Особенности полиэфирных лаков. Полиэфирный лак. Как приготавливается рабочая смесь полиэфирных лакокрасочных материалов

Все хоть раз в жизни видели такие музыкальные инструменты, как пианино или рояль. На таких инструментах, как правило, имеется очень плотная лаковая пленка, которая обладает высоким уровнем блеска. Данные инструменты покрывают специальным полиэфирным лаком. Такой лак имеет высокий уровень сухого остатка. Он относительно редко применяется для самостоятельного окрашивания мебели или других предметов.

В основном такими лаками работают на производствах из-за трудности его нанесения. Чаще всего в настоящее время полиэфирные лаки применяют для окрашивания музыкальных инструментов, а также изделий из дерева, которые подвергаются максимальному износу. Помимо этого, именно данный лак образует высокоглянцевую поверхность, которую не способен образовать другой тип лакового покрытия.

Полиэфирные лаки способны создавать на поверхности практически зеркальный блеск. Именно поэтому данный лак высоко ценится в производстве музыкальных инструментов.

Полиэфирные лаки обычно изготавливаются в многокомпонентном составе. Отверждение такого лака происходит благодаря химической реакции между данными компонентами, а не вследствие выветривания растворителя, как это получается в случаях применения других типов лака.

Полиэфирные лаки обладают высокой устойчивостью к ультрафиолетовому излучению, влаге, а также механическим воздействиям. Стоит заметить и то, что из-за своего достаточно сложного химического состава такие лаки обладают сильной токсичностью, и для работы внутри помещения в большинстве случаев не годятся.

Если необходимо покрыть данным лаком какую-либо поверхность, лучше производить это на открытой местности, где не ходят посторонние люди, дети и животные. Обработку таким лаком следует производить в специальной защитной одежде. Обычно полиэфирные лаки наносятся на деревянное изделие при помощи распылителей. Другим методом нанести лак равномерно весьма трудно. Но стоит отметить и то, что данные лаки очень просто воспламеняются, поэтому при работе с ними необходимо избегать чрезмерного нагрева и открытого огня.

Производство таких лаков в нашей стране началось в середине двадцатого века, в пятидесятых годах. Тогда производство только развивалось, и данный лак применяли экспериментально, но позже этот состав стал более распространенным и начал широко использоваться на производствах. В зависимости от разных воздействующих условий, высыхание лака варьируется от нескольких минут до суток. При свободном высыхании он твердеет от 12 до 24 часов. Если повлиять на высыхание полиэфирного лака при помощи горячего воздуха, то такой лак может высохнуть за полтора часа. Если применить ультрафиолетовое импульсное излучение, то данный лак высыхает максимум за пять минут.

Такие полиэфирные лаки также широко применяются для окрашивания фасадных частей зданий, деревянных домов. Кроме того, такие лаки используются при окрашивании мебельных изделий в массе, а также для покрытия больших поверхностей, таких как деревянные мосты и прочее.

ЛАК ПЭ-246

Состав

ПЭ-246 состоит из четырех компонентов:

Полуфабрикатного лака ПЭ-246, представляющего собой раствор ненасыщенной полиэфирной смолы в стироле, бутилацетате и ацетоне;

3% раствора парафина в стироле;

Ускорителя № 30 (стирольный р-р афтената кобальта) или ускорителя № 25 (толуольный р-р нафтената кобальта);

Инициатора полимеризации — перекиси циклогексанона (50% р-р перекиси циклогексанона в пластификаторе) или пероксида метилэтилкетона.

Внешний вид

Прозрачная жидкость от бесцветного до желтого цвета, без посторонних примесей.

Назначение

Предназначен для получения высокоглянцевых покрытий при отделке деталей мебели и декоративных изделий, облицованных натуральным шпоном древесины или материалами на основе пропитанных текстурных бумаг.

Свойства

Покрытие, образуемое лаком, обладает твердостью и морозостойкостью. После нанесения возможно шлифовка и полировка покрытия.

Меры предосторожности

ПЭ-246 — пожароопасный и токсичный лак. При проведении окрасочных работ, а также после их окончания необходимо тщательно проветривать помещение. Для защиты рук применять резиновые перчатки.

Применение

Перед применением смешать компоненты лака. При необходимости, разбавляется ацетоном. Жизнеспособность готовой смеси - 8 часов. Время высыхания - 3 часа при температуре 20С. В результате образуется ровное глянцевое покрытие.

Основу полиэфирных лаков составляют смолы, содержащие моле­кулы ненасыщенных полиэфиров, способных к реакции полимеризации с ненасыщенными мономерами (стиролом, эфирами аллилового спирта, аллиловыми эфирами и др.).

В качестве основы полиэфирных лакокрасочных материалов чаще все­го применяют полиэфирмалеинат - продукт поликонденсации этиленгликоля, малеинового и фталевого ангидридов. В молекуле фталевого ангидрида содержится ароматическое ядро, что улучшает совместимость получаемой полиэфирной смолы с ароматическими растворителями - мономерами (например, стиролом). Наличие ароматического ядра обес­печивает повышенные эксплуатационные свойства покрытий, придает им теплостойкость и твердость. Покрытия на основе полиэфирмалеината характеризуются значительной хрупкостью, поэтому для увеличения их эластичности в основу лаков добавляют алифатические двухосновные кислоты (адипиновую, себациновую и др.), которые не участвуют в ре­акции полимеризации, а лишь улучшают свойства покрытия.

Выпускаются парафиносодержащие (ПЭ-246, ПЭ-265) и беспарафино­вые (ПЭ-232, ПЭ-250, ПЭ-250М, ПЭ-250ПМ) полиэфирные лаки.

Парафиносодержащие лаки в качестве мономера раство­рителя содержат стирол, обладающий достаточно высокой способностью к испарению. Снижение содержания стирола может отрицательно отра­зиться на процессе реакции полимеризации лака, так как он принимает в ней участие. Кроме того, кислород воздуха способен взаимодейство­вать со свободными радикалами стирола, образуя пероксирадикалы стирола, способствующие обрыву молекулярной цепи, образующейся в процессе полимеризации, и тем самым замедляя процесс отверждения покрытия. Для предохранения стирола от улетучивания и ингибирующего действия кислорода воздуха в эти лаки вводят парафин (стирольный раствор), который хорошо растворяется в полиэфирной смоле и легко выделяется из материала (всплывает), образуя на поверхности защит­ную пленку. Благодаря этому основа лака практически полностью взаимодействует с мономером-растворителем (стиролом), в результате чего содержание пленкообразующих (сухого остатка) в этих лаках очень высоко (90 ... 95 %) при невысокой исходной вязкости.

Технологический процесс отделки этими лаками включает операции облагораживания покрытий (шлифования и полирования), что значитель­но удлиняет цикл отделки и повышает трудозатраты (примерно на 40 %). Парафиносодержащие лаки применяются в основном для отделки плос­ких щитовых элементов методом налива. Использование их для отделки изделий в собранном виде или элементов изделий, расположенных под углом к горизонтальной поверхности, затрудняется стеканием лака и невозможностью шлифования и полирования.

Беспарафиновые лаки представляют собой раствор поли-«фирмалелеината в эфире ТГМ-3 (диметакриловый эфир триэтиленгликоля), который менее летуч и менее реакционноспособен, чем стирол, Поэтому для полимеризации не требуется защитная пленка.

Отверждение полиэфирных лакокрасочных материалов происходит в результате реакции сополимеризации ненасыщенного полиэфира и мономера растворителя, которая протекает ПО механизму цепной радикальной полимеризации.

Для инициирования реакции полимеризации полиэфирной смолы с мономером растворителем в лаки вводят инициаторы (отвердители). В качестве отвердителей обычно применяют перекисные и гидроперекисные соединения (перекиси бензоина или циклогексанона, гидропере­кись изопропилбензола). Все эти соединения имеют в своем составе кислородный мостик R -0-0- R . Валентная связь двух атомов кислоро­да является непрочной и разлагается под действием температуры на сво­бодные радикалы R*, которые играют роль активных центров реакции полимеризации. Таким образом, отвердители инициируют реакцию полимеризации и принимают в ней участие.

При взаимодействии молекулы мономера со свободным радикалом, образовавшимся при распаде инициатора, мономер получает необходи­мое для начала полимеризации количество энергии: R*+ М→R –М*. При этом один акт инициирования способен вызвать многочисленные последовательные реакции присоединения мономера к активному ради­калу:

R–M*+M→R–M–M*;

R –М –М*+ M→R –М –М+М*;

R –М n –M*+M→R–М n +1 –М*.

В результате возникают полимерные цепи со свободными связями, способные вступать в реакцию с ненасыщенными полиэфирами.

В качестве инициаторов применяют органические перекисные соеди­нения с относительно высокой температурой распада (70…100°С), что обеспечивает достаточный срок жизнеспособности при нормальной температуре полуфабрикатного раствора лака с.отвердителем.

Для обеспечения разложения перекисных соединений без нагревания применяют ускорители, которые образуют с ними окислительно-восста­новительную систему, в результате возникновения которой разложение перекисных соединений происходит при нормальной температуре иначинается реакция полимеризации лака. Таким образом, ускорители лишь обеспечивают ускорение начала реакции полимеризации, но не прини­мают в ней участия. В качестве ускорителей применяют растворимые в углеводородах соли тяжелых металлов переменной валентности (ко­бальта, ванадия, марганца), которые в этой системе играют роль восста­новителей. В качестве ускорителей для полиэфирных лаков применяют обычно раствор нафтената кобальта в стироле (растворитель № 30) или толуоле (растворитель № 25) и раствор соли на основе пятиокиси ваннадия в монобутилфосфорной кислоте (растворитель № 31).

При окислительно-восстановительном инициировании происходит быстрое разложение отвердителей, вследствие чего концентрация сво­бодных радикалов увеличивается и процесс полимеризации достаточно энергично протекает при нормальной температуре. Реакция экзотермичная, сопровождается выделением тепла, причем чем больше слой лака, тем больше выделяется тепла.

Молекулы полиэфирных смол, составляющие основу полиэфирных лаков, содержат несколько групп с двойной связью, благодаря чему при сополимеризации образуются поперечные связи между линейными цепочками, увеличивается разветвленность до образования полимера трехмерной структуры с высокими прочностными свойствами.

На ход и полноту завершения реакции полимеризации большое влия­ние оказывает соотношение вводимых отвердителя и ускорителя. Для каждой системы существует свой оптимум этого соотношения. При не­достаточном количестве отвердителя сополимеризация мономера с ненасыщенным полиэфиром происходит в неполной степени, избыток отвер­дителя приводит к резкому уменьшению связываемого мономера. При низком количестве ускорителя замедляется образование свободных радикалов и тем самым снижается интенсивность реакции полимеризации. Однако при избытке ускорителя происходит быстрое образование большого количества активных радикалов, что приводит к возникнове­нию одновременно значительного числа макрорадикалов, вступающих во взаимодействие друг с другом, исчезновению свободных радикалов и обрыву цепи.

Схематически процесс отверждения полиэфирных лаков можно представить следующим образом. Через несколько минут после нанесе­ния на поверхность мебельного щита растворов лака, содержащих отвер­дитель и ускоритель, резко повышается вязкость, покрытие теряет те­кучесть, происходит его желатинизация. Продолжительность этого про­цесса зависит от состава лака и температуры окружающей среды и в среднем колеблется в диапазоне 15…40 мин. При дальнейшей выдерж­ке происходит полное отверждение покрытия.

Для ускорения распада инициатора и отверждения полиэфирного слоя в некоторых случаях применяют специальные добавки - промоторы (диметилакилин, ацетоуксусный эфир, ацетилацетат, аскорбиновую кислоту, бензоин). Так, при введении диметиланилина в количестве 0,03 ... 0,05 % снижается время желатинизации в 3…4 раза.

Раствор полиэфирной смолы в мономере вследствие взаимодействия компонентов характеризуется низкой стабильностью. Для повышения стабильности в его состав вводят замедлители реакции - ингибиторы (например, гидрохинон) в количестве 0,02 …0,03 % от массы всего лака.

В зависимости от того, при каких условиях может происходит отверждение лакокрасочных покрытий, полиэфирные лаки разделяют на лаки холодного отверждения и лаки, отверждающиеся под действием различных видов излучения (ИК-лучей, УФ-лучей и потока ускоренных электронов).

Полиэфирные лаки

лаки на основе ненасыщенных олигоэфиров, главным образом полималеинатов (см. Полиэфирные смолы). В отличие от большинства др. лаков, П. л. содержат реакционноспособные растворители (например, стирол), которые при нанесении П. л. на поверхность сополимеризуются с олигоэфиром. В результате этого процесса формируется нерастворимая (необратимая) плёнка толщиной 300-400 мкм. Сополимерязация возможна под действием вводимой в П. л. системы инициатор - катализатор (например, гидроперекись изопропилбензола - нафтенат кобальта), ультрафиолетовых лучей (в присутствии фотоиницпатора, например бензоина) или потока быстрых электронов с энергией пучка 300-500 кэв. При комнатной температуре покрытия отверждаются в первом случае через 3-24 ч, во втором - через 2-12 мин, в третьем - не более чем через 2 сек.

В состав П. л. входят обычно ингибиторы (пирокатехин, гидрохинон), предупреждающие сополимеризацию при получении лака; загустители (двуокись кремния типа «аэросил», эфиры целлюлозы), препятствующие стеканию слоя лака с вертикальных поверхностей; инертные растворители (кетоны, ацетаты), применяемые для регулирования вязкости раствора. Специфические компоненты П. л., содержащих стирол, - т. н. всплывающие добавки (например, парафин), которые образуют в нанесённом слое лака поверхностную плёнку; она задерживает улетучивание стирола и изолирует покрытие от кислорода воздуха, ингибирующего сополимеризацию. Покрытия с такими добавками требуют длительного шлифования и полирования. Применение добавок исключается при использовании растворителей, полимеризующихся под действием кислорода, например диметакрилового эфира триэтиленгликоля.

На защищаемые поверхности П. л. наносят обычно пневматическим распылением или из лаконаливной машины (См. Лаконаливная машина) (см. также Лакокрасочные покрытия). Плёнки П. л. выдерживают колебания температур от -40 до 60 °С, но имеют невысокую атмосферостойкость. После полирования они приобретают зеркальный блеск. П. л., а также пигментированные материалы на их основе - полиэфирные эмали (см. Эмалевые краски), Шпатлёвки - применяют главным образом для отделки изделий из дерева: мебели, музыкальных инструментов, футляров телевизоров и радиоприёмников и др.

Особый тип П. л. - растворы олигоэфиракрилатов в инертных органических растворителях (например, в ацетоне), образующие покрытия толщиной 50-60 мкм в результате улетучивания растворителя и сополимеризации молекул олигоэфиракрилата. Из некоторых эмалей на основе таких П. л. получают атмосферостойкие покрытия, которыми защищают изделия из металла.

М. М. Гольдберг.


Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Полиэфирные лаки" в других словарях:

    Лакокрасочные материалы, пленкообразующим компонентом которых являются полиэфирные смолы. Образуют покрытия с хорошими декоративными свойствами. Полиэфирные лаки и получаемые на их основе эмалевые краски, шпатлевки применяют главным образом для… … Большой Энциклопедический словарь

    Лакокрасочные материалы, плёнкообразующим компонентом которых являются полиэфирные смолы. Образуют покрытия с хорошими декоративными свойствами. Полиэфирные лаки и получаемые на их основе эмалевые краски, шпатлёвки применяют главным образом для… … Энциклопедический словарь

    Получают на основе ненасыщ. полиэфирных смол, гл. обр. олигоалкиленгликольмалеинат фталатов. В зависимости от хим. состава полиэфирной смолы подразделяют на ингибируемые и неингибируемые кислородом воздуха. Содержат реакционноспособные р ри тели… … Химическая энциклопедия

    Лакокрасочные материалы, плёнкообразующим компонентом к рых являются полиэфирные смолы. Образуют покрытия с хорошими декоративными св вами. П. л. и получаемые на их основе эмалевые краски, шпатлёвки применяют гл. обр, для отделки изделий из… … Большой энциклопедический политехнический словарь

    Лаки (от нем. Lack; первоисточник ≈ санскр. лакша), растворы плёнкообразующих веществ в органических растворителях, которые после нанесения тонким слоем на металлическую, деревянную или др. поверхность и высыхания образуют твёрдые блестящие… …

    I Лаки (Laki) вулканическая цепь на Ю. Исландии, близ юго западного края ледника Ватнайёкудль. Высота до 818 м. Состоит из 115 кратеров, простирающихся на 25 км вдоль тектонического разлома. Сильное извержение в 1783 84, во время которого … Большая советская энциклопедия

    Ненасыщенные Олигомеры (олигоэфиры), например полималеинаты и олигоэфиракрилаты. Смеси указанных олигоэфиров и растворы их в способных сополимеризоваться мономерах (стирол, метилметакрилат, диаллилфталат и др.) обычно также называются… … Большая советская энциклопедия

    - (от нем. Lack; первоисточник санскр. laksa), р ры пленкообразователей в орг. растворителях или воде. Могут содержать также пластификаторы, отвердители, сиккативы, матирующие в ва, р римые красители и др. добавки. Различают Л. полуфабрикатные… … Химическая энциклопедия

    Лаки - – растворы пленкообразующих веществ в органических растворителях. Могут содержать пластификатор, отвердитель и другие добавки, улучшающие качество покрытия. [Словарь архитектурно строительных терминов] Лаки – растворы синтетических или… …

    Материалы лакокрасочные полиэфирные насыщенные - – смолы полиэфирные насыщенные. [ГОСТ 9825 73] Рубрика термина: Лаки Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги, Автотехника … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

В мебельной и промышленной отрасли часто используются такие покрытия, как полиэфирные лаки. Линейка продуктов включает покрытия с глянцевым и матовым финишем, подходящие для покрытия металлических и деревянных оснований. Кроме ЛКМ на рынке активно продаются полиэфирные грунты, незаменимые при закрытопористой отделке.

Свойства ЛКМ на полиэфирной основе

Такого рода средства характеризуются повышенными эксплуатационными характеристиками. Изделие, покрытое таким лаком, внешне выглядит ярче, а поверхность приобретает блеск, подобный мокрому эффекту. При варианте использования пигментированного лака поверхность приобретает отличительные декоративные свойства.

По своему составу полиэфирные составы бывают парафинсодержащими и безпарафинными, каждый из которых отличается своими специфическими деталями эксплуатации.

Отличительная черта полиэфирных лаков кроется в их свойствах, а именно:

  • хорошо ложатся на деревянное основание;
  • справляются с мелкими недостатками: механическими дефектами, сколами или вмятинами, бороздками, полученными в результате шлифовки;
  • формировании ровного и гладкого глянцевого покрытия, которое при необходимости после высыхания шлифуют, с целью удаления верхнего парафинового слоя.

Особенности и преимущества использования полиэфирного ЛКМ

В числе отличительных характеристик полиэфирного состава для дерева:


Особенности парафинсодержащих составов

Полиэфирные лаки для дерева, компонентный состав которых включает ненасыщенные смолы, растворенные в стироле. Кроме этого, в составе катализаторы (инициаторы) и акселераторы (ускорители) процесса полимеризации. Благодаря содержанию парафина на поверхности изделия, формируется тонкая пленка, препятствующая испарению стирола и окислению внутренних слоев лака. Именно это дает возможность добиться отличающегося прочностью пленкообразующего покрытия.

Методология нанесения лака для дерева на парафиновой основе заключается в обливе и распылении. Высыхает обработанная поверхность не меньше 180 минут при температуре +20 о С (±2 о С).

Процент сухого остатка парафинсодержащего полиэфирного состава - до 94,95 %. Это свойство, позволяющее минимизировать расход ЛКМ для покрытия поверхности мебели в промышленных масштабах.

Особенности непарафинированных лаков

В составе повышают адгезионные свойства поверхностей. Показатели таких лаков ниже, зато границы температурного диапазона позволяют применять этот материал шире, по сравнению с парафинированными лаками.

Для нанесения на поверхность деревянного изделия используется метод облива либо специальный пневматический распылитель в электростатическом поле токов высокого напряжения. При использовании последнего способа удается существенно сэкономить на расходе полиэфирного состава.

Основные характеристики полиэфирного лака для металла

Металл, материал отличающийся прочностью и надежностью, но как и все, что нас окружает, рано или поздно он теряет свои характеристики, становясь непригодным к эксплуатации. Стоит отметить, что конструкции, находящиеся на открытом воздухе приходят в негодность скорее других.

При постоянном воздействии на поверхность металла солнечных лучей, осадков, перепадов температур и других климатических факторов и влияния окружающей среды на поверхности металла образуется ржавчина, которая свидетельствует о необратимой реакции - коррозии.

Чтобы уберечь металлические основания от такой участи, используются специальные лаки и краски, в том числе и полиэфирный лак для металла. Такого рода покрытия способствуют образованию на поверхности изделия специального защитного декоративного слоя.

Для нанесения ЛКМ на металлические конструкции используется несколько методик:

  • с помощью кисти;
  • посредством валика;
  • при использовании краскопульта;
  • через баллончик.

Безусловно, последние два варианта - предпочтительней в виду того, что лак ложится ровно и расходуется медленней, равномерно проникая вглубь структуры поверхностного слоя материала и образуя надежное защитное покрытие.

Стоит отметить, что в числе свойств полиэфирного лака — сильная водоотталкивающая способность, защищающая поверхность и металла, и древесины от коррозии и гниения соответственно.

Теперь вы представляете, что такое полиэфирный состав и зачем он необходим. Приведенные особенности тех или других разновидностей ЛКМ на основе полиэфира помогут сосредоточиться на выборе необходимого варианта, сузив диапазон ассортимента товара в зависимости от необходимости.