Файл: Лакокрасочные материалы для отделки изделий из дерева К. П. Беляева. 1960- 4 Мб.pdf

Часть перечисленных растворителей (например, сложные и простые эфиры, кетоны) являются активными

растворителями нитроцеллюлозы, так как они способны растворять нитроцеллюлозу, образуя низковязкие растворы. Другие растворители (например, нефтяные и арома­ тические углеводороды) растворяют нитроцеллюлозу лишь в смеси с активными растворителями—их называют раз­ бавителями.

Из нефтяных углеводородов применяются бензин и

уайт-спирит или лаковый керосин, которые получаются при перегонке нефти. Температура кипения бензина 80°, а

уайт-спирита 165°.

Из ароматических углеводородов применяются бензол, толуол, ксилол и сольвент-нафта, которые получаются при перегонке каменноугольной смолы или при специальной переработке нефти—пиролизе.

Пиролиз нефти проводится путем нагревания нефти до

800—900° при повышенном давлении. При этом из бензина,

керосина, лигроина и т. п. получаются ароматические угле­ водороды. Температура кипения технических продуктов— бензола 78—80°, толуола НО—112°, ксилола 135—145° и

сольвент-нафта 135—160°. По своему составу сольвент-

нафта представляет собой неочищенный ксилол.

Из спиртов наибольшее применение имеют этиловый и бутиловый спирты. Этиловый спирт получается при броже­ нии сахаристых веществ и синтетический—-из этилена. Бутиловый спирт получается при брожении крахмалсодер­ жащих веществ, например кукурузы. Температура кипе­ ния этилового спирта 78°, бутилового 114—118°.

Из сложных эфиров применяются эфиры уксусной кисло­ ты с различными спиртами: с этиловым—этилацетат (темп, кип. 77°) и с бутиловым—бутилацетат (темп. кип. НО—132°).

В качестве простого эфира для нитролаков применяется

моноэтиловый эфир этиленгликоля, называемый этилцелло-

зольвом (темп. кип. 132°), получаемый путем взаимодей­ ствия этилового спирта с этиленгликолем.

К группе кетонов относятся: ацетон и циклогексанон. Ацетон получается при сухой перегонке дерева и при бро­ жении кукурузы (вместе с бутиловым спиртом), а также

синтетическим путем (вместе с фенолом). Циклогексанон получается окислением циклогексанола. Температура кипе­ ния ацетона 56°, циклогексанона 144°.

Наиболее активным растворителем для нитроцеллюлозы

является ацетон. Ацетоновые растворы нитроцеллюлозы

обладают наиболее низкой вязкостью по сравнению с ее растворами вдругих растворителях при равных концентрациях.

Однако приготовление нитролаков на одном ацетоне не­ возможно, так как ацетон обладает очень высокой скоростью испарения. При нанесении ацетонового раствора нитроцеллю­ лозы на поверхность происходит быстрое испарение ацето­ на, поглощающего значительное количество тепла. В резуль­ тате этого поверхность сильно охлаждается и на ней на­

чинает конденсироваться влага из окружающего воздуха. Вода попадает на пленку нитролака и вызывает высаживание

(коагуляцию) нитроцеллюлозы из раствора в виде мельчай­ ших белых хлопьев, и пленка лака становится совершенно

мутной. Поэтому наряду с ацетоном в нитролак вводят менее летучие растворители, например этилацетат, бутил­

ацетат, этилцеллозольв и др.

Подбор растворителей для нитролаков определяется не только их способностью растворять нитроцеллюлозу, но и обеспечивать нормальную скорость высыхания. От раствори­ телей зависит еще один важный показатель, а именно: ха­

рактер розлива лака по поверхности, т. е. способность обра­ зования нитролакового покрытия без морщин, бугорков,

вмятин, без так называемой «шагрени». В качестве раство­ рителя, улучшающего розлив лака, применяется бутиловый

спирт, снижающий поверхностное натяжение лаковой пленки.

Такие активные растворители, как этилацетат и бутил­ ацетат, являются дорогостоящими и дефицитными, поэтому в нитролак вводятся дополнительно менее дефицитные и более

дешевые растворители, которые, как таковые, не способны растворять нитроцеллюлозу, но в смеси с активными раство­ рителями не вызывают ее выпадения и обеспечивают снижение вязкости нитролака. В отличие от активных растворителей их называют разбавителями.

Так как разбавители не растворяют нитроцеллюлозу, они должны улетучиваться из пленки нитролака раньше, чем улетучиваются растворители. Если из пленки улетучатся сначала растворители, то нитроцеллюлоза высадится из раствора и пленка получится мутной.

Наиболее часто применяемыми разбавителями являются бензин, бензол, толуол и ксилол. Количество вводимых разбавителей может быть доведено до 50% от летучей части

нитролака. Меньшая их стоимость по сравнению с раствори­ телями позволяет значительно удешевить нитролак.

Нитролаковые покрытия быстро высыхают на воздухе,

имеют светлый цвет, высокий блеск и достаточную твердость.

16

Водостойкость их по сравнению с шеллачными покрытиями значительно выше.

Правильно подобранные рецептуры нитролаков обеспе­ чивают стойкость к температурам в пределах от +60 до —12°, но ни одно нитролаковое покрытие при нанесении его тол­ щиной слоя выше 200 микрон не может выдержать длитель­ ное воздействие температуры —40°.

Нитролаки, как правило, наносятся распылением. При этом их существенным недостатком является низкий сухой остаток (19—25%) при рабочей пульверизационной вязкости.

Для получения удовлетворительного покрытия нитролаки наносят не менее чем в 4 слоя, а для получения полированной поверхности число слоев нитролака увеличивают до 6 и

даже 10.

В целях увеличения сухого остатка, а также возможности применения коллоксилина с повышенной вязкостью, обеспе­

чивающего повышение прочности нитролаковых пленок, разработан метод нанесения нитролаков с подогревом. Метод основан на том, что вязкость всех растворов понижается

при нагревании.

Основной принцип работы установок для нанесения лака

сподогревом заключается в том, что лак с повышенной началь­ ной вязкостью поступает в краскораспылитель, проходя пред­

варительно нагревательное устройство, в котором он нагре­

вается до 60—80°. При этом вязкость лака снижается и лак

спониженной вязкостью поступает через распылитель на лакируемую поверхность. Одновременно производится подо­ грев сжатого воздуха для распыления лака, так как холодный

воздух может вызвать охлаждение нагретого лака и повыше­ ние его вязкости.

При разработке рецептуры нитролака, наносимого с по­ догревом, возник ряд дополнительных задач, а именно: под­

бор состава летучей части, позволяющей производить нагрев лака до 60—80° без кипения, так как при кипении лака в подогревателе на лакируемой поверхности могут образовы­

ваться пузырьки; подбор состава нелетучей части лака,

обеспечивающей нормальное его высыхание в толстых слоях, и, наконец, установление оптимальной начальной вязкости лака, которая при нагревании лака до 60—80° снижается

до рабочей.

Поэтому нитролаки для нанесения с подогревом не

должны содержать низкокипящего ацетона. В эти лаки не вводится дополнительно этиловый спирт, а часть толуола за­ меняется более высококипящим ксилолом. Наиболее хорошие

17

ГОС. ПУБЛИЧНАЯ ’’ НАУЧН-ТЕХНИЧЕСКАЯ

БИБЛИЛТРНД С'.СГ D

результаты достигаются при изготовлении лаков для горя­ чего нанесения с применением смеси таких растворителей,

как бутнлацетат, бутанол и ксилол. В связи с дефицитностью и дороговизной бутилацетат частично может быть заменен смесью этилцеллозольва с этилацетатом. Количество послед­ него также лимитируется температурой кипения лака.

Для нелетучей части лаков горячего нанесения требует­ ся более тщательный подбор смол, чем для лаков холодного нанесения, так как лаки горячего нанесения обладают повы­ шенным сухим остатком и дают более толстые слои, в которых смолы более прочно удерживают растворители. Для получе­ ния покрытий с нормальным сроком высыхания количество вводимых в нитролак горячего нанесения смол сводится до минимума, а обеспечение прочности пленки таких лаков достигается применением более вязких коллоксилинов с

лаков горячего нанесения относятся: повышенный сухой остаток (33—38%), что позволяет сократить число наносимых слоев; значительная экономия дефицитных органических растворителей (их роль при разведении лака до рабочей вязкости выполняет нагревание до 60—80°); улучшенный

растворители.

Однако следует заметить, что лаки горячего нанесения, даже при наиболее рациональном подборе рецептуры и усло­ вий нанесения, всегда образуют более толстые слои, высыхаю­ щие медленнее, чем тонкие слои, получаемые в условиях холодного нанесения.

Поэтому для получения максимального эффекта при практическом внедрении нитролаков горячего нанесения,

наряду с монтажом специальных установок для их нанесения, должны быть предусмотрены устройства для искусственной сушки покрытий при повышенной температуре.

Учитывая, что мебель высшего сорта отделывается в щи­

тах однотипной конфигурации с нанесением лака последова­ тельно на одну из сторон, сушку покрытий в мебельной про­ мышленности наиболее рационально производить инфра­ красными лучами. Этот метод сушки, по сравнению с обычным конвекционным, позволяет значительно сократить время высыхания покрытия.

Нитроцеллюлозные лаки могут применяться для отделки изделий из дерева методом распыления в тех случаях, когда

18