"Акрил"

Не ищите в химических справочниках и энциклопедиях слово "акрил" –все равно не найдете. Этот термин является разговорным, жаргонным и означает "акриловый лак", "акриловая эмаль". Но прежде, чем коснуться теории, посмотрим на тару, в которую разлиты акриловые ЛКМ.

В этой группе материалов компоненты связующего (пленкообразователя) разнесены по разным банкам. В отличие от меламиноалкидных эмалей, хранить их в одной емкости нельзя – они тут же вступят в реакцию. А теперь наберемся терпения и попытаемся, как говорится, "на пальцах" разобраться в химии этих ЛКМ.

Первый компонент содержит раствор акрилового сополимера. Это высокомолекулярное вещество, продукт совместной полимеризации акриловых мономеров – акриловой и метакриловой кислот, а также их сложных эфиров (если кому интересно – метилакрилата, бутилакрилата, метилметакрилата, бутилметакрилата и других). И что важно: в составе этого сополимера есть звенья с гидроксильными группами ОН – запомним это.

Теперь о втором компоненте, фактически – отвердителе. В его состав входит полиизоцианат (для отечественных двухкомпонентных акриловых материалов «Vika-акрил» этот ингредиент носит гордое химическое название "гексаметилендиизоцианат биурет"). Но название названием, а нам важно знать, что он содержит изоцианатные группы (O=C=N-) весьма и весьма реакционноспособные.

И когда раствор сополимера и отвердитель соединяют, гидроксильная и изоционатная группа вступают в реакцию по следующей схеме:

Конструкция, начертанная справа от стрелочки - не что иное, как уретановая группа. Отметим, что изоцианатные группы, присутствующие в отвердителе, условно можно изобразить в виде трехлучевых звездочек: O=C=N

Благодаря этому возникающая при полимеризации полиуретановая сетка получает пространственные "сшивки".

В конечном итоге в отвержденной акриловой пленке образуется полиуретан, придающий покрытию исключительно высокие потребительские свойства, в частности атмосферостойкость и эластичность.

Описанная система носит название "акрил-уретановой". Такие материалы имеются в арсеналах всех известных окрасочных систем. По этой же схеме работает отечественная "Vika-акрил".

Есть вопрос! Можно ли разбавлять акриловые ЛКМ отечественными растворителями серии 645-651?

Ответ. Категорически нет. Они содержат спирты (см. таблицу), а, следовательно, посторонние гидроксильные группы ОН. Они способны направить реакцию по ложному пути, и в результате пространственно-сшитого полимера не образуется. По той же причине в системе не допустимо присутствие влаги. Следует применять растворители или разбавители, рекомендованные производителем ЛКМ. Для «Vika-акрил» – это 1301 и 1301-М.

Есть вопрос! Можно ли отверждать «Vika-акрил» отвердителем «Изур»?

Ответ. Нет. В акриловых системах сополимер и полиизоцианат тщательно подбираются друг к другу. Если взять другой отвердитель – получим другой полимер с совершенно иными свойствами.

Такова, если вкратце, ретроспектива развития автомобильных эмалей. От обратимой пленки "нитро", через отверждаемое кислородом покрытие "алкида", через пространственную сетку "синтетики" к полиуретановой "сшивке" "акрила"... И все это в течение двадцатого века. Неплохо для ста лет, не так ли?

Растворители серии «645-651»
Показатели качества Состав, % по массе:	№645	№646	№647	№648	№649	№650	№651
этиловый спирт	10,0	10	-	10,0	-	-	-
бутиловый спирт	10,0	15	8	20,0	20,0	30,0	30,0
этилацетат	9,0	-	21	-	-	-	-
бутилацетат	18,0	10	30	50,0	-	-	-
этилцеллозольв	-	8	-	-	30,0	20,0	20,0
толуол	50,0	50	41	20,0	-	-	-
ксилол	-	-	-	-	50,0	50,0	50,0
ацетон	3,0	7	-	-	-	-	-

Акриловые эмали изготавливают на основе акриловых и метакриловых смол, а также сополимеров, в которых основную часть составляют акриловые компоненты.

Характерные свойства всех акриловых лакокрасочных материалов –быстрое высыхание и высокая свето-и атмосферостойкость покрытия.

Для наружной окраски кузовов пневмораспылением эмали разбавляют до вязкости 18-22 с (по ВЗ-4) смесью сольвента с бутилацетатом в соотношении 1:1. Покрытие высыхает при температуре 150 °С в течение 0,5 ч.

В автомобильный комплект ремонтной отечественной акриловой эмали Vika-акрил входят двухкомпонентные материалы на акриловой основе низкотемпературной сушки: эмальАК-1301 и лак АК-1112, отвердитель 1301. Эмаль АК-1301 и лак АК-1112 смешиваются с отвердителем и разбавителем (по объему или по массе) в следующих соотношениях: эмаль АК-1301 (4 части) + отвердитель 1301 (1 часть) + разбавитель 1301 (1,5—1,6 части); лак АК-1112 (4 части) + отвердитель 1301 (1 часть) + разбавитель 1301 (1,8-1,9 части).

Режимы отверждения эмали АК-1301 и лака АК-1112 составляют при температуре 20 °С – 24 ч, при температуре 80 °С– 0,5 ч. Для последующей полировки покрытия время сушки необходимо увеличить в 2 раза.

«Нитро», «синтетика», «акрил»... Интересно, что добавит в этот список двадцать первый век?

Водорастворимые эмали получают на основе водорастворимых специально синтезированных алкидных, феноло- и меламиноформальдегидных акриловых и других смол.

Эмали на водной основе представляют собой суспензии пигментов, полученные в результате перетира пигментов на водных эмульсиях различных пленкообразующих. Эмульсии состоят из мельчайших частичек пленкообразующих, находящихся в воде во взвешенном состоянии. В процессе нанесения эмали по мере удаления воды из нее происходит разрушение эмульсии, частицы пигмента и смолы начинают сближаться и соприкасаться. По мере слияния частиц смолы происходит образование сплошного покрытия.

Перед применением краски разбавляют дистиллированной водой или конденсатом до вязкости 20—30 с (по ВЗ-4) при нанесении пневмораспылением и до 40—80 с — валиком или кистью. После нанесения покрытие сушат при повышенной температуре.

Водорастворимые краски позволяют заменить значительную часть органических растворителей на воду, что удешевляет стоимость материалов, улучшает условия труда и экологию.