Пленкообразующие ЛКМ для окраски древесины

Галкина Ю.В., Технический специалист

компания «Аттика», г.Санкт-Петербург

Древесина, как и многие материалы природного происхождения, неустойчивы к воздействию многих факторов. Для предохранения древесины от разрушающего действия атмосферных условий и придания более эстетичного внешнего вида, как правило,  покрывают различными лакокрасочными материалами.

Отделка древесины ЛКМ представляет собой совокупность технологических операций по нанесению и сушке лакокрасочных покрытий. Для правильного выбора ЛКМ, подготовки поверхности и окраски необходимо знать характеристики древесины. Одной из ключевых характеристик  является ее твердость (см.рис.1).

Рис.1. Древесина по твердости

Компания «Аттика» — один из ведущих дистрибьюторов химического сырья в России и странах СНГ, представляет широкий ассортимент пленкообразующих производства Synthopol Chemie (Германия) для изготовления антикоррозионных материалов  и материалов для защиты древесины.

Техническими отделом компании «Аттика» были разработаны стартовые рецептуры ряда органоразбавляемых ЛКМ:

  • Пропитка для древесины;
  • Лак по древесину;
  • Эмаль для окраски древесины;
  • Паркетный лак.

Пропитка. Основным преимуществом органоразбавляемых пропиток является глубокая и быстрая проникновение в структуру древесины. Благодаря этому свойству подобные пропитки отлично подходят для нанесения кистью или валиком. Пропитка по дереву не содержит загустителей, так как должна быть жидкой, для того что бы глубина проникновения  была максимально высокой. Если пропитка будет вязкой, она значительно сократит глубину проникновения и будет создавать защитную пленку на поверхности, а не в структуре древесины.

Пропитка разработана на 100 % алкидной смоле  Synthalat QL 1156 (90 % жирные кислоты высыхающих масел). Результаты испытаний, внешний вид представлены в табл.1 и рис.2.

Таблица 1

Характеристики алкидной пропитки для древесины

Наименование показателя Метод испытаний Показатель
1 Внешний вид пропитки Органолептический метод (визуально) Однородная, прозрачная жидкость, без включений
2  Массовая доля нелетучих веществ, % ГОСТ 31939-2012 35,5
3  Плотность, г/см3 ГОСТ  Р 53654.1-2009 0,903
4 Время высыхания на древесине, мин Органолептический метод (отлип) 5 – 10
5  Глубина проникновения (см. рисунок 2)*, мм Внутренний метод  до 40

*Глубиной проникновения (Рис.2) называется расстояние, измеряемое в миллиметрах от наружной поверхности древесины до границы проникновения пропитки. При пропитке древесины глубину проникновения определяют путем измерения окрашенной зоны дре-весины (пропитка была затонирована для более точной оценки испытания).

Рис.2. Внешний вид деревянных образцов, обработанных пропиткой на основе Synthalat QL 1156

Пропитка легко наноситься на деревянные поверхности подчеркивая структуру древесины, глубоко и быстро проникая внутрь. Применяется для наружных работ для защиты элементов подвергающихся воздействию неблагоприятных атмосферных факторов. Защищает древесину от чрезмерного впитывания воды, ультрафиолетовых лучей и пыли.

Лак по древесине

Из многообразия полиуретановых ЛКМ в сегменте материалов для окраски древесины и мебели преобладают ЛКМ на основе комбинации гидроксилсодержащих алкидных смол с ароматическими полиизоцианами. Такие ЛКМ и покрытия имеют следующие преимущества:

  • Высокую реакционную способность;
  • Отличную способность к шлифованию;
  • Стойкость к бытовым, чистящим средствам;
  • Хорошую способность заполнять поры;
  • Превосходную смачивающую способность;
  • Высокую механическую прочность;
  • Невысокую стоимость.

Для производства таких систем используют тощие алкидные смолы с содержанием масляного компонента менее 45 %. Смолу сшивают ароматическими изоцианатами на основе ТДИ, например Attonate AR 75 или Attonate AR 1351. Ароматическмие изоцианаты более реакционные и обладают конкурентноспособной ценой по сравнению с алифатичекими изоцианатами.

Лак разработан на основе тощей алкидной смолы SynthalatE 405 (41 % жирная кислота арахисового масла) с Attonate AR 1351. Внешний вид покрытия представлен на рис.3.

Рис.3. Внешний вид лака на основе Synthalat E 405

Покрытия, содержащие полиизоцианаты на основе ТДИ (толуилендиизоцианат), со временем желтеют на воздухе, но поскольку древесная подложка зачастую имеет естественно темный цвет или затемнена морилками – данный недостаток не является существенным.

Эмаль для окраски мебели

Эмаль разработана на основе  Synthalat А 1633, представляющей собой 50 %-ный раствор акриловой смолы в бутилацетате, с содержанием ОН групп – 2,0 %. Synthalat A 1633 сшивается сшивается с отвердителем Attonate AL 75-  биуретамом на основе алифатического изоцианата — гексаметилендиизоцианат). Результаты испытаний и внешний вид представлены в таблице 2, рис.4.

 Таблица 2

Наименование показателя Значение
1 Массовая доля нелетучих веществ, % 41, 3
2 Условная вязкость по ВЗ-246 с диаметром сопла 4 мм при температуре (20±0,2)°С, с. 27
3 Жизнеспособность, ч. не менее 8
4 Толщина мокрого слоя, мкм 200
5 Время высыхания до ст.3 при (20±2)°С, мин., не более

Твердость по маятниковому прибору типа ТМЛ (маятник А),

отн.ед. через 1 сут.

60

 

0,35

6 Режим сушки 30 мин при 60 °С, твердость по маятниковому прибору типа ТМЛ (маятник А) через 1 сут, отн.ед.

30 мин при 80 °С, через 1 сут, отн.ед.

0,43

0,55

7 Блеск под углом 60 °, % 90

 

Рис.4 Внешний вид эмали по дереву на основе Synthalat A 1633

Полиуретановые покрытия на основе ЛКМ, содержащих подобные комбинации пленкообразователей, благодаря применению алифатического изоцианата имеют стабильные цветовые характеристики. Кроме того, эмаль обладает хорошей адгезией к поверхности и высокой химстойкостью.

Паркетный лак

Лак для окраски паркета разработан на основе Synthoester 1130 (75 %-ный раствор полиэфирной смолы в ксилоле с содержанием ОН групп – 4,3%)  с отвердителем Attonate AR 75 (ароматический изоцианат). Высокая степень сшивки позволяет получать покрытия с отличной стойкостью к истиранию и химическим веществам. Внешний вид получаемого покрытия представлен на рис.5.

 

Рис. 5. Внешний вид покрытия паркетным лаком на основе Synthoester 1130

Лаки на основе разветвленных гидроксилсодержащих полиэфиров образуют покрытия с высокой износостойкостью, поэтому их применяют для окраски паркетных полов и лестниц.

Специалисты технического отдела компании «Аттика» окажут техническую помощь на любой стадии разработки и внедрения сырьевых продуктов для производства ЛКМ. Наши специалисты подберут оптимальное решение возникших проблем, начав с  консультации по интересующим продуктам, заканчивая отработкой выбранной системы в лаборатории.

Список литературы:

  1. Т.Брок, М.Гротэклаус, П. Мишке. Европейское руководство по лакокрасочным материалам и покрытиям.  –Пэйнт-Медиа, 2007.  – 548 с.
  2. Майер-Вестус, У. Полиуретаны. Покрытия, клеи и герметики. – Пэйнт-Медиа, 2009 – 400 с.