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

толуилендиизоцианата с двухатомным спиртом—диэтиленгли­ колем. Уретан ДГУ является твердым нелетучим веществом

нприменяется в виде 70%-ного раствора в циклогексаноне.

Вкачестве десмофенов могут применяться различные алкидные смолы, представляющие собой продукты неполной этерификации многоатомных спиртов многоосновными и жирными кислотами высыхающих масел. Эти смолы содержат свободные гидроксильные группы, способные взаимодей­ ствовать с изоцианатами.

Известный десмофен 300, применяемый в лаках воздуш­ ной сушки, получается при взаимодействии адипиновой кислоты и гексантриола.

Полиуретановые лаки приготовляются путем смешения десмодуров с десмофенами в определенном соотношении, непосредственно перед употреблением. Так как жизнеспо­ собность готовой для нанесения смеси составляет 20—30 минут,

полиуретановые лаки, так же как и эпоксидные, наиболее

Десмодуры очень реакционноспособны в отношении гидро­ ксилсодержащих соединений, поэтому растворители для полиуретановых лаков не должны содержать спиртов. В качестве растворителей для этих лаков применяются эфиры уксусной кислоты (этилацетат, бутилацетат), кетоны (цикло­ гексанон) и хлорированные углеводороды. Все десмодуры чувствительны к влаге и поэтому должны сохраняться в

герметичной таре.

Покрытия полиуретановыми лаками отличаются полной необратимостью, высокой эластичностью, твердостью, проч­ ностью на истирание, обладают хорошей адгезией, морозо- и

теплостойкостью, а также пониженной горючестью. Опре­

деленные композиции полиуретановых лаков, способные высыхать на воздухе при обыкновенной температуре, могут

Полиуретановые лаки не могут применяться для изго­ товления полированных декоративных покрытий, так как полная необратимость и высокая твердость пленок этих лаков исключает возможность проведения операции полиров­ ки. Производство полиуретановых лаков находится в ста­

дии освоения.

36

Лаки на ненасыщенных полиэфирных смолах

Лаки на ненасыщенных полиэфирных смолах, или сокра­ щенно полиэфирные лаки, являются синтетическими про­ дуктами для отделки дерева, представляющими значитель­

ный интерес.

Отличительной особенностью этих лаков является очень

высокий сухой остаток при рабочей вязкости, составляющий 85—95%. Это превышает в несколько раз сухие остатки нитролаков и в два раза сухие остатки лаков на алкидномочевинных, эпоксидных и полиуретановых смолах.

Такой высокий сухой остаток полиэфирных лаков обусло­ влен тем, что они почти не содержат в своем составе рас­

творителей, улетучивающихся после нанесения лака. Количе­ ство летучих растворителей в этих лаках не превышает 10%.

Полиэфирные лаки содержат в качестве пленкообразую­ щего два компонента: высоковязкую ненасыщенную безмас-

ляную алкидную смолу и жидкое ненасыщенное вещество стирол, позволяющее снизить вязкость этой смолы до рабочей. Каждый из этих компонентов, взятый в отдельности, не яв­ ляется самостоятельным пленкообразующим веществом. Так, ненасыщенная полиэфирная смола, получаемая путем взаимо­ действия различных многоатомных спиртов (глицерина, глико­

лей) с двухосновными ненасыщенными кислотами (малеи­ новой, фумаровой), представляет собой вязкую бесцветную, прозрачную смолу, которая при растворении в обычных лаковых растворителях и нанесении на поверхность дает мягкую пленку, сохраняющую значительный отлип в течение длительного времени и легко смывающуюся раство­ рителями.

Применяемый в смеси с ненасыщенной алкидной смолой

стирол представляет собой бесцветную жидкость с темп. кип. 145—146°. При нанесении (без смолы) на поверхность стирол улетучивается без образования какой-либо пленки. В резуль­ тате взаимодействия этих двух веществ получается новое

высокополимерное соединение, обладающее способностью

образовывать пленки без отлипа, с высокой твердостью и полностью необратимые, т. е. нерастворимые в органических

растворителях.

Таким образом, полиэфирные лаки представляют собой совершенно новый тип лаков, в которых растворитель одно­ временно служит и пленкообразующим веществом. Реакция между стиролом и ненасыщенной алкидной смолой идет по месту двойных связей.

37

Реакция взаимодействия двух различных типов ненасыщен­ ных соединений по месту их двойных связей называется реакцией сополимеризации, а образующиеся при этом укруп­ ненные молекулы называются сополимерами.

Реакция сополимеризации стирола с ненасыщенными алкидными смолами может происходить достаточно быстро при обыкновенной температуре в присутствии специальных добавок (инициаторов), что позволяет проводить ее непосред­ ственно в пленке при нанесении лака на поверхность. Такими инициаторами являются различные перекиси: гидроперекись кумола, перекись циклогексанона, метилэтилкетона и др., которые вводятся в полиэфирные лаки в виде растворов в ацетоне или в виде паст с пластификаторами.

Перекиси способны распадаться с образованием активных соединений, вызывающих значительное ускорение прохож­ дения реакций за счет двойных связей.

Следовательно, первой стадией, обеспечивающей прохож­ дение реакции между стиролом и ненасыщенными алкидными смолами, следует считать реакцию распада перекисей. Эта

реакция практически не проходит при обыкновенной темпе­ ратуре. Поэтому наряду с инициаторами в полиэфирные лаки вводят дополнительно вещества, способствующие распаду перекисей на холоду и называемые ускорителями.

В качестве ускорителей чаще всего применяют соли ко­ бальта, в частности нафтенат кобальта, обладающий способ­

ностью растворяться в стироле с образованием однородного прозрачного раствора. Так как ускорители очень активно реагируют с перекисями, полиэфирные лаки выпускают в виде двухкомпонентных систем, состоящих из раствора перекиси и раствора полиэфирной смолы в стироле с добавкой ускорителя. Следует заметить, что стирольный раствор поли­ эфирной смолы с ускорителем способен полимеризоваться даже без введения перекиси. Этот процесс идет сравнительно

медленно, в особенности при низких температурах, однако он значительно ограничивает срок хранения лакового полу­ фабриката на складе. Поэтому в стирольный раствор поли­ эфирной смолы дополнительно добавляют вещества, замедляющие реакцию полимеризации, например гидро­ хинон. Но и при введении гидрохинона срок хранения поли­ эфирного лака ограничен и колеблется в пределах 3—12 месяцев.

С целью удлинения сроков складского хранения можно выпускать полиэфирные лаки в виде трехкомпонентных

систем, состоящих из стирольного раствора полиэфирной

38

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