Химия и технология лакокрасочных покрытий

ПОКРЫТИЯ «МУАР», МОЛОТКОВЫЕ, ТРЕСКАЮЩИЕСЯ, ПАНТИКИН

Так какого же цвета платье хамелеон?

Получение покрытий "муар", молотковых, трескающихся, "анти­ков" основано на способности некоторых лакокрасочных материалов при пленкообразовании образовывать красивые узоры в виде мор­щин, чеканки или разрывов. Такие покрытия на основе жидких кра­сок издавна применяют в машиностроении, приборостроении, элек­тротехнической промышленности и других отраслях. В последнее время аналогичные покрытия получают с применением соответст­вующих порошковых красок. Особой популярностью пользуются молотковые покрытия, так как они имеют гладкую поверхность, не запыляющуюся и слабо удерживающую радиоактивные загрязнения.

Покрытия "муар" (рис. 11.5, А) получают при использовании по­рошковой эпоксидной краски П-ЭП-135 разных цветов. Аналогичные

Краски изготавливаются многими отечественными и зарубежными предприятиями. Соответствующий морщинистый узор образуется за счет присутствия в краске специальной добавки, обеспечивающей разную скорость отверждения пленкообразователя по толщине покрытия. Краски наносят на поверхность способом электростатиче­ского распыления; покрытия (толщина 80-120 мкм) отверждают при 180 °С в течение 15 мин.

Покрытия "муар" могут быть получены и с применением жидких красок (краска МА-224 на уплотненном (полимеризованном) тунго­вом или ойтисиковом масле). Технология покрытий в этом случае значительно сложнее. Краски наносят на предварительно загрун­тованную поверхность, как правило, в два слоя с интервалом в 5- 10 мин. Формирование покрытия проводят в две стадии: на первой стадии рисунок выявляется, на второй он закрепляется. Выявление рисунка проводят при 80±5 °С в течение 25-40 мин, операцию закре­пления осуществляют при 100-170 °С в зависимости от типа краски и ее цвета.

Молотковые покрытия (рис. 11.5, Б) по внешнему виду напоми­нают характерные узоры, получаемые при чеканке по металлу. Такой эффект достигается в результате введения в жидкие эмали невсплы­вающей (обезжиренной) алюминиевой пудры и узорообразователей, которыми служат кремнийорганические соединения - силиконовые масла, каучук СКТ, вазелин КВ-ЭМ-1. Последние, изменяя поверхно­стное натяжение пленкообразователя, способствуют его "стягиванию" (собиранию в капли) на поверхности подложки и частиц пудры. При этом не допускается нарушение сплошности покрытия.

Для получения молотковых покрытий промышленностью вы­пускаются меламиноалкидные (МЛ-165 и МЛ-165М), нитратцеллю - лозные (НЦ-221), алкидностирольные (МС-160) и другие эмали. Наряду с алюминиевой пудрой в их состав входят в небольшом ко­личестве кроющие минеральные или органические пигменты, при­дающие соответствующий цветовой оттенок покрытию. Эмали обыч­но наносят распылением (1-2 слоя) на предварительно подготовлен­ную и загрунтованную поверхность. Перед применением в них вводят узорообразователь в виде 10 %-го раствора в ксилоле из рас­чета 1-10 г на 1 кг эмали. Рисунок (узор) образуется сразу после на­несения эмали на поверхность. Его закрепляют (отверждают покры­тия) в случае эмалей МЛ-165 и МЛ-165М при 120 °С в течение 1 ч, НЦ-221 - при комнатной температуре в течение 24 ч.

Также разработаны порошковые краски (П-ЭП-258 и др.), обра­зующие молотковые покрытия. Узорообразование при их использо­вании происходит в момент формирования покрытия за счет по­верхностных эффектов в пленке. Они также содержат алюминиевую пудру. В зависимости от типа цветного пигмента они образуют по­крытия разных цветов и оттенков.

Молотковые покрытия из жидких красок нашли применение для отделки металлических и деревянных изделий: приборов, киноаппа­ратов, швейных машин, футляров для приборов и т. д. То же назна­чение имеют покрытия из порошковых красок, но они пригодны для окрашивания только термостойких субстратов.

Трескающиеся покрытия (рис. 11.5, В) имитируют узор кроко­диловой кожи. Для их получения применяют как жидкие, так и по­рошковые краски. В качестве жидких составов служат нитратцеллю - лозные краски, представляющие собой высоконаполненные систе­мы, которые разбавляют легколетучими растворителями, например ацетоном. Растрескивание обусловлено малой когезионной прочно­стью образующихся пленок и большими внутренними напряжения­ми, возникающими при быстром улетучивании растворителей.

Краски наносят по фоновому слою из нитратцеллюлозных эма­лей, цвет которых, как правило, подбирают контрастно цвету трес­кающейся краски. В толстых слоях краска трескается с крупными раз­рывами, в тонких - с мелкими. Растрескивание происходит сразу же после нанесения краски на поверхность. После высушивания от рас­творителей покрытие может быть перекрыто слоем лака или эмали.

В последнее время эти краски по экологическим соображениям и пожароопасности практически утратили свое значение. Эту нишу прочно заняли более удобные в применении порошковые краски. Их получают введением в порошковые термореактивные составы алю­миниевой пудры и специальных структурирующих добавок, кото­рые, растягивая частицы пудры в поверхностном слое, имитируют состояние растрескавшейся пленки. В отличие от жидких, порошко­вые краски практически не создают рельефа поверхности (она оста­ется гладкой), что благоприятствует незагрязняемости покрытий. Крупность рисунка зависит от вязкости расплава.

Трескающиеся покрытия имеют чисто декоративное назначение. Иногда их используют для отделки приборных досок, облицовочных плит и панелей внутри помещений.

Текстурированные покрытия (рис. 11.6) создают эффект по­верхности с крупной "шагренью", аналогичной покрытиям из лако­красочных материалов с плохим растеканием. Наибольшее примене­ние получили текстурированные покрытия на основе порошковых термореактивных красок. Регулирование текстуры пленки достига­ется чисто рецептурным путем - введением добавок, изменяющих

Рис. 11.7. Покрытия цветные типа "антик":

А- с алюминиевой пудрой; Б- с бронзой; В- с цинковой пудрой

Вязкость расплавов (аэросил, термопластичные полимеры и др.). По­крытия могут быть разного цвета, содержащими светоотражающие пигменты и не содержащими их. Примером составов этого типа мо­гут служить эпоксидно-полиэфирные краски П-ЭП-259-Т-1 и П-ЭП - 259-Т-2, производимые ОАО НПФ "Пигмент". Макрорельеф обра­зующихся из них покрытий позволяет скрывать дефекты поверхно­сти металлов - литья, штамповки, мелких неровностей при толщине пленки 80-100 мкм.

"Антики" (рис. 11.7). Термин "антики" появился в технологии покрытий с разработкой большого числа порошковых красок, со­держащих чешуированные светоотражающие пигменты и наполни­тели - пудры из алюминия, бронзы, меди, цинка и других металлов, а также слюды, перламутровых пигментов и др. Возможности варьи­рования декоративного эффекта таких покрытий практически неог­раниченны. Они определяются не только типом светоотражающего компонента, но и его дисперсностью, способом введения в компози­цию, природой и количеством цветных пигментов, присутствием или отсутствием структурирующих агентов.

Применяют принципиально два способа введения чешуирован - ных пигментов в порошковые составы: до экструдирования и после экструдирования. В первом случае частицы пудры хаотично распре­деляются в расплаве пленкообразователя и вследствие его высокой вязкости теряют способность флотироваться при получении покры­тий. Высокий светоотражающий эффект достигается только во вто­ром случае, когда порошковый состав после экструдирования и измельчения механически смешивают с пудрой. Особенно привле­кательным для получения композиций является бондинг-процесс (смешение при умеренном нагреве), при котором частицы пудры прочно прикрепляются к частицам пленкообразователя. Это исклю­чает сепарацию порошковых составов при нанесении в электриче­ском поле. Для получения покрытий типа "антик" пригодны любые термореактивные пленкообразователи. Особенно больших успехов в разработке рецептур таких составов достигла фирма - производи­тель порошковых красок "Эколон" (г. Санкт-Петербург).

Среди других покрытий декоративного типа особого внимания заслуживают лакокрасочные покрытия под названием "хамелеон". Главная их особенность - изменение цвета при рассмотрении под разными углами. Порошковые лаки для покрытий типа "хамелеон" получают на основе светостойких полиэфирных пленкообразовате - лей с применением специальных пигментов, представляющих собой соединения БЮ2 С микрослоями ТЮ2, Ре203 и 2Ю2. Такие пигменты предлагает фирма "Мегск".