upravuje tekutost nátěrových hmot na předepsanou vhodnou konzistenci pro určitou technologii nanášení.
Pigmenty dávají nátěrovému filmu zabarvení a neprůhlednost a jsou anorganické nebo organické povahy (nejčastěji oxidy nebo soli kovů). Podle jejich funkce při ochraně proti korozi je
rozdělujeme do tří skupin :
• inhibiční pigmenty (suřík olovnatý, zinková žluť, zinkový prach, olovičitan divápenatý, suboxid olova)
• neutrální pigmenty (chroman olovnatý, titanová běloba, oxid železitý, hliníkový bronz, slída)
• stimulující pigmenty (grafit, saze, některé oxidy železa).
Pigmenty jednotlivých skupin se ve styku s chráněným kovem chovají za přítomnosti vody a kyslíku, případně jiných látek, rozdílně. Inhibiční pigmenty korozi zpomalují (vlivem katodické reakce zinku, příp. ovlivnění průběhu anodické reakce chromany). Neutrální pigmenty nemají na průběh koroze vliv a stimulující korozi zrychlují. Pigmenty destičkové struktury zlepšují mechanické vlastnosti nátěru.
Při volbě pigmentace se vychází ze znalostí korozního prostředí, vlastností pigmentů, filmotvorných látek a požadované životnosti nátěrů. Požadované vlastnosti nátěrového filmu závisí také podstatně na velikosti objemového podílu pigmentů a plnidel, při nižších podílech je film hladký a lesklý, při vyšších je výsledný film matný a má drsnější povrch.
Plnidla jsou obvykle jemně rozemleté minerální látky (mastek, křída aj.) nerozpustné v pojivech, které vhodně upravují technologické vlastnosti nátěrových hmot (např. zabraňují smrštění filmu po zaschnutí ap.).
Aditiva jsou pomocné přísady, které obdobně jako plniva vhodně upravují technologické a fyzikální vlastnosti nátěrových hmot. Jedná se především o sušidla, emulgátory, stabilizátory, zvláčňovadla a jiné.
Jedním ze znaků jakosti nátěru je barevný odstín. Slouží k tomu vzorník barev RAL (ReichsAusschuss für Lieferbedingungen). Tento celosvětově uznávaný standard obsahuje pro RAL Classic 213 barevných odstínů (žlutá, oranžová, červená, fialová modrá, zelená, šedá, hnědá, bílá-černá).