Синтетические смолы

Содержание статьи

• Определение смол
• Классификация смол
• Виды смол
• Растворимые водой смолы
• Растворимые водой краски
• Водные связующие
• Разводимые водой красители

Синтетические смолы, включая водорастворимые, появились в первой половине XX в. Таким образом, удалось почти полностью отказаться от природных смол в промышленности, а искусственно созданные заняли почетное место в лакокрасочной промышленности.

Определение синтетических смол

Синтетические смолы – это продукт химической промышленности, представляющий собой высокомолекулярные соединения, полученные с помощью реакций поликонденсации или полимеризации. Разница двух методов: в первом случае простые молекулы образуют сложные органические вещества, когда между ними создаются углеродные связи. Второй случай не имеет дела с побочными продуктами, и является процессом объединения простых мономеров.

Классификация синтетических смол

Выделяют 2 основных класса смол:

• Термоактивные: их свойства меняются в зависимости от температуры;
• Термопластичные: постоянно сохраняют свои свойства; выпускают в виде порошков, эмульсий, гранул и т.д.

Таблица. Физико-химические показатели синтетической смолы.

Виды синтетических смол

Синтетические смолы подразделяются на 9 основных видов:

• Алкидные: имеют вязкую и липкую консистенцию, цвет варьирует от желтого до коричневого;
• Аминосмолы: относятся к классу термореактивных, обычно продукт поликонденсации с формальдегидом;
• Глифтаевые: результат поликонденсации глицерина и фталевого ангидрида;
• Инден-кумароновые: термопластичны и происходят от полимеризации угля;
• Карбамидоформальдегидная: результат поликонденсации карбамида и формальдегида;
• Нефтеполимерные: термопластичные, результат полимеризации продуктов нефти;
• Терпеновые: термопласты, получаются в ходе полимеризации фракций, в состав которых входит терпен;
• Фенолформальдегидная: продукт поликонденсации фенола и формальдегида, обладают свойствами реактопластов;
• Эпоксидные: олигомеры с эпоксидными группами, образуют сшитые полимеры.

Эпоксидные смолы

В нашей статье речь пойдет именно о последней разновидности – эпоксидных смолах. Они появились на рынке в 40-50-х годах ХХ в., и сразу стали популярными. Почему? Дело в том, что эти смолы обладают широкими возможностями по применению, а также перспективами дальнейшего развития. Могут быть как бесцветными жидкостями, так и твердыми соединениями. Самые распространенные эпоксидные смолы – соединения дифенилолипропана и эпихлоргидрина. Они отличаются хорошей адгезией с различными материалами, малой усадкой, небольшим тепловым расширением, высокой механической, влаго- и теплоустойчивостью. Благодаря изоляционным свойствам, расширили круг своего применения.

Виды эпоксидных смол:

• Жидкие;
• Твердые;
• Модифицированные;
• Новолачные;
• В растворе;
• Водорастовримые;
• Трудногорючие.

Водорастворимые смолы

В настоящее время одна из главных задач лакокрасочной промышленности – уменьшить, а в дальнейшем, и исключить применение огнеопасных и токсичных растворителей. Учеными были созданы новые современные материалы. К ним относятся и водорастворимые смолы.

Водорастворимые эпоксидные смолы чаще всего используют для лаков и красок с эффектом электроизоляции, что считается их отличительной особенностью. Это эмульсии и дисперсии с водной основой. Характеристиками служат способность не ссыхаться при хранении, текучесть, блеск, высокая устойчивость к коррозии. Такие растворы не имеют ограниченного времени жизни.

Покрытия отличаются водо-, атмосферо- и цветостойкостью. Важная черта – паропроницаемость. Таким образом, использование водорастворимых эпоксидных смол для лакокрасочных материалов по дереву оправдано тем, что оно «дышит» (благодаря водонепроницаемости, поверхность защищена от влаги воздуха, сама паропроницаемость обеспечивает удаление влаги из окрашенной поверхности). После испарения воды краска становится морозостойкой.

Такие краски долговечны. Срок их службы находится в диапазоне от 4 до 8, а иногда и 10 лет.

Водорастворимые краски

Преимущества водорастворимых красок

• Экологичность
• Хорошая проницаемость воздуха
• Не имеет токсичного запаха
• Технологичность нанесения
• Подходит для покраски любых материалов
• Высокая адгезия
• Устойчивость к коррозии
• Не выцветает
• Долговечность

Недостатки водорастворимых красок

• Нельзя допускать заморозку
• Быстро загустевает

Водные связующие красок

Водорастворимые связующие красок – это коллоидные вещества с отличной клейкостью.

Они отличаются:

• Стойкостью: не изменяются в цвете;
• Преломлением света;
• Возможность повторного растворения;
• Эластичность;
• Поверхностно активные вещества: уменьшают поверхностное натяжение воды; таким образом, смачивание грунта происходит более легко, а уровень сцепления краски и грунта возрастает.

Водорастворимые красители

Зачем вообще красить дерево? Причин может быть множество. Например, для усиления цвета, равномерного тона, просто изменения цвета, защиты от разложения и т.д. Синтетические красители классифицируют на прямые, которые непосредственно окрашивают волокно, кислотные, что окрашивают в совокупности с кислотой, и основные, которые придают цвет древесине с дубильными веществами.

Обычно водорастворимые красители – это сочетание прямых и кислотных красителей в виде определенного оттенка. Концентрация в растворе пигментов составляет около 1-5%. Такого количества вполне достаточно для получения яркого стойкого цвета.

«Минусом» растворов считается их способность поднимать ворс на древесине. Шероховатую поверхность нужно шлифовать.

Водорастворимые красители на основе эпоксидных смол готовят так: нужную массу красителей разбавляют в воде температурой 95С и размешивают до однородности. Затем вновь добавляют воду. Может случится, что раствор плохо мешается. Тогда следует его подогреть, но без кипения. Когда достигнута необходимая консистенция, раствор проходит фильтрацию 3-4 слоями марли и остужается до температуры 30-40С. Теперь можно добавить недостающую воду в целях увеличения объема краски. Чтобы смягчить воду, можно размешать ее с 0,1-0,5% соды кальция.

Секрет ровного глубокого тона в добавлении в раствор 2-4%-нашатыря. Чтобы краска не пенилась, раствор смешивают с 0,5%-бутанолом.

Лаки для дерева используют двумя способами. В первом случае, лак вводится сразу после фильтрации. Во втором – в сам лак добавляют краситель, а фильтруют после 24-часовой выдержки.

Способы нанесения красителя:

• Ручной (кисть и тампон);
• Распылителем;
• Погружением;
• И т.д.

Древесина по природе – пористый материал, поэтому активно впитывает влагу. Исходя из этого, наносить краску нужно в избытке. Сначала прокрашивают вдоль, а уже потом поперек, затем удаляют излишки. Если поверхность вертикальная, то красить нужно снизу-вверх. Так, краска будет стекать на уже прокрашенную поверхность.

Даже после распыления поверхность пропитывается тампоном. Сама процедура может производится «мокрым» и «сухим» способами. В первом случае, распылитель находится на расстоянии 25-30 см, а расход краски 2-4 г/. Второй случай используется для исправления поверхностей с остатками клея, или, когда нужно скрыть происхождение основы.

Струя раствора распыляется до контакта с поверхностью, и, таким образом, избегается сильное увлажнение древесины. Слой краски толстый, но хрупкий. Данная операция производится на расстоянии 40-50 см от поверхности, а расход всего 1,5-2г/. Шлифовать поверхность не нужно, т.к. ворс не поднимается.

После окунания протирку можно пропустить, потому что раствор нагревают до 50С, чтобы пигменты краски лучше въелись, и излишки не наблюдаются.

После покраски древесину сушат в течение 3 часов при комнатной температуре или 10 минут в специальной камере при температуре 45С.

Преимущества красок с водорастворимыми эпоксидными смолами очевидны.

• Их популярность в строительной промышленности объясняется выгодной стоимостью и высокими показателями качества. 
• Такие краски прекрасно маскируют микротрещины и имеют эластичный слой. Именно поэтому их применяют для покраски деревянных изделий – им свойственно расширятся с течением времени. 
• Водорастворимые основы применяют также для покраски металлических поверхностей. Их универсальность и качество позволяет применять краски в различных областях промышленности и даже искусства.