Лакокрасочные материалы обычно содержат полимерное пленкообразующее, растворенное или диспергированное в подходящих многокомпонентных растворителях или разбавителях, а также различные добавки. Для получения покрытий с желаемыми оптическими свойствами (окрашенных, прозрачных или непрозрачных) в состав краски вводят пигменты или красители. Для достижения определенных свойств покрытий используют наполнители - вещества с примерно таким же показателем преломления, как и у самого пленкообразующего.
Основные химические реакции, протекающие при образовании готового покрытия из раствора или дисперсии, связаны с особенностями используемой полимерной системы, хотя входящие в состав композиции пигменты и наполнители могут влиять на скорость процесса пленкообразования. Поэтому химия органических пленкообразующих рассматривает главным образом получение полимеров, используемых для приготовления лакокрасочных материалов, и механизм превращения их в готовое покрытие.
Свойства лакокрасочных покрытий, как правило, улучшаются с увеличением молекулярного веса или сложности строения конечной полимерной системы; с химической точки зрения этого можно достичь двумя путями. В одном случае применяют полимер с достаточно большим молекулярным весом, для того чтобы обеспечить требуемые свойства пленки без протекания каких-либо химических реакций, связанных с изменением строения или молекулярного веса полимера.
Такие полимеры применяются в виде растворов или дисперсии, а пленкообразование является результатом испарения летучих компонентов композиции. Системы такого типа называются термопластичными. Второй метод состоит в использовании полимерной системы сложной молекулярной структуры. Поскольку такой полимер нерастворим в обычных растворителях (если бы сразу попытались достичь конечной сложности молекулярной структуры), то конечная структура должна возникать преимущественно из линейных и реакционноспособных полимеров в процессе или после испарения растворителя из образующейся пленки. Подобные полимерные системы называются термореактивными.
Поскольку молекулярный вес термореактивного полимера в процессе пленкообразования увеличивается, то начальный молекулярный вес такого полимера меньше, чем в случае использования термопластичных систем.
Следовательно, при данной вязкости лакокрасочного материала использование термореактивного полимера позволяет получать составы с большим сухим остатком, так как вязкость растворов полимера является функцией его молекулярного веса.
В большинстве случаев требования к свойствам покрытия предопределяют класс рассматриваемых полимеров. Например, если разрабатывается покрытие, стойкое к растворителям марки 647, 648 или 650, то не следует использовать термопластичный полимер, который растворим в ряде органических растворителей. После определения необходимого класса полимера выбор полимера и подбор состава лакокрасочной композиции является более сложным (и менее однозначным) процессом. Обычно необходимо совместить ряд противоречащих друг другу факторов (цена, долговечность, величина сухого остатка применяемой композиции и т. д.) и создать оптимальную рецептуру, которая в той или иной мере удовлетворяет предъявляемым требованиям.
При выборе оптимального состава лакокрасочного материала необходимо знать, как влияют молекулярный вес и строение полимерного пленкообразующего на конечные свойства покрытия. Например, для лаков на основе полиметилметакрилата желательно при рабочей вязкости иметь композицию с максимально большим сухим остатком и полимер, обеспечивающий максимальную атмосферостойкость. Обычно материалы с высоким содержанием сухого остатка получают при использовании низкомолекулярного полимера, а долговечность покрытия существенно увеличивается при применении высокомолекулярного полимера.
