Химия краски. Уилл Паттисон⁠⁠

Перевод статьи из Military Modelcraft International №10 2019 г. (незначительно сокращено введение, перехожу сразу к делу).

Первый и самый важный вопрос – это какие виды красок доступны для моделиста и в чём заключается их различие. Рассмотрим четыре категории красок, которые скорее всего найдутся на каждом рабочем столе: акрилы (acrylics), эмали (enamel), лаки* (laquer) и уретановые** (urethane).

Начнём с того, что называют «акрилами». Их любят за низкую токсичность и широкий выбор цветов. Иногда кажется, что новые производители появляются ежемесячно. Это же и проблема акрилов, так как их рецептов столько же, сколько и рецептов сосисок. Все они хороши, но определённые ингредиенты могут привести к разности результатов и другим сложностям. Другая проблема вытекает из использования термина «акрилы». Вообще, акрилы – это группа полимеров, которые используют для создания различных изделий, от пуленепробиваемых автомобильных стекол до искусственных ногтей. Большинство современных красок, с которыми мы имеем дело, имеют в своей основе какую-то акриловую смолу. Прочие ингредиенты определяют, как эта смола растворяется, чем разбавляется, как полимеризуется и высыхает. Кроме того, различные добавки, типа винила, могут влиять на свойства конечного покрытия, поэтому одни покрытия получаются более жёсткими, а другие более эластичными.

Учитывая, что обычно акриловые краски для моделей разбавляются водой, спиртом или их смесью, можно задаться вопросом, как это возможно, если акриловая смола – это пластик? Дело в процессе под названием «диспергирование» или «эмульгация». Эмульгатор просто разрушает акриловую смолу на маленькие частицы, которые равномерно распределяются по всему носителю. Это похоже на эффект, который получается применением средства для мытья посуды на грязной сковороде. Простой водой не удаётся смыть застарелую грязь, но моющее средство делает это возможным, эмульгируя грязь. Смесь этой грязи с водой и мылом будет равномерной, но через некоторое время снова разделится. Если дать воде полностью испариться, вы снова получите устойчивый слой грязи. Эмульгация акрила работает примерно так же. Однако есть ещё один процесс, который заставляет краску твердеть. Это реакция образования поперечных связей, которая идёт по мере высыхания краски.

Образование поперечных связей – это один из видов полимеризации. Если вы пользовались двухкомпонентной эпоксидной смолой, то вы уже знаком с этим процессом. При полимеризации множество отдельных молекул соединяются, образуя длинные цепочки, благодаря которым материал отвердевает. Это полезно, когда мы хотим создать защитное покрытие на том, что мы красим.

Для нас, моделистов, важным вопросом будет, какие же краски подходят под эту категорию? Краски таких брендов, как Vallejo, AK, AMMO, Hataka Red Line, Mission Model Paint или Model Master Acryl, являются водными акрилами. Это означает, что их можно разводить водой. Кроме того, некоторые из них можно разводить изопропиловым спиртом или другими спиртовыми растворами, типа разбавителя Ultimate Modelling Products или Tamiya X-20A, но такой гарантии нет, всегда нужно пробовать. Лично я выяснил, что разбавитель UMP подходит для всех перечисленных красок, кроме Vallejo, которая, похоже, не переносит вообще никаких спиртов. То, что делает эту краску такой популярной у моделистов, и особенно у любителей фигур – это возможность разбавлять краску и отмывать кисти водой.

Водные дисперсионные акрилы: AMMO, Vallejo, AK разных линеек, ARMA, Pacific 88, Звезда Мастер-акрил

А что насчёт Tamiya и Mr.Hobby, которые некоторые называют «ненастоящими акрилами»? Во-первых, сам термин «настоящий акрил» — нонсенс. Это ошибочное понятие происходит от идеи о том, что «акрил» обозначает водорастворимую краску, что неверно. Отличие красок Tamiya, Mr. Hobby и AK Real Color, а также причина знака огнеопасности на банке, в том, что они основаны на спиртовой эмульсии акрила (вопреки тому, что на этикетке написано водная). Эти краски работают таким же образом, как и водные, если разбавлять эти краски слабым спиртовым раствором, типа X-20A, но их также можно разбавлять и водой. В конце концов X-20A на 54% — это вода.

Спиртовые акрилы: AK Real Color, Tamiya и Mr. Hobby.

Сейчас те, кто знакомы с красками Tamiya, AKRC и Mr.Hobby, заметят, что есть ещё что сказать об этих красках, но мы вернёмся к этому позже. Сперва вкратце рассмотрим эмали. Раньше многие моделисты сказали бы, что это самая лучшая краска, но в 2019 году большинство сталкивается с ними в виде продуктов для везеринга. Многие смывки, фильтры и другие подобные составы несут на этикетке фразу «содержат минеральные спирты» и это первая подсказка о том, что перед вами эмаль. Так что же отличает эмаль от акрилов?

Полимерная основа эмалей и масляных красок принадлежит к группе алкидов. Это современный заменитель сушильного масла, получаемого из льна или грецких орехов. Они работают за счёт реакции полимеризации, которая начинается, когда минеральная основа испаряется и смола начинает контактировать с кислородом. Процесс полимеризации может занимать значительное время, и это основной минус эмалей. До полного высыхания может пройти неделя и даже больше. В итоге получится очень крепкое покрытие, но до того, как убедились многие моделисты, даже касание пальцем может оставить дефект.

Эмалевые эффекты, фильтры и смывки AMMO и AK Interactive

Нам важно знать, что минеральный спирт (в Великобритании он не отличается от уайт-спирита) никак не влияет на высохший слой акриловой краски. Именно это делает эмали отличным средством для везеринга. Вы можете спокойно наносить смывку или масляную краску поверх акриловой и манипулировать такими красками при помощи кисти, смоченной в уайт-спирите, даже после высыхания. Это свойство даёт непревзойдённый контроль в создании желаемого результата.

Закрывая разговор об эмалях, нужно помнить, что их родной разбавитель – это минеральный спирт и он же является очистителем. Кроме того, для обеих целей можно использовать растворитель для лаков (Laquer thinner). Для эмалей не подходят спиртовые разбавители, равно как и уайт-спиритом нельзя разбавлять акрилы и лаки.

Следующая категория – лаки, и с ней знакомы те, кто пользуется красками MRP, Gunze Mr.Color, Tamiya TS или Alclad. Мы знакомы с лаками с 20х годов и когда-то этот тип красок называли «целлюлозными» так как они изготавливались из органических материалов. Целлюлоза и нитроцеллюлоза относятся к одной группе, но не переживайте, баночка не взорвётся, если её уронить***. Дело в том, что с 50х годов все лаки делаются на основе акриловой смолы. Да, здесь снова появляется известное нам семейство материалов, которое и дало основу смущающему термину «акриловый лак» (Acrylic laquer).

Лаки Tamiya, Gunze Mr.Color, Alclad II

Лаки принципиально отличаются от других красок тем, что в них основа растворена в носителе, который в некоторых странах называют «целлюлозным разбавителем». Если вы пытались отмыть полистирол обычным растворителем для лака, то вы точно знаете, как это работает. Смоляная основа практически расплавляется, а когда носитель испаряется, снова отвердевает, создавая прочное, долговечное покрытие.

Но если лаковые растворители расплавляют полистирол, как же мы можем использовать такую краску? В реальности, при нанесении её на пластик количество основы так мало, а испаряется она так быстро, что успевает расплавить лишь тоненький слой на поверхности, что является плюсом, так как крепко приваривает краску к поверхности. Кроме того, краски для моделей и их растворители, такие как Mr.Color Levelling thinner или Tamiya Lacquer Thinner созданы из менее агрессивных веществ.

Растворители Tamiya Lacquer Thinner и Mr.Color Levelling thinner

И вот теперь мы возвращаемся к Tamiya и Mr.Hobby, так как краски серий X, XF и H можно разбавлять растворителями для лака, как и AKRC. На самом деле большинство моделистов обнаруживает, что в таком сочетании краски работают даже лучше. Но если они акрилы, как такое может быть? Во-первых, не забывайте, что «акрил» не означает «водорастворимый». Как указано выше, это спиртовые акрилы, а их акриловая основа работает гибридно. Такие краски работают как эмульсионные при использовании спиртового растворителя или воды, и как лаки при использовании лакового растворителя. Это даёт значительную универсальность и именно поэтому эти краски так популярны.

Если этот текст показался вам запутанным и не подходящим для новичка, не расстраивайтесь. Каждый должен разобраться в этой информации, и она действительно может быть весьма запутанной. Одной из причин является то, что производители не размещают на этикетках достаточно полезной информации, хотя бы о типе краски. Надеюсь, эта статья поможет вам разобраться в том, как это работает.

*: По определению, лак – это раствор смол в некотором растворителе. Поэтому Lacquer - это именно лак.

**: Почему-то автор более не говорит об этих красках. Известно, что полиуретан входит в состав грунта Vallejo.

***: имеется в виду применение нитроцеллюлозы для создания взрывчатых и крайне горючих веществ. Видимо, отсюда же растут ноги в именовании акриловых лаков «нитрами».

Маленький вывод: как только ты заливаешь в баночку дисперсионной Mr.Hobby растворитель Mr.Color Levelling thinner, баночка превращается в лак Mr.Color. Не буквально, но по сути.

Маленький вывод 2: Thinner для дисперсионной краски - разбавитель, а для лаков - растворитель.