Лаки

Этот вид ЛКМ главным образом применяется для защиты древесины на открытом воздухе. Основанные на льняном масле, эти материалы обладают отличной смачивающей способностью, обеспечивающей оптимальное проникновение в шершавую поверхность древесины. Масла высыхают благодаря реакции полимеризации, которая протекает при контакте с воздухом и занимает довольно длительное время, почти всегда более чем 24 часа. Сейчас эти материалы несколько устарели, но всё ещё применяются для защиты древесины на улице, хотя они и обладают плохой устойчивостью к промышленным атмосферным выбросам и кислотным дождям.

 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.

 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.

  Алкидные или синтетические лакокрасочные материалы.

Продукты, основанные на алкидных смолах, более известные как синтетические лакокрасочные материалы, обладают широким разнообразием характеристик. Особенно это касается модифицированных продуктов, где наряду с алкидными применяются смолы на других основах. В общем, синтетические ЛКМ хорошо передают блеск, приятны на вид, достаточно быстро сохнут, легко наносятся и обеспечивают длительную защиту.

 Эти лакокрасочные материалы могут обладать специальными свойствами, в зависимости от смол, с которыми скомбинированы алкидные связующие. Например, существуют алкидно-уретановые материалы, которые формируют лакокрасочную плёнку с отличной твёрдостью и высокой эластичностью. Этот вид обычно используется при отделке наружных окон и дверей.

Те универсальные краски на основе растворителей, которые медленно сохнут, наносятся кистью и могут применяться как для внутренних, так и для наружных работ, и которыми хоть раз в жизни воспользовался, наверное, каждый, это и есть лакокрасочные материалы на алкидной основе.

Ввиду низкой стоимости и универсальности алкидные ЛКМ занимают первое место среди отделочных материалов, используемых в промышленности. В отрасли деревообработки, однако, доля этих материалов значительно сократилась в пользу других видов ЛКМ.

  Полиэфирные лакокрасочные материалы.

Обычно полиэфирные ЛКМ состоят из трёх компонентов: ускорителя (в роли которого выступают обычно соли кобальта), катализатора (какого-либо пероксида) и основного связующего. В данном случае в результате очень сложной химической реакции получается стабильная лакокрасочная плёнка.

ЛКМ, основанные на ненасыщенных полиэфирах, характеризуются самым высоким сухим остатком, что позволяет получать очень толстую лакокрасочную плёнку, которая также обладает превосходной твёрдостью. Растворитель, используемый для снижения вязкости продукта, также принимает участие в реакции плёнкообразования. Это означает очень низкое испарение разбавителей при работе. Это свойство наряду с хорошей физико-химической стойкостью и отличной прозрачностью определяют преимущества работы с полиэфирными ЛКМ. С другой стороны, требуется проявлять чрезвычайную осторожность при приготовлении смеси. Кроме того, смесь обладает короткой жизнеспособностью, и срок хранения самих материалов также ограничен. Полиэфирные материалы очень чувствительны к климатическим условиям в момент нанесения и могут иметь трудности с адгезией к плохо подготовленным поверхностям.

 Ввиду перечисленных проблем, а также слишком толстой получаемой плёнки и «искусственного» вида окрашиваемых поверхностей применение полиэфирных материалов значительно сократилось за последние несколько лет.

Эти материалы, однако, довольно успешно использовались в прошлом, когда рынок предъявлял спрос на покрытия с толстой лакокрасочной плёнкой и высокой степенью блеска. В некоторых случаях применялись парафинсодержащие полиэфиры, которые после отвердения располировывались.

Акриловые лакокрасочные материалы.

Акриловые ЛКМ обладают наивысшей светостойкостью и способностью противостоять химическим и атмосферным воздействиям. В последние годы эта группа материалов получила значительное развитие благодаря своим высоким показателям. Акриловые материалы обладают настолько хорошей адгезией, что могут наноситься непосредственно на металлические поверхности без специальных адгезивных грунтов. Благодаря своим свойствам, эта группа материалов широко используется в виде различных эмульсий для отделки наружных и внутренних стен зданий.

В отрасли деревообработки акриловые смолы часто используются в сочетании с полиуретановыми связующими и применяются для окраски, как мебели внутри помещений, так и изделий, эксплуатируемых на улице. Благодаря прекрасной прозрачности, лёгкому «мокрому эффекту» и способности не желтеть со временем они дают отличные результаты при применении на светлых породах древесины или с морилками пастельных тонов, поскольку не меняют цвет поверхности со временем. Они особенно хороши для открытопористой отделки. Единственным недостатком акриловых материалов является их довольно высокая цена.

 Полиуретановые лакокрасочные материалы.

Полиуретановые материалы главным образом применяются для отделки деревянных изделий внутри помещений. Их можно разделить на однокомпонентные (не часто применяются) и двухкомпонентные.

Двухкомпонентные полиуретановые ЛКМ состоят из основы и катализатора (отвердителя). Эти компоненты смешиваются в определённых пропорциях непосредственно перед использованием. Основа может состоять из алкидных, полиэфирных, акриловых или других смол, тогда как отвердитель всегда является полиизоцианатом. Отвердитель вступает в химическую реакцию с ОН-группами, содержащимися в смолах. Если на окрашиваемой поверхности или в окрасочном оборудовании присутствует влага, отвердитель также реагирует с ОН-группами воды, образуя газ, который заметен в толще лакокрасочной плёнки в виде маленьких пузырьков. Эта ситуация приводит к формированию плохо отверждённого покрытия с низкой химико-физической стойкостью и некрасивым внешним видом.

Катализаторы могут быть также алифатического или ароматического типа.

Ароматические катализаторы дают хорошие результаты с точки зрения физико-химической стойкости, но плохие с точки зрения светоустойчивости.

Алифатические катализаторы более дорогие. Они обеспечивают оптимальную светоустойчивость и химико-физическую стабильность, и используются, когда требуется получить поверхность особенно высокого качества.

С точки зрения токсичности разницы между ароматическими и алифатическими катализаторами нет: здесь важно содержание свободного мономера. Если оно менее 0,5%, продукт не нуждается в маркировке специальным значком, обозначающим вредные вещества. Если содержание не превышает 2%, продукт маркируется как вредный. При содержании свыше 2% материал определяется как токсичный.

Благодаря своим химическим свойствам полиуретановые лакокрасочные материалы обладают хорошей адгезивной способностью, даже при нанесении на экзотические породы древесины, богатые танинами и красящими веществами. В некоторых случаях это может представлять проблему для синтетических, нитро, полиэфирных и мочевинных ЛКМ, которые начинают сереть или покрываться пятнами.

 Фотополимеризуемые лакокрасочные материалы

(УФ отверждаемые ЛКМ)

К этой группе относятся полиэфирные или акриловые лакокрасочные материалы, содержащие фотоинициатор. Их сушка происходит немедленно под воздействием ультрафиолетовых лучей, направляемых на поверхность специальными лампами, с использованием или без использования предварительного подогрева.

Обычно эти материалы обладают довольно высоким сухим остатком, который может достигать до 100%. Они наносятся на специальных окрасочных линиях, которые включают туннель с ультрафиолетовыми лампами. Стоимость УФ отверждаемых материалов довольно высока. Они используются, в основном, крупными предприятиями для окраски, главным образом, плоских поверхностей.

Этот вид лакокрасочных материалов, однако, представляет большой интерес, так как здесь практически совсем не образуется отходов ЛКМ. Благодаря методам нанесения и отвердения, время сушки минимальное. С точки зрения физической и механической стойкости эти лакокрасочные материалы позволяют получать оптимальный результат, даже при нанесении ЛКМ тонким слоем. Другим важным преимуществом УФ отверждаемых материалов является минимальное испарение разбавителей, которого в некоторых случаях может не быть вовсе. Внешний вид покрытий, отверждаемых ультрафиолетом, не всегда оптимален, но с точки зрения важности проблемы сокращения воздействий на окружающую среду, этот вид ЛКМ играет сейчас важную роль. Исследователи продолжают трудиться над совершенствованием формул этих лакокрасочных материалов для улучшения внешнего вида получаемых покрытий и облегчения их нанесения.

В некоторых случаях вязкость данных продуктов понижают путём добавления разбавителей, что делает возможным их нанесение методом распыления. Изогнутые детали также могут покрываться этими материалами, но тогда вновь поднимается проблема выбросов в атмосферу, поскольку растворители должны испаряться. Преимуществом нанесения УФ материалов распылением является значительное сокращение размеров линии, однако, такое оборудование используется довольно редко. С другой стороны, было бы довольно интересно, если бы существовали УФ отверждаемые материалы для нанесения распылением на водной основе. В этом случае испарение растворителей было бы сведено до минимума, и преимущества фотополимеризуемых материалов были бы применимы и для лакораспылительного оборудования. В настоящее время тщательно исследуется это вопрос, и уже проводятся испытания некоторых продуктов.