Прието Дж., Кине Ю. Древесина. Обработка и декоративная отделка

Подождите немного. Документ загружается.

78 Глава 3. Лакокрасочные системы покрытий для окраски древесины и древесных материалов

верхность древесины или поверхность, обработанная бейцем. Грунтовки за-

полняют и смачивают основу, быстро высыхают и хорошо шлифуются.

Твердые нитроцеллюлозные лаки с различной степенью блеска

Здесь речь идет о грунтовочных, многослойных и покрывных материалах.

3.1.2.4. Пример применения

Схема покрытия европейского дуба (фанеровка) как комбинация УФ грунто-

вания и НЦ-покровного лака для нанесения на вальцах представлена в табли-

це 3.1.13.

3.1.2.5. Важные особенности использования нитроцеллюлозы

Нитроцеллюлозу и отверждаемые за счет кислорода воздуха составы нель-

зя наносить в одной распылительной камере, так как образующиеся переки-

си могут бурно реагировать с нитроцеллюлозой. Во вскрытой таре не должно

оставаться никаких остатков, так как инертные наполнители испаряются, а су-

хой коллоксилин легко воспламеняется. Равным образом, тара должна быть

правильно размечена, чтобы равномерно распределить антидетонационные

добавки.

В НЦ ЛКМ используются растворители с низкой температурой возгорания

и высокой испаряемостью. Это влияет на процесс распыления, так как возни-

кающие капельки сильно охлаждаются и на них может конденсироваться вода.

Иногда это приводит к образованию белых матовых пятен и невзрачных по-

крытий (с белым налетом). Чтобы уменьшить этот дефект в ЛКМ добавляют бу-

танол или гликолевый эфир. Вода образует с этими веществами азеотропные

смеси

и легко удаляется из системы выпариванием этой смеси [10].

Примером такой системы может служить смесь воды с этанолом, содержа-

щая 4% воды. Она кипит при температуре 78°С без изменения соотношения

компонентов.

Список литературы:

1. Unbekannt: Nitrocellulose als Bindemittel fuer Holzlacke bewaehrt, Holz-Zentralblatt,

Sonderdruck, Nr. 122, 2002.

2. de Gaulmyn, G.: Wood coatings Industry in Europe - Is the decline a fatality?,

Nitrocellulose in wood coatings Environmental and Safety Aspects, 21st Annual

Conference of World Nitrocellulose Manufacturers - Hamburg 2002.

3. Hoppe, L: Celluloseester, Kapitel 1.4.2.4.2.2 in Kittel - Lehrbuch der Lacke und

Beschichtungen, Band 1, S. Hirzel Verlag Stuttgart Leigpzig, 1998, S. 227-237.

4. Stoye, D., Freitag, W.: Cellulosederivate, Kapitel 9.4.1 in Lackharze Chemie,

Eigenschaften und Anwendungen, Carl Hanser Verlag MuenchenWien, 1996, S. 364-370.

5. Prieto, J., Kiene, J.: Holzlackieren, Kapitel 9.2.5 in Kittel - Lehrbuch der Lacke und

Beschichtungen, Band 9, S. Hirzel Verlag Stuttgart Leipzig, 2004, S. 317-346.

6. Mueller, В., Poth, U.: Lacke auf Basis von Cellulosenitrat, Lackformulierung und

Lackrezeptur, Curt R. Vincentz Verlag, Hannover, 2003, S. 76-81.

7. Poersch-Panke, H.-G.: Walsroder® Nitrocellulose fuer edle Oberflaechen, Firmenschrift

der Wolff CellulosicsGmbH &Co. KG.

8. Vollhardt,K.P.:Kohlenhydrate,Kapitel23inOrganischeChemie,VCHVerlagsgesellschaft

mbH,Weinheim 1988, S. 1096-1097.

Азеотропная смесь представляет собой систему, которую нельзя разделить перегонкой.

Глава 3. Лакокрасочные системы покрытий для окраски древесины и древесных материалов 79

9. Karsten,Laeckert,О.:Lackrohstofftabellen,10Auflage,CurtR.VincentzVerlagHannover,

1996.

10.Atkins, P. W.: Physikalische Chemie, VCH Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim, 1990,

S. 187-188.

3.1.3. Кислотоотверждаемые лакокрасочные материалы

Кислотоотверждаемые (КИ) лакокрасочные покрытия уже много лет с успе-

хом используются в мебельной промышленности Англии, Северной Америки и

Скандинавских стран [1]. Благодаря своим исключительным технологическим

качествам вот уже 25 лет эти материалы в огромных количествах используют-

ся для окраски мебели, дверей, панелей, полов, паркета, деталей интерьера

и внутренней отделки, достигая до 20% объема рынка. Однако в Европе в по-

следнее время отмечается сокращение производства и применения КИ мате-

риалов. В 2003 г. их доля составляла 12,3% рынка, а в дальнейшем, видимо,

будет еще уменьшаться (см. рис. 3.3 и 3.4). Несмотря на хорошее соотноше-

ние цены и затратности производства КИ покрытий, они занимают промежу-

точное положение между НЦ и 2К-ПУР системами. Но, например, в Германии,

а также в Центральной и Южной Европе их значимость постепенно уменьша-

ется. В Германии в настоящее время их применение ограничено небольшими

специальными направлениями, например, отделочных декоративных покры-

тий на водной основе [2].

При этом КИ системы лакокрасочных покрытий обладают многими ценными

качествами:

• долговечность при хранении;

. быстрое высыхание;

• возможность хранения окрашенных изделий в штабелях;

• высокая твердость;

• хорошая устойчивость к действию химических веществ;

. высокая устойчивость к истиранию и механическим повреждениям.

Несмотря на это, после публикации в журнале «Штерн» в 1992 г. (где был

описан решающий недостаток КИ материалов — отщепление формальдегида

при отверждении), крупнейшие производители мебели Скандинавских стран

перестали их использовать (см. ч. 9.2) [3]. Кроме этого, на снижение произ-

водства КИ покрытий повлияло и то, что при нарушении технологических ре-

жимов отверждения и в некоторых других случаях формальдегид может вы-

деляться и из готовой мебели. К тому же классические кислотоотверждае-

мые лакокрасочные материалы содержат много органических растворителей,

а покрытия склонны к охрупчиванию и появлению трещин на поверхности при

их нанесении на толстые слои грунтовки. Поэтому в мебельной промышленно-

сти стремятся заменять пока еще применяемые КИ материалы на более без-

опасные экологически. Вместе с тем, КИ покрытия распространены в США,

Скандинавии и в незначительной степени в Англии.

3.1.3.1. Состав кислотоотверждаемых материалов

Пленкообразующие

Кислотоотверждаемые прозрачные лаки и пигментированные ЛКМ обычно со-

держат в рецептуре от 50 до 80% органических растворителей. Рецептура клас-

сического прозрачного лака состоит из смеси алкидной, карбамидной и/или ме-

ламиновой смолы, физически сохнущего пленкообразователя (такого, как нитро-

80 Глава 3. Лакокрасочные системы покрытий для окраски древесины и древесных материалов

целлюлоза), органических растворителей, аддитивов и соответствующей крем-

ниевой кислоты (матирующая добавка) для регулирования степени блеска.

Обычно это двухкомпонентная система (2К), отверждающаяся при добав-

лении кислоты (пара-толуолсульфокислота) по реакции поликонденсации. На

рисунке 3.1.10 схематически представлены основные компоненты рецептур

кислотоотверждаемых материалов.

Аминные смолы

В качестве пленкообразователя кислотоотверждаемые составы содержат,

прежде всего, карбамидные смолы. При этом речь идет об отверждаемых оли-

гомерах и полимерах мочевины с альдегидами, преимущественно формаль-

дегидом. Согласно технологическим условиям, аминные смолы частично или

полностью могут быть в этерифицированной форме, причем для этерифика-

ции используются в основном одноатомные спирты — бутанол или изобута-

нол. В низкомолекулярных бутанолизированных смолах преобладающими яв-

ляются структуры с гексагидротриазиновым циклом (см. рис. 3.1.11).

Первое поколение рецептур КИ ЛКМ в качестве пленкообразующего содер-

жало только непластифицированные карбамидные смолы

Относительно скоро в ходе механических и климатических испытаний было об-

наружено, что использование чистых карбамидных составов из-за их хрупкости

ведет к трещинообразованию и отслаиванию покрытий от древесины. Выясни-

лось, что хрупкость покрытия можно уменьшить добавлением в рецептуру пла-

стификаторов. Но незакрепленные в пленке пластификаторы с течением време-

ни мигрируют из нее и способствуют только временному замедлению образо-

вания трещин. Сначала использование пластифицированных карбамидных смол

и/или добавление алкидных смол как внешних пластификаторов привело к хо-

рошим и удовлетворительным результатам. Однако с повышением степени кон-

денсации карбамидных смол снижается их совместимость с алкидными смола-

ми. Оказалось, что хрупкие карбамидные смолы лучше совместимы со многими

алкидными смолами, чем пластифицированные, поэтому в большинстве случаев

используют именно их. Добавка от 10 до 20% меламиновой смолы по отношению

к карбамидной увеличивает жизнеспособность КИ ЛКМ. Благодаря этому можно

повысить содержание нелетучих веществ, блеск и увеличить время сушки, так

как реакционная способность кислотоотверждаемых карбамидных смол суще-

ственно выше, чем у меламиновых [5].

Поскольку уровень цен на меламиновые смолы достаточно высок, они ис-

пользуются только в специальных областях.

Алкидные смолы

В рецептуре КИ материалов преимущественно используют алкидные смо-

лы с полувысыхающими и невысыхающими маслами и жирными кислотами.

Предпочтение отдается алкидам на основе кокосового, касторового и арахи-

сового масла с жирностью от 55% и кислотным числом от 25 до 34. Соотноше-

ние между карбамидной и алкидной смолами в смеси может варьироваться от

7 : 3 до 3 : 7 в зависимости от требуемых свойств покрытия. Уменьшение ал-

кидной составляющей приводит к повышению хрупкости покрытия и образова-

нию трещин. Увеличение доли алкидной смолы снижает твердость покрытия.

Значительное улучшение многих свойств, таких как возможность складирова-

Широкое распространение в деревообрабатывающей промышленности непластифициро-

ванные карбамидные смолы находят прежде всего в качестве полимерного клея.

Глава 3. Лакокрасочные системы покрытий для окраски древесины и древесных материалов 81

Пленкообразова1ели

Алкидныесмолы

Нитроцеллюлоза

Аиинные смолы

мочевинные и чела-

миноныесмолы

Органические

растворители: эфиры,

•;( юны, ароматические

(.иединения, спирты^

Пигменты,

наполнители,

матирующие средства,

тиксотропмые

средства

Аддитивы

аити вспеииватем,

силиконовые масла,

атомы,

пластификаторы

Основа лака Кислотоотверж-

даемый

лакокрасочный

материал

Кислоты

п-толуол-

сульфокиоюта и т.п.

Отвердитель

Рис. 3.1.10. Общий состав рецептуры КИ ЛКМ

Рис. 3.1.11. Модель бутанолизированной

низкомолекулярной карбамидной смолы

Рис. 3.1.12. Модель полиацеталя

ния штабелированием, время высыхания, порозаполнение, химическая и во-

доустойчивость, достигаются в результате химического взаимодействия кар-

бамидных и алкидных смол. Такие предварительно прореагировавшие смолы

называют преконденсатами.

Нитроцеллюлоза

Использование в рецептурах КИ НЦ материалов и пластифицирующих до-

бавок позволяет получать быстро сохнущие материалы с большой наполняю-

щей способностью. При этом, чем выше доля нитроцеллюлозы по отношению к

карбамидно-алкидной композиции, тем выше матовость покрытия, тем быстрее

идет сушка и тем ярче проявляется текстура древесины. Правда, при увеличе-

нии доли нитроцеллюлозы, снижается устойчивость пленки и требуется больше

органических растворителей. Если соотношение алкидно-карбамидной компо-

зиции с нитроцеллюлозой близко к 1 : 1, то становится возможным получение

однокомпонентного кислотоотверждаемого материала. Кислотным катализато-

ром в такой системе служит монобутилфосфорная кислота.

Полиацетали

В поисках пленкообразующего для КИ ЛКМ, не выделяющих формальдегид

в 1990-е гг. было синтезировано и исследовано много различных смол. Одной

из возможностей было создание КИ систем без аминных составляющих. Это

82 Глава 3. Лакокрасочные системы покрытий для окраски древесины и древесных материалов

возможно с использованием полиацеталей. Модельная структура полиацета-

ля представлена на рис.3.1.12 [2, 6].

В Скандинавских странах это связующее играет некоторую роль, так как с его

помощью можно выполнить критерий Е1 для поверхности мебели (см. также

ч.

2.5 и 9.2).

Отвердители

Большая часть КИ материалов является типичными двухкомпонентными си-

стемами. Отверждающими компонентами могут быть как минеральные кис-

лоты — соляная или фосфорная и их эфиры, — так и органические, такие как

пара-толуолсульфокислота (п-ТСК). Однако применение соляной кислоты

может привести к изменению цвета древесины, например, бука или сосны.

Другим отрицательным свойством соляной кислоты является ее коррозион-

ная активность. Таким образом, в КИ системах предпочтительнее использо-

вать п-толуолсульфокислоту. Как правило, ее добавляют в виде 10%-ного р-ра

п-ТСК в количестве от 4 до 6% по отношению к основе. При добавлении 4%

п-ТСК обычный прозрачный лак сохраняет жизнеспособность от 3 до 7 дней.

При удвоении концентрации кислоты жизнеспособность сокращается вдвое.

Следует избегать больших концентраций п-ТСК, так как вследствие ее ограни-

ченной совместимости с пленкообразующим она может выпотевать из пленки.

Как уже было упомянуто, фосфорная кислота и ее эфиры позволяют созда-

вать однокомпонентные композиции, жизнеспособность которых сохраняется

от 2 до 12 месяцев. Передозировка отвердителя под воздействием влажно-

сти может привести к гидролизу карбамидной смолы покрытия и тем самым

ухудшить качество окрашенной поверхности. Кроме того, большие количества

отвердителя приводят к повышенной хрупкости покрытия.

Растворители

Содержание нелетучих веществ (твердый остаток) в КИ материалах на осно-

ве органических растворителей составляет от 30 до 50%. Необходимое коли-

чество и состав растворителей определяются их растворяющей способно-

стью и скоростью испарения в процессе пленкообразования. В системах, не

содержащих нитроцеллюлозы, могут быть использованы спирты, ароматиче-

ские углеводороды и гликолевые эфиры. В композициях с нитроцеллюлозой

может присутствовать большая доля эфиров и кетонов. При этом в присут-

ствии ароматических углеводородов и первичных спиртов жизнеспособность

систем увеличивается [7].

Другие ингредиенты

Все сырье, которое используется для КИ ЛКМ должно быть кислотоустойчи-

во. В этих композициях не следует использовать карбонатные наполнители и

некислотостойкие пигменты. Способность к шлифованию КИ грунтовок может

быть улучшена добавлением в систему 2% амидного воска, а в качестве мати-

рующего средства обычно применяется кремниевая кислота.

3.1.3.2. Примеры рецептур КИ материалов.

Здесь приводятся две рецептуры кислотоотверждаемых прозрачных лаков.

Первый пример — табл. 3.1.14 — мебельный лак для двухслойного покрытия

по технологии нанесения «мокрый по мокрому».

В таблице 3.1.75описана система с малым содержанием формальдегида.

Глава 3. Лакокрасочные системы покрытий для окраски древесины и древесных материалов 83

Таблица 3.1.14. Кислотоотверждаемый прозрачный лак для мебели

Компонент

Алкидная смола

Карбамидная смола, непластифици-

рованная

Полиэтиленовый воск

AM-6-Wachs, в виде 10%-ного рас-

твора в ксилоле

Пеногаситель

Силиконовый пеногаситель

Кремниевая кислота

Ксилол

Бутанол

/7-толуолсульфокислота, в виде

25%-ного раствора в бутаноле

Назначение

Пленкообразователь,

пластифицирующее действие

Пленкообразователь

Матирующая добавка

Растворитель

Кислотный отвердитель

Массовая доля

39,00

25,50

4,00

0,05

0,3

3,00

11,30

16,85

100,00

2,60

102,60

Жизнеспособность: 4 дня.

Вязкость по вискозиметру с соплом 4 мм: без отвердителя 37 сек; с отвердителем 35 с.

Alftalat AR 300 (Cytec).

Plastopal(BASFAG).

AM-6-Wachs, 10% in XyloL (BASF AG).

Byk 052 (Byk Chemie GmbH).

Bykl41(BykChemieGmbH.

Таблица 3.1.15. Кислотоотверждаемый прозрачный мебельный лак с пониженным

содержанием формальдегида

Компонент

Нитроцеллюлоза

с пластификатором

Алкидная смола

Карбамидная смола

непластифицированная

Бутилацетат

н-бутанол

Изобутанол

Этилацетат

Толуол

Этанол

Назначение

Пленкообразование, пластифи-

кация, ускорение высыхания

Пленкообразователь,

пластификатор

Пленкообразователь,

доля формальдегида < 0,3%

Растворитель

Массовая доля

11,00

21,00

5,50

20,00

5,50

5,00

10,00

11,50

5,00

84 Глава 3. Лакокрасочные системы покрытий для окраски древесины и древесных материалов

Продолжение таблицы 3.1.15.

Компонент

Ксилол

Полиэтиленовый воск'

Кремниевая кислота

/7-толуолсульфокислота в виде

25%-ного раствора в бутаноле

Назначение

Растворитель

Матирующее средство

Кислотный отвердитель

Массовая доля

4,00

0,05

1,0

100,00

2,6

102,60

Жизнеспособность: > 3 месяца.

Вязкость по вискозиметру с диаметром сопла 4 мм: без отвердителя 75 с; с отвердителем 70 с.

NC Е 560 + 18% DBP (Wolff Walsrode AG).

Worleekyd T 36 (Worlee Chemie GmbH).

Plastopal H73IB (BASF AG).

AM-6-Wachs (BASF AG).

3.1.3.3. Примеры применения КИ материалов

Как все двухкомпонентные системы, КИ материалы нужно использовать в

течение определенного времени, прежде чем увеличится вязкость и начнется

реакция гелеобразования (ограниченная жизнеспособность). КИ покрытия ха-

рактеризуются достаточно быстрым физическим пленкообразованием, твер-

достью и устойчивостью к истиранию, а также хорошей химической стойко-

стью. Отвержденные покрытия соответствуют требованиям DIN 68861, ч. В1 по

уровню химической стойкости.

Наносятся они главным образом методом распыления или облива. На рис.

3.1.13 представлена схема обработки фанерованной стружечной плиты (бук)

с УФ-грунтованием на валках и нанесением отделочного КИ лака методом обли-

ва с расходом от 80 до 100 г/м

. Испарение растворителей и химическое отвер-

ждение лака проводят в конвекционной сушильной камере (режим циркуляции

4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12,

13.

14.

19.

18.

17. 16.

1. Транспортер

2. Шлифовальная машина для шлифовки субстрата

3. Контрольный участок транспортера

4. Простые вальцы для нанесения УФ-грунтовки 12 г/м

сырого материала

5. УФ-канал с ртутной лампой 80 Вт/см для

УФ-предгелирования

6. Простые вальцы для нанесения УФ-грунтовки 12 г/м

сырого материала

7. Транспортер

8. УФ-канал с двумя УФ ртутными лампами по 80 Вт/см

9. Транспортер

10. Шлифовальная машина для шлифовки покрытия

11. Очистка пыли

12. Транспортер

13. Наливная машина

14. Зона проветривания 25-30°С, 60-80 с

15. Поворотная зона проветривания

16. Циркуляционная сушка 70-90°С, около 180 с

17. ИК-излучатель, 100-120°С температура объекта, 90 с

18. Зона охлаждения, температура объекта 30°С, 180 с

19. Разгрузка, штабелирование

Рис. 3.1.13. Схема нанесения покрытия обливом с использованием валкового грунтования

и КИ отделочного лака

Глава 3. Лакокрасочные системы покрытий для окраски древесины и древесных материалов 85

воздуха — 3 минуты, от 70 до 100°С) и от 1,5 до 2 мин в инфракрасной сушильной

камере при максимальной температуре объекта 120°С. Затем плиты охлаждают-

ся при 30°С около 2 минут, после чего они могут быть сложены в штабель.

Список литера туры

1. Olsen, J. H.: Saeurehaertende Lacke — Moeglichkeiten und Entwickiungen,

Umweltfreundliche und emissionsarme Moebel, WKI-Bericht Nr. 31, 1995, S. 9-18.

2. Roth, G.: Einsatz von Reaktivlacken zur Beschichtung von Holzwerkstoffen,

Umweltfreundliche und emissionsarme Moebel, WKI-Bericht Nr. 31, 1995, S. 19-30.

3. Anonym: Krankdurch Billy, Stern Nr. 45, 1992.

4. Lengsfeld,W.: UeberdieStrukturbutylierterAminoplaste, FarbeundLack,75. Jahrgang,

Nr. 11, 1969, S. 1063-1065.

5. Ott, J.: Kapitel 6.2. Amido- und Aminoharze, Stoye/Freitag - Lackharze, Carl Hanser

Verlag MuenchenWien, 1996, S. 104-126.

6. Kjellquist, K., Rassing, J., Wesslen, В.: Surface Reactive Acetal Functional Waterborne

Microparticles. XIX

International Conference in Organic Coatings Science and

Technology, 281-298, 1993.

7. Klug: Was wissen wir von saeurehaertenden Lacke? 27. Essener Diskussionsabend,

dafazet, 32. Jahrgang Nr. 1, 1978.

3.1.4. Двухкомпонентные полиуретановые системы (2К-ПУР)

В последние годы двухкомпонентные полиуретановые материалы (2К-ПУР

материалы

) все чаще заменяют кислотоотверждаемые и нитроцеллюлозные

покрытия во многих областях деревообработки.

Характерной чертой двухкомпонентных материалов является то, что два ре-

акционноспособных компонента, называемые основой и отвердителем, сме-

шиваются друг с другом непосредственно перед использованием. В 2К-ПУР

системах, в общем случае, происходит взаимодействие между содержащим

гидроксильные группы пленкообразующим (основой) и полиизоцианатным

отвердителем с образованием полиуретановых структурных фрагментов. При

этом речь идет о реакции полиприсоединения, в результате которой благодаря

высокой функциональности компонентов образуется трехмерная структура.

На рис.3.1.14 схематично представлен принцип этой реакции полиприсо-

единения на примере взаимодействия диола и диизоцианата.

Основной принцип этой химической реакции был открыт в 1937 г. Отто Байе-

ром (основателем компании BAYER AG) [1]. Техническое использование химии

полиуретанов в лакокрасочной отрасли началось в 50-е гг. прошедшего сто-

летия и с тех пор эта важнейшая технология повсеместно развивается. Часто

встречающееся название DD-Lack является товарным знаком фирмы Bayer AG

и происходит от названий компонентов Desmophen для основы (пленкообра-

зователя) и Desmodur для отвердителя (полиизоцианата). Между тем суще-

ствует большое количество производителей сырья, которые тоже получают

смолы и полиизоцианаты для 2К-ПУР материалов. Используя описанный выше

процесс полиприсоединения, можно получать макромолекулы с заданными

свойствами, соответствующими области применения. Так как основа и отвер-

дитель в 2К-ПУР системах реагируют друг с другом уже при комнатной тем-

Согласно DIN 55950 полиуретановые материалы сокращенно обозначаются как ПУР, хотя

в англоязычных странах еще встречается сокращение ПУ, а в России — УР.

86 Глава 3. Лакокрасочные системы покрытий для окраски древесины и древесных материалов

OCN""- —NCO +

Диизоцианат Диол

Полиуретан

пературе, то время их использования

ограниченно. Это называется жизне-

способностью (по-английски Potlife).

Параметры, влияющие на жизнеспо-

собность, будут рассмотрены ниже.

3.1.4.1. Состав 2К-ПУР материалов

Основные компоненты рецептуры

полиуретановых ЛКМ представлены

на рис.3.1.15. В состав 2К-ПУР ма-

Рис. 3.1.14. Принципиальная схема получе- териалов, помимо содержащего ги-

ния полиуретана в реакции полиприсоеди- дроксильные группы пленкообразую-

нения на примере взаимодействия диола щего (полиола), входят также раство-

и диизоцианата рители, пигменты, наполнители, ад-

дитивы и возможные комбинирован-

ные пленкообразователи и катализаторы.

Пленкообразовател и

В принципе, существует большое число гидроксилсодержащих пленкообра-

зующих, которые могут образовывать сетчатые структуры с полиизоцианата-

ми [3], например:

• насыщенные полиэфиры;

• алкидные смолы;

• полиакрилатные смолы;

• полиэфиры;

• эпоксидные смолы и эпоксиэфиры;

• ПВХ сополимеры;

• поливинилацетали.

Для промышленной окраски древесины в зависимости от страны, предпо-

чтение отдают различным пленкообразующим системам. Так, в южных стра-

нах, таких как Франция, Греция, Италия, Испания и Турция, предпочитают ал-

кидные смолы или композиции алкидных смол с полиэфирами, тогда как в Гер-

мании в качестве компонентов основы используют главным образом гидрок-

силсодержащие полиакрилатные смолы.

Полиакрилатные смолы

Полиакрилатные смолы, содержащие гидроксильные группы (полиакрилат-

полиолы), очень хорошо подходят для рецептур химически и погодостойких

2К-ПУР материалов, особенно в сочетании с алифатическими полиизоциана-

тами. Эти смолы получаются путем сополимеризации метакриловой кислоты,

эфиров метакриловой кислоты и гидроксиалкилметакрилатов. Полученные

таким образом полиакрилатные полимеры являются твердыми смолами с мо-

лекулярной массой от 2000 до 4000 и выпускаются в виде 40-70%-ных раство-

ров с содержанием гидроксильных групп от 1 до 5% [4].

Полиэфирные смолы

Важнейшими пленкообразующими для 2К-ПУР материалов являются ги-

дроксилсодержащие полиэфиры (полиэфирполиолы), которые получают с по-

мощью взаимодействия многоатомных спиртов и кислот. Исходными спирто-

выми компонентами являются двух- и полиатомные спирты, такие как диэти-

ленгликоль, бутандиол, глицерин, триметилолпропан и т.п. Кислотная часть

полиэфиров представлена обычно двухосновными карбоновыми кислотами —

Глава 3. Лакокрасочные системы покрытий для окраски древесины и древесных материалов 87

Пленкообразователи:

полиакрилаты,

полиэфиры,

алкидныесмолы

Органические

растворители: эфиры,

кетоиы, ароматические

соединения

Пигменты,

наполнители,

матирующие средства,

реологические

.обавки

Аддитивы:

пеногасители,

силиконовые масла,

катализаторы,

водоуловители

К^__ _^

2К-ПУРЛКМ

Основа ЛКМ

Подиизоцианзты

Отвердитель

Рис. 3.1.15. Состав 2К-ПУР лакокрасочных материалов

адипиновой, различными фталевыми кислотами и их ангидридами. Линейные

и слегка разветвленные полиэфиры при комнатной температуре, как правило,

жидкие, в то время как сильно разветвленные уже вязкосмолообразные. Полу-

ченные из сильно разветвленных полиэфирполиолов полиуретаны обладают

высокой твердостью и устойчивостью к растворителям и химическому воздей-

ствию. Сочетая различные полиэфирполиолы с разнообразными полиурета-

нами, можно добиться почти любой твердости или эластичности пленки. Доля

гидроксильных групп в готовом продукте составляет от 1 до 8% [4]. Поскольку

полиэфирполиолы имеют более высокое содержание гидроксильных групп по

сравнению с полиакрилатами, то для них возможно образование большего ко-

личества поперечных связей. Поэтому они пригодны для покрытий с повышен-

ной химической стойкостью. Сравнение свойств полиэфирполиолов и полиа-

крилполиолов, с точки зрения их использования для 2К-ПУР покрытий, приво-

дится в таблице 3.1.16.

Алкидные смолы

Алкидные смолы, используемые для 2К-ПУР систем, являются преимуще-

ственно смолами тощего типа на основе насыщенных жирных кислот с доста-

точно высоким гидроксильным и низким кислотным числами, например, раз-

личные смолы на основе касторового, кокосового и соевого масла. Благодаря

хорошим пигментным свойствам и способности к смачиванию, они пригодны,

прежде всего, для создания пигментированных отделочных материалов с вы-

сокой степенью блеска. 2К-ПУР системы с алкидными смолами уступают си-

стемам с полиэфирполиолами по частоте поперечных связей, но они имеют

преимущество по соотношению «цена-качество».

Композиционные пленкообразова тел и

Для улучшения текучести (розлива) и регулирования естественного высыха-

ния 2К-ПУР покрытий используют гидроксилсодержащие полимеры вместе с