Το κάθε χρώμα ή βερνίκι χαρακτηρίζεται από ορισμένες φυσικές, χημικές και φυσικοχημικές ιδιότητες. Αυτές επηρεάζουν την καταλληλότητα του για ορισμένη χρήση, την εφαρμογή του και την συμπεριφορά του.
Οι ιδιότητες αυτές διακρίνονται σε 3 κατηγορίες:
⇨ Ιδιότητες υγρού υλικού (στο κουτί)
⇨ Ιδιότητες κατά την εφαρμογή
⇨ Ιδιότητες του ξηρού υμένα
Αυτές είναι οι ιδιότητες του βερνικιού μέσα στο κουτί, όπως παραδίδεται. Κατά κανόνα δεν ενδιαφέρουν άμεσα τον καταναλωτή, και ειδικότερα την ώρα της εφαρμογής. Φυσικά ελέγχονται κατά την παραλαβή των υλικών.
Μερικές από τις ιδιότητες του υγρού υλικού είναι:
⇨ Ιξώδες
⇨ Πυκνότης (ειδικό βάρος)
⇨ Σημείο Ανάφλεξης
⇨ Βαθμός λειοτρίβησης
⇨ Περιεκτικότης κατά βάρος ή κατ’ όγκον.
Από τις παραπάνω ιδιότητες, το ιξώδες είναι αυτό που ενδιαφέρει περισσότερο αυτόν που θα εφαρμόσει το βερνίκι.
Συνήθως σ’ αυτό το στάδιο της αραίωσης, το ιξώδες μετράται με κύπελλο ροής, όπως τα κύπελλα Ford (ASTM), DIN, BS, ΕΛΟΤ/ ISO κτλ.
Το σημείο ανάφλεξης ενδιαφέρει την ασφάλεια κατά την αποθήκευση και την μεταφορά του υλικού, όπως αναφέρεται στο αντίστοιχο κεφάλαιο.
Η περιεκτικότητα στερεών κατ’ όγκον είναι, όπως λέει η λέξη, η εκατοστιαία αναλογία του όγκου των στερεών (= μη πτητικών) συστατικών ενός χρώματος ή βερνικιού προς τον συνολικό όγκο του υλικού. Είναι δε τα στερεά συστατικά του βερνικιού, ο φορέας και μερικά πρόσθετα, δηλαδή αυτό που μένει στο βαμμένο αντικείμενο μετά την εξάτμιση των πτητικών, δηλαδή του ή των διαλυτών. Από την περιεκτικότητα στερεών (ή καλύτερα μη πτητικών) κατ’ όγκον μπορεί να υπολογιστεί η θεωρητική απόδοση ενός χρώματος ή βερνικιού.
Η θεωρητική απόδοση, ή μάλλον η πρακτική, όπως είναι φανερό, είναι αυτό που ενδιαφέρει περισσότερο απ’ όλα τον χρήστη. Επειδή πολλές φορές γίνεται σύγχυση μεταξύ απόδοσης και καλυπτικότητας, πρέπει να διευκρινισθεί ότι η απόδοση σε κάποιο πάχος δεν έχει σχέση με καλυπτικότητα. Δεν σημαίνει ότι το χρώμα “σκεπάζει” με αυτό το πάχος και αυτήν την απόδοση. Άλλωστε εδώ μιλάμε για απόδοση (διαφανούς) βερνικιού. Εννοούμε πόσα τετραγωνικά μέτρα καλύπτει ένα λίτρο απ’ αυτό το υλικό σε δεδομένο πάχος ξηρού υμένος.
Η απόδοση, όπως είναι φυσικό, αναφέρεται πάντοτε σ’ ένα δεδομένο πάχος ξηρού υμένα, συνήθως στο συνιστώμενο πάχος. Είναι φανερό ότι αυτή είναι αντιστρόφως ανάλογη του πάχους.
Αυτές οι ιδιότητες ενδιαφέρουν πολύ περισσότερο αυτόν που εφαρμόζει το βερνίκι.
Οι κυριότερες από τις ιδιότητες κατά την εφαρμογή είναι:
Χρόνος ξήρανσης: Στη βιβλιογραφία αναφέρονται πάνω από 8 διαφορετικοί χρόνοι ξήρανσης. Πολλοί επιστήμονες διαφωνούν όχι μόνο ως προς την ορολογία τους, αλλά και για την χρονική σειρά μεταξύ τους.
Έχει όμως επικρατήσει να καθορίζονται 3 χρόνοι ξήρανσης, οι οποίοι έχουν και τη μεγαλύτερη πρακτική σημασία.
Πρώτα ο χρόνος ξήρανσης δι’ επαφής. Είναι ο χρόνος κατά τον οποίον το βερνίκι παύει να είναι υγρό (ρευστό). Πρακτικά λέγεται και “τράβηγμα”. Το βερνίκι αρχίζει να κολλά.
Ύστερα έρχεται ο χρόνος επιφανειακής ξήρανσης, όπου παύει το βερνίκι να κολλά, αλλά δεν είναι ακόμα τελείως ξηρό και αφήνει ίχνος στην ελαφρά χάραξη.
Τέλος έχομε τον χρόνο πλήρους ξήρανσης, όπου αν περιστρέψομε τον αντίχειρα με πίεση πάνω στον υμένα του βερνικιού, αυτός δεν παραμορφώνεται.
Στα βερνίκια 2 συστατικών έχομε πάλι χρόνους ξήρανσης, αλλά αυτοί συνδέονται επί πλέον και με την χημική αντίδραση (curing).
Πρέπει να τονισθεί ότι οι χρόνοι ξήρανσης επηρεάζονται πάρα πολύ από τις καιρικές συνθήκες: θερμοκρασία, σχετική υγρασία και άνεμο, από το πάχος του υμένα και πολλούς άλλους παράγοντες. Στα τεχνικά φυλλάδια αναφέρονται συνήθως χρόνοι ξήρανσης σε 20, 23 ή 25°C και 50% σχετική υγρασία, υπό ελεγχόμενες συνθήκες και στο συνιστώμενο πάχος ξηρού υμένα.
Χρόνος πλήρους αντίδρασης (full curing): είναι ο χρόνος ολοκλήρωσης της αντίδρασης, μετά τον οποίον το αντικείμενο μπορεί να χρησιμοποιηθεί εκεί όπου προορίζεται, π.χ. ένα πάτωμα να πατηθεί από ανθρώπους ή οχήματα κτλ. Πρέπει να σημειωθεί ότι για τα βερνίκια 2 συστατικών, ο χρόνος αυτός συνήθως είναι 7 μέρες. Πριν περάσει αυτός ο χρόνος, το βερνίκι δεν έχει ακόμα αποκτήσει όλες του τις ιδιότητες (μηχανικές και χημικές).
Ευκολία εφαρμογής: Αυτή είναι μια ιδιότητα που δεν περιγράφεται εύκολα σαν ένα φυσικοχημικό φαινόμενο, είναι όμως χαρακτηριστική για ένα βερνίκι και σημαντική γι’ αυτόν που το εφαρμόζει. Άλλωστε υπάρχουν πρότυπα με τα οποία ελέγχεται αυτή.
Δάκρυσμα: Μ’ αυτόν τον όρο χαρακτηρίζεται το “τρέξιμο” του βερνικιού όταν αυτό εφαρμόζεται με πάχος υγρού υμένα πάνω από ένα ορισμένο όριο.
Συμβατότητα με επιφάνεια: Είτε αυτή είναι το υλικό που θα βαφεί (π.χ. ξύλο), είτε άλλο στρώμα βερνικιού (υπόστρωμα, αστάρι ή παλαιότερο βερνίκι).
Η συμβατότητα (αγγλικά = compatibility) ενός βερνικιού με ένα άλλο είναι κάτι πολύ σημαντικό. Βέβαια εδώ δεν ενδιαφέρει η συμβατότητα σε υγρή φάση, δηλαδή κατά την ανάμιξη δύο βερνικιών μεταξύ τους υγρό με υγρό, αλλά η συμβατότητα μεταξύ ξηρών στρώσεων. Δεν είναι δυνατόν να εφαρμοστεί ένα οποιοδήποτε βερνίκι πάνω από ένα άλλο ανεξέλεγκτα. Τα δύο βερνίκια μπορεί να μην είναι συμβατά, οπότε θα προκύψει αποκόλληση. Συνήθως σε ένα σύστημα βερνικιών χρησιμοποιείται ο ίδιος τύπος σε όλες τις στρώσεις (π.χ. εποξεικό). Συχνά όμως προδιαγράφονται συστήματα με διάφορα είδη σε κάθε στρώση. Εδώ είναι ευθύνη αυτού που συντάσσει το πρόγραμμα (προδιαγραφή) βαφής, καθορίζοντας το σύστημα βαφής, να ελέγξει την συμβατότητα μεταξύ των στρώσεων.
Επίσης πολύ σημαντικό είναι κατά την βαφή συντηρήσεως, ότι πρέπει να προσεχθούν οι συμβατότητες κατά την επιλογή των βερνικιών.
Πάχος υγρού υμένα: Αυτό δεν είναι ακριβώς ιδιότητα, είναι όμως ένα φυσικό μέγεθος που μετράται κατά την εφαρμογή, κυρίως στα χρώματα. Στα χρώματα έχει μεγαλύτερη σημασία η μέτρηση του, διότι μ’ αυτό παρακολουθείται και το πάχος του ξηρού υμένα που θα προκύψει, όπως αναπτύσσεται στα τεχνικά χαρακτηριστικά των χρωμάτων. Υπάρχουν πολλές μέθοδοι μέτρησης που καλύπτονται από διάφορα πρότυπα, οι δε συσκευές είναι μικρές, εύχρηστες και πολύ οικονομικές. Σπάνια μετράται το πάχος υμένα σε βερνίκια και μόνο σε βιομηχανικές εφαρμογές.
Είναι οι πιο ενδιαφέρουσες για τον χρήστη. Σ’ αυτές συγκαταλέγονται οι εξής:
Στιλπνότητα: Μετράται με στιλπνόμετρα 60, 20 ή 85 μοιρών, ανάλογα με τις προδιαγραφές και τα πρότυπα που εφαρμόζονται. Ξεχωριστή ιδιότητα είναι η διατήρηση της στιλπνότητας.
Η γωνία 60° χρησιμοποιείται γενικά στις περισσότερες εφαρμογές. Για να υπάρχει όμως μεγαλύτερο εύρος μετρήσεων άρα και μεγαλύτερη ακρίβεια, χρησιμοποιείται η γωνία 20° στα πολύ στιλπνά βερνίκια και η γωνία 85° όταν το βερνίκι είναι ματ.
Ευκαμψία - Ελαστικότητα: Υπάρχουν πολλές δοκιμές, που καθεμία καλύπτεται από κάποιο πρότυπο, και που με τον έναν ή τον άλλο τρόπο μετρούν ή συγκρίνουν την ελαστικότητα. Αναφέρομε μερικές:
⇨ Δοκιμή κάμψης γύρω από άξονα, κυλινδρικό ή κωνικό
⇨ Δοκιμή κοίλανσης: πάνω στο δοκίμιο δημιουργείται μία κοίλανση με πολύ μικρή ταχύτητα.
⇨ Δοκιμή πίπτοντος βάρους, ίσια ή ανάποδα, σαν την κοίλανση αλλά απότομα με ελεύθερη πτώση βάρους.
Σκληρότητα: Αυτή ανταγωνίζεται την ελαστικότητα. Και η σκληρότητα μετράται με διάφορες μεθόδους, όπως π.χ.
⇨ Μέτρηση απόσβεσης ταλαντώσεων εκκρεμούς
⇨ Χάραξη
⇨ Αυλάκωση
Πρόσφυση: η πιο πρακτική μέθοδος για τον έλεγχο της πρόσφυσης είναι η μέθοδος της σταυροειδούς εγκοπής.
Αντοχή στις καιρικές συνθήκες: Συνήθως τα χρώματα και βερνίκια ελέγχονται ως προς την αντοχή τους στις καιρικές συνθήκες είτε με φυσική έκθεση στο ύπαιθρο ή με διάφορες συσκευές επιταχυνόμενης γήρανσης. Βεβαίως πρέπει να δίνεται μεγάλη προσοχή στην ερμηνεία των αποτελεσμάτων επιταχυνόμενης γήρανσης. Έχουν δημοσιευθεί πολλά άρθρα που δίνουν συντελεστές συνάρτησης της επιταχυνόμενης γήρανσης με την πραγματική, καμία όμως δεν είναι απολύτως αξιόπιστη, διότι η φυσική έκθεση επηρεάζεται από τόσους συντελεστές, που είναι αδύνατον να ληφθούν όλοι αυτοί υπ’ όψη κατά τους υπολογισμούς.
Αντοχή σε διάφορα περιβάλλοντα και άλλες ειδικές συνθήκες: Οι δοκιμές εξαρτώνται από τις απαιτήσεις.
Αντοχή στην τριβή.
Η σημασία της κάθε ιδιότητας εξαρτάται βέβαια από τις ιδιαίτερες συνθήκες που καλείται το κάθε βερνίκι να αντιμετωπίσει κατά τη διάρκεια της ζωής του.
Για τον έλεγχο όλων αυτών των ιδιοτήτων, όπως και όλων των προηγούμενων, υπάρχουν πρότυπα του ΕΛΟΤ ή και άλλα, καθώς και κατάλληλες συσκευές και όργανα.