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

толстым слоем. Это особенно ярко проявляется при повы­ шенной температуре в цехе в жаркие летние месяцы и при

пониженной влажности в сухие морозные месяцы.

4.Проседание лака обусловлено плохим заполнением пор

всвязи с несоблюдением технологии нанесения порозаполни-

теля, а также проведением операции разравнивания слишком влажным тампоном.

5.Плохая адгезия покрытия вызывается неполным удале­ нием избытка порозаполнителя с поверхности.

6.Прилипание упаковочного материала к изделию зави­

сит от недостаточной выдержки покрытия, в особенности после разравнивания перед упаковкой.

7.Замедленное высыхание покрытия вызывается пониже­ нием температуры ниже 18° и повышением влажности выше

70% в цехе.

Отсюда следует, что наряду с выпуском высококачест­ венных лакокрасочных материалов должно быть организо­ вано правильное их применение. Только при одновременном выполнении этих двух условий может быть достигнута хоро­ шая отделка изделий из дерева и обеспечен достаточный срок службы покрытия.

Нелетучие лаки

Лаки, образующие пленку главным образом за счет ряда

химических и физико-химических превращений, называют

нелетучими. Это название дано в отличие от лаков летучих,

образующих пленку только за счет процесса улетучивания растворителя.

Характерная особенность, определяющая различие этих двух групп лаков, заключается в конечных свойствах полу­ чаемых пленок.

Летучие лаки образуют обратимую пленку, которая, даже при полном высыхании, легко растворяется в смеси или в отдельных растворителях, применяемых для изготовле­ ния лака.

Нелетучие лаки образуют пленку, которая в процессе высыхания приобретает свойства, совершенно отличные от первоначальных свойств пленкообразователя, взятого для их изготовления. Высохшая пленка нелетучего лака те­ ряет частично или полностью (в зависимости от состава

лака и условий сушки) растворимость в лаковых раство­

рителях, образуя частично или полностью необратимую

пленку.

24

К группе нелетучих лаков относятся масляные лаки,

содержащие масла или маслосодержащие смолы, и лаки на синтетических смолах, не имеющие в своем составе масел

или содержащие незначительные количества маслосодержа­ щих смол,

Масляные лаки

Масляные лаки представляют собой растворы смеси масел

и твердых смол или растворы маслосодержащих смол в летучих органических растворителях с добавкой сиккативов. Масляные лаки отличаются от олиф присутствием смоляного компонента.

Благодаря наличию масла масляные лаки дают покры­ тия с очень высокой эластичностью и морозостойкостью.

Добавка твердой смолы обеспечивает повышение твердости покрытия, прочности на истирание и блеска.

Для приготовления масляных лаков применяют расти­ тельные масла, которые представляют собой эфиры глицерина и жирных кислот.

Жирные кислоты, вход пцие в состав растительных

масел, бывают двух типов и различаются между собой как по физическому состоянию, так и по химическому составу.

Кислоты первого типа (олеиновая, линолевая, линолено­ вая и др.) представляют собой жидкие вещества и характе­ ризуются присутствием в молекуле группы —СН=СН—, содержащей двойную связь. Наличие в этих кислотах двой­ ной связи сообщает гм способность присоединять различные

элементы, например кислород, эти кислоты относятся к

классу так называемых ненасыщенных соединений.

При вз чмодействии ненасыщенных кислот с кислородом могут образоваться укрупненные молекулы по следую­ щей схеме:

R—СН=СН—R' R—CH—CH—R'

I I

О2 -> 0 0

R—СН=СН—R' R—CH—CH-R'

При наличии большого числа двойных связей в молекуле кислоты может произойти соединение не только двух молекул, но и больше с переводом масла из жидкого состояния в доста­ точно твердую пленку.

Помимо присоединения различных элементов соедине­ ния с двойными связями при определенных условиях, напри­

25

Такое укрупнение молекул за счет двойных связей, при котором не происходит выделения каких-либо побочных продуктов, называется полимеризацией.

Кислоты второго типа (стеариновая, пальмитиновая, миристиновая) являются твердыми воскоподобными вещест­ вами, которые, в отличие от ненасыщенных кислот, не имеют в своем составе двойных связей и поэтому относятся к классу

насыщенных соединений. Эти соединения не способны к реакциям присоединения различных элементов или полиме­ ризации и, следовательно, не способны вызывать укрупне­ ние молекул масла и тем самым переводить масло из жидкого состояния в твердое с образованием пленки.

Способность растительного масла к образованию пленки зависит от природы входящих в него жирных кислот. Обычно

масла содержат смеси различных кислот. В зависимости от количественного соотношения между насыщенными и

ненасыщенными жирными кислотами, масла могут быть

жирных кислот, способных присоединять кислород и обес­ печивать при этом переход масла из жидкого состояния в твердое, называются высыхающими маслами. К высыхаю­

щим маслам относятся льняное, древесное, перилловое.

2.Масла, содержащие большое количество насыщенных жирных кислот или таких ненасыщенных кислот, которые име­ ют в своем составе только одну двойную связь, образуют группу невысыхающих масел. К ней относится, например, касторовое масло.

3.Масла, занимающие по своему химическому составу промежуточное положение между первыми двумя группами,

называют полувысыхающими маслами. В эту группу входят

масла — подсолнечное, соевое, хлопковое.

От природы применяемых масел зависят такие свойства масляного лака, как скорость высыхания, твердость и водо­

стойкость пленки.

В масляных лаках для дерева, т. е. в лаках воздушной сушки, применяют обычно только высыхающие раститель­ ные масла. Для придания пленке более высокой твердости

26

блеска и водостойкости проводят предварительную поли­ меризацию масел путем нагревания их при температуре

260—280° и выдерживания их при этой температуре до дости­ жения требуемой вязкости.

Процесс высыхания масел обусловливается в первую очередь реакцией присоединения кислорода и протекает при обычной температуре в течение длительного времени, достигающего в отдельных случаях нескольких суток. Поэтому возникла необходимость ускорить этот процесс. В результате исследований были найдены вещества, при введении небольших количеств которых в масло значитель­ но ускоряется процесс его высыхания. Эти вещества называют­

ся сиккативами. Наиболее активным сиккативируюшим действием обладают соли кобальта, свинца и марганца.

Процесс высыхания масел проходит совершенно раз­ лично в зависимости от природы сиккативного металла.

Так, кобальт обусловливает быстрое высыхание масел в верхнем слое, марганец и в особенности свинец ускоряют

высыхание в нижнем слое. Смеси этих металлов обеспечи­

вают более быстрое высыхание, чем металлы, взятые в от­

дельности. Поэтому на практике применяют смешанные сик­ кативы, из которых наиболее активным является сиккатив,

содержащий все три металла: кобальт, марганец и свинец.

Для того чтобы получить однородный раствор сиккативов в масле, их готовят в виде растворимых в масле солей. Применяют соли этих металлов с канифолью, называемые резинатами, соли нафтеновых кислот, называемые нафте­ натами, и соли кислот льняного масла, называемые лино­ леатами.

Сиккативы, выпускаемые промышленностью, представ­ ляют собой растворы солей указанных металлов в органи­ ческих растворителях, например в уайт-спирите.

Скорость высыхания масла прямо пропорциональна ко­ личеству введенного сиккатива лишь до определенного пре­ дела. При введении сиккатива в масло свыше этого преде­ ла скорость высыхания снова падает. Для каждого сик­ катива существует присущий ему оптимальный предел, кото­ рый, в пересчете на металл, для кобальта равен 0,13%, для марганца—0,12% и для свинца—0,45%.

На практике введение раствора сиккатива в масляный лак производится в расчете на масляную часть в количестве 10% от веса масла.

В качестве смолы для масляных лаков раньше применя­

лись исключительно природные ископаемые твердые смолы—

27

копалы, являющиеся продуктами окисления эфирных масел; эти продукты в результате нахождения в земле в течение

ческих странах (Индия, Африка, Южная Америка, Австралия). Эти смолы придают большую твердость и высокий блеск лаковой пленке, но являются очень дорогостоящим импорт­ ным продуктом.

В качестве неполноценного заменителя копаловых смол в масляных лаках для внутренних работ начал применяться

эфир гарпиуса. Лишь после освоения синтеза алкидных

смол стал возможен выпуск высококачественных масляных лаков, не уступающих по своим свойствам лакам на копало­ вых смолах.

В настоящее время лакокрасочная промышленность вы­ пускает масляные лаки в основном на алкидных смолах.

Лаки на алкидных смолах

Алкидные смолы представляют собой продукты конден­ сации многоатомных спиртов, например глицерина, пента­ эритрита, с многоосновными кислотами—фталевой, малеи­ новой и др. Однако такие алкидные смолы, называемые «чистыми», не применяются для изготовления масляных лаков, так как они не обладают способностью растворяться в маслах и ограниченно растворимы в лаковых растворителях.

Для изготовления лаков применяются алкидные смолы, модифицированные жирными кислотами растительных масел. Эта модификация, т. е. введение в состав алкидных смол

жирных кислот, может осуществляться двумя методами:

с помощью свободных жирных кислот или путем применения непосредственно растительных масел. Свободные жирные кислоты получаются наряду с глицерином при расщеплении

масел. Для проведения процесса расщепления требуются автоклавы, а также аппараты для последующего отделения

жирных кислот от глицерина и воды. Это требует больших производственных площадей. Кроме того, в процессе полу­ чения кислот имеют место большие потери масел—ценного природного сырья. Поэтому проведение модификации с помощью нерасщепленных масел является более экономичным.

Однако при получении алкидных смол с невысоким содер­ жанием модифицирующей части применение жирных кислот обеспечивает получение более стандартной по свойствам продукции, чем применение нерасщепленных м^сел.

28