Шпаклевка нитро Holzmasse и связующее

 Нитроцеллюлозные лакокрасочные материалы

 Эти лакокрасочные материалы получают путём растворения нитроцеллюлозы специальными растворителями (обычно спиртами, эфирами и кейтонами), которые после испарения оставляют твёрдый сухой слой. Главная особенность этих материалов – быстрая сушка. Они применяются как в чистом виде, так и в модифицированном, причём второй вариант более распространён на рынке. Это вызвано тем, что если использовать лишь одно  связующее, то нитроцеллюлоза начинает разлагаться под воздействием ультрафиолетовых лучей солнечного света. Это приводит к пожелтению и потускнению лакокрасочного покрытия. Кроме того, чистая нитроцеллюлоза обладает плохой адгезивной способностью и низкой химической стойкостью.

Значительные улучшения могут быть достигнуты при использовании алкидных или акриловых смол в качестве модифицирующих агентов (для получения так называемых «нитро-комби» материалов) и при добавлении пластифицирующих добавок, которые придают хрупким нитроцеллюлозным ЛКМ большую эластичность.

 Связующее.

Тип сушки, которому подвержены все материалы на нитро-основе, имеет физическую природу и основан исключительно на испарении растворителей-разбавителей. В процессе испарения проявляется коллоидный эффект и образуется пластичный гель, который по мере стабилизации связующего постепенно превращается в совершенно твёрдую плёнку. В отличие от других лакокрасочных материалов, описанных далее, полимеризация нитро материалов не имеет химической природы, а потому покрытие обладает плохой стойкостью к химическим и физическим воздействиям.

Связующие, называемые на практике также полимерами или смолами, - это плёнкообразующие компоненты, которые определяют основные свойства лакокрасочного материала. Основные характеристики, такие блеск, твёрдость поверхности, способность противостоять царапанью и истиранию, химическая устойчивость, адгезия, прозрачность, эластичность, способность выдерживать температурные колебания и т.п., зависят от разновидности используемого связующего.

Поэтому именно они являются наиболее важной составляющей ЛКМ, и для получения наилучшего результата, часто используются связующие, представляющие собой смесь различных смол. Основной характеристикой связующих является плёнкообразующая способность.

Существует два пути образования лакокрасочной плёнки:

- физическое формирование, которое присутствует, когда покрытие создаётся путём простого испарения растворителей и разбавителей без изменения связующим химической формулы. В данном случае отверждение обратимо, т.к. разбавитель способен превратить связующее обратно в жидкость (пример, ЛКМ на нитро основе).

-химическое формирование, которое происходит, когда ЛКМ отверждается посредством серии химических реакций, иногда при помощи повышения температуры.  Реакция может происходить с кислородом, содержащимся в воздухе (как, например, у алкидных ЛКМ), или с особыми химическими веществами – отвердителями, которые способны вступать в сложные химические реакции с некоторыми активными компонентами связующего, что приводит к увеличению молекулярного веса полимера (как у полиуретановых ЛКМ).

ЛКМ носят название в зависимости от вида основного связующего, которое входит в их состав.

Т.е. алкидные смолы формируют алкидные ЛКМ, нитроцеллюлозные смолы – ЛКМ на нитрооснове, акриловые связующие образуют акриловые ЛКМ и т.д.

Связующие, как правило, создаются на органической основе и подразделяются на два типа:

- связующие натурального происхождения, которые включают в свой состав масла и натуральные смолы, такие как канифоль (древесная смола) и камедь.

-связующие синтетического происхождения, к которым принадлежит большинство полимеров, используемых сейчас. Эта группа включает в себя продукты, преимущественно используемые в современной практике. Наиболее известные связующие кратко описаны ниже.

 Алкидные связующие.

Это одна из самых широко используемых разновидностей, которая распространена благодаря своей экономичности и универсальности. Они получаются благодаря реакции поликонцентрации ангидридов, жирных кислот и многоатомных спиртов. Этот вид связующих делится на длинные, средние и короткие смолы в зависимости от количества масел, содержащемся в конечном полимере.

Длинные и средние связующие обычно высыхают на воздухе при взаимодействии с кислородом, тогда как коротким смолам для полимеризации, как правило, требуется специальная температура и присутствие вспомогательных компонентов.

Полиэфирные связующие.

По существу это алкидные полимеры, не содержащие масел. Ввиду большого интереса к полиэфирам в прошлом, на рынке присутствует множество их видов различного назначения. Использование ненасыщенных мономеров и стирена в качестве реактива приводит через процесс катализации к формированию очень твёрдого лакокрасочного покрытия при нанесении на древесину.

Полиэфирные связующие позволяют получать ЛКМ с самым высоким содержанием сухого остатка, т.к. растворитель также принимает участие в химической реакции и входит в состав лакокрасочной плёнки. Это особенно привлекательно с точки зрения уменьшения вредных испарений  в атмосферу и снижения воздействия на окружающую среду.

Полиуретановые связующие.

Полиуретановые смолы, которые наиболее широко распространены в настоящее время, получаются благодаря реакции полиизоциантов (катализаторов) и акриловых, алкидных или полиэфирных смол (основы), в которых присутствуют гидроксильные группы. Комбинация катализатора и основы приводит к образованию конечного полимера, содержащего особые химические группы, известные под названием «уретаны» или «полиуретаны».

Химико-физические характеристики полиуретановых ЛКМ находятся в прямой зависимости от вида используемого катализатора. Существует два основных вида изоциантов (катализаторов): алифатические и ароматические.

Катализаторы ароматического типа используются при производстве ЛКМ с хорошей физико-химической стойкостью, но с плохой светоустойчивостью. В основном они применяются для изготовления грунтов и паркетных лаков.

Напротив, катализаторы алифатического типа применяют в производстве ЛКМ с отличной устойчивостью к свету (т.к. они не желтеют) и высокоглянцевых покрытий. Однако алифатические катализаторы стоят намного дороже.

Химическая реакция между изоциантами и ОН-группами смол протекает очень быстро даже при комнатной температуре, поэтому полиизоцианты (катализаторы) должны добавляться в смесь непосредственно перед началом использования.

 Акриловые смолы.

Эти смолы позволяют получить результат очень высокого качества и за более короткое время, чем при использовании алкидых смол. Акрилы применяют в производстве высокоглянцевых покрытий и ЛКМ для наружных работ, причём они демонстрируют качественно лучший результат, чем алкиды.

Акриловые смолы делятся на термопластичные и термоустойчивые.  Разница между этими двумя видами заключается как в химической, так и в физической природе.

Термоустойчивые смолы, как правило, имеют низкий молекулярный вес и активные группы в   цепи, способные к дальнейшему перестроению лишь при высоких температурах. Поэтому они нуждаются в повышенных температурах на стадии сушки широко используются при отделочных работах для домашнего применения.

Термопластичные смолы имеют очень большой молекулярный вес и обычно содержат лишь несколько активных групп. Этого, однако, достаточно для обеспечения хорошей растворимости и участия в формировании акриловых ЛКМ. Смолы именно этого вида обычно используются при производстве покрытий для древесины.

Подобно всем полимерам, акриловые смолы зависят от состава мономеров в цепи. Заменяя один мономер другим, возможно изменять характеристики смол, такие как твёрдость, способность противостоять погодным условиям, эластичность, смачиваемость, устойчивость к растворителям, адгезивная способность и др. Поэтому акриловые смолы используют при производстве ЛКМ самого разнообразного назначения, даже для окраски стен как внутри так и снаружи помещений.