Полиэфирные лаки и грунты. Полиэфирные лаки Полиэфирный лак для мебели

В мебельной и промышленной отрасли часто используются такие покрытия, как полиэфирные лаки. Линейка продуктов включает покрытия с глянцевым и матовым финишем, подходящие для покрытия металлических и деревянных оснований. Кроме ЛКМ на рынке активно продаются полиэфирные грунты, незаменимые при закрытопористой отделке.

Свойства ЛКМ на полиэфирной основе

Такого рода средства характеризуются повышенными эксплуатационными характеристиками. Изделие, покрытое таким лаком, внешне выглядит ярче, а поверхность приобретает блеск, подобный мокрому эффекту. При варианте использования пигментированного лака поверхность приобретает отличительные декоративные свойства.

По своему составу полиэфирные составы бывают парафинсодержащими и безпарафинными, каждый из которых отличается своими специфическими деталями эксплуатации.

Отличительная черта полиэфирных лаков кроется в их свойствах, а именно:

• хорошо ложатся на деревянное основание;
• справляются с мелкими недостатками: механическими дефектами, сколами или вмятинами, бороздками, полученными в результате шлифовки;
• формировании ровного и гладкого глянцевого покрытия, которое при необходимости после высыхания шлифуют, с целью удаления верхнего парафинового слоя.

Особенности и преимущества использования полиэфирного ЛКМ

В числе отличительных характеристик полиэфирного состава для дерева:

Особенности парафинсодержащих составов

Полиэфирные лаки для дерева, компонентный состав которых включает ненасыщенные смолы, растворенные в стироле. Кроме этого, в составе катализаторы (инициаторы) и акселераторы (ускорители) процесса полимеризации. Благодаря содержанию парафина на поверхности изделия, формируется тонкая пленка, препятствующая испарению стирола и окислению внутренних слоев лака. Именно это дает возможность добиться отличающегося прочностью пленкообразующего покрытия.

Методология нанесения лака для дерева на парафиновой основе заключается в обливе и распылении. Высыхает обработанная поверхность не меньше 180 минут при температуре +20 о С (±2 о С).

Процент сухого остатка парафинсодержащего полиэфирного состава - до 94,95 %. Это свойство, позволяющее минимизировать расход ЛКМ для покрытия поверхности мебели в промышленных масштабах.

Особенности непарафинированных лаков

В составе повышают адгезионные свойства поверхностей. Показатели таких лаков ниже, зато границы температурного диапазона позволяют применять этот материал шире, по сравнению с парафинированными лаками.

Для нанесения на поверхность деревянного изделия используется метод облива либо специальный пневматический распылитель в электростатическом поле токов высокого напряжения. При использовании последнего способа удается существенно сэкономить на расходе полиэфирного состава.

Основные характеристики полиэфирного лака для металла

Металл, материал отличающийся прочностью и надежностью, но как и все, что нас окружает, рано или поздно он теряет свои характеристики, становясь непригодным к эксплуатации. Стоит отметить, что конструкции, находящиеся на открытом воздухе приходят в негодность скорее других.

При постоянном воздействии на поверхность металла солнечных лучей, осадков, перепадов температур и других климатических факторов и влияния окружающей среды на поверхности металла образуется ржавчина, которая свидетельствует о необратимой реакции - коррозии.

Чтобы уберечь металлические основания от такой участи, используются специальные лаки и краски, в том числе и полиэфирный лак для металла. Такого рода покрытия способствуют образованию на поверхности изделия специального защитного декоративного слоя.

Для нанесения ЛКМ на металлические конструкции используется несколько методик:

• с помощью кисти;
• посредством валика;
• при использовании краскопульта;
• через баллончик.

Безусловно, последние два варианта - предпочтительней в виду того, что лак ложится ровно и расходуется медленней, равномерно проникая вглубь структуры поверхностного слоя материала и образуя надежное защитное покрытие.

Стоит отметить, что в числе свойств полиэфирного лака — сильная водоотталкивающая способность, защищающая поверхность и металла, и древесины от коррозии и гниения соответственно.

Теперь вы представляете, что такое полиэфирный состав и зачем он необходим. Приведенные особенности тех или других разновидностей ЛКМ на основе полиэфира помогут сосредоточиться на выборе необходимого варианта, сузив диапазон ассортимента товара в зависимости от необходимости.

На российском рынке полиэфирные лаки российского или иностранного производства можно приобрести у компаний Technocolor, «Лак-Премьер», «ЛИГА», «ТимберАЛ», «БалтПромКомплект», ««Индустриальные краски», «Торговый Дом "ЕвроХим-1"», «И.Т.И.», «АРТ-Индустрия», «Фаэтон», Tanzor-M, «ТЕНДЕНТ», «ЛКМ СервисПлюс», «Сомэк», «Торгово-промышленная компания ""ИНФРАХИМ""», «Производственное объединение ""Краски для Всех""», «Фибролит», «ЧЕЛАК», ФКП «Комбинат "Каменский"», «ВитаХим». Плюсы полиэфирных лаков: большой сухой остаток, прекрасная наполняющая способность, высокие твердость и физико-химическая устойчивость. Такие лаки при высыхании образуют твердую пленку большой толщины, стойкую к воздействию разных реагентов и воды. На поверхность изделий полиэфирные лаки обычно наносят методом пневматического распыления или налива (с использованием лаконаливной машины).

Полиэфирные лаки подразделяются на парафиносодержащие и беспарафиновые (горячего или холодного отверждения). Парафиносодержащие лаки отличаются высоким содержанием пленкообразователей (93-97?%), что предопределяет их высокую эффективность. Такие лаки применяют для получения покрытий с зеркальным блеском или матовых покрытий для лицевых, фасадных поверхностей дорогой мебели. Парафиносодержащие лаки можно наносить толстыми слоями, так как их усадка мала, а отверждение происходит быстрее и надежнее в толстых слоях, чем в тонких, поэтому покрытие толщиной 300-400 мкм можно получить за одно-два нанесения. Грунтование и порозаполнение подложки редко применяют при отделке парафиносодержащими лаками.

Главный недостаток лаков, содержащих парафин, - невысокая адгезия к древесине. Эти лаки характеризуются низкой вязкостью и высокой текучестью. У растворов этих лаков короткий период жизнеспособности (около 30 мин). Из-за высокой текучести парафиносодержащие лаки применяют в основном для отделки горизонтальных щитовых поверхностей. При нанесении на вертикальные поверхности в них вводят специальные добавки.

Если при подготовке поверхности древесины под отделку не предполагается окраска водными растворами красителей, допускается обработка такими лаками шероховатой поверхности, так как лак не вызывает заметного разбухания поверхностного слоя древесины. По этой же причине из технологического процесса можно исключить операцию удаления древесного ворса. лакокрасочный покрытие материал изделие

Беспарафиновые лаки содержат около 70?% пленкообразователей. Период жизнеспособности рабочих растворов этих лаков составляет не менее 20 ч. Покрытия на основе беспарафиновых лаков, в отличие от покрытий на основе парафиносодержащих лаков, характеризуются более высокими эластичностью и адгезией к различным подложкам. Беспарафиновые полиэфирные лаки просты в применении. Часто они используются в сочетании «полиэфирный грунт плюс полиуретановый лак или эмаль».

Отечественные производители ЛКМ производят множество марок полиэфирных лаков. Например, лаки марок ПЭ-246, ПЭ-265, ПЭ-2136 подойдут для формирования высокоглянцевых покрытий на щитовых деталях мебели, облицованных натуральным, синтетическим шпоном или материалами на основе пропитанных бумаг. Выпускают также лак ПЭ-2136У ультрафиолетового отверждения, который обеспечивает формирование высокоглянцевых покрытий на щитовых деталях мебели, облицованных натуральным, синтетическим шпоном или материалами на основе пропитанных бумаг. Лак ПЭ-2311 предназначен для получения матовых покрытий с готовым эффектом на щитовых деталях мебели, облицованных натуральным шпоном или материалами на основе пропитанных бумаг, а лак марки ПЭ-2315 - для получения глянцевых покрытий аналогичного эффекта. Для отделки изделий из древесины, эксплуатируемых внутри помещений, с последующей полировкой, а также для окраски музыкальных инструментов востребован высокоглянцевый лак марки ПЭ-232. Лак ПЭ-251 предназначен для получения прозрачных глянцевых покрытий. Он применяется в основном для высококачественной отделки стульев, кресел и других изделий из массивной древесины. Производители выпускают марки ПЭ-251А и ПЭ-251 Б.

Основу полиэфирных лаков составляют смолы, содержащие моле­кулы ненасыщенных полиэфиров, способных к реакции полимеризации с ненасыщенными мономерами (стиролом, эфирами аллилового спирта, аллиловыми эфирами и др.).

В качестве основы полиэфирных лакокрасочных материалов чаще все­го применяют полиэфирмалеинат - продукт поликонденсации этиленгликоля, малеинового и фталевого ангидридов. В молекуле фталевого ангидрида содержится ароматическое ядро, что улучшает совместимость получаемой полиэфирной смолы с ароматическими растворителями - мономерами (например, стиролом). Наличие ароматического ядра обес­печивает повышенные эксплуатационные свойства покрытий, придает им теплостойкость и твердость. Покрытия на основе полиэфирмалеината характеризуются значительной хрупкостью, поэтому для увеличения их эластичности в основу лаков добавляют алифатические двухосновные кислоты (адипиновую, себациновую и др.), которые не участвуют в ре­акции полимеризации, а лишь улучшают свойства покрытия.

Выпускаются парафиносодержащие (ПЭ-246, ПЭ-265) и беспарафино­вые (ПЭ-232, ПЭ-250, ПЭ-250М, ПЭ-250ПМ) полиэфирные лаки.

Парафиносодержащие лаки в качестве мономера раство­рителя содержат стирол, обладающий достаточно высокой способностью к испарению. Снижение содержания стирола может отрицательно отра­зиться на процессе реакции полимеризации лака, так как он принимает в ней участие. Кроме того, кислород воздуха способен взаимодейство­вать со свободными радикалами стирола, образуя пероксирадикалы стирола, способствующие обрыву молекулярной цепи, образующейся в процессе полимеризации, и тем самым замедляя процесс отверждения покрытия. Для предохранения стирола от улетучивания и ингибирующего действия кислорода воздуха в эти лаки вводят парафин (стирольный раствор), который хорошо растворяется в полиэфирной смоле и легко выделяется из материала (всплывает), образуя на поверхности защит­ную пленку. Благодаря этому основа лака практически полностью взаимодействует с мономером-растворителем (стиролом), в результате чего содержание пленкообразующих (сухого остатка) в этих лаках очень высоко (90 ... 95 %) при невысокой исходной вязкости.

Технологический процесс отделки этими лаками включает операции облагораживания покрытий (шлифования и полирования), что значитель­но удлиняет цикл отделки и повышает трудозатраты (примерно на 40 %). Парафиносодержащие лаки применяются в основном для отделки плос­ких щитовых элементов методом налива. Использование их для отделки изделий в собранном виде или элементов изделий, расположенных под углом к горизонтальной поверхности, затрудняется стеканием лака и невозможностью шлифования и полирования.

Беспарафиновые лаки представляют собой раствор поли-«фирмалелеината в эфире ТГМ-3 (диметакриловый эфир триэтиленгликоля), который менее летуч и менее реакционноспособен, чем стирол, Поэтому для полимеризации не требуется защитная пленка.

Отверждение полиэфирных лакокрасочных материалов происходит в результате реакции сополимеризации ненасыщенного полиэфира и мономера растворителя, которая протекает ПО механизму цепной радикальной полимеризации.

Для инициирования реакции полимеризации полиэфирной смолы с мономером растворителем в лаки вводят инициаторы (отвердители). В качестве отвердителей обычно применяют перекисные и гидроперекисные соединения (перекиси бензоина или циклогексанона, гидропере­кись изопропилбензола). Все эти соединения имеют в своем составе кислородный мостик R -0-0- R . Валентная связь двух атомов кислоро­да является непрочной и разлагается под действием температуры на сво­бодные радикалы R*, которые играют роль активных центров реакции полимеризации. Таким образом, отвердители инициируют реакцию полимеризации и принимают в ней участие.

При взаимодействии молекулы мономера со свободным радикалом, образовавшимся при распаде инициатора, мономер получает необходи­мое для начала полимеризации количество энергии: R*+ М→R –М*. При этом один акт инициирования способен вызвать многочисленные последовательные реакции присоединения мономера к активному ради­калу:

R–M*+M→R–M–M*;

R –М –М*+ M→R –М –М+М*;

R –М n –M*+M→R–М n +1 –М*.

В результате возникают полимерные цепи со свободными связями, способные вступать в реакцию с ненасыщенными полиэфирами.

В качестве инициаторов применяют органические перекисные соеди­нения с относительно высокой температурой распада (70…100°С), что обеспечивает достаточный срок жизнеспособности при нормальной температуре полуфабрикатного раствора лака с.отвердителем.

Для обеспечения разложения перекисных соединений без нагревания применяют ускорители, которые образуют с ними окислительно-восста­новительную систему, в результате возникновения которой разложение перекисных соединений происходит при нормальной температуре иначинается реакция полимеризации лака. Таким образом, ускорители лишь обеспечивают ускорение начала реакции полимеризации, но не прини­мают в ней участия. В качестве ускорителей применяют растворимые в углеводородах соли тяжелых металлов переменной валентности (ко­бальта, ванадия, марганца), которые в этой системе играют роль восста­новителей. В качестве ускорителей для полиэфирных лаков применяют обычно раствор нафтената кобальта в стироле (растворитель № 30) или толуоле (растворитель № 25) и раствор соли на основе пятиокиси ваннадия в монобутилфосфорной кислоте (растворитель № 31).

При окислительно-восстановительном инициировании происходит быстрое разложение отвердителей, вследствие чего концентрация сво­бодных радикалов увеличивается и процесс полимеризации достаточно энергично протекает при нормальной температуре. Реакция экзотермичная, сопровождается выделением тепла, причем чем больше слой лака, тем больше выделяется тепла.

Молекулы полиэфирных смол, составляющие основу полиэфирных лаков, содержат несколько групп с двойной связью, благодаря чему при сополимеризации образуются поперечные связи между линейными цепочками, увеличивается разветвленность до образования полимера трехмерной структуры с высокими прочностными свойствами.

На ход и полноту завершения реакции полимеризации большое влия­ние оказывает соотношение вводимых отвердителя и ускорителя. Для каждой системы существует свой оптимум этого соотношения. При не­достаточном количестве отвердителя сополимеризация мономера с ненасыщенным полиэфиром происходит в неполной степени, избыток отвер­дителя приводит к резкому уменьшению связываемого мономера. При низком количестве ускорителя замедляется образование свободных радикалов и тем самым снижается интенсивность реакции полимеризации. Однако при избытке ускорителя происходит быстрое образование большого количества активных радикалов, что приводит к возникнове­нию одновременно значительного числа макрорадикалов, вступающих во взаимодействие друг с другом, исчезновению свободных радикалов и обрыву цепи.

Схематически процесс отверждения полиэфирных лаков можно представить следующим образом. Через несколько минут после нанесе­ния на поверхность мебельного щита растворов лака, содержащих отвер­дитель и ускоритель, резко повышается вязкость, покрытие теряет те­кучесть, происходит его желатинизация. Продолжительность этого про­цесса зависит от состава лака и температуры окружающей среды и в среднем колеблется в диапазоне 15…40 мин. При дальнейшей выдерж­ке происходит полное отверждение покрытия.

Для ускорения распада инициатора и отверждения полиэфирного слоя в некоторых случаях применяют специальные добавки - промоторы (диметилакилин, ацетоуксусный эфир, ацетилацетат, аскорбиновую кислоту, бензоин). Так, при введении диметиланилина в количестве 0,03 ... 0,05 % снижается время желатинизации в 3…4 раза.

Раствор полиэфирной смолы в мономере вследствие взаимодействия компонентов характеризуется низкой стабильностью. Для повышения стабильности в его состав вводят замедлители реакции - ингибиторы (например, гидрохинон) в количестве 0,02 …0,03 % от массы всего лака.

В зависимости от того, при каких условиях может происходит отверждение лакокрасочных покрытий, полиэфирные лаки разделяют на лаки холодного отверждения и лаки, отверждающиеся под действием различных видов излучения (ИК-лучей, УФ-лучей и потока ускоренных электронов).

Все хоть раз в жизни видели такие музыкальные инструменты, как пианино или рояль. На таких инструментах, как правило, имеется очень плотная лаковая пленка, которая обладает высоким уровнем блеска. Данные инструменты покрывают специальным полиэфирным лаком. Такой лак имеет высокий уровень сухого остатка. Он относительно редко применяется для самостоятельного окрашивания мебели или других предметов.

В основном такими лаками работают на производствах из-за трудности его нанесения. Чаще всего в настоящее время полиэфирные лаки применяют для окрашивания музыкальных инструментов, а также изделий из дерева, которые подвергаются максимальному износу. Помимо этого, именно данный лак образует высокоглянцевую поверхность, которую не способен образовать другой тип лакового покрытия.

Полиэфирные лаки способны создавать на поверхности практически зеркальный блеск. Именно поэтому данный лак высоко ценится в производстве музыкальных инструментов.

Полиэфирные лаки обычно изготавливаются в многокомпонентном составе. Отверждение такого лака происходит благодаря химической реакции между данными компонентами, а не вследствие выветривания растворителя, как это получается в случаях применения других типов лака.

Полиэфирные лаки обладают высокой устойчивостью к ультрафиолетовому излучению, влаге, а также механическим воздействиям. Стоит заметить и то, что из-за своего достаточно сложного химического состава такие лаки обладают сильной токсичностью, и для работы внутри помещения в большинстве случаев не годятся.

Если необходимо покрыть данным лаком какую-либо поверхность, лучше производить это на открытой местности, где не ходят посторонние люди, дети и животные. Обработку таким лаком следует производить в специальной защитной одежде. Обычно полиэфирные лаки наносятся на деревянное изделие при помощи распылителей. Другим методом нанести лак равномерно весьма трудно. Но стоит отметить и то, что данные лаки очень просто воспламеняются, поэтому при работе с ними необходимо избегать чрезмерного нагрева и открытого огня.

Производство таких лаков в нашей стране началось в середине двадцатого века, в пятидесятых годах. Тогда производство только развивалось, и данный лак применяли экспериментально, но позже этот состав стал более распространенным и начал широко использоваться на производствах. В зависимости от разных воздействующих условий, высыхание лака варьируется от нескольких минут до суток. При свободном высыхании он твердеет от 12 до 24 часов. Если повлиять на высыхание полиэфирного лака при помощи горячего воздуха, то такой лак может высохнуть за полтора часа. Если применить ультрафиолетовое импульсное излучение, то данный лак высыхает максимум за пять минут.

Такие полиэфирные лаки также широко применяются для окрашивания фасадных частей зданий, деревянных домов. Кроме того, такие лаки используются при окрашивании мебельных изделий в массе, а также для покрытия больших поверхностей, таких как деревянные мосты и прочее.

Полиэфирные лаки и грунты необычные материалы для покраски с отличными потребительскими характеристиками, но малым временем жизни, требующие оперативности от маляра.

Основные разделы статьи:

Как работают с полиэфирными лакокрасочными материалами?

В рабочую смесь перед употреблением вводят небольшое количество (по 2%) катализатора - вещества, инициирующего реакцию, и ускорителя, активирующего катализатор. В результате сополимеризации полиэфира с мономером образуется разветвлённый пространственный полимер.

Дело в том, что в присутствии кислорода свободные радикалы, на которые распадается инициатор, реагируют в основном с ним, не вызывая реакции сополимеризации. Введённые же в состав парафины всплывают, образуют на поверхности плёнку, препятствующую доступу кислорода, и затем только происходит полимеризация лакокрасочного материала.

Парафиновый слой на поверхности удаляется затем шлифованием или полировкой, являющимися обязательными компонентами технологии вменения парафиносодержащих ПЭ материалов.

Смотрите видео работы с полиэфирным грунтом при отделке МДФ

Как разбавляют полиэфирные лакокрасочные материалы?

Разбавляются полиэфирные краски, лаки, грунты очень быстрыми разбавителями на основе ацетона, большая часть его испаряется при нанесении, так что нанесённый слой получается достаточно вязким, не дающим подтёков. Оставшаяся часть ацетона испаряется за 10-15 минут. После шлифовки через несколько часов усадка очень мала.

Как производится сушка полиэфирных грунтов до шлифовки?

Сушка полиэфирных грунтов под глянцевые отделки длится, как правило, гораздо дольше минимального срока сушки до шлифовки.

Толстые, жёсткие, идеально ровные и гладкие основания под зеркально глянцевые отделки - это именно то, что наилучшим образом могут обеспечить ПЭ материалы.

Как приготавливается рабочая смесь полиэфирных лакокрасочных материалов?

Кроме того, рабочая смесь обладает обычно короткой жизнеспособностью (10-40 минут), ограничен также срок хранения самих материалов. Несмотря на низкое испарение разбавителей, некоторые ПЭ материалы обладают более резким и неприятным запахом, чем ПУ материалы.

Для повышения технологичности ПЭ материалов разработаны «медленные» катализаторы и ускорители, увеличивающие жизнеспособность до нескольких часов, правда, и время сушки материала с такими добавками также возрастает.

Для того чтобы обойти затруднения, связанные с малым временем жизни, используют иногда специальные двухкомпонентные насосы, смешивающие материалы непосредственно перед нанесением или же распылительные пистолеты со смешением компонент в факеле.

Потребительские свойства полиэфирных лакокрасочных материалов

Плёнки ПЭ материалов выдерживают колебания температур от -40°С до 60°С, но имеют невысокую атмосферостойкость. ПЭ материалы плохо отверждаются на смолистой хвойной древесине, на палисандре и некоторых других маслянистых породах древесины.

Большая толщина ПЭ грунтов имеет следствием склонность отделяться от основания при нагрузках, что особенно неприятно при прозрачной отделке. Однако, отделка, содержащая ПЭ грунт и финишный ПУ материал оказывается вполне ударостойкой. Разработаны добавки, повышающие эластичность ПЭ ЛКМ.