Концентрация стирола,%

Рис. 29. Зависимость твердос­ти лаковой пленки от концен­трации стирола:

1 - верхняя сторона лаковой пленки; 2 - нижняя сторона лаковой пленки

Максимальная твердость наблюдается при концентрации стирола в диапазоне 33 ... 46 %. Это свидетельствует о том, что такое Количество мономера в системе соответствует оптимальному соотношению сополи­меризации и гомополимеризации. При таком соотношении мономера и ненасыщенной полиэфирной смолы возникающие под влиянием УФ-излучения радикалы мономера реагируют с двойными связями Молекул смол активнее, чем с молекулами мономера.

Кислород воздуха, как известно, оказывает ингибирующее действие на процесс полимеризации лака, так как свободные радикалы, возни­кающие на поверхности лакового покрытия,'прежде всего реагируют с молекулами кислорода, являющимися активными бирадикалами, а не с двойными связями С=С полиэфирной смолы. Для снижения эффекта ингибирования применяют полиэфирные смолы, модифици­рованные алилэфирными группами, наличие которых снижает ингиби­рующее действие кислорода. Поэтому для УФ-отверждения все в боль­ших количествах применяются беспарафиновые полиэфирные лаки, после отверждения которых не требуется шлифования и полирования образующейся пленки.

Более высокоэффективным методом УФ-отверждения лакокрасоч­ных покрытий является метод импульсно-лучевой сушки (IST). При IST-отверждении проводится ультрафиолетовое излучение исключитель­но высокой мощности, испускаемое короткими импульсами. Впервые такую систему отверждения полиэфирных лаков разработала фирма "Хильдебранд". Импульсные ртутные лампы снабжены электронным управлением. Разряд длится всего 1/5 мс, затем следует пауза длитель­ностью 1/100 с. Реакция полимеризации вначале возникает на поверх­ности лакового покрытия, в результате чего образуется тонкая пленка, закрывающая всю площадь лакового покрытия. В связи с этим исклю­чается ингибирующее действие кислорода воздуха, поэтому при IST-сушке в лаки не добавляют всплывающих добавок. Длительность облу­чения составляет 5…10 с.

Разработка лакокрасочных материалов ультрафиолетовой сушки проводится за рубежом и в СССР. Созданы различные рецептуры поли­эфирных лаков (парафинсодержащих и беспарафиновых), грунтовок и шпатлевок фотохимического отверждения. Эти лаки применяются для получения глянцевых и матовых покрытий различной толщины, широко известны лакокрасочные материалы УФ-сушки зарубежных фирм: Щтольлюкс-Хай-Солид-Г 1117, Штольлюкс-Г 1117, Штольлюкс-Д 1131 фирмы "Штольлак" (Австрия), высоковязкая грунтовка 51520-0/0215, низковязкие грунтовки 50604-0/0000, 50600-0/0000, лаки 53308-5/0000, 53006-1/0000, 5308-6/0000, 53308-5/0000, 53225-7/0000 и др. фирмы "Фоттелер" (ФРГ); высоковязкая грунтовка 349702, низковязкая грунтовка 349771, лак 349648 фирмы "Рейххольд-Хеми" (Австрия) и т.д.

ВНПО "Спектр" совместно с ВПКТИМом разработал отечественные лакокрасочные материалы УФ-сушки: низковязкую грунтовку ПЭ-0243, высоковязкую грунтовку ПЭ-0211 и лак ПЭ-2136 для получения высо­коглянцевого покрытия. Рецептура грунтовки ПЭ-0243 разработана ПМО "Кубань" ВПМО "Центромебель".

Лак ПЭ-2136 (ТУ 6-10-2090-87). Полуфабрикат лака - раствор нена­сыщенной полиэфирной смолы в стироле с добавкой поверхностно-активного вещества 167-174 (ТУ 6-02-1236-62). В качестве фотосенси­билизатора использована двухкомпонентная система "Игракур" (Швейца­рия) и ускоритель № 30 в соотношении 100:1. Лак наносится наливом. Показатели лака приведены ниже.

1	2
Условная вязкость полуфабрикатного лака при температуре 20 ± 0,5 °С по вискозиметру ВЗ-246 с диаметром сопла 4,000 ±0,015 мм, с	55…70
Массовая доля нелетучих веществ полуфабриката лака, %	64…68
Жизнеспособность рабочего раствора Отосле смешения с ускорителем), ч	не менее 96
Длительность высыхания до степени 3 под лампами УФ-сушки с удельной мощностью 80 Вт/см, с	не более 20
Блеск покрытия по прибору ФБ-2, %	не менее 65
Твердость покрытия по маятниковому прибору типа М-3, усл. ед	не менее 0,5
Гарантийный срок хранения полуфабриката лака и ускорителя № 3, мес. со дня изготовления	4

Грунтовка ЙЭ-0211 (ТУ 6-10-2000-85) представляет собой суспензию аэросила в растворе ненасыщенной полиэфирной смолы в стироле с целе­выми добавками. Предназначена для грунтования поверхности древе­сины вальцовым методом под лакирование, а также как самостоятель­ное покрытие. Отверждение в течение 10 ... 12 с проводится в зоне ультрафиолетового излучения с последующим шлифованием или без него. Показатели грунтовки приведены ниже.

1	2
Плотность грунтовки и образующейся пленки, г/см3	1,15
Внешний вид грунтовки	Однородная вязкая масса
Внешний вид покрытия после отверждения	Без пузырей, трещин и механических включений
Массовая доля нелетучих веществ, %	74 ± 2
Длительность отверждения до степени 3 под лампами УФ-излучения с удельной мощностью 80 Вт/см, с	не более 12
Стойкость покрытия при температуре -40±2°С, ч	не менее 10

Грунтовка ПЭ-0211 огнеопасна, пары стирола, входящего в ее состав могут образовывать в зоне рабочего помещения взрывоопасные кон­центрации. Токсичность грунтовки определяется свойствами входящего в ее состав стирола.

Стирол — вещество умеренно токсичное. Действует на кроветворные органы и центральную нервную систему, раздражает слизистые оболочки глаз, верхние дыхательные пути, кожу.

Грунтовка должна храниться при температуре не выше 25°С и влаж­ности воздуха 60 ± 10 %. Недопустимо воздействие солнечных лучей и влажности воздуха. Гарантийный срок хранения — 3 мес со дня изго­товления.

Грунтовка ПЭ-0243 (ТУ 6-10-11-550-34-86) представляет собой однокомпонентную суспензию аэросила в растворе ненасыщенной поли­эфирной смолы с целевыми добавками. Плотность грунтовки 0,95…1,1 г/см³. Наносится вальцовым методом на поверхность щитовых эле­ментов, облицованных натуральным шпоном или пленками на основе пропитанных бумаг, загрунтованных высоковязкой грунтовкой (ПЭ-0211 или аналогичными импортными грунтовками), имеет к ней хорошую адгезию.

Грунтовка ПЭ-0243 должна соответствовать следующим требова­ниям. Внешний вид — однородная непрозрачная жидкость без механи­ческих включений, вязкость по вискозиметру ВЗ-4 с диаметром сопла 6,000 ± 0,025 мм при температуре (20,0 + 0,5) °С 55 ... 80 с. Массовая доля нелетучих веществ должна быть в пределах 64 ± 2 %. Расход при одноразовом нанесении (без учета потерь) 20 ... 70 г/м². Продолжи­тельность отверждения в зоне УФ-сушки 6 с. Твердость грунтового покрытия по прибору М-3 не менее 0,45 усл. ед.

В грунтовку ПЭ-0243 входят следующие компоненты: лак ПЭ-0130А, стирол, аэросил АДЭГ-300, Диспербик, „Дарокур 1173". Гарантийный срок хранения — 4 мес, после этого необходим контроль показателей. В случае соответствия их требованиям может быть использована в произ­водстве. Грунтовку ПЭ-0243 наносят на вальцовом станке с расходом 20... 70 г/м².

На Краснодарском ПМО "Кубань" взамен импортного полиэфирного грунта УФ-сушки 50600/0000 фирмы "Фоттелер" были разработаны рецептуры грунтовок на отечественных компонентах следующего соста­ва, мас. ч.

1	2	3	4
Высоковязкий грунт ПЭ-0211 (ТУ 6-10-2000-85)	1	2	2
Полуфабрикатный лак ПЭ-265 (ТУ 6-10-1445-80) или ПЭ-246 (ТУ 6-10-791-79)	2	3	3
Сенсибилизатор "Дарокур 1179" или "Игракур"	–	–	0,09

Техническая характеристика грунтовки

1	2	3	4
Вязкость при температуре 20 °С по вискозиметру диаметром 8 мм, с	14…17		22…25
Плотность при температуре 20 С, г/см3	1,10	1,11	1,10
Твердость пленки при высыхании по прибору М-3, усл. ед.	Не менее 0,5…0,6
Длительность сушки пленки толщиной 30…50 мкм под УФ-излучателями НОК-14, с	12…13	9…10	8

Как уже указывалось, ультрафиолетовая сушка может быть примене­на и для отверждения покрытий с применением отечественных лаков ПЭ-246 и ПЭ-265. Рецептурный состав, мае. ч., с использованием полу-фабрикатных лаков ПЭ-246 и ПЭ-265 приведен ниже.

Для первой головки машины		Для второй головки машины
Полуфабрикатный лак ПЭ-246	100	Полуфабрикатный лак ПЭ-246		100
Ускоритель № 30	1,3	Отвердитель (циклонокс)		12…15
10 %-ный раствор диамета-х	3	Бутилацетат		10
50 %-ный раствор фотосенсибилизатора „Игрокур 651" („Дарокур 1176" и т.п.) в стироле или толуоле	4	50 %-ный раствор фотосен­сибилизатора „Игрокур 651" („Дарокур 1176"и т.п.)		4
3 %-ный раствор парафина в стироле	2	10 %-ный раствор диамета-х в основе лака		3
5 %-ный раствор парафина В 5 в толуоле	1,5	Полуфабрикатный лак ПЭ-265		100
Полуфабрикатный лак ПЭ-265	100	Отвердитель гипериз		5
Ускоритель № 31	1,3	Бутилацетат		10
3 %- ный раствор парафина в стироле	2	50 %-ный раствор фото­сенсибилизатора „Игрокур 651" („Дарокур 1176" и т.п.)		4
5 %-ный раствор парафина В 5 в толуоле	1,5	10 %-ный раствор диамета-х в основе лака		10…12
50 %-ный раствор фотосен­сибилизатора „Игрокур 651" („Дарокур 1176" и т.п.)	4

Внедрение этих лаковых композиций позволяет сократить техноло­гический цикл отделки от нанесения лаков до укладывания деталей в стопы с 2…3 ч до 5 мин, высвободить производственные площади и улучшить санитарно-гигиенические условия производства.