книги из ГПНТБ / Лакокрасочные материалы для отделки изделий из дерева К. П. Беляева. 1960- 4 Мб

смолы, раствора ускорителя в стироле и раствора перекиси

вацетоне или смеси перекиси с пластификаторами. При этом смешение отдельных полуфабрикатов перед применением

следует производить не только в определенном весовом соот­ ношении, но и с обязательным соблюдением строгой последо­ вательности. Вначале к раствору смолы в стироле следует добавить раствор ускорителя и тщательно перемешать,

затем по получении однородной смеси ввести раствор пере­ киси. В случае смешения перекиси непосредственное ускори­

телем в отсутствие лака или при введении перекиси в лак,

вкотором ускоритель распределен неравномерно, может произойти взрыв.

Применяемый в полиэфирных лаках стирол, наряду со

способностью к реакции сополимеризации с ненасыщенными алкидными смолами, обладает склонностью и к реакции окисления кислородом воздуха. При этом кислород присоеди­ няется к двойным связям стирола, в результате чего число двойных связей сокращается и реакция не может идти до конца. Это препятствует образованию высококачествен­

ной твердой пленки.

Помимо этого, кислород обладает способностью замедлять реакцию сополимеризации, так как дезактивирует ускори­ тели. Взаимодействие кислорода со стиролом и ускори­ телями протекает особенно интенсивно при условии на­ несения лака на поверхность, т. е. при увеличении контакта лака с воздухом.

Отрицательное влияние кислорода воздуха проявляется в разделении пленки на два слоя: высохший твердый нижний слой непосредственно у подложки, изолированный от воздуха, и липкий верхний слой, соприкасающийся с воздухом, поэтому для устранения влияния кислорода воздуха в полиэфирные лаки вводят еще одну добавку, представляю­

щую собой раствор парафина в стироле.

В процессе отверждения полиэфирного лака имеющийся в его составе парафин всплывает на поверхность и образует сплошную ровную пленку, изолирующую пленку лака

от вредного действия воздуха. Применяемый для этих целей парафин должен иметь определенную температуру плавления,

обусловливающую степень его растворимости в стироле. Растворимость парафина в стироле является очень важным

показателем: от этого зависят скорость и полнота всплыва­ ния его на поверхность. Медленное или неполное всплывание

парафина приводит к тому, что часть его останется в толще пленки в виде отдельных точек и никакие последующие

39

операции облагораживания не смогут обеспечить хорошей декоративности покрытия.

Слой парафина предотвращает также и улетучивание стирола, которое может частично происходить до момента его сополимеризации с ненасыщенной алкидной смолой.

Таким образом, состав полиэфирного лака очень специфи­

чен и коренным образом отличается от других лаков для де­ рева. Специфичность состава полиэфирных лаков вызывает необходимость строгого выполнения ряда условий при их

нанесении.

Жизнеспособность полиэфирного лака в смеси с катали­ затором составляет 15—20 минут при 22°; при повышении температуры до 33° жизнеспособность сокращается до 11

минут. При условии нанесения лака с помощью двухсоплово­

го пульверизатора такое быстрое загустевание лака, даже

если оно происходит на изделии, крайне нежелательно, так как парафин не успеет полностью всплыть на поверхность.

При температуре ниже 18° жизнеспособность значительно

увеличивается, но при этом лак теряет адгезию к лакируемой поверхности.

Успешное применение полиэфирных лаков, помимо двух­ компонентных лакировальных систем, требует кондициони­ рования воздуха в отделочных цехах.

При применении полиэфирных лаков необходимо созда­ вать условия для образования ровного парафинового слоя

на поверхности. Это ограничивает возможность практического

применения полиэфирных лаков только для горизонтальных

поверхностей, т. е. при отделке изделия в отдельных щитах.

Постоянное наличие матового парафинового слоя на по­ крытии полиэфирным лаком обязательно требует шлифовки

иполировки покрытия.

Такое важное условие, как полнота всплывания парафина,

достигается при нанесении полиэфирных лаков достаточно толстым ровным слоем.

Это наиболее успешно осуществляется при нанесении полиэфирных лаков методом налива, для чего применяется специальная машина (рис. 1). Эта машина работает по тому же принципу, что и поливочные машины для получения пленок, например кинопленок, но отличается от них наличием двух

Фильеры расположены так, что на проходящий под ними дере­ вянный щит поочередно наносятся указанные составы, сме­ шивающиеся в определенных соотношениях непосредствен­

40

а также не определяется взаимодействием с кислородом

воздуха, как это имеет место при высыхании лаков на масло­ содержащих смолах. Этот процесс происходит в полностью изолированном слое и зависит только от соблюдения правиль­ ного соотношения между отдельными компонентами лака

иот условий его нанесения (температура, влажность).

Внормальных условиях (при 18—23°) время высыхания полиэфирного лака «от пыли» составляет 20—40 минут, а

полного отверждения, после которого могут производиться шлифовка и полировка,—15—24 часа. При сушке покрытий при 50—60° это время может быть сокращено до 4 часов.

Шлифование покрытий полиэфирными лаками в связи с повышенной твердостью пленки отличается от шлифования покрытий обычными прозрачными лаками как по трудоем­ кости, так и по трудности установления конца этой операции.

Шлифовка покрытий прозрачными лаками производится до получения ровной матовой поверхности, в то время как определение окончания шлифовки при покрытии матовыми

полиэфирными лаками затруднено (должен быть полностью снят парафиновый слой, что может выявиться только при

последующей полировке). Если парафиновый слой будет

удален не полностью, то на полированном покрытии будут вкраплены отдельные матовые точки.

Следует иметь в виду, что при применении полиэфир­ ных лаков на поверхности дерева не должно быть никаких загрязнений. Часто применяемая операция предваритель­

ного олифования дерева для проявления его текстуры исклю­

чается.

При нанесении лака по олифованной поверхности не происходит полного ее смачивания, в результате чего покры­ тие получается неровным, с крупными оспинами и отеками.

Полиэфирные лаки противопоказано наносить только на палисандровое дерево, на котором они не отверждаются.

На остальных породах—дуб, ясень, орех, красное дерево и др.—они отверждаются нормально.

При применении полиэфирных лаков следует учитывать токсичность входящего в их состав стирола и экзотермический (с выделением тепла) характер сополимеризации стирола с ненасыщенными алкидными смолами.

Поэтому необходимо применять более мощные вентиля­ ционные установки. КРоме того, исключается возможность применения полиэфирных лаков в одной распылительной

кабине с нитролаками. Оседающие в вентиляционных трубах частички нитролаковой пленки могут возгораться от тепла,

42

выделяемого при образовании пленок полиэфирных лаков, попадающих в этот же воздуховод.

Полиэфирные лаки имеют существенные преимущества по сравнению с другими лаками для дерева;

1)возможность получения покрытия толщиной до 300—400

микрон при нанесении только одного слоя;

2)способность отверждения покрытия указанной тол­ щины за время до 24 часов при обыкновенной температуре

иза время 4 часа при 50—60°;

Благодаря указанным свойствам, несмотря на ряд техно­ логических трудностей при применении, полиэфирные лаки являются непревзойденным материалом для высококачест­ венной отделки дерева.

В настоящее время наша промышленность осваивает

производство полиэфирных лаков.

Вспомогательные материалы для прозрачной отделки дерева

Порозаполнители и грунты

При нанесении лака на неровную пористую поверхность

древесины полученная вначале гладкая пленка лака по мере высыхания начинает приобретать профиль подложки, с течением времени проникает в поры и становится неровной или, как говорят, проседает. В результате гладкое полиро­

ванное покрытие теряет свой ровный зеркальный блеск.

На рис. 3 схематически изображены стадии проседания лаковой пленки, обозначенные буквами А, В, С, D.

Чем выше сухой остаток лака, тем меньше его проседание.

Однако увеличение сухого остатка лака до 40—45% не

исключает полностью этого явления. Только лаки на поли­ эфирных ненасыщенных смолах с сухим остатком 85—9о?6.

дающие покрытие с толщиной до 300—400 микрон и отвер­ ждающиеся в течение 15 минут, могут обеспечить получение гладкого непроседающего покрытия на различных по порис­ тости породах дерева.

43

Для устранения проседания лака применяют вспомо­

гательные материалы—порозаполнители и грунты, которые наносятся перед лакировкой и имеют своим основным на­ значением заполнение пор. Помимо этого, порозаполнители должен обладать хорошей адгезией к древесине и к покрыв­ ному лаку, а также не вуалировать текстуру древесины.

Последнее требование наиболее трудно выполнимо, в особен­ ности для таких пород, как красное дерево, которое отличается наличием множества оттенков от золотисто-желтого до темно­

вишневого.

Рис. 3. Схема проседания лаковой пленки в поры.

Порозаполнители обычно состоят из двух полуфабрикатов:

жидкости и сухого порошка, которые или смешиваются на заводе-изготовителе или, чаще всего, поставляются раздель­ но для смешения их перед применением на предприятиях

деревообрабатывающей промышленности. Последнее более

удобно ввиду возможности получения порозаполнителя с

консистенцией, пригодной для различных методов нанесения (вручную, тампоном или механическим путем на плоскопо­

лировальных станках ПП-2).

Выпускаемый промышленностью порозаполнитель имеет марку КФ-1. Порозаполнительная жидкость КФ-1 представ­ ляет собой раствор льняного масла и смол в органических растворителях с добавкой сиккатива.

В качестве растворителей применяются наименее токсич­ ные высококипящие жидкости, например уайт-спирит или

целлозольв. Такие растворители медленно улетучиваются, что дает возможность дольше сохранить подвижность поро­ заполнителя и обеспечить тщательное втирание его в поры. Наличие в жидкости льняного масла позволяет одновременно с заполнением пор проявлять текстуру дерева.

Порошок для заполнения пор должен хорошо смачивать­ ся жидкостью и обладать достаточной степенью дисперс­ ности с целью облегчения проникновения его в поры.

44

Для порозаполнителя КФ-1 применяется хотьковская

трепельная пыль с такой дисперсностью, при которой остаток после просева ее через сито с 10 000 отв/см? не превышает 10%; КФ-1 успешно применяется для таких пород дерева,

кости битумными лаками: № 35, № 350, № 458, № 460 и др.

Количество введенного битумного лака обусловливается

цветом дерева.

КФ-1 не пригоден для заполнения пор на красном дереве вследствие значительного вуалирования текстуры. Подкрас­ ка КФ-1 в данном случае не всегда дает хорошие результаты, так как красное дерево имеет различный характер текстуры и цвет.

При нанесении КФ-1 следует быстро и равномерно

распределять его по поверхности щита с помощью плоской

кисти, а затем, после втирания в поры, тщательно удалять избыток, протирая сухой ветошью поперек волокон.

При неравномерном распределении порозаполнителя на поверхности могут остаться темные пятна. Плохое удаление избытка порозаполнителя может вызвать вуалирование тек­ стуры, а также снизить адгезию наносимых затем нитролаков.

Покрытие КФ-1 не требует шлифовки и высыхает в течение 12 часов при обыкновенной температуре и в течение 2 часов при 50—60°.

Применение порозаполнителя позволяет значительно улуш-

шить качество отделки и увеличить срок сохранения внеш­ него вида полированного покрытия (без увеличения трудо­ емкости).

Наряду с порозаполнителями могут применяться также грунты, которые в отличие от порозаполнителей не содержат в своем составе сухих порошков. Грунты представляют собой концентрированные растворы или эмульсии быстросох­

нущих пленкообразующих веществ или восков. Сухой остаток грунтов значительно ниже, чем порозаполнителей, и поэтому

они обеспечивают менее эффективное заполнение пор.

Грунт должен обладать хорошим сцеплением как с древе­ синой, так и с покрывными лаками. Поэтому выбор грунта производится в зависимости от покрывного лака. Так, грунты на основе мочевино-формальдегидных смол с кислотным отвердителем всегда удовлетворяют только первому условию, т. е. они обладают хорошим сцеплением с древесиной. Однако, ввиду образования необратимой пленки, они не обладают

*15

способностью сцепления с рядом лаков, в частности с лаками на основе нитроцеллюлозы. Помимо этого, применяемая в этих грунтах щавелевая кислота вызывает значительное обесцвечивание древесины, что особенно заметно на таких породах, как орех и красное дерево.

Грунты на основе мочевино-формальдегидных смол при­ годны для очень светлых пород дерева под лаки кислот­

ного отверждения—полиуретановые, эпоксидные и алкидные. При применении в качестве грунтового слоя концентриро­ ванного раствора наиболее низковязкого коллоксилина в легколетучих растворителях с добавкой пластификаторов

хорошо заполняются поры и совершенно не вуалируется текстура дерева. Такие грунты имеют консистенцию пасты и

могут наноситься только вручную (шпателем). Вследствие значительной толщины и невозможности достижения доста­

точно ровного слоя при нанесении шпателем, покрытия этими грунтами требуют сравнительно длительной сушки (24 часа при обыкновенной температуре) и последующей тщательной шлифовки. Это значительно увеличивает трудоемкость от­

делочных работ. Указанные грунты можно применять для

всех пород дерева при лакировке нитролаками.

Известны грунты, представляющие собой концентриро­ ванные растворы воска в скипидаре, пригодные для всех

пород дерева, но исключительно при условии последующей лакировки спиртовыми лаками. При нанесении других типов лаков по восковым грунтам не получаются хорошие покрытия из-за того, что большинство входящих в состав лаков орга­ нических растворителей растворяет воск. Последний всплы­ вает на поверхность лакового слоя и препятствует испарению

из него растворителей. Такие лаки, как нитроцеллюлозные, алкидные, кислотного отверждения и др., при нанесении по

восковым грунтам практически не высыхают. Спирт, входя­ щий в состав спиртовых лаков, не растворяет воск и поэто­ му покрытия спиртовыми лаками хорошо и быстро высыхают.

Материалы для облагораживания лаковых покрытий

Разравнивающие жидкости

Разравнивающие жидкости представляют собой смеси летучих органических растворителей с добавкой пластифи­ каторов.

Разравнивающая жидкость служит для выравнивания нитролакового покрытия или непосредственно после его

46

нанесения для удаления шагрени, или после его шлифовки для удаления рисок от шлифовальной шкурки. Поэтому в

состав разравнивающей жидкости вводят активные раствори­ тели, обладающие способностью растворять нитроцеллюлозу. Однако эта жидкость не может состоять только из активных растворителей, в этом случае она будет растворять полностью лаковое покрытие и даже удалять его с поверхности.

Обычно разравнивающая жидкость содержит не свыше 35% активных растворителей (этилацетат, бутилацетат), остальные 65% —этиловый спирт, бутиловый спирт и пласти­ фикаторы.

Применение ацетона в разравнивающей жидкости проти­

вопоказано из-за его активности при растворении нитро­

целлюлозы и высокой летучести, что исключает возможность получения гладкой прозрачной пленки при проведении операции разравнивания.

Промышленность выпускает разравнивающие жидкости НЦ-313 и РМЕ.

Политуры

Политуры применяются для полирования покрытий толь­ ко летучими лаками, так как обработка политурами пред­ усматривает также и частичное разравнивание пленки.

В отличие от разравнивающих жидкостей политуры содержат пленкообразующие вещества и поэтому наряду с

разравниванием они обеспечивают дополнительное наращи­

вание толщины слоя покрытия и в первую очередь запол­

нение его неровностей. Благодаря этому при полировании политурами получается гладкое покрытие с хорошим

блеском.

Политуры отличаются от лаков значительно более низким содержанием пленкообразующих веществ и тем, что применя­ емые в них растворители обладают менее активной растворяю щей способностью. Применение таких малоактивных рас­ творителей обеспечивает снижение растворимости покрытия,

благодаря чему исключается возможность образования «прожогов», т. е. растворения пленки в процессе полирова­ ния.

Существует три типа политур: шеллачная, нитроцеллю­

лозная и нитрошеллачная.

Шеллачная политура представляет собой 6—13%-ный раствор шеллака в этиловом спирте 92%-ной крепости. (Для изготовления шеллачного лака применяется этиловый

47

спирт 95—96% -ной крепости.) Шеллачная политура не должна содержать воска, который затрудняет полировку. Воск отделяется пли путем длительного отстаивания, или фильтрацией политуры через мешки из грубого шинельного сукна.

Нитроцеллюлозная политура представляет собой 3—4 %-ный раствор нитроцеллюлозы с добавкой смол и пласти­

фикаторов в смеси растворителей, содержащей 40—50% этилового спирта.

Нитрошеллачная политура представляет, собой смесь нитроцеллюлозной и шеллачной политуры. Для изготовления нитрошеллачной политуры наиболее целесообразно приме­

нять спирторастворимую нитроцеллюлозу.

Шеллачная политура применяется для полировки по­ крытий спиртовыми лаками. Для полирования покрытий нитро­ целлюлозными лаками применяются нитроцеллюлозная и нитрошеллачная политуры. Промышленность выпускает

нитрополитуру НЦ-314 и осваивает выпуск нитрошеллач­ ной политуры.

Шлифовочно-полировочные пасты

Наиболее прогрессивным методом облагораживания по­ крытий для достижения гладкой полированной поверхности является метод обработки специальными пастами. Этот метод предусматривает полирование механическим путем и требует значительно меньше времени по сравнению с поли­ рованием политурами.

Полирование политурами возможно только для покрытий летучими лаками, дающими обратимую растворимую пленку,

й совершенно непригодно для покрытий нелетучими лаками, дающими частично или полностью необратимую, т. е. не­ растворимую пленку. Полирование пастами может приме­ няться для покрытий всеми видами лаков, за исключением

спиртовых.

Полирование пастами нитролаковых покрытий произ­ водится после проведения операции разравнивания покрытия, которая выполняется с помощью разравнивающих жидкостей

после операции шлифования.

Полирование пастами покрытий нелетучими лаками про­

не дает никакого эффекта. Поэтому, если шлифование нитро­ лаковых покрытий при условии дальнейшего разравнивания

48