Отделочные материалы выпускаются в готовом к применению виде и в виде отдельных компонентов. Перед употреблением концентрированные составы доводят до рабочей консистенции, а из составов, поступающих в виде отдельных компонентов (полиэфирные лаки, красители, замазки), приготовляют рабочие смеси.

По назначению лакокрасочные материалы разделяют на три группы:

– материалы для подготовки поверхности древесины к отделке (красящие вещества, отбеливающие средства, составы, проявляющие текстуру древесины, шпатлевки, обессмоливающие средства, грунтовки, порозаполнители, фоновые пасты, грунты под имитацию);

– материалы, создающие основной лакокрасочный слой (лаки, эмали, краски, отделочные пасты, политуры);

– материалы для облагораживания лакокрасочных покрытий (разравнивающие жидкости, полирующие и шлифующие пасты, составы для освежения поверхности).

Лакокрасочные материалы состоят из ряда исходных веществ – компонентов, выполняющих различную роль в лакокрасочном материале и покрытии. Эти компоненты в свою очередь подразделяют на группы:

– красящие вещества (пигменты, красители, протравы);

– наполнители (вещества, добавляемые для увеличения сухого остатка материалов);

– растворители и разбавители (вещества, предназначенные для растворения пленкообразователей);

– сиккативы (компоненты, ускоряющие срок высыхания покрытий);

– пластификаторы (вещества, смягчающие пленку и делающие ее пластичной);

– пленкообразующие вещества и связующие (синтетические и природные смолы, воски, клеи, высыхающие масла и др.

КРАСЯЩИЕ ВЕЩЕСТВА

Красящие вещества для крашения древесины подразделяют на красители, протравы и пигменты.

Красители – это вещества, растворимые в воде, спирте и других жидкостях и образующие прозрачные растворы, которые изменяют цвет древесины без затемнения естественной текстуры. Красители в зависимости от степени дисперсности растворов проникают на различную глубину в ткани материала и придают ему соответствующую окраску. В деревообработке крашение применяют для усиления естественного цвета древесины, имитации ценных пород древесины и т. д. Красители используются в виде водных и спиртовых растворов 1-3%-ной концентрации.

Требования к красителям. Красители должны быть светостойкими, обладать ярким цветом, высокой дисперсностью, не скрывать текстуру древесины и легко растворяться в воде, спирте, ацетоне или других органических растворителях.

По происхождению красители для древесины подразделяются на две группы: естественные и синтетические.

Из красителей естественного происхождения широко применяется коричневый краситель под названием ореховой морилки или орехового бейца. Красящими веществами в красителе являются гуминовые кислоты, содержащиеся в некоторых почвах, торфе. Гуминовый краситель хорошо растворяется в воде, окрашивает древесину в ровный коричневый цвет различных оттенков, обладает высокой светостойкостью, превышающей большинство синтетических красителей. Он хорошо смешивается с синтетическими красителями прямой и кислотных групп.

Синтетические красители – это сложные органические вещества, являющиеся производными циклических углеводородов – бензола, нафталина, антрацена и др. Сырьем для синтетических красителей служит каменноугольная смола, получаемая при коксовании каменного угля.

По растворимости в различных растворителях красители делятся на водо-, спирто– и жирорастворимые, восковые и др.

По отношению к текстильным волокнистым материалам красители делят на группы и классы: кислотные, прямые, основные, смесевые и др. Для крашения древесины применяют красители различных групп, но преимущественно кислотные и нигрозины.

Кислотные красители – это натриевые, калиевые или кальциевые соли органических кислот. Эти красители не окрашивают целлюлозное волокно, но хорошо окрашивают входящие в состав древесины лигнин и дубильные вещества. Кислотные красители окрашивают древесину в яркие и чистые тона и обладают удовлетворительной светостойкостью. Они хорошо растворяются в воде и смешиваются между собой, что позволяет варьировать оттенками цвета. Химическая промышленность выпускает ряд кислотных красителей, предназначенных для крашения древесины.

Нигрозины – красители синевато-черных или черных тонов. Водо-, спирто– и жирорастворимые. Их получают сплавлением смеси анилина, солянокислого анилина и нитробензола. В деревообработке нигрозины используют для приготовления окрашенных спиртовых лаков и красок, политур, применяемых для окрашивания изделий (пианино, роялей) или отдельных деталей в черный цвет и их полирования. Наибольшее применение находит нигрозин спирторастворимый.

Прямыми красителями называют синтетические красители, состоящие из солей органических кислот, способных непосредственно окрашивать целлюлозные волокна. Эти красители просты в употреблении и сравнительно дешевы, однако им свойственны и недостатки: тусклость тонов, малая светостойкость и небольшая степень проникания в древесину, из-за чего для крашения древесины эти красители применяются редко.

Основные красители хорошо растворимы в подкисленной воде и спирте. Они непосредственно не окрашивают чистое целлюлозное волокно, но хорошо окрашивают древесину, содержащую дубильные вещества. Основные красители обладают чистыми и яркими цветами, но не светостойки, из-за чего их применение в деревообрабатывающей промышленности ограничено (используют для крашения спичечной соломки и незначительно в мебельной промышленности под названием "Краситель основный коричневый К").

Смешение красителей производится в основном внутри группы: кислотные смешиваются с кислотными, прямые с прямыми и т. д. Из отдельных красителей готовят растворы одинаковой концентрации, затем компоненты смешивают в определенных соотношениях.

Химическая промышленность выпускает и готовые смесевые красители для древесины: красновато-коричневые NN 3 и 4; красно-коричневые NN 33 и 34; светло-коричневые NN 5, б, 7, 16 и 17; темно-коричневые NN 8 и 9.

Для имитации текстуры древесины применяют печатные краски: желтую 2-2-2-3; красную 2-2-2-6; коричневую 2-2-1-4; черную с синеватым отливом 2-1-2; черную с зеленым отливом 2-1-3; краски глубокой печати серии ГДПН.

Названия красителей состоят из двух и более слов и буквенных обозначений, характеризующих группу красителя, цвет, оттенок, особые свойства и назначение. Первое слово названия красителя характеризует его группу, второе указывает цвет красителя, буква обозначает оттенок и т. д. Например, название "Кислотный коричневый светопрочный ж" обозначает, что краситель принадлежит к группе кислотных красителей, имеет коричневый цвет с желтоватым оттенком и является светопрочным. Резко выраженные оттенки обозначаются буквами с поставленными перед ними цифрами: 2к, 2с и т. д.

Протравы – это разновидность красящих веществ, химикаты (хлорное и сернокислое железо, хлорная и сернокислая медь, хромовокислый калий и др.), сами по себе не являющиеся красителями, но которые, вступая в химическую реакцию с дубильными веществами, содержащимися в некоторых породах древесины, окрашивают ее. Этот способ крашения называют травлением.

Пигменты – тонкоизмельченный порошок того или иного цвета. Пигменты не способны закрепляться на поверхности окрашиваемого изделия и поэтому применяются в смеси с каким-либо пленкообразующим материалом (клеем, маслом), закрепляющем пигмент на поверхности изделия. Готовые составы из смеси пигмента и пленкообразующего материала называют красками.

После высыхания нанесенная на изделие краска образует цветную непрозрачную пленку, покрывающую цвет и строение окрашенного материала.

Пигменты бывают неорганические (естественного или искусственного происхождения) и органические.

НАПОЛНИТЕЛИ

Наполнители – это порошки инертных веществ, вводимые в лакокрасочные материалы для увеличения сухого остатка в них.

Требования к наполнителям. Наполнители должны обладать высокой химической инертностью, не растворяться и не набухать в растворителях и пленкообразователях лакокрасочного состава. Наполнители, содержащиеся в красках и порозаполнителях, должны быть бесцветными или слабоокрашенными, обладать очень низкой красящей способностью и укрывистостью. Последнее свойство важно для наполнителей, используемых в порозаполняющих составах для прозрачной отделки древесины.

В качестве наполнителей применяют тонкоизмельченные порошки горных пород и пигментов белого цвета – мел, тальк, каолин, аморфные формы кремнезема, шпат. Тяжелые наполнители хорошо заполняют поры древесины, но составы с ними быстро расслаиваются и наполнитель оседает на дно сосуда.

Мел – белый минерал, используется для приготовления клеевых красок, шпатлевок, замазок и порозаполнителей.

Тальк – мягкий природный минерал белого цвета, применяется в качестве наполнителя в красках, шпатлевках и грунтовках.

Каолин – продукт распада горных пород, используется для приготовления порозаполнителей.

Кремнезем – оксид кремния, применяются аморфные формы (кизельгур, инфузорная земля, трепел) для приготовления красок и других материалов. Это одни из лучших наполнителей для порозаполняющих составов.

Барит – минерал, состоящий из сернокислого бария, применяют для приготовления порозаполнителей (быстро расслаиваются).

Гипс – минерал белого цвета, применяется в качестве пигмента в клеевых красках и в качестве наполнителя в порозаполняющих составах.

В качестве наполнителей порозалолняющих составов применяют иногда крахмал, муку пшеничную и др. Их недостатки: набухаемость в некоторых растворителях, высокая стоимость по сравнению с минеральными наполнителями.

РАСТВОРИТЕЛИ, РАЗБАВИТЕЛИ, ПЛАСТИФИКАТОРЫ

Растворители – это органические соединения или их смеси, предназначенные для растворения пленкообразователей (смол, эфиров целлюлозы, масел) и пластификаторов.

Растворители могут растворять пленкообразователь или служить для разбавления готовых растворов.

Разбавители не растворяют пленкообразователь. Это название в определенной степени условное, так как одни и те же жидкости могут служить разбавителями для одних и растворителями для других пленкообразователей.

После нанесения лакокрасочного материала растворители и разбавители испаряются, после чего на покрытой поверхности образуется твердая пленка. Некоторые растворители, вступающие с пленкообразователями в химическую реакцию, (например, стирол в парафиносодержащих полиэфирных лаках, не испаряются, а образуют вместе с пленкообразователями пленку.

Продукты, служащие в качестве растворителей для лаков и эмалей, подразделяются на следующие классы:

– нефтяные углеводороды – бензин, керосин, уайт-спирит (растворяют масла и многие смолы);

– ароматические углеводороды – бензол, толуол, ксилол, сольвент-нафта (растворяют многие масла, естественные и синтетические смолы;

– спирты – этиловый, бутиловый, пропиловый (применяют в качестве разбавителей коллоксилина в нитролаках и нитроэмалях, этиловый спирт применяют для растворения шеллака, сандарака и некоторых других смол при приготовления спиртовых лаков);

– сложные эфиры – этилацетат, бутилацетат, метилацетат (растворяют коллоксилин, применяются во всех лакокрасочных материалах, в которых используется нитроцеллюлоза);

– простые эфиры – растворяют коллоксилин, глифталевые и другие смолы;

– кетоны – ацетон, циклогексанон (хорошо растворяют нитроцеллюлозу, многие смолы, масла и жиры);

– хлорированные углеводороды – дихлорэтаи, трихлорэтилен и др. (хорошие растворители масел и многих смол; токсичны, малогорючи).

Растворители должны обладать высокой растворяющей способностью по отношению к пленкообразователям конкретного лакокрасочного состава, хорошей испаряемостью без сохранения запаха растворителя в пленке, наименьшей токсичностью и огнеопасностью, невысокой стоимостью.

Растворители разных классов обладают разной растворяющей способностью, поэтому для различных пленкообразователей применяют растворители, которые обладают наиболее сильным растворяющим действием по отношению к данному пленкообразователю. Универсального растворителя не существует. На практике чаще приходится применять смесь растворителей.

О растворяющей способности растворителей судят по вязкости получаемых растворов: чем ниже вязкость раствора при одинаковой концентрации пленкообразователя, тем активнее растворитель. Вязкость лакокрасочных составов определяют с помощью вискозиметра.

Одно из наиболее важных условий отделки – скорость испарения растворителей, которая определяет сроки сушки лакокрасочных покрытий. Скорость испарения (летучесть) растворителя определяется сравнительной продолжительностью испарения данного растворителя по отношению к продолжительности испарения этилового эфира, которая принята за единицу измерения летучести. По летучести растворители разделяют на три группы – легколетучие, среднелетучие и труднолетучие.

Легколетучие растворители при испарении вызывают сильное охлаждение лакокрасочного покрытия, в результате чего на нем конденсируется влага. Присутствие влаги на пленке покрытия вызывает ее побеление и разрушение.

Среднелетучие растворители не вызывают охлаждения поверхности и нарушения пленки, поэтому они применяются наиболее часто.

Труднолетучие растворители вводят в состав лаков и эмалей в небольших количествах вместе со среднелетучими для замедления процесса высыхания пленки, что необходимо для розлива лаков, возможности пользоваться ими более продолжительное время, не боясь преждевременного схватывания.

Большинство растворителей огне– и взрывоопасны. Многие из них токсичны. Наиболее опасными растворителями являются хлорированные и ароматические углеводороды. Из спиртов наиболее токсичен метиловый спирт.

Помимо растворителей и разбавителей, составляющих летучую часть лакокрасочных материалов, есть еще смесевые разбавители.

Разбавители (разжижители) – это вещества, которые применяются преимущественно для доведения высоковязких лаков и красок до рабочей вязкости. В состав разжижителей входят все растворители, которые есть в составе летучей части лакокрасочных материалов.

Охарактеризуем наиболее распространенные растворители, применяемые при отделке столярных изделий.

Растворитель N 646 – смесь сложных эфиров, кетонов, спиртов и ароматических углеводородов. Выпускаются три варианта этого растворителя: прозрачная, бесцветная и слабоокрашенная жидкости. Применяется для разбавления до рабочей вязкости нитролаков и нитроэмалей.

Растворитель N 647 – смесь сложных эфиров, ароматических углеводородов и спиртов. Прозрачная жидкость без видимых взвешенных частиц, бесцветная или слегка желтоватая. Применяется для разбавления нитролаков и нитроэмалей.

Растворитель N 648 – смесь сложных эфиров, ароматических углеводородов и спиртов. Прозрачная бесцветная или слегка желтоватая жидкость без видимых взвешенных частиц.

Растворитель N 648 применяют для разбавления нитроцеллюлозных лаков и эмалей, а также для сглаживания штрихов и царапин после шлифования нитролаковой пленки.

Разбавитель РКБ-1 – смесь ксилола и бутанола (1:1). Прозрачная, бесцветная или желтоватая жидкость без видимых механических включений. Применяют для разбавления эмалей и лаков горячей сушки, приготовленных на основе синтетических мочевиноформальдегидных, мочевинофенолоформальдегидных и меламиноформальдегидных смол.

В качестве растворителей и разбавителей в специальных лакокрасочных материалах можно применять и воду. Ее используют для растворения нитроцеллюлозных, алкидных, полиуретановых, лаков кислотного отверждения, полиэфирных лаков и эмалей.

Пластификаторы вводят в состав полимеров и пленкообразователей для придания им эластичности и понижения температуры, при которой данный полимер приобретает хрупкость. Введение пластификатора увеличивает прочность на удар и обеспечивает большее удлинение при разрыве. Однако пластификатор снижает твердость и прочность покрытия при растяжении.

Пластификаторами служат жидкости с температурой кипения от 200° С и выше. Это многие невысыхающие или медленно высыхающие спирты, эфиры, кетоны, масла и пр. В нитролаках для древесины применяют преимущественно дибутилфталат, трикрезилфосфат, касторовое масло.

ПЛЕНКООБРАЗОВАТЕЛИ

Пленкообразующими называются вещества, которые при нанесении их на поверхность в виде раствора или расплава, образуют при определенных условиях тонкую и прочную пленку, хорошо связанную с материалом изделия. К их числу относятся масла и олифы, смолы природные и синтетические, эфиры целлюлозы, белковые пленкообразователи.

Растительные масла и олифы. Масла подразделяют на высыхающие, невысыхающие и полувысыхающие.

Высыхающими называют растительные масла, которые в результате окисления кислородом воздуха способны образовывать твердые и эластичные пленки (льняное, конопляное, тунговое, перилловое масла). Невысыхающие масла высыхают только под действием сиккативов (ускорителей сушки), образуя при этом липкие пленки (хлопковое и касторовое масла). Полувысыхающие масла сохнут медленно и образуют пленки, которые под влиянием теплоты размягчаются и даже плавятся.

Натуральные растительные масла высыхают в течение длительного времени. В целях ускорения высыхания их перерабатывают в олифы. Олифы приготовляют путем нагревания высыхающих масел с оксидами металлов (сиккативами) или путем оксидации (продувания через масло воздуха).

Олифы, приготовленные из чистых льняного, конопляного и подсолнечного масел с добавлением некоторого количества тунгового или хлопкового масла, называют натуральными. Натуральные олифы – высококачественный пленкообразующий материал, они дают стойкие покрытия.

К полунатуральным относят олифы оксоль и сульфооксоль. Олифа оксоль представляет собой сгущенное нагреванием и оксидацией масло с сиккативом, разведенное потом до рабочей вязкости уайт-спиритом. Состав олифы оксоль (в процентах): масло льняное – 50, сиккатив – 3, уайт-спирит – 47.

Олифа сульфооксоль отличается от олифы оксоль тем, что для ее приготовления берут менее уплотненное масло, обработанное для повышения вязкости серой.

Натуральные высыхающие растительные масла для приготовления олиф дефицитны. Поэтому созданы искусственные олифы – глифталевая и пентафталевая, представляющие 50%-ные растворы глифталевой смолы средней жирности или жирной пентафталевой смолы в уайт-спирите с добавлением сиккатива. К искусственным олифам относятся также: сланцевая, солевая нафтенатная, солевая оксикарбоновая и синтетическая модифицированная.

Смолы природные и синтетические. В зависимости от происхождения смолы разделяются на спирторастворимые (шеллак, сандарак, бензое, мастикс, манильский копал, канифоль) и маслорастворимые (копалы, янтарь, продукты переработки канифоли).

Шеллак – продукт переработки насекомыми природной смолы некоторых тропических растений, произрастающих в Индии, на Суматре и др. Шеллак имеет вид чешуек. Температура плавления шеллака 115-120° С, цвет – от светло-желтого до темно-коричневого. Применяемый в производстве шеллак содержит около 85% смолы, до 15% шеллачного воска, примеси канифоли и красящих веществ.

Шеллачные пленки придают древесине золотисто-коричневый оттенок. Для получения бесцветных отделочных пленок используют растворы из отбеленной смолы шеллака. (Отбеленный шеллак хранят в темноте, так как на свету он теряет способность растворяться.)

Сандарак – смола деревьев хвойных пород, произрастающих в Африке и Австралии. Сандарак представляет собой твердые зерна светло-желтого цвета, красноватый оттенок имеют зерна низших сортов.

Плавится сандарак при температуре 110-145° С, растворяется в этиловом спирте, серном эфире, частично – в скипидаре. До недавнего времени сандарак считался лучшей смолой для приготовления спиртовых лаков для отделки щипковых музыкальных инструментов. Эти лаки образуют твердые покрытия (более хрупкие, чем шеллачные), обладающие хорошими резонансными свойствами. Сейчас эти лаки заменяют нитроцеллюлозными.

Бензое, или бензойная смола, – продукт выделения дерева, произрастающего в Индии, на о. Ява, Суматра и др. Температура плавления 75-90° С. Растворяется в этиловом спирте, частично – в скипидаре и бензоле.

Бензойная смола используется для приготовления спиртовых лаков, обладающих эластичностью, и спиртовых политур, используемых с шеллачными на заключительных этапах полирования древесины.

Канифоль получают из смолы хвойных деревьев – живицы. На перерабатывающих заводах из смолы получают скипидар и твердую стекловидную массу – канифоль. Температура плавления канифоли 55-6О° С.

Канифоль содержит свободные кислоты, которые отрицательно влияют на качество покрытия. Для улучшения свойств канифоли ее сплавляют с 6%-ми гашеной извести в 20% оксида цинка, что снижает кислотность и повышает температуру плавления до 110°С. Полученный таким образом продукт называют резинатом канифоли.

При обработке канифоли глицерином получают эфир канифоли, называемый эфиром гарпиуса, который представляет собой прозрачную смолу с температурой плавления 70° С. Эфир гарпиуса растворяют в масле и спиртобензольной смеси для получения лака.

Янтарь – смола хвойных деревьев, длительное время пролежавшая в морской воде. Добывают на южном берегу Балтийского моря. Цвет янтаря – желтый различных оттенков. Температура плавления 250-400° С. Растворяется в спирте, эфирных маслах. Применяют для изготовления высококачественных лаков, заменяющих копаловые.

Копалы – ископаемые смолы растительного происхождения, пролежавшие долгое время в земле. Они добываются в Африке, Америке и Австралии. Температура плавления высокоплавких копалов 270-360° С, низкоплавких – 140-180° С. Цвет копалов – от белого до темно-коричневого. Пленки копалов прочны, тверды, упруги, глянцевиты, стойки к воде, теплоте, кислотам и щелочам. Растворяются копалы в этиловом и метиловом спиртах, эфирах, ацетоне, льняном масле и других растворителях. Растворы копала обладают высокой адгезией.

Синтетические смолы в зависимости от метода получения разделяют на полимеризационные (полученные с помощью реакции полимеризации) и поликонденсационные (полученные с помощью реакции поликонденсации).

К первым относятся: перхлорвиниловые, поливинилацетатные, полистирольные, полиуретановые и др. Перхлорвиниловая смола представляет собой хлорированный поливинилхлорид. У нее лучшие растворимость и адгезия, чем у нехлорированной. Перхлорвиниловые смолы растворимы в ацетоне, ацетатных растворителях, ароматических и хлорированных углеводородах. Образуют вязкие растворы, поэтому приготовленные на них лаки и эмали имеют невысокую (не более 20%) концентрацию смолы.

Покрытия на основе перхлорвиниловых смол атмосферостойки. Недостатки – отсутствие блеска у эмалей, невысокая термостойкость, слабая адгезия к металлам. В деревообработке перхлорвиниловые эмали применяют в качестве атмосферостойких покрытий для окраски товарных вагонов, контейнеров.

Поливинилацетатная смола – полимер, полученный полимеризацией сложного эфира уксусной кислоты и винилового спирта (винилацетата). Эта смола растворима в этиловом и метиловом спиртах, ацетатных растворителях, ароматических углеводородах.

Поливинилацетат обладает хорошей адгезией с древесиной и светостойкостью, но поливинилацетатные покрытия водопроницаемы.

Полистирольные смолы – продукты полимеризации стирола. Полистирол обладает малой адгезией, образует хрупкие пленки, растворяется в ограниченном числе растворителей, поэтому полистирольные лаки в чистом виде используют редко. Большее применение нашли сополимеры стирола с другими пленкообразователями. Сополимеризацией стирола и дивинила (бутадиена) получают дивинилстирольные каучуки. Латексы (водные эмульсии) таких каучуков применяют для приготовления водоэмульсионных растворов (красок), используемых в строительстве для внутренних работ по штукатурке, древесине и т. п. Эти краски обладают высоким содержанием сухого остатка (свыше 50%), сохнут при температуре 18-20°С около 6 ч и образуют покрытия, прочные к истиранию и действию химических веществ.

Широкое применение находят продукты сополимеризации стирола с растительными маслами (масляно-стирольные смолы) и алкидными смолами (алкидно-стирольные смолы). Масляно-стирольные смолы обладают хорошим блеском и ускоренным по сравнению с маслами высыханием. Алкидно-стирольные смолы растворяются в скипидаре, уайт-спирите. В зависимости от содержания стирола они проявляют разные свойства. Например, с увеличением содержания стирола увеличивается скорость высыхания и водостойкость покрытий.

Смолы, содержащие 10 % стирола, применяют для окраски внутри помещений, а также в качестве связующего в грунтовках. Смолы, содержащие свыше 30% стирола, могут применяться для наружных покрытий. Приготовленные на них лаки и эмали при рабочей вязкости имеют высокий процент сухого остатка (до 40% в лаке), высыхают при температуре 18-20° С в течение нескольких часов и образуют твердые, водостойкие покрытия.

Полиуретановые смолы. Полиуретанами называются продукты, получаемые в результате сополимеризации полиизоцианатов с соединениями, содержащими гидроксильные группы. Покрытия, образованные лакокрасочными материалами на основе полиуретановых смол, имеют высокую адгезию с древесиной, металлами и другими материалами, хорошо заполняют поры древесины, имеют высокую твердость и в то же время эластичны, стойки к истиранию, водо-, тепло– и атмосферостойки.

К поликонденсационным смолам относятся фенолоформальдегидные, мочевино– и меламиноформальдегидные, полиэфирные, эпоксидные и др.

Фенолоформальдегидные смолы – продукты конденсации фенолов с формальдегидом. В зависимости от соотношения взятых для конденсации фенола и формальдегида и вида катализаторов получают фенольные смолы, различные по свойствам. К их числу относятся термопластичные смолы, термореактивные и модифицированные канифолью фенолоформальдегидные смолы (синтетические копалы). Фенольные смолы образуют прочные прозрачные, но несветостойкие пленки.

Мочевино– и меламиноформальдегидные, или карбамидные, смолы получают из мочевины (карбамида) или меламина и формальдегида. Для приготовления лаков используют растворимые в органических растворителях и совмещающиеся с маслами и пластификаторами модифицированные бутанолом мочевиноформальдегидные смолы. На основе растворов этих смол и пластичных алкидных смол получают лаки и эмали, образующие свето-, тепло-, водо– и морозостойкие, покрытия с хорошими механическими свойствами.

Полиэфирные смолы – продукты конденсации многоатомных спиртов (глицерин и др.) и многоосновных кислот (фталевая и др.). Полиэфирные смолы растворяются в стироле и используются для приготовления полиэфирных лаков, образующих покрытия с высокими физико-механическими свойствами.

Эпоксидные смолы – синтетические смолы, полученные путем конденсации соединений, содержащих концевую эпоксигруппу с гидроксилсодержащими веществами (многоатомными фонолами и спиртами).

Эпоксидные смолы термопластичны и растворимы в кетонах, гликолях, смесях спиртов с ароматическими углеводородами. Пленки эпоксидных смол обладают хорошими электроизоляционными свойствами, химической стойкостью и адгезией со многими материалами. На эпоксидных смолах можно готовить лаки и эмали холодного и горячего отверждения.

Эфиры целлюлозы – продукт, полученный путем обработки целлюлозы смесью азотной и серной кислот. Продукт, содержащий 10-12% азота, называется нитроцеллюлозой или коллоксилином, который и применяется для производства нитролаков и нитроэмалей. Лаковый коллоксилин хорошо растворяется в кетонах и сложных эфирах. Коллоксилин нашел широкое применение для производства нитролаков и нитроэмалей. Недостаток коллоксилина и лаков на его основе – высокая огнеопасность.

Белковые пленкообразователи. К белковым пленкообразователям относятся глютин и казеин.

Глютин – продукт гидролиза белка коллагена, содержащегося в шкуре и костях животных, рыбьей чешуе. Гигроскопичен, во влажном состоянии легко загнивает, набухает в холодной воде и растворяется в ней при нагревании. Образуемые глютином пленки отличаются хрупкостью. В качестве пленкообразователя глютин примененяется для приготовления клеевых красок для окраски потолков и стен внутри помещений, а также шпатлевок и грунтовок по древесине.

Лучшим из белковых пленкообразователей является казеин – высокомолекулярное белковое соединение, содержащееся в молоке животных. Растворы казеина с бурой, кальцинированной и каустической содой, с аммиаком дают растворимые в воде пленки, а растворы казеина с известью образуют нерастворимые пленки, хотя и набухающие в воде. Казеин применяется в производстве красок для кожи и фасадов зданий, шпатлевок и грунтовок для древесины.

ГРУНТОВКИ

Грунтовки – это составы, образующие нижний слой отделочного покрытия, а процесс нанесения грунтовок называется грунтованием.

Назначение грунтовок – пропитать поверхностный слой древесины, чтобы сделать его твердым и плотным, заполнить поры древесины, обеспечить высокую адгезию с последующим лаковым покрытием и снизить расход лаков. Грунтовочные составы представляют собой растворы смол, нитроцеллюлозы и пластификаторов, растворителей. Они должны легко наноситься на поверхность древесины, быстро высыхать, легко шлифоваться, не растворяться при нанесении на них жидких лаков.

Грунтовки подразделяют на столярные и малярные. Столярные грунтовки – грунтующие составы, наносимые на поверхность под прозрачные лакокрасочные покрытия. При этом грунтовки не должны перекрывать текстуру древесины.

Грунтовки изготовляются бесцветными и подкрашенными. В их состав входят в качестве пленкообразователей смолы, клеи, олифы; в качестве наполнителей – пемза, каолин, тальк, трепел, мел, крахмал, стеклянная или древесная мука; в качестве растворителей и разбавителей – скипидар, уайт-спирит, специальные растворители нитролаков, вода; в качестве пластификаторов – вазелиновое масло, глицерин; в качестве красителей для подкраски – гуминовые и синтетические красители.

Для прозрачной отделки древесины выпускаются следующие столярные грунтовки.

Нитроцеллюлозная грунтовка НЦ-48 – раствор лакового коллоксилина и пластификатора в смеси летучих органических растворителей. До рабочей вязкости доводится растворителем N 646. Применяется для грунтовки под нитроцеллюлозные лаки. Наносится методом распыления.

Нитроцеллюлозная грунтовка ДЛ-113 – раствор нитроцеллюлозы, смол и пластификаторов в смеси органических растворителей с добавлением каолина.

Нитроцеллюлозная грунтовка (фоновый грунт) НЦ-0205 – суспензия пигментов в растворе нитроцеллюлозы, смол, пластификаторов и кислотного отвердителя в смеси органических растворителей. Применяется для имитационной отделки необлицованных древесностружечных плит, предварительно обработанных полиэфирной шпатлевкой.

Нитроцеллюлозная грунтовка НЦ-0140 – суспензия пигментов в растворе нитроцеллюлозы, смол, пластификаторов и красителей в смеси органических растворителей. Применяют для поверхностного тонирования поверхностей, облицованных строганым шпоном. Наносят ее на вальцовых станках.

Нитроцеллюлозная грунтовка НЦ-0127 – суспензия пигментов в растворе нитроцеллюлозы, смол, пластификаторов и кислотного отвердителя в смеси органических растворителей. Выпускается разных цветов. Применяется для создания фона при имитационной отделке деталей из необлицованных древесностружечных и древесноволокнистых плит по предварительно нанесенной на поверхность нитроцеллюлозной или эпоксидной шпатлевке. Наносится методом облива или распыления.

Нитроцеллюлозная грунтовка НЦ-0135 – суспензия суховальцованных паст в растворе коллоксилина и алкидной смолы в смеси органических растворителей. Применяется для имитационной отделки древесноволокнистых плит. Наносится на вальцовых станках.

Нитрокарбамидная грунтовка НК – смесь мочевиноформальдегидной смолы, раствора канифоли в скипидаре и нитролака НЦ-222. Предназначена для грунтовки под нитроцеллюлозные лаки, имеет хорошую адгезию с древесиной и лаком, не вызывает набухания древесины и хорошо проявляет ее текстуру. Может наноситься методом облива, распыления, вальцевания или втирания тампоном. Поверхность после сушки необходимо шлифовать.

Грунтовка казеиновая "под орех" – тонко растертая смесь пигментов с эмульсией из масла и казеинового раствора. До рабочей вязкости разбавляют водой. Применяют для грунтования под различные лаки. Наносят кистью или пульверизатором.

Канифольно-казеиновая грунтовка N 238 – раствор казеина и канифоли в водной смеси щелочей и спиртов. До рабочей вязкости доводится водой. Бывает бесцветная и подкрашенная под орех, красное дерево, дуб. Применяется для грунтования под нитролаки. Наносится тампоном с последующим протиранием.

Полиэфирная грунтовка ГПФ-03 – пастообразная масса на основе ненасыщенной полиэфирной смолы, наполнителей, фотосенсибилизатора и красителей. Применяется под различные лаки. Наносят на поверхность на вальцовых станках.

Полиэфирная грунтовка ПЭ-0155 – структурированная аэросилом ненасыщенная полиэфирная смола, в которую может быть введен краситель. Применяют для грунтования под полиэфирные лаки при отделке способом "мокрый по мокрому". Содержит в своем составе фотосенсибилизатор, отверждается под действием ультрафиолетовых лучей. Наносится на вальцовых станках.

Полиэфирная грунтовка ПЭ-0129 – вязкая дисперсия наполнителей в растворе полуфабрикатного полиэфирного лака, содержащая фотоинициатор. Применяется для грунтования щитовых деталей, облицованных строганым или синтетическим шпоном на основе пропитанных бумаг, под полиэфирные лаки. Отверждается под действием ультрафиолетовых лучей. Наносится на вальцовых станках.

Полиэфирная грунтовка ПЭ-0211 – суспензия аэросила в растворе стирола и ненасыщенной полиэфирной смолы с целевыми добавками. Применяется для грунтования поверхностей под полиэфирные лаки импульсно-лучевой и терморадиационной сушки, а также лаки воздушной сушки. Наносится на вальцовых станках.

Полиэфирная грунтовка ПЭГР-2 – дисперсная система, включающая полуфабрикатный полиэфирный лак, аэросил и метилвинилаэросил. Применяют для грунтования поверхностей под полиэфирные лаки электронной или воздушной сушки.

Для деталей и изделий, подлежащих отделке нитролаками и мочевиноалкидными лаками в электростатическом поле токов высокого напряжения, применяют составы электропроводящих грунтовок. Например, смесь поливинилацетатной дисперсии, олифы оксоль, бутилового спирта или уайт-спирита, поверхностно-активного вещества, ортофосфорной кислоты и воды. Грунтовка повышает электропроводность поверхностных слоев древесины.

Много грунтовочных составов готовится на месте потребления. Например, грунтовочный состав ПС-1 – раствор полуфабрикатной основы ПМ-1 и смолы М-19-62. До рабочей вязкости состав разбавляют водой. Применяется для грунтования поверхностей под полиэфирный лак ПЭ-251, наносимый в электростатическом поле. Наносится тампоном.

Малярные грунтовки – грунтовочные составы, наносимые на поверхность под непрозрачные лакокрасочные покрытия. Малярные грунтовки могут иметь в своем составе компоненты, закрывающие текстуру древесины. Они состоят из пигментов, наполнителей (или без них), пленкообразующих веществ и растворителей.

Пигментами служат охра, железный сурик, пленкообразующими веществами – клеи, олифы, смолы, лаки. Применяют малярные грунтовки под масляные краски и нитроэмали.

Клеевые, казеиновые и канифольно-казеиновые грунтовки менее стойки, чем масляные и лаковые.

Водноэмульсионная глифталевая грунтовка N 186 состоит из пигментов и наполнителей, затертых с водной эмульсией глифталевого лака. Наносится методом облива.

Глифталевая ГФ-032 состоит из смеси пигментов и наполнителей, затертых на глифталевом лаке.

Выпускаются специальные химически стойкие перхлорвиниловые грунтовки.

ПОРОЗАПОЛНИТЕЛИ

Порозаполнители – это составы, предназначенные для втирания в поры древесины, чтобы закрыть их перед нанесением прозрачных покрытий, и образующие, как и грунты, нижний слой лакокрасочного покрытия. Процесс нанесения порозаполнителей называется порозаполнением. Слой порозаполнителя способствует сокращению расхода лакокрасочных материалов и уменьшению проседания покрытия при эксплуатации изделий. Порозаполнители могут быть бесцветными и подкрашенными.

Порозаполнители наносят на предварительно загрунтованную или незагрунтованную поверхность.

Порозаполнитель состоит из жидкой части (раствора пленкообразующего, сиккативов и пластификаторов в смеси летучих растворителей) и наполнителя. Жидкая часть предназначена для связывания наполнителя и проявления текстуры древесины, придания порозаполнителю эластичности и создания тонкого лакового слоя на поверхности.

Требования к наполнителю. Он не должен быть крупнозернистым, так как это препятствует втиранию его в мелкие поры, и слишком мелкозернистым, так в этом случае наполнитель плохо заполняет поры и дает большую объемную усадку.

Порозаполнители втирают на плоскополировальных машинах, имеющих шайбы или тампоны для втирания порозаполнителя, и вальцово-ракельных, снабженных вальцами и ракелями. Порозаполнители втирают также вручную тампонами или шпателями.

Порозаполнители вуалируют текстуру древесины, поэтому излишки материала необходимо снимать, а поверхность изделия протирать.

При длительном хранении порозаполнитель расслаивается, в нем образуется плотный, трудно размешиваемый осадок. По этой причине порозаполнители приготовляют в небольших количествах.

Порозаполнители, выпускаемые промышленностью, поставляют в виде двух компонентов – раствора пленкообразователя и наполнителя. Смешивают компоненты перед употреблением.

ШПАТЛЕВКИ

Шпатлевки – это лакокрасочные составы, предназначенные для выравнивания поверхности под непрозрачное покрытие. Шпатлевки представляют собой смеси минеральных наполнителей и пигментов с растворами пленкообразующих и летучих растворителей с добавлением пластификатора. Процесс нанесения шпатлевки на отделываемую поверхность называется шпатлеванием, а ручной инструмент, применяемый для этой цели, – шпателем.

Требования к шпатлевкам для древесины. Они должны быть однородными по составу и содержать высокодисперсные наполнители; обладать хорошей адгезией с древесиной и с последующими слоями лакокрасочного покрытия; легко наноситься шпателем или распылением, образуя ровное покрытие, не подвергающееся растрескиванию и усадке; быть водостойкими; быстро высыхать и легко шлифоваться.

Шпатлевки подразделяют на густые, предназначенные для заполнения углублений, трещин, впадин (местное шпатлевание), и жидкие, применяемые для сплошного выравнивания мелких неровностей по всей поверхности изделия (сплошное шпатлевание). По составу пленкообразующих веществ шпатлевки подразделяют на масляные, клеевые, лаковые, нитроцеллюлозные, полиэфирные. В качестве наполнителей в шпатлевках применяют мел, шпат, каолин, барит.

Масляные шпатлевки водостойки, но медленно сохнут и имеют недостаточную адгезию с древесиной. Применяют их под масляные краски и эмали. Их легко приготовляют на месте потребления, смешивая измельченный мел с клеевым раствором и олифой.

Лаковые, клеевые и нитроцеллюлозные шпатлевки содержат большое количество летучих растворителей и поэтому дают значительную усадку при высыхании. Для получения ровной поверхности эти шпатлевки требуют многоразового нанесения.

Промышленность выпускает лаковые шпатлевки на основе алкидного или масляного лака – ЛШ-1, ЛШ-2, N 175. В состав шпатлевок ЛШ-1 и ЛШ-2 входят алкидный или масляный лак, пигменты, наполнитель. Они применяются для шпатлевания загрунтованных грунтом N 138 внутренних деревянных поверхностей железнодорожных и трамвайных вагонов. Наносят их шпателем. Толщина слоя 300 мкм, время сушки при температуре 18-20°С 4 ч, при температуре 100-110°С – до 1 ч. Покрытие шлифуется пемзой или крупнозернистой шлифовальной шкуркой.

Шпатлевка N 175 на глифталевом лаке N 154, наносится методом распыления. До рабочей вязкости шпатлевку доводят толуолом, ксилолом или сольвентом. Время сушки при температуре 18-20° С до 24 ч. Шпатлевку можно использовать под любые грунты и эмали.

Клеевые шпатлевки готовятся на месте потребления смешиванием наполнителей с 30-35%-ным клеевым раствором. Для придания пластичности и прочности в смесь добавляют 15-20% олифы. Клеевые шпатлевки имеют лучшую адгезию с древесиной и быстрее сохнут, чем масляные, однако покрытия более хрупки и неводостойки. Клеевые шпатлевки применяют под любые грунты и эмали, а наносят шпателем.

Нитроцеллюлозные шпатлевки наносят под нитроэмали. Они представляют собой густую массу красно-коричневого, защитного или желтого цвета, содержащую не менее 70% сухих веществ. Их применяют для заделки мелких дефектов, наносят шпателем. При загустении до рабочей вязкости доводят растворителями NN 646 и 647. Время сушки температуре 2,5 ч.

Нитрошпатлевка НЦ-0038 содержит около 70 % сухих веществ. Применяется для сплошного шпатлевания изделий распылением, используется под нитроэмалевые покрытия. Время сушки – до 2,5 ч.

Шпатлевка ПЭ-0025 предназначена для шпатлевания изделий при отделке их полиэфирными, нитроцеллюлозными, глифталевыми эмалями и красками на основе поливинилацетатной дисперсии. Шпатлевка представляет пастообразную массу, состоящую из полиэфирного лака ПЭ-220 с наполнителями. Перед применением готовят рабочий раствор: вводят нафтенат кобальта, тщательного перемешивают и тогда добавляют гидроперекись кумола. Впрок эту шпатлевку не готовят, так как пригодность рабочего состава при температуре 18-20°C дo 20 ч. Наносится методом облива или распыления в два слоя с сушкой после первого покрытия. Выдержка между первым и вторым покрытием при температуре 18-20°С до 15-30 мин. После второго нанесения сушат шпатлевку при температуре 60-70°С до 3 ч.

Алкидно-стирольная шпатлевка МС-00-6 используется для заделывания мелких дефектов. Ее доводят до рабочей вязкости ксилолом. Шпатлевку МС-00-6 применяют под эмали. Время сушки – 15-20 мин. (Дает значительную усадку.)

Перхлорвиниловая шпатлевка ХВ-00-5 (ХВ-00-4) предназначена для шпатлевания изделий, отделываемых перхлорвиниловыми эмалями АС-72 и ХВ-124. Применяется для сплошного шпатлевания, наносится методом распыления. До рабочей вязкости шпатлевку доводят растворителем Р-4 и разжижителем Р-5. Время сушки – до 2 ч.

Эпоксидная шпатлевка ЭП-0010 предназначена для сплошного и местного шпатлевания. Поставляется в виде основы и отвердителя. Пригодность раствора после введения отвердителя 2,5-3 ч для жидкой шпатлевки, наносимой распылением, и 1-1.5 ч для густой шпатлевки, наносимой шпателем. Время сушки 24 ч. Надо иметь в виду недостатки этой шпатлевки: токсичный отвердитель; образование пленки, не обладающей адгезией с последующими эмалевыми покрытиями. Для повышения адгезии с эмалями на слой шпатлевки наносят слой грунтовки ГФ-020, которая имеет хорошую адгезию со шпатлевкой и эмалями.

Мочевиноалкидная шпатлевка МЧ-0054 состоит из растворов алкидной и мочевиноформальдегидной смол в летучих органических растворителях, пигмента, наполнителей, с добавкой кислотного отвердителя и малолетучих органических растворителей. Используется для доводки шлифованных древесноволокнистых плит перед нанесением лакокрасочных материалов.

Карбамидная шпатлевка готовится на основе мочевиноформальдегидной смолы МФ-17 с добавлением олифы оксоль и наполнителя. Отверждается при содействии 10%-ого раствора щавелевой кислоты. Пригодность шпатлевки с отвердителем при температуре 18-20°С 1,5.-.2 ч. До рабочей вязкости шпатлевку разводят водой. Наносят методом распыления. Время сушки 1,5.-.2 ч.

Полиэфирная шпатлевка ПЭ-0048 отверждается ультрафиолетовыми лучами. Состоит из полуфабрикатного лака ПЭ-0156 и наполнителей. Применяют для сплошного шпатлевания древесностружечных плит при имитационной отделке. Наносят вальцами, расходуя 70-120 г/м2. Время сушки – 30-50 с.

Полиэфирная шпатлевка ПЭ-0059 также отверждается ультрафиолетовыми лучами. Состоит из наполнителей с раствором ненасыщенной полиэфирной смолы в стироле с добавкой фотосенсибилизатора. Ее применяют для нанесения на необлицованные поверхности древесностружечных плит под имитационную отделку.

Используюся и замазки. Замазка – это паста, применяемая для заполнения трещин и впадин на поверхности изделия, предназначенного к непрозрачной или прозрачной отделке. Замазки готовят на месте потребления, используя клей, олифу, смолу, лак и в качестве наполнителя – мел, древесную муку, мелкие опилки и т.п. При необходимости тонирования в замазки вводят пигменты или красители.

Наиболее практичные замазки для древесины карбамидно– и карбинольно-древесные, состоящие из 70 мас. ч. карбамидного клея и 30 мас. ч. древесной муки (опилок). Отверждаются при температуре 18-23°C.

Если требуется быстро твердеющая замазка, магнезиально-каустический порошок размешивают в водном растворе хлористого магния.

Если изделие готовится под прозрачную отделку, замазку готовят на соответствующем лаке, смешивая его с мелкими опилками той породы дерева, из которой сделано изделие.

ЛАКИ

Лаки – это жидкие растворы пленкообразующих веществ в органических растворителях, способные при нанесении их на поверхность образовывать твердое блестящее или матовое покрытие с хорошей адгезией к материалу изделия.

По характеру пленкообразования лаки делятся на две группы:

– образующие пленки за счет улетучивания растворителей (спиртовые, нитроцеллюлозные);

– образующие пленки за счет химических реакций полимеризации и поликонденсации, в результате чего лаки переходят в нерастворимое состояние (масляные, полиэфирные, мочевиноформальдегидные).

Требования к лакам. На поверхности покрытого лаком изделия должен получаться равномерный по толщине, цвету и блеску слой, обладающий хорошей адгезией с древесиной, слоями грунтовок, порозаполнителей, шпатлевок.

Называют лаки по растворителям (спиртовые) и по пленкообразующим веществам (масляные, нитроцеллюлозные, полиэфирные, полиуретановые).

Спиртовые лаки. Основной растворитель для этой группы лаков – этиловый спирт. Пленки спиртовых лаков образуются при испарении растворителя и могут быть снова растворены в нем. Спиртовые лаки наносят кистью или тампоном. Они образуют тонкую, прозрачную пленку с высоким блеском, но недостаточно водо– и морозостойкую. Для получения покрытия толщиной 20-30 мкм надо наносить значительное количество слоев, что с учетом недостаточной прочности пленок является причиной ограниченного применения спиртовых лаков.

Производятся спиртовые лаки шеллачные, канифольно-шеллачные, канифольные, карбинольные. Наибольшее применение нашел шеллачный лак, в значительно меньшей мере – идитольный. Лак спиртовой шеллачный мебельный – это 30-35%-ный раствор шеллака в этиловом спирте с добавкой (или без) канифоли. Представляет собой мутную жидкость коричневого цвета.

Шеллачные лаки образуют быстросохнущие (продолжительность сушки при температуре 18-20°С не более 2 ч.), твердые, эластичные покрытия, легко полирующиеся до зеркального блеска. Недостаток – низкая водо– и морозостойкость.

Лак спиртовой идитольный – раствор новолачной смолы (идитола и канифоли) в этиловом или бутиловом спирте. Жидкость светло-желтого или темно-желтого цвета. Продолжительность сушки не более 2 ч. Вырабатывают идитольные лаки NN 1 и 4 с добавлением анилиновых красителей. Идитольные лаки обладают низкой светостойкостью – покрытие со временем приобретает красный цвет.

Наносят спиртовые лаки тампоном или методом распыления.

Масляные лаки – это растворы твердых смол (природных или синтетических) и высыхающих масел с добавкой сиккативов и смеси летучих органических растворителей. Для их приготовления в качестве основных компонентов применяют льняное, конопляное и тунговое высыхающие масла, в качестве смол – канифоль, копалы и глифталевые смолы. Растворителями служат скипидар, уайт-спирит, ксилол.

Пленки масляных лаков обладают хорошей эластичностью, морозо– и водостойкостью.

Сохнут масляные лаки очень медленно (48 ч и более), для сокращения сроков сушки в их состав вводят специальные вещества – сиккативы – в количестве не более 7-10% массы масел. Но и в этом случае сроки сушки масляных лаков в несколько раз превышают сроки сушки нитро– или шеллачных лаков, что в основном и ограничивает их применение.

Масляные лаки наносят кистью, тампоном или распылением.

Промышленность производит масляные лаки общего потребления и специальные. Для отделки изделий из древесины применяют преимущественно лаки общего потребления светлые ПФ-283 и ГФ-166. К специальным относятся лак N 350 – для полов, N 74 – для шпатлевок, N 331 – для внутренних работ.

Нитроцеллюлозные лаки (нитролаки) – это растворы лакового коллоксилина различных марок, смол и пластификаторов в смеси летучих органических растворителей. Применяются при отделке столярных изделий.

В результате динамичного испарения растворителей нитролаковые покрытия быстро высыхают, образуя твердые, стойкие и эластичные пленки, которые поддаются полировке. Улетучивание растворителей происходит при температуре 18-20°С, при искусственной сушке при температуре 35-50°С процесс улетучивания растворителей значительно ускоряется .

Нитролаки подразделяются на лаки прозрачные холодного нанесения (НП-218, НЦ-221, НЦ-222, НЦ-224, НЦ-2102, НЦ-2105); горячего нанесения (НЦ-223, НЦ-228, НЦ-27); матирующие (НЦ-243, НП-49, ТКМ-25/26); кислотного отверждения прозрачные (НЦ-241) и матирующие (НЦ-241М, НЦ-2101).

Прозрачные нитролаки образуют блестящие прозрачные покрытия, сохраняющие естественный цвет и текстуру древесины.

У нитролаков холодного нанесения более низкий процент пленкообразующих (17-25%), а у нитролаков горячего нанесения 33-35% пленкообразующих. Этим объясняется, что для получения лаковой пленки одной и той же толщины надо наносить больше слоев нитролака холодного нанесения, чем горячего.

До рабочей вязкости нитролаки холодного нанесения доводят растворителями и разбавителями, нитролаки горячего нанесения – нагреванием до температуры 70-75°С.

Матирующие нитролаки образуют на поверхности матовые шелковистые покрытия, частично вуалирующие цвет и текстуру древесины. Достигается этот эффект за счет содержащихся в лаке восковых веществ или мелкозернистых наполнителей. В отечественных лаках матирующие свойства лаку придает стеарат цинка, вводимый в лак в количестве 5-10 % от пленкообразующих веществ. Стеарит цинка растворяется в ароматических углеводородах при подогреве и выпадает из раствора при охлаждении.

Срок хранения нитролаков – не менее 6 месяцев.

Для повышения морозо-, водо– и химической стойкости в состав нитролаков кислотного отверждения вводят карбамидные смолы. К этому типу лаков относятся прозрачный лак НЦ-241 и матирующие НЦ-241М, НЦ-2101.

Лак НЦ-241 Этот лак светлый, прозрачный; его можно наносить на отбеленную поверхность, а также на поверхность, окрашенную водными растворами красителей. Однако он значительно проседает в поры древесины, поэтому его рекомендуется использовать для отделки мелкопористых пород.

Лак НЦ-2101 выпускается разных тонов – от бесцветного до песочного. Используется для окончательной отделки древесноволокнистых плит.

Лаки кислотного отверждения (алкидно-мочевинные) – растворы мочевиноформальдегидных или меламиноформальдегидных смол, пластифицированных алкидной смолой, в смеси органических растворителей (бутанола, уайт-спирита и этилового спирта). Алкидная смола в состав лаков вводится для снижения их хрупкости. Эти лаки образуют покрытия повышенной морозо-, водо– и светостойкости.

Пленка образуется под действием кислотного отвердителя – раствора соляной, серной, азотной или другой кислоты.

Выпускается несколько видов алкидно-мочевинных лаков: МЧ-22 (для строительных деталей); МЧ-52 (для лыж, мебели); МЛ-2111М (матовый для мебели); МЛ-2111ПМ (для отделки пленочных материалов).

МЧ-22 – раствор мочевиноформальдегидной смолы, пластифицированной алкидной смолой, в бутаноле и уайт-спирите. В качестве отвердителя используется 7%-ный раствор соляной кислоты в бутаноле. Кислотный отвердитель и основу лака смешивают перед употреблением в соотношении 6:94. Лак наносят вальцами.

МЧ-52 – раствор мочевиноформальдегидной смолы и мягкой глифталевой смолы в смеси бутанола, сольвента, этилового спирта и уайт-спирита. Отвердителем служит 3,5-4%-ный раствор соляной кислоты в разбавителе РКБ-2. Этот разбавитель используют и для доведения лака до рабочей вязкости. Отвердитель вводят в лак количестве 7 мас. ч. на 93 мас. ч. лака. Лак МЧ-52 наносят распылением и в электрическом поле токов высокого напряжения.

Лак МЛ-2111М – смесь полуфабриката лака и кислотного отвердителя. Полуфабрикат лака представляет собой дисперсию матирующей добавки и аэросила в смеси алкидной и мочевино– и меламиноформальдегидной смол в органических растворителях. Кислотный отвердитель – раствор кислоты в бутаноле. Отвердитель и полуфабрикат лака смешивают в соотношении 1,5:10. Лак наносится распылением или обливом.

Лак МЛ-2111ПМ содержит 10% отвердителя по отношению к полуфабрикату, наносят вальцами.

Полиэфирные лаки делятся на две группы – парафинсодержащие и беспарафиновые.

Парафинсодержашие лаки – это растворы ненасыщенных полиэфирных смол в стироле. Процесс пленкообразования происходит в результате реакции сополимеризации между ненасыщенной полиэфирной смолой и стиролом. Стирол сначала растворяет полиэфирную смолу, а затем входит в состав твердой лаковой пленки. Отверждение пленки происходит в присутствии катализатора (органической перекиси). Для ускорения реакции в состав лака вводят – нафтенат или линолеат кобальта.

Парафин в качестве добавки создает на поверхности покрытия тонкий защитный слой, препятствующий испарению стирола из пленки и предотвращающий попадание кислорода воздуха внутрь пленки, что важно, так как кислород препятствует реакции полимеризации.

Парафинсодержащий полиэфирный лак ПЭ-246 состоит из четырех компонентов: полуфабрикатного лака ПЭ-246, 3%-ного раствора парафина в стироле, ускорителя (стирольный раствор нафтената кобальта) и инициатора циклонокса или 50%-ного раствора перекиси циклогексанона.

Лак наносят методом облива на двухголовочной лакообливной машине. В первую головку подают состав (мас. ч.): основы лака – 100, инициатора – 6 и раствора парафина в стироле – 1. Во вторую головку машины подают состав (мас. ч.): основы лака – 100, ускорителя – 2, раствора парафина в стироле – 1. Оба состава разводят ацетоном до рабочей вязкости. Покрытия хорошо шлифуются и полируются.

Отделочный материал на основе полиэфирного лака ПЭ-246 с диаметом "Х". Диамет "Х" – это порошок или гранулы от желтовато-серого до коричневато-серого цвета. Диамет в количестве 0,25-0,3% от массы лака растворяется в ацетоне и вводится в основу лака ПЭ-246 при тщательном перемешивании непосредственно перед употреблением.

Введение в лак диамета "Х" позволяет сократить время межслойной желатинизации покрытий с 18-25 до 8-10 мин в случае работы на отдельных лакообливных машинах и до 2-3 мин при работе способом "мокрый по мокрому". Сокращается время выдержки до начала следующей операции, время до полирования покрытий уменьшается с 24 до 2 ч.

Для лакирования должно быть приготовлено два рабочих состава: первый: лак с диаметом "Х", инициатором полимеризации и 6%-ным раствором парафина в стироле; второй: лак с диаметом "Х", ускорителем и 6%-ным раствором парафина в стироле. При лакировании методом облива первый состав заливают в первую, а второй во вторую по ходу конвейера головку. (Допускается наносить лак с ускорителем из первой головки, а с отвердителем – из второй.)

Парафинсодержащий полиэфирный лак ПЭ-265 включает в себя четыре компонента: полуфабрикатный лак ПЭ-265, 3%-ный раствор парафина в стироле, ускоритель и инициатор. Массовые доли соответственно: 100; 1,7; 1; 1.

Лак Пэ-265 наносят методом облива на двухголовочной лакообливной машине. В первую головку машины подают состав (мас. ч.): основы лака – 100, инициатора – 2 и раствора парафина в стироле – 1,7. Во вторую: основы лака – 100, ускорителя – 2 и раствора парафина в стироле – 1,7.

До рабочей вязкости лак доводят ацетоном. Время сушки покрытия после нанесения второго слоя при температуре 18-23°С 3 ч.

Парафинсодержащие лаки можно наносить и методом распыления. Для этого применяют двухсопловые распылители. Можно наносить и контактным методом. В этом случае поверхность древесины грунтуют специальной грунтовкой, в состав которой входит инициатор полимеризации. Затем на поверхность наносят полиэфирный лак без катализатора.

Преимущество парафинсодержащих лаков: они содержат до 95 % пленкообразующих веществ.

Недостатки: их можно наносить только на горизонтальные поверхности, так как при нанесении на вертикальные поверхности толстым слоем лак стекает и участки со стекшим слоем не высыхают.

Беспарафиновые лаки – это растворы двух ненасыщенных полиэфирных смол с добавлением коллоксилина и алкидной смолы. Коллоксилин задерживает стекание лака с вертикальных поверхностей, а алкидная смола повышает адгезию лака с древесиной. Беспарафиновые лаки отверждаются в результате реакции сополимеризации ненасыщенных полиэфирных смол и частично в результате улетучивания растворителей, введенных в состав лака для растворения коллоксилина и алкидной смолы.

Преимущество этих лаков: отсутствие парафина упрощает технологию нанесения лаков, так как отпадает операция сошлифовывания парафинового слоя и нет необходимости соблюдать строгий температурный режим при их нанесении. Но по прочностным и декоративным качествам беспарафиновые лаки уступают парафинсодержащим.

Полиэфирмалеинатный лак ПЭ-247 черный воздушной сушки состоит из трех компонентов: полуфабрикатного лака, ускорителя и инициатора полимеризации. Полуфабрикатный лак – ненасыщенный раствор полиэфирной смолы в триэтиленгликолевом диэфире метакриловой кислоты с добавлением коллоксилина, алкидной смолы и черного красителя. Ускорителем служит стирольный или толуольный раствор нафтената кобальта. Инициатором полимеризации является гидроперекись изопропилбензола. Соотношение компонентов в лаке (мас. ч.): полуфабрикатный лак -100, ускоритель – 8,7, инициатор – 3,5.

Лак ПЭ-247 наносят методом облива на лакообливных машинах с использованием одной головки.

Беспарафиновые полиэфирные лаки ПЭ-251А и ПЭ-251Б представляют раствор ненасыщенной полиэфирной смолы в стироле с добавлением эфира ТГМ-3, коллоксилина ВВ, алкидной смолы и ускорителя N 30. Лак ПЭ-251А содержит в качестве растворителя ацетон и циклогексанон, лак ПЭ-251Б – метилизобутилкетон и циклогексанон. В качестве инициатора применяется гидроперекись изопропилбензола. Компоненты смешивают непосредственно перед нанесением в соотношениях (мас. ч.): полуфабрикаты лака – 100, гидроперекиси изопропилбензола – 1,4.

Наносят лаки ПЭ-251А и ПЭ-251Б в электростатическом поле высокого напряжения и пневматическим распылением. Лак ПЭ-251А доводят до рабочей вязкости растворителем Р-251А, лак ПЭ-251Б – растворителем Р-251Б. Сушат покрытия при температуре 70 °С.

Беспарафиновые полиэфирные лаки ПЭ-232, ПЭ-250, ПЭ-250М, ПЭ-250ПМ представляют собой растворы ненасыщенной полиэфирной смолы в стироле с добавлением эфира ТГМ-3, коллоксилина, алкидной смолы и нафтената кобальта. В качестве инициатора полимеризации используется гидроперекись изопропилбензола. Лаки ПЭ-250М (матовый) и ПЭ-250 ПМ (полуматовый) содержат матирующую добавку.

Лаки ПЭ-232 и ПЭ-250 предназначены для отделки с последующим полированием, а ПЭ-250М и ПЭ-250ПМ без него. ПЭ-232 и ПЭ-250 наносят обливом и пневматическим распылением, а ПЭ-250М и ПЭ-250ПМ – пневматическим распылением.

Беспарафиновый лак ПЭ-2118 – смесь трех компонентов, которые смешиваются перед применением, – полуфабриката лака, ускорителя N 30 и гидроперекиси изопропилбензола. Полуфабрикат лака состоит из раствора ненасыщенной полиэфирной смолы в стироле, раствора коллоксилина в смеси растворителей. Лак применяют в качестве грунтовочного слоя под полиэфирные лаки ПЭ-251А и ПЭ-251Б. Наносят в электрическом поле токов высокого напряжения или пневматическим распылением.

Беспарафиновый лак ПЭ-2121 – раствор ненасыщенной полиэфирной смолы в стироле с добавками азросила и ускорителя полимеризации. Лак однокомпонентный электронного отверждения.

Эпоксидные лаки готовят на основе эпоксидных смол. Они образуют атмосферо– и водостойкие покрытия, имеют хорошую адгезию, но медленно высыхают, тяжело шлифуются и полируются и придают древесине нежелательный оттенок. По этим причинам применение эпоксидных лаков для отделки древесины незначительно.

Полиуpeтановые лаки получают на основе взаимодействия многоатомных спиртов с диизоцианатами. При смешении компонентов начинается реакция полимеризации, поэтому их смешивают непосредственно перед применением лака. Полиуретановые лаки образуют очень твердую эластичную пленку, которая имеет в несколько раз большую сопротивляемость износу и истиранию, чем нитролаковая, обладают атмосферостойкостью и диэлектрическими свойствами.

Полиуретановый лак УР-2112М – двухкомпонентная система, состоящая из полуфабриката лака и отвердителя – полиизоцианурата Т. Лак используется для грунтования поверхности перед нанесением полиуретановых лаков.

Полиуретановый лак УР-2124М – двухкомпонентная система, состоящая из полуфабриката лака (дисперсия аэросила в смеси растворов полиэфиров ПЭ-66 и ПЭ-67 в этилгликольацетате и циклогексаноне) и отвердителя – полиизоцианурата Т. Лак наносят обливом или пневматическим распылением.

Лаки нитроуретановые УР-249 и УР-249М – растворы частично желатинизированного дибутилфталатом коллоксилина, полиэфирной и алкидной смол в смеси органических растворителей с добавкой улучшающего розлив агента, катализатора и отвердителя. Для получения матового лака УР-249М в лак УР-249 вводят матирующую добавку. Лаки наносят в электростатическом поле токов высокого напряжения или пневматическим распылением.

Полиуретановый лак УР-19 для паркета, наносят его кистью или пульверизатором.

Перхлорвиниловые лаки готовят на основе перхлорвиниловых смол. Лаки этой группы образуют атмосферо– и химически стойкие покрытия, отделочные пленки имеют слабый глянец. Эти лаки используются для приготовления стойких эмалей.

ПОЛИТУРЫ

Политурами называют растворы смол слабой концентрации, коллоксилина и пластификаторов в смеси летучих органических растворителей. Политуры служат для создания ровного, зеркального, прозрачного покрытия, выявляющего и усиливающего естественную текстуру древесины.

Есть два вида полирования политурами: по древесине и по шеллачному или нитролаковому покрытию.

Различают спиртовые политуры и нитрополитуры. Спиртовые политуры, содержащие в растворе шеллак, называют шеллачными. Их готовят преимущественно на месте потребления, растворяя шеллак в этиловом спирте, затем раствор отстаивают и фильтруют.

Промышленность выпускает спиртово-шеллачные политуры NN 13, 14, 15, 16. Их применяют для полирования изделий по древесине или для полирования шеллачных, нитроцеллюлозных и масляных пленок.

Идитольная спиртовая политура представляет собой раствор в спирте-сырце синтетической идитольной смолы. Она образует покрытия, краснеющие под действием солнечных лучей.

Берестяная политура на основе берестяной смолы по качеству приближается к шеллачной.

Ннтрополитуры образуют более стойкие покрытия.

Нитрополитура НЦ-314 – 7%-ный раствор коллоксилина марки ПСВ, циклогексанонформальдегидной смолы и пластификаторов в смеси органических растворителей. Применяется для полирования нитролаковых покрытий после разравнивания или шлифования. Сначала полируют нитрополитурой, разбавленной растворителем РМЛ в соотношении 1:10.

Нитрополитуры бывают нитрошеллачные и нитроцеллюлозные. Нитрошеллачная политура – раствор коллоксилина марки ПСВ, циклогексанонформальдегидной смолы, шеллака и пластификаторов в смеси летучих органических растворителей. Применяют для окончательного полирования нитролаковых пленок.

Нитрошеллачную политуру приготовляют на месте потребления, смешивая нитрополитуру НЦ-314, шеллачную политуру и растворитель РМЛ в равных количествах.

КРАСКИ

Краска – это смесь тонкоизмельченных пигментов и наполнителей с растворами пленкообразующих веществ. Краски применяют для непрозрачных покрытий.

В зависимости от вида пленкообразующих веществ краски подразделяются на клеевые, масляные, эмульсионные, эмалевые.

Защитные свойства красок значительно выше защитных свойств соответствующих пленок чистых пленкообразующих (лаков). Повышенные защитные свойства красок объясняются введением неорганических пигментов.

Краски и образованные ими покрытия должны отвечать ряду требований. Они должны быстро высыхать, обладать хорошей адгезией и стойкостью к внешним воздействиям, иметь определенный цвет и степень дисперсности твердых частиц (пигмента и наполнителя), высокую укрывистость и стойкость при хранении. Стойкость при хранении – это способность краски при длительном хранении не образовывать плотного осадка, крупинок и сгустков. У разных красок она различна и зависит от вида пигмента и пленкообразующего вещества, поверхностно-активных добавок и условий хранения. Осадок пигмента, который легко перемешивается, не является дефектом.

К пигментам, предназначенным для приготовления красок, относятся белила цинковые и свинцовые, литопон, барит, охра, сурик, умбра, крон свинцовый и цинковый, ультрамарин, пудра алюминиевая и бронзовая и др.

Клеевые краски – это смеси пигментов в водных растворах белковых клеев: казеиновых и глютиновых. Эти краски не дают стойких покрытий на древесине. Лучшими из клеевых красок являются краски на основе казеина. Однако недостаток казеина – высокая вязкость растворов, биологическая нестойкость и хрупкость пленок.

Казеин в качестве пленкообразователя применяется в красках для кожи и фасадов зданий.

Глютин в свою очередь гигроскопичен. Во влажном состоянии легко загнивает, набухает в холодной воде и растворяется в ней при нагревании. Пленки, образованные глютином, очень хрупкие, кроме того, они набухают и растворяются в воде при нагревании. В качестве пленкообразующего вещества глютин применяется ограниченно – для приготовления красок для потолков и стен внутри помещений.

Масляные краски – смеси пигментов в высыхающих маслах. Широкое распространение для приготовления масляных красок получила олифа. Недостаток масляных красок – они требуют продолжительного времени для высыхания, поэтому и они имеют ограниченное применение при отделке изделий из древесины. Для ускорения высыхания в состав олифы вводят сиккативы.

Промышленность производит масляные краски густотертые, представляющие собой пастообразную массу из пигментов, затертых на олифе, и готовые к употреблению, разведенные до рабочей консистенции олифой, скипидаром или уайт-спиритом. Их применяют преимущественно в строительстве.

Масляные густотертые краски – это белила свинцовые, цинковые и литопонные, зелень свинцовая и цинковая; киноварь искусственная; сурик железный; мумия, охра и многие др. Степень перетира пигмента обозначается номерами. Чем ниже номер, тем тоньше перетир пигмента, укрывистей краска и более гладкая пленка.

До рабочей вязкости густотертые масляные краски доводят, добавляя в них олифу, а для ускорения высыхания – от 5 до 10% сиккатива. Для повышения способности к розливу в масляные краски можно вводить скипидар или уайт-спирит, но это снижает вязкость, прочность покрытия и блеск.

Почти все масляные краски можно смешивать между собой для получения промежуточных колеров (нельзя смешивать свинцовые краски с красками, содержащими сернистые соединения, – ультрамарином, киноварью).

ЭМАЛИ

Эмали – это смеси пигментов с лаками с добавлением пластификаторов и сиккативов. Иначе говоря, эмали – это пигментированные лаки.

Назначение эмалей – непрозрачная отделка изделий из древесины: мебели, окон, дверей, деталей машин, вагонов, судов и т.д.

Требования к эмалям. Они должны обладать высокой укрывистостью, тонким перетиром пигментов, хорошим розливом по поверхности, хорошей адгезией с древесиной или грунтовочным составом, твердостью, эластичностью, свето– и водостойкостью.

В зависимости от состава пленкообразующих веществ различают эмали масляные, спиртовые, нитроцеллюлозные, алкидные, алкидно-стирольные, алкидно-мочевинные, полиэфирные, перхлорвиниловые, полиуретановые и др.

Масляные эмали – это смеси пигментов с масляными лаками. Для отделки изделий из древесины применяются следующие эмали: масляноглифталевые, пентафталевые, муар, фиксоль и эмульсионные.

Масляноглифталевые эмали применяются для крашения изделий, эксплуатирующихся внутри помещений.

Недостаток этих эмалей: покрытия, образованные ими, недостаточно гладкие, а время сушки при температуре 20°С доходит до 72 ч.

Пентафталевые эмали выпускаются на жирных пентафталевых лаках.

Достоинства этих эмалей: они атмосферостойки, образуют гладкие, эластичные покрытия. Покрытие высыхает за двое суток.

Эмали муар образуют сложный узор. Они предназначены для декоративной отделки изделий простых конструкций. Время сушки покрытий при температуре 80°С – 12-14 ч.

Эмали фиксоль изготовляют на жирном масляном лаке, содержащем не менее 40 % тунгового или льняного масла. Покрытия, образованные ими, обладают высокой атмосферостойкостью и полузеркальным блеском. До рабочей вязкости эмали разбавляют составом, состоящим из 33% скипидара и 67% лака фиксоль. Время сушки – 24 ч.

Эмульсионные эмали – это суспензии пигментов в эмульсии, которая состоит из лакомасляной основы и воды с добавлением органических растворителей и сиккативов. Эти эмали используют для внутренней отделки помещений по штукатурке и дереву. Срок сушки покрытий – 24 ч.

Спиртовые эмали приготовляют на основе спиртового лака. Они быстро сохнут, но из-за недостаточной влагостойкости применяются ограниченно.

Нитроцеллюлозные эмали – суспензии пигментов в нитролаке. Быстро сохнут, достаточно укрывистые, образуют блестящие стойкие покрытия, которые хорошо шлифуются и полируются.

Нитроэмаль НЦ-25 – суспензия пигментов в нитролаке с добавлением сиккатива. Выпускаются эмали белого, кремового, серого, желтого, голубого, синего, зеленого, коричневого и других цветов. Применяют для окраски изделий, эксплуатируемых внутри помещений.

Укрывистостъ эмалей НЦ-25, г/м2: темно-бежевой, красной, под слоновую кость, бледно-зеленой, светло-голубой 100; светло-бежевой, оранжево-коричневой 80; темно-серой 70; синей, темно-коричневой 50.

Время высыхания эмали при температуре 20°С 1 ч.

Наносят эмали НЦ-25 на предварительно зашпатлеванную или загрунтованную поверхность распылением или обливом. До рабочей вязкости разводят растворителем N 646 или разбавителем РДВ.

Эмаль глифталевая НЦ-132 – суспензия пигментов в растворе коллоксилина и глифталевой смолы в летучих растворителях с добавлением пластификаторов. Применяется для окраски грунтованных деревянных деталей и изделий. Качество покрытия не высокое.

Эти эмали наносят кистью на предварительно зашпатлеванную поверхность в два слоя. Для доведения до рабочей вязкости применяют растворитель N 649.

Нитроэмаль НЦ-258 кислотного отверждения выпускается трех цветов: белого, салатного и розового. В состав этих нитроэмалей вводят карбамидные смолы, а для их отверждения – кислотный отвердитель.