Какие добавки используют в красках: полный обзор

Назначение добавок в краску

Добавки в краску — это вспомогательные компоненты, которые вводят в лакокрасочные материалы в небольших количествах для улучшения их эксплуатационных и технологических свойств.

В отличие от основных составляющих (пигментов, связующих, растворителей), добавки не формируют основу покрытия, но существенно расширяют его функциональные возможности.

Зачем нужны добавки?

Они позволяют:

• регулировать скорость высыхания и затвердевания;
• улучшать адгезию (сцепление с поверхностью);
• повышать прочность, эластичность и износостойкость покрытия;
• предотвращать образование пены и комков;
• защищать от УФ‑излучения, коррозии, плесени и грибка;
• контролировать блеск (матовость/глянец);
• облегчать нанесение и распределение краски;
• снижать горючесть;
• сохранять стабильность при хранении.

Основные виды добавок и их функции

• отвердители
• пластификаторы
• уф-стабилизаторы
• пеногасители и антискорчинги
• антикоррозийные добавки
• матирующие агенты
• адгезионные промоторы (например, силаны)
• диспергаторы и эмульгаторы
• загустители
• фунгициды и антисептики
• наполнители (карбонаты, силикаты, сульфаты и др.)
• гидрофобные добавки (например, коллоидные кремнезёмы)

Что такое отвердитель для краски

Отвердитель — это химический реагент, который вводят в лакокрасочные материалы (ЛКМ) для запуска процесса полимеризации (отверждения). В результате компоненты краски переходят в нерастворимое и неплавкое состояние, образуя прочное покрытие.

В отличие от сиккативов (которые лишь ускоряют высыхание, оставаясь катализаторами), отвердитель — полноценный участник химической реакции, изменяющий свойства материала.

Для чего нужен отвердитель

• Добавление отвердителя придаёт ЛКМ:
• повышенную прочность на разрыв и износостойкость;
• устойчивость к механическим повреждениям (сколы, царапины);
• стойкость к химическим воздействиям (кислоты, щёлочи, растворители);
• водостойкость и влагоотталкивающие свойства;
• диэлектрические характеристики (для специальных покрытий);
• минимальное усадочное изменение формы;
• улучшенную адгезию к различным поверхностям;
• устойчивость к УФ‑излучению (предотвращение выцветания).

Какие краски требуют отвердителя

Отвердитель необходим для двухкомпонентных (двухупаковочных) ЛКМ, которые не способны самостоятельно затвердевать. Типичные примеры:

• эпоксидные смолы и краски;
• полиуретановые лаки и эмали;
• акриловые двухкомпонентные составы (например, для автопокраски);
• некоторые алкидные системы.

Виды отвердителей

1. По способу действия:

• холодного отверждения — работают при комнатной температуре (например, ПЭПА, ТЭТА);
• горячего отверждения — требуют нагрева до +50 … +200 °C (фенольные смолы, малеиновый ангидрид).

2. По химической природе:

• кислотные (на основе карбоновых кислот и их ангидридов) — требуют высокой температуры, дают надёжные покрытия;
• аминные (из аминов, диаминов, полиаминов) — широко применяются, удобны в работе;
• циклоалифатические амины — низкая токсичность, высокая прочность, УФ‑стойкость;
• отвердители‑пластификаторы — позволяют регулировать эластичность покрытия.

Пластификатор как добавка в краску: назначение, принцип действия и правила применения

Пластификатор — это химическая добавка, вводимая в лакокрасочные материалы (ЛКМ) для повышения эластичности и гибкости покрытия.

Зачем нужен пластификатор

Основные функции:

• Предотвращение трещин. Делает покрытие устойчивым к деформациям основы (особенно важно при работе с пластиком, деревом, гибкими поверхностями).
• Компенсация температурных расширений. Покрытие расширяется и сжимается синхронно с подложкой при перепадах температуры.
• Улучшение адгезии. Обеспечивает лучшее сцепление с поверхностью.
• Облегчение нанесения. Придаёт составу оптимальную консистенцию, улучшает растекаемость.
• Повышение долговечности. Увеличивает стойкость к истиранию и механическим повреждениям.

Как работает

Пластификатор изменяет молекулярную структуру связующих веществ:

• увеличивает расстояние между молекулами полимера;
• снижает силы межмолекулярного притяжения;
• создаёт эластичную матрицу, способную выдерживать изгибы без разрушения.

Виды пластификаторов

1. Органические (наиболее распространены):

• дибутилфталат (DBP);
• диоктилфталат (DOP);
• триэтилцитрат.

2. Неорганические (для спецзадач):

• соединения кальция;
• соединения магния;
• соединения цинка (применяются там, где нужна термостойкость и химическая устойчивость).

Где применяется

Особенно важен при работе с:

• пластиковыми деталями (бамперы, накладки, спойлеры);
• деревянными поверхностями (подверженными короблению);
• гибкими основаниями;
• изделиями, эксплуатируемыми при перепадах температур.

УФ‑стабилизаторы для красок: защита покрытия от солнца

УФ‑стабилизатор — специальная добавка в лакокрасочные материалы (ЛКМ), которая повышает устойчивость покрытия к ультрафиолетовому излучению.

Зачем нужны УФ‑стабилизаторы

Без защиты УФ‑лучи вызывают:

• выцветание (потеря насыщенности цвета);
• растрескивание плёнки покрытия;
• деструкцию связующих (разрушение полимерной основы);
• отслаивание слоя краски.

УФ‑стабилизаторы предотвращают эти процессы, продлевая срок службы покрытия в 2–3 раза.

Как работают

Механизм действия:

• Снижают фотохимическую активность пигментов — блокируют реакции, приводящие к окислению и разрушению плёнкообразователей.
• Преобразуют УФ‑излучение — переводят энергию ультрафиолета в менее агрессивный синий спектр.
• Защищают кристаллическую решётку пигментов — препятствуют образованию электронно‑дырочных пар, которые запускают деструкцию.

Виды УФ‑стабилизаторов

• Органические (на основе бензофенонов, бензотриазолов) — наиболее распространены в бытовых и промышленных ЛКМ.
• Неорганические (оксиды металлов, например, аморфный оксид алюминия) — обеспечивают высокую стойкость, не влияют на цвет покрытия.
• Гибридные — сочетают органическую и неорганическую компоненты для усиленной защиты.

Где применяются

Необходимы для покрытий, подвергающихся солнечному воздействию:

• фасады зданий;
• кровля и металлические конструкции;
• садовые и парковые сооружения;
• автомобили и транспорт;
• деревянные элементы на улице (террасы, заборы);
• изделия из пластика, эксплуатируемые на открытом воздухе.

Антикоррозионные добавки в краску: защита металла от разрушения

Антикоррозионные добавки (ингибиторы коррозии) — специальные компоненты, вводимые в лакокрасочные материалы для защиты металлических поверхностей от окисления и разрушения под действием воды, кислорода, солей и других агрессивных сред.

Как работают ингибиторы коррозии

Механизм защиты реализуется через:

• Пассивацию поверхности — образование тонкой защитной плёнки (оксидной или солевой), блокирующей контакт металла с коррозионными агентами.

• Адсорбцию на активных центрах — связывание мест начала коррозии (микротрещин, царапин), предотвращение распространения очагов.

• Нейтрализацию агрессивных ионов — химическое связывание хлоридов, сульфатов и др., снижающее скорость электрохимической коррозии.

• Создание барьерного слоя — уплотнение покрытия, снижение проницаемости для воды и кислорода.

Основные типы антикоррозионных добавок

1. Фосфатные

• применяются в системах для чёрных металлов;

• формируют фосфатную плёнку, повышающую адгезию и коррозионную стойкость;

• оптимальная концентрация: 10–20 мг/л теплоносителя (в инженерных системах).

Рис. 5. Фосфат цинка — это функциональная добавка к лакокрасочным материалам (ЛКМ), которая создаёт на металлической поверхности защитный слой. При взаимодействии с кислородом воздуха образуются фосфатные комплексы, которые защищают металл от ржавления.

2. Молибдатные

• защищают чёрные металлы и алюминий;

• эффективны в нейтральных и слабощелочных средах;

• концентрация: 75–150 мг/л;

• чувствительны к жёсткости воды и содержанию хлора.

3. Силикатные

• подходят для систем с мягкой водой;

• создают защитное покрытие на чёрных металлах и меди;

• действуют в течение нескольких недель.

4. Бензотриазольные и толитриазольные

• специфичны для медных сплавов;

• образуют адсорбционный слой, блокирующий окисление меди.

5. Нитритные

• используются в закрытых системах отопления;
• концентрация: 250–1000 мг/л;
• требуют добавления бактерицидов (из‑за неустойчивости к биологическому воздействию).

6. Карбоксилатные

• соли органических карбоновых кислот;

• избирательно воздействуют на очаги коррозии без образования сплошной пассивирующей плёнки;

• продлевают срок службы покрытия до 5+ лет;

• не ухудшают свойства теплоносителя.

7. Полиакрилатные и полимерные

• защищают от биологических загрязнений;

• повышают механическую прочность покрытия.

Где применяются

Антикоррозионные добавки необходимы для:

• грунтовок и эмалей по металлу (фасады, мосты, металлоконструкции);

• покрытий для транспортных средств (авто, суда, ж/д вагоны);

• защитных составов для трубопроводов и резервуаров;

• красок для промышленных и сельскохозяйственных машин;

• систем отопления и охлаждения (защита внутренних поверхностей).

Матирующие агенты в красках: принцип действия, виды и применение

Матирующие агенты — специальные добавки в лакокрасочные материалы (ЛКМ), которые снижают блеск покрытия и формируют заданную степень матовости (от полуматового до глубоко матового эффекта).

Как работают

Механизм матирования:

• Микроскопические частицы агента создают контролируемую микрошероховатость поверхности.
• Неровности рассеивают падающий свет, переводя зеркальное отражение в диффузное.
• В результате снижается коэффициент глянца — поверхность выглядит матовой.

Степень матовости зависит от:

• размера частиц агента;
• концентрации добавки в составе;
• равномерности распределения частиц.

Основные виды матирующих агентов

1. На основе аморфного диоксида кремния (SiO₂)

• включают микронизированные силикагели и высокодисперсные кремнезёмы;
• обеспечивают высокую прозрачность и равномерное рассеивание света;
• повышают стойкость к абразивному износу и химическим воздействиям;
• совместимы с водными и органорастворимыми системами.

2. На основе поликонденсированного пластика

• представлены термореактивными полиметилкарбамидными смолами (например, серия Deuteron MK);
• матирующий эффект достигается за счёт структуры частиц и степени аморфности;
• отличаются термостойкостью, атмосферостойкостью и устойчивостью к УФ‑излучению.

Ключевые свойства матирующих агентов

• Диспергируемость — легко распределяются в ЛКМ на любом этапе производства.
• Химическая стойкость — повышают устойчивость красочной плёнки к агрессивным средам.
• Прозрачность — низкий уровень примесей сохраняет чистоту цвета.
• Суспензионная способность — улучшают распределение пигментов и наполнителей.
• Тиксотропность — снижают стекание на вертикальных поверхностях.
• Экологичность — отсутствие летучих органических соединений (ЛОС).

Где применяются

Матирующие агенты используют в:

• интерьерных и фасадных красках;
• лаках и эмалях (в т. ч. двухкомпонентных);
• прозрачных покрытиях (где важна сохранность оттенка);
• системах с повышенными требованиями к износостойкости;
• декоративных и функциональных покрытиях с матовым эффектом.

Адгезионные промоторы (силаны) в красках: принцип действия, виды и применение

Адгезионные промоторы (в т. ч. силаны) — специальные добавки в лакокрасочные материалы, которые усиливают сцепление покрытия с подложкой (металлом, стеклом, пластиком, бетоном и др.).

Как работают силаны

Механизм основан на двойном взаимодействии:

1. С неорганической поверхностью (стекло, металл, минерал):

• алкоксигруппы (RO) гидролизуются в воде или водно‑спиртовом растворе с образованием OH-групп;
• силанольные группы Si(OH)₃ конденсируются с гидроксильными группами поверхности;
• формируется прочная химическая связь (ковалентная или водородная).

2. С органической частью ЛКМ (связующим):

• органическая группа R (амино-, метакрилокси-, глицидокси‑ и др.) взаимодействует с плёнкообразователем;
• создаётся «мостик» между неорганической подложкой и полимерной плёнкой.

Общая формула силанов: (RO)₃ Si(CH₂) n ​ –X, где:

• RO — гидролизуемые группы (метокси‑, этокси‑);
• X — функциональная группа (амино‑, метакрилокси‑, глицидокси‑ и др.).

Ключевые преимущества

• Повышение адгезии — надёжное сцепление с трудносклеиваемыми поверхностями (стекло, алюминий, керамика).
• Улучшение долговечности — снижение риска отслаивания и растрескивания.
• Усиление физико‑механических свойств — повышение прочности, ударной вязкости, износостойкости.
• Увеличение гидрофобности — защита от влаги и коррозии.
• Совместимость с разными пленкообразователями — акрилаты, эпоксиды, полиуретаны, ПВХ и др.

Основные виды силанов‑промоторов

1. Аминофункциональные (например, аминопропилтриэтоксисилан): 

• улучшают адгезию к металлам, стеклу, бетону;
• повышают водостойкость и антикоррозионные свойства.

2. Метакрилоксифункциональные (метакрилоксипропилтриметоксисилан):

• эффективны для полиэфиров, полиуретанов, акрилатов;
• усиливают связь со стекловолокном и минеральными наполнителями.

3. Эпоксифункциональные (глицидоксипропилтриметоксисилан):

• совместимы с эпоксидными, полиэфирными, полиакрилатными смолами;
• повышают адгезию к алюминию, стали, стеклу.

4. Винильные (винилтриметоксисилан):

• используются для полиолефинов, каучуков, полистирола;
• улучшают сцепление с неорганическими наполнителями.

Где применяются

Силаны‑промоторы вводят в:

• грунтовки и эмали по металлу (в т. ч. для коррозионно‑стойких покрытий);
• краски для стекла и керамики;
• покрытия для бетона и минеральных поверхностей;
• композитные материалы (стеклопластики, углепластики);
• дорожные краски с микрошариками (для усиления адгезии к асфальту);
• системы с повышенными требованиями к влагостойкости и ударной прочности.

Диспергаторы и эмульгаторы в лакокрасочных материалах: назначение, механизм действия, применение

Диспергаторы и эмульгаторы — функциональные добавки в ЛКМ, которые обеспечивают равномерное распределение твёрдых частиц (пигментов, наполнителей) в жидкой среде и стабилизируют эмульсии.

Зачем нужны

Без этих добавок возникают проблемы:

• агломерация (слипание) пигментов и наполнителей;
• неравномерная окраска и снижение укрывистости;
• расслоение состава при хранении;
• увеличение вязкости и трудности при нанесении; образование осадка.

Как работают

Диспергаторы:

1. Адсорбируются на поверхности частиц пигмента/наполнителя.

2. Создают стерическое (физическое) или электростатическое отталкивание между частицами:

• стерическое — высокомолекулярные диспергаторы препятствуют слипанию за счёт пространственного отталкивания;
• электростатическое — низкомолекулярные ПАВ с ионными группами отталкивают частицы за счёт заряда.

Предотвращают реагломерацию (повторное слипание) при хранении и нанесении.

Эмульгаторы:

1. Снижают поверхностное натяжение на границе фаз «масло‑вода».
2. Формируют стабильные эмульсии (капли одной жидкости равномерно распределены в другой).
3. Обеспечивают совместимость компонентов, которые в обычных условиях не смешиваются.

Виды диспергаторов и эмульгаторов

1. По химической природе:

• анионные (сульфаты, сульфонаты, фосфаты);
• катионные (четвертичные аммониевые соединения);
• неионные (полиэтиленгликолевые эфиры, сорбитаны);
• амфотерные (содержат и кислотные, и основные группы).

2. По молекулярной массе:

• низкомолекулярные ПАВ (электростатическая стабилизация);
• высокомолекулярные полимерные диспергаторы (стерическая стабилизация).

3. По составу:

• на основе жирных кислот и их производных;
• полиэфиры и полиамиды;
• эфиры фосфорной кислоты;
• модифицированные силиконом полимеры.

Где применяются

• водно‑дисперсионные краски (интерьерные, фасадные);
• эмали и грунтовки (в т. ч. на органических растворителях);
• текстурированные и матовые покрытия;
• краски с высокой концентрацией пигментов; эмульсионные системы (водоэмульсионные краски, латексные составы);
• ЛКМ с минеральными наполнителями (карбонат кальция, тальк, каолин).

Загустители в лакокрасочных материалах: назначение, типы и применение

Загустители — функциональные добавки, регулирующие вязкость ЛКМ. Они превращают эмульсии в вязкие суспензии, обеспечивая:

• стабильность при хранении (предотвращение расслоения и оседания пигментов);
• удобство нанесения (снижение стекания на вертикальных поверхностях);
• равномерность покрытия; контроль разбрызгивания и потёков.

Основные типы загустителей

1. Для органорастворимых ЛКМ:

• полиамиды (обеспечивают прозрачность, совместимы с большинством связующих);
• гидрированное касторовое масло (формирует трёхмерную структуру в органических растворителях);
• микрогели и добавки, регулирующие стекание.

2. Для водно‑дисперсионных материалов:

• акриловые (ASE и HASE — щелочнонабухающие эмульсии);
• ассоциативные (полиуретановые, HEUR — улучшают розлив и блеск);
• целлулоидные (на основе эфиров целлюлозы: ГЭЦ, МЦ, КМЦ).

3. Кремнийорганические:

• пирогенные кремниевые кислоты;
• слоистые силикаты (образуют водородные связи с полярными растворителями).

Механизм действия

 - Акриловые (ASE/HASE):

• при нейтрализации щёлочью карбоксильные группы ионизируются;
• полимерные цепи отталкиваются, набухают — вязкость растёт.
• HASE дополнительно ассоциируются с частицами латекса за счёт гидрофобных групп.

 - Целлулоидные (эфиры целлюлозы):

• гидратация молекул целлюлозы;
• образование водородных связей с водой.

 - Полиамиды и гидрированное касторовое масло:

• формируют пространственные структуры (водородные связи, кристаллизация);
• обеспечивают тиксотропию (восстановление структуры после механического воздействия).

 - Кремнийорганические:

• гидроксильные группы слоистых силикатов связывают полярные растворители;
• возникает тиксотропия.

Ключевые свойства и влияние на ЛКМ

• Вязкость — регулируется дозировкой и типом загустителя.
• Блеск — неассоциативные загустители могут снижать блеск (создают микронеровности), ассоциативные (HEUR) — повышают.
• Водостойкость — акриловые загустители могут ухудшать её (применяются в интерьерных красках); эфиры целлюлозы ограничиваются 1 % в фасадных красках.
• Тиксотропия — предотвращает провисание и оседание пигментов.
• Биостойкость — целлюлозные загустители требуют защиты от микроорганизмов.

Фунгициды и антисептики в лакокрасочных материалах: защита от биоповреждений

Фунгициды и антисептики — биоцидные добавки в ЛКМ, предотвращающие развитие грибов, плесени, бактерий и других микроорганизмов на поверхности покрытия и в объёме материала.

Зачем нужны

Без биоцидных добавок возникают:

• плесень и грибок на окрашенных поверхностях (особенно во влажных помещениях);
• изменение цвета покрытия из‑за метаболитов микроорганизмов;
• разрушение плёнки (потеря адгезии, шелушение, растрескивание);
• запах и ухудшение санитарно‑гигиенических свойств;
• снижение срока службы покрытия в агрессивных средах (тропики, прибрежные зоны).

Классификация биоцидных добавок

1. По типу действия:

• фунгициды — против грибов и плесени;
• бактерициды — против бактерий;
• альгициды — против водорослей (в водных средах);
• моллюскициды — против моллюсков (в противообрастающих покрытиях);
• инсектициды — против насекомых.

2. По механизму работы:

• консерванты — защищают ЛКМ в таре от микробиологического поражения;
• добавки в покрытие — сохраняют биостойкость после нанесения.

3. По химической природе:  

• неорганические (оксид цинка ZnO, оксид меди (I) Cu₂O, метаборат бария); 
• органические (8‑оксихинолят меди, салициланилид, бромтан, нитрофенолы, фталан);
• металлорганические (оловоорганические, мышьякорганические, ртутьорганические — применяются ограниченно из‑за токсичности).

Как работают 

• Нарушение клеточных мембран — биоциды проникают в клетки микроорганизмов, разрушая их структуру.
• Ингибирование ферментов — блокировка метаболических путей, необходимых для роста и размножения.
• Окислительное действие — генерация активных форм кислорода, повреждающих клетки.
• Создание токсичной микросреды — постепенное высвобождение биоцида из покрытия (в противообрастающих системах).

Где применяются

• интерьерные краски для ванных, кухонь, подвалов;
• фасадные покрытия в регионах с высокой влажностью;
• антикоррозионные грунтовки (защита металла от биокоррозии);
• древесные покрытия (пропитки, лаки, эмали для наружных работ);
• противообрастающие краски для судов и гидротехнических сооружений;
• покрытия для пищевой промышленности (с низкой токсичностью, например, 8‑оксихинолят меди);
• медицинские и общественные помещения (требования к санитации).

Наполнители в лакокрасочных материалах: виды, функции, применение

Наполнители — нерастворимые минеральные порошкообразные вещества (преимущественно белого цвета), вводимые в ЛКМ для:

• снижения расхода пигментов и себестоимости продукта;
• улучшения механических и эксплуатационных свойств покрытия;
• регулирования технологических параметров (вязкость, тиксотропия).

Основные функции наполнителей

• Упрочнение (армирование) — повышение прочности, износостойкости, устойчивости к истиранию.
• Регулирование блеска — придание матовости или, наоборот, усиление глянцевости.
• Тиксотропия — предотвращение стекания на вертикальных поверхностях.
• Огнестойкость — некоторые наполнители (например, гидроксиды алюминия и магния) замедляют возгорание.
• Химическая стойкость — устойчивость к кислотам, щелочам, растворителям.
• Термостойкость — сохранение свойств при высоких температурах.
• Пластичность — улучшение наносимости и выравнивания.

Классификация по химическому составу

1. Карбонаты (CaCO₃, MgCO₃, BaCO₃):

• мел, осаждённый кальцит, доломит (смесь карбонатов кальция и магния);
• улучшают влагостойкость и антикоррозионные свойства;
• повышают вязкость, могут сокращать срок хранения из‑за быстрого загустения.

2. Силикаты (Al₂Si₂O₅(OH)₄, KAl₂(AlSi₃O₁₀)(OH)₂, Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂ и др.):

• тальк — повышает структурную вязкость и устойчивость к царапинам;
• каолин — улучшает пластичность и наносимость;
• слюда — придаёт термостойкость и эластичность.

3. Сульфаты (CaSO₄, BaSO₄):

• природный гипс, барит (тяжёлый шпат), осаждённый сульфат кальция;
• барит — химически инертен, повышает стойкость к агрессивным средам;
• используется в красках, грунтовках и шпатлёвках.

4. Оксиды и гидроксиды:

• кремнезём (SiO₂), кварц — придают матовость, огнестойкость, устойчивость к абразивам;
• гидроксид алюминия (Al(OH)₃), гидроксид магния (Mg(OH)₂) — огнезащитные свойства (при нагреве выделяют воду, замедляя возгорание).

5. Другие:

• диоксид кремния (кварцевая мука, белая сажа, аэросил);
• микромрамор; асбестовая пыль (ограниченно из‑за токсичности).

Классификация по размеру частиц

• Ультратонкие — < 10 мкм;
• Тонкие — 10–50 мкм;
• Среднеразмерные — 50–250 мкм;
• Грубые — > 250 мкм.

Чем мельче частицы, тем лучше диспергирование и равномерность покрытия, но выше стоимость наполнителя.

Классификация по форме частиц

• Зернистые — обеспечивают равномерное распределение, повышают прочность и износостойкость.
• Игольчатые (например, волластонит) — армируют слой, повышают устойчивость к механическим нагрузкам.
• Пластинчатые (тальк, каолин) — улучшают пластичность и барьерные свойства.
• Чешуйчатые (слюда) — повышают термостойкость и эластичность.

Где применяются

• Водоэмульсионные краски — наполнитель выступает как белый пигмент и загуститель.
• Антикоррозионные грунтовки — силикаты (слюда, каолин) усиливают защиту металла.
• Огнестойкие покрытия — гидроксиды алюминия и магния, кремнезём.
• Износостойкие эмали — тальк, кварц, барит.
• Шпатлёвки и грунтовки — карбонаты и сульфаты для создания прочного чернового слоя.
• Декоративные и текстурные краски — различные формы частиц для эффекта рельефа.

Гидрофобные добавки в лакокрасочных материалах: коллоидные кремнезёмы и аналоги

Гидрофобные добавки — вещества, вводимые в ЛКМ для снижения смачиваемости покрытия водой и придания ему водоотталкивающих (гидрофобных) свойств. Ключевой представитель — коллоидный кремнезём (кремнезоль).

Зачем нужны

Без гидрофобных добавок покрытие:

• впитывает воду, что ведёт к набуханию, отслаиванию, потере адгезии;
• подвержено образованию пятен и высолов при намокании;
• быстрее загрязняется (вода переносит растворённые соли и частицы грязи);
• хуже сопротивляется морозу (влага в порах расширяется при замерзании);
• теряет декоративные свойства во влажных условиях.

Как работают коллоидные кремнезёмы

1. Формирование микрорельефа:

• сферические частицы кремнезёма создают на поверхности микронеровности;
• капли воды не растекаются, а собираются в шарики и скатываются.

2. Химическая модификация поверхности:

• силанольные группы (Si–OH) на поверхности частиц взаимодействуют с пленкообразователем;
• при определённых условиях (обработка гидрофобизаторами) частицы приобретают гидрофобные свойства.

3. Уплотнение плёнки:

• частицы кремнезёма заполняют поры и микротрещины;
• снижается проницаемость покрытия для воды.

4. Эффект «лотоса» (при высокой концентрации и правильной дисперсии):

• угол смачивания превышает 150°;
• вода практически не контактирует с поверхностью.

Ключевые свойства коллоидных кремнезёмов

• Высокая удельная поверхность — обеспечивает эффективное взаимодействие с пленкообразователем.
• Термостойкость — сохраняет свойства при температурах до 1 500 °C.
• Химическая инертность — не вступает в реакции с большинством компонентов ЛКМ.
• Оптическая прозрачность — не изменяет цвет покрытия (при малых размерах частиц).
• Тиксотропия — способствует предотвращению оседания пигментов.
• Адгезионная прочность — усиливает сцепление покрытия с подложкой.

Где применяются

• Фасадные краски — защита от дождя, снега, циклов замерзания‑оттаивания.
• Покрытия для бетона и камня — снижение водопоглощения, предотвращение высолов.
• Антикоррозионные грунтовки — барьер для воды и кислорода на металлических поверхностях.
• Деревянные покрытия — защита от разбухания и гниения.
• Кровельные материалы — отвод воды, снижение нагрузки на конструкцию.
• Интерьерные краски для влажных помещений (ванные, кухни) — устойчивость к конденсату.
• Специальные покрытия (антиобледенительные, антиграффити) — создание легкоочищаемых поверхностей.

Другие гидрофобные добавки (альтернативы и дополнения)

• Силиконовые жидкости и эмульсии (полидиметилсилоксаны) — придают выраженную гидрофобность, снижают поверхностное натяжение.
• Фторсодержащие соединения — сверхгидрофобные покрытия (углы смачивания > 150°), высокая стойкость к химикатам.
• Алкилсиланы и силоксаны — химически связываются с поверхностью, формируют долговременный гидрофобный слой.
• Восковые дисперсии — создают мягкий гидрофобный барьер, часто используются в интерьерных ЛКМ.
• Гидрофобизирующие кремнийорганические смолы — комбинируют прочность и водоотталкивание.