Лекция № 2 Тема: Лаки. Лаками называются растворы смол в органических растворителях. После высыхания они образуют на поверхности твердые прозрачные и блестящие пленки, выполняющие защитные и декоративные функции. Их применяют для лакирования окрашенных и неокрашенных поверхностей на основе лаков с различными наполнителями и пигментами, для приготовления грунтовки и шпатлевки. Большое количество лаков расходуется на приготовление эмалевых красок. В состав лаков входят следующие компоненты: пленкообразующие вещества (смолы) растворители Кроме этого в состав лаков могут входить: разбавители пластификаторы катализаторы инициаторы в некоторых случаях применяют органические красители Исходными материалами для получения лакокрасочных товаров являются: 1. Растительные масла 2. Синтетические смолы (алкидные, полиэфирные, фенолформальдегидные) 3. Естественные смолы ― канифоль, шеллак 4. Сиккативы представляют собой соли кобальтовые марганцевые, они повышают скорость высыхания лаков. 5. Растворители и разбавители ― это дешевые летучие органические жидкости, которые не растворяют пленкообразующее вещество, но хорошо смешиваются с концентрированным лакокрасочным товаром. Растворители получают при переработке нефти, получают специальные виды бензина и частично осветленный керосин. Растворители переводят пленкообразователи в состояние, удобное для нанесения покрытия. Разбавители ― более дешевые летучие органические вещества ― уайтспирит. Разбавители не растворяют пленкообразователи , но разбавляют их растворы до нужной вязкости и удешевляют ЛКМ. 6. Пластификаторы ― эфиры кислот (фталевой, фосфорной) и хлоруглероды, увеличивают эластичность и адгезионную способность ЛКМ (прилипание к поверхности). 7. Пигменты (более дорогие, чем красители) ― минеральные или органические вещества, обладающие цветом и нерастворимые в воде, в органических растворителях и в пленкообразующих веществах (цвет отличается от красителей насыщенностью). Пигмент нельзя разбавить разбавителем. Если ЛКМ содержит пигмент, то нельзя изменить насыщенность цвета. Если ЛКМ содержит красители, то можно смешивать и изменять насыщенность тонов. В зависимости от добавок ЛКМ делятся на красочные составы шпатлевки грунтовки Классификация лаков 1. По назначению на 7 групп для наружных работ (атмосферостойкие) для внутренней отделки для художественных работ стойкие к агрессивным средам термостойкие (перепад температур) электроизоляционные (основа проволоки может быть покрыта лаком) специального назначения (для отделки кожи, для покрытия жестяных банок) 2. По природе пленкообразующего вещества масляные (масляно-смоляные) изготавливают на основе растительных масел и некоторых естественных и синтетических смол смоляные изготавливают на основе естественных и синтетических смол эфироцеллюлозные ― на основе эфиров и целлюлозы. Среди них наиболее значимые нитроцеллюлозные ― нитролаки асфальто-битумные ― на основе естестенных и искусственных асфальтов и битумов (образуют непрозрачную черную термостойкую пленку) для наружных работ 3. От характера пленкообразующего вещества ПОВ образующие твердые пленки исключительно за счет испарения содержащихся в них летучих веществ растворителей. Их пленки, как правило термопластичные и растворимые в органических растворителях. Чистосмоляные лаки ― спиртовые , нитролаки, асфальтобитумные. образующие пленки не только за счет испарения растворителей, но и в результате химического превращения пленкообразующих веществ. Пленки этих лаков имеют трехмерное строение, вследствие чего они не плавятся и не растворяются, плотная, стойкая пленка. Маслосодержащие лаки, полиэфирные, эпоксидные лаки не содержащие растворителей. Дополнительную отделку (располировку) лакированных и нелакированных поверхностей производят политурами. Они отличаются от лаков меньшей концентрацией пленкообразующего вещества (смолы) и меньшей вязкостью, используют для дополнительной отделки деревянных поверхностей. Располированная политурами пленка тоньше, блестящая и прозрачная. 2.1. Масляные (масляносмоляные) лаки представляют собой растворы различных смол и растительных масел с сиккативами в органических растворителях (уайтспирите, скипидаре). Применяют смолы (алкидные, фенолформальдегидные), синтетические, естественные смолы на основе канифоли (эфиры канифоли). Назначение лаков определятся их составом и свойствами лаковых пленок. Степень твердости пленок обусловлена природой смолы и ее количеством (большая или меньшая твердость), а эластичность пленок связана с наличием в них масла. Чем больше в них масла (жира), тем более жирным считается этот лак, тем более эластичнее и атмосфероустойчивее его пленка. В зависимости от соотношения масла и смолы масляные лаки делят на 3 группы: жирные, содержат масла в 2 - 5 раз больше, чем смолы средние, содержат масла в 1,5 - 2 раза больше, чем смолы тощие, содержат масла 0,5 от веса смолы 1 группа лаков применяется для наружных работ (окраска вагонов, автомобилей), они высокоэластичные и атмосфероустойчивые. Однако их пленки имеют недостаточную твердость и плохо шлифуются, целесообразно их использовать для тех поверхностей, которые не подвержены трению, удару. 2 группа Их пленки достаточно влагостойкие, твердые, быстрее высыхают, образуют блестящую поверхность. Применяются для внутренних работ (покрытие полов, стен). 3 группа лаков содержит меньше масла. Они высыхают быстрее, образуя более блестящие и твердые, но менее эластичные пленки. Они хорошо шлифуются, но менее атмосферостойкие. Тощие лаки применяют для внутренних работ (лакирования мебели и других деревянных поверхностей). Эти лаки образуют тонкие пленки и блестящие поверхности. Вязкость лаков регулируют добавлением растворителей и разбавителей, скорость высыхания ― сиккативами, твердость и блеск ― подбором соответствующих смол (количественное содержание) В ассортименте масляных лаков различают: лаки общего потребления ― универсальные, представляют собой вязкие прозрачные растворы алкидных или естественных (канифоль) смол. Цвет их от светло-желтого до коричневого. Применяются для внутренних и наружных работ по окрашенным масляными красками древесины и металлам, а также для разведения густотертых красок лаки специального назначения (кожа, жестяные банки) 2.2. Смоляные лаки Представляют собой растворы синтетических и естественных смол в органических растворителях. Высыхание значительно быстрее, чем масляных лаков из-за испарения растворителей. Такие лаки называются летучими. К ним относят спиртовые лаки на основе естественных смол (канифоль, шеллак) и синтетических (фенолформальдегидные). Смоляные лаки можно подразделить на следующие группы: 2.2.1. Спиртовые лаки (для отделки мебели, кожи, музыкальных инструментов, изделий из стекла и др.) спирт 50% + смола 50% 2.2.2. Спиртовые политуры ― составы имеющие меньшее количество смол (10-15%), чем спиртов (не менее 30%). Политуры лучше впитываются в древесину и обеспечивают лучшее заполнение пор и прочное прилипание. Ими отделывают (полируют) нелакированные и лакированные поверхности деревянных изделий. Эти две группы выпускают в неокрашенном и окрашенном виде. 2.2.3. Алкидные лаки ― наиболее распространенные лаки. Важнейшими представителями являются глифталевые (ГФ) и пентафталевые (ПФ). В зависимости от количества жирных кислот в растительных маслах различают: жирные (масла больше, чем кислот) средние тощие алкидные лаки. Для повышения устойчивости алкидных лаков к действию бензина алкидные смолы сочетают с алкиднофенольными, а также мочевино- и меламиноформальдегидными смолами. Они создают более быстросохнущие пленки устойчивые к трению. Эмали таких лаков используют для покрытия автомобилей, велосипедов, футляров, стиральных машин. 2.2.4. Полиэфирные лаки изготавливают на основе ненасыщенных полиэфирных смол с двухатомным спиртовым гликолем. Они используются для высококачественной отделки мебели, радиоприемников, телевизоров. Пленки полиэфирных лаков отличаются высокой твердостью и не размягчаются при при нагревании, высоким зеркальным блеском, морозостойкостью, водостойкостью и химической стойкостью (для мебели и телерадиоаппаратуры) 2.2.5. Полиакрильные лаки на основе полиакрилатов образуют образуют прозрачные атмосферостойкие эластичные покрытия и применяют для электроизоляции, для отделки кожи, в живописи. Пленки этих лаков хорошо прилипают, но недостаточно теплостойкие (кожа, электроизоляция, художественные краски + лак для защиты). 2.2.6. Полиуретановые лаки образуют пленки, которые могут отвердевать без горячей сушки. Применяются для отделки мебели, паркета, кожи, обладают хорошей адггезией и высокой стойкостью к действию тепла, влаги и химических реагентов. Их наносят на древесину, кожу, металлы, резину, штукатурку. Сохнет без горячей сушки. 2.2.7. Эпоксидные лаки в виде двухкомпонентных составов (раствора смолы и отвердителя). Пленкообразующее вещество состоит из смолы и отвердителя. С помощью отвердителя пленки лаков приобретают трехмерную структуру. Такие пленки имеют высокую твердость, влагостойкость и высокую химическую стойкость. Применяют эти лаки для покрытия химической аппаратуры и изделий, которые эксплуатируются в условиях высокой влажности 2.3. Нитроцеллюлозные лаки или нитролаки (эфироцеллюлозные лаки). Они представляют собой растворы нитроцеллюлозы, пленкообразователя и пластификатора в летучих органических растворителях. Пленки их прозрачные ибесцветные, но при добавлении органических красителей получаются окрашенные прозрачные лаки. Применяются для лакирования мебели, карандашей, кожи, клеенки, а также в автомобилестроении, самолетостроении и др. Широкое применение нитролаков обусловлено быстрым высыханием пленок (применение высоколетучих веществ растворителей ― ацетона, этилацетата, бутилацетата), а также достаточная твердость и механическая прочность, пленки прозрачные, бесцветные и могут окрашиваться в любой цвет, высокая влагостойкость, высокая скорость высыхания. Недостатки ― малая светостойкость, сильная горючесть и слабая адгезия. 2.4. Асфальтобитумные лаки Это вязкие растворы (черного цвета) природных и нефтяных асфальтов и битумов в бензине или скипидаре. Широкое распространение обусловлено дешевым сырьем, способностью образовывать красивые черные блестящие пленки, обладающие высокой влагостойкостью и химической стойкостью и электроизоляционными свойствами. Пленки характеризуются недостаточной теплостойкостью и светостойкостью. Применяются для предохранения черных металлов и дерева от коррозии и гниения. Две группы: безмасляные асфальтобитумные лаки применяют для покрытия скобяных изделий масляные асфальтобитумные лаки (асфальт, битум с маслом) применяют для лакирования металлических изделий (велосипедов, деталей автомобилей).