Graviditet      19/08/2020

Polyesterlack. Polyester- och polyuretanlacker. Egenskaper och fördelar med att använda polyesterbeläggningar

Alla har åtminstone en gång i livet sett sådana musikinstrument som ett piano eller flygel. Dessa instrument har vanligtvis en mycket tjock lackfilm som har en hög nivå av glans. Dessa verktyg är belagda med en speciell polyesterlack. Detta lack har hög nivå torr återstod. Det används relativt sällan för självfärgande möbler eller andra föremål.

I grund och botten används sådana lacker i industrier på grund av svårigheten att applicera det. Oftast används för närvarande polyesterlack för färgning musikinstrument, samt träprodukter som utsätts för maximalt slitage. Dessutom är det denna lack som bildar en högblank yta, som inte kan bilda en annan typ av lackbeläggning.

Polyesterlacker kan skapa en nästan spegellik glans på ytan. Det är därför denna lack är högt värderad vid produktion av musikinstrument.

Polyesterlacker tillverkas vanligtvis i en flerkomponentkomposition. Härdningen av en sådan lack sker på grund av en kemisk reaktion mellan dessa komponenter, och inte på grund av att lösningsmedlet vittrar, som är fallet med andra typer av lack.

Polyesterlacker är mycket resistenta mot ultraviolett strålning, fukt och mekanisk påfrestning. Det är värt att notera att på grund av sin ganska komplexa kemiska sammansättning är sådana lacker mycket giftiga, och i de flesta fall är de inte lämpliga för inomhusbruk.

Om det är nödvändigt att täcka någon yta med denna lack, är det bättre att göra det på ett öppet område där främlingar, barn och djur inte går. Bearbetning med sådan lack bör utföras i en speciell skyddskläder. Vanligtvis appliceras polyesterlacker på en träprodukt med sprutpistoler. Det är mycket svårt att applicera lack jämnt med en annan metod. Men det är värt att notera att dessa lacker antänds mycket lätt, därför måste överdriven värme och öppen låga undvikas när man arbetar med dem.

Tillverkningen av sådana lacker i vårt land började i mitten av 1900-talet, på femtiotalet. Då var produktionen bara under utveckling, och denna lack användes experimentellt, men senare blev denna sammansättning vanligare och började användas i stor utsträckning i produktionen. Beroende på de olika påverkande förhållandena varierar torkningen av lacken från några minuter till ett dygn. Vid fri torkning härdar den från 12 till 24 timmar. Om du påverkar torkning av polyesterlack med varmluft, kan en sådan lack torka på en och en halv timme. Om du applicerar ultraviolett pulsad strålning, torkar denna lack på högst fem minuter.

Sådana polyesterlacker används också i stor utsträckning för att måla fasaddelarna av byggnader, trähus. Dessutom används sådana lacker för färgning av möbelprodukter i bulk, såväl som för beläggning av stora ytor, som träbroar och så vidare.

Grunden för polyesterlacker är hartser som innehåller molekyler av omättade polyestrar som kan polymerisationsreaktioner med omättade monomerer (styren, allylalkoholetrar, allyletrar, etc.).

Som grund för polyesterfärger och -lacker används oftast polyetermaleat - en produkt av polykondensation av etylenglykol, maleinsyra och ftalsyraanhydrider. Ftalsyraanhydridmolekylen innehåller en aromatisk kärna, vilket förbättrar kompatibiliteten hos det resulterande polyesterhartset med aromatiska lösningsmedel - monomerer (till exempel styren). Närvaron av en aromatisk kärna ger förbättrade prestandaegenskaper hos beläggningar, ger dem värmebeständighet och hårdhet. Beläggningar baserade på polyetermaleat kännetecknas av betydande sprödhet, därför, för att öka deras elasticitet, läggs alifatiska tvåbasiska syror (adipin, talg, etc.) till basen av lacker, som inte deltar i polymerisationsreaktionen, utan bara förbättrar egenskaperna av beläggningen.

Paraffinhaltiga (PE-246, PE-265) och paraffinfria (PE-232, PE-250, PE-250M, PE-250PM) polyesterlacker tillverkas.

Paraffinhaltiga lacker innehåller styren som lösningsmedelsmonomer, som har en ganska hög avdunstningsförmåga. En minskning av styrenhalten kan negativt påverka processen för lackpolymerisationsreaktionen, eftersom den deltar i den. Dessutom kan atmosfäriskt syre interagera med fria styrenradikaler och bilda styrenperoxiradikaler, som bidrar till att molekylkedjan som bildas under polymerisationen avbryts och därigenom saktar ner beläggningens härdning. För att skydda styren från förångning och den hämmande effekten av atmosfäriskt syre införs paraffin (styrenlösning) i dessa lacker, som löser sig väl i polyesterharts och lätt separeras från materialet (flyter) och bildar en skyddande film på ytan. På grund av detta interagerar lackbasen nästan fullständigt med lösningsmedelsmonomeren (styren), vilket gör att halten av filmbildande medel (torra rester) i dessa lacker är mycket hög (90 ... 95 %) med en låg initial viskositet.

Den tekniska processen för efterbehandling med dessa lacker inkluderar raffinering av beläggningar (slipning och polering), vilket avsevärt förlänger efterbehandlingscykeln och ökar arbetskostnaderna (med cirka 40%). Paraffinhaltiga lacker används främst för efterbehandling av platta element genom gjutning. Deras användning för efterbehandling av produkter i monterad form eller delar av produkter placerade i en vinkel mot en horisontell yta hämmas av avrinning av lack och omöjligheten att slipa och polera.

Paraffinfria lacker är en lösning av poly-"firmaleleinat i TGM-3-eter (dimetakryleter av trietylenglykol), som är mindre flyktig och mindre reaktiv än styren. Därför krävs ingen skyddsfilm för polymerisation.

Härdningen av polyesterfärger och -lacker sker som ett resultat av sampolymerisationsreaktionen av en omättad polyester och en lösningsmedelsmonomer, som fortskrider enligt mekanismen för kedjeradikalpolymerisation.

Initiatorer (härdare) införs i lackerna för att initiera polymerisationsreaktionen av polyesterhartset med lösningsmedelsmonomeren. Peroxid- och hydroperoxidföreningar (bensoin eller cyklohexanonperoxid, isopropylbensenhydroperoxid) används vanligtvis som härdare. Alla dessa föreningar innehåller en syrebrygga. R-0-0- R. Valensbindningen av två syreatomer är bräcklig och sönderdelas under inverkan av temperatur till fria radikaler R*, som spelar rollen som aktiva centra för polymerisationsreaktionen. Således initierar härdare polymerisationsreaktionen och deltar i den.

När en monomermolekyl interagerar med en fri radikal som bildas under sönderdelningen av initiatorn, får monomeren den mängd energi som krävs för att starta polymerisationen: R * + M → R - M *. I det här fallet kan en initieringshandling orsaka många på varandra följande reaktioner av tillsats av en monomer till en aktiv radikal:

R–M*+M→R–M–M*;

R –M –M*+ M→R –M –M+M*;

R–Mn–M*+M→R–Mn+1–M*.

Resultatet är polymerkedjor med fria bindningar som kan reagera med omättade polyestrar.

Organiska peroxidföreningar med relativt hög nedbrytningstemperatur (70 ... 100 ° C) används som initiatorer, vilket säkerställer en tillräcklig brukstid vid normal temperatur för en halvfärdig lacklösning med härdare.

För att säkerställa sönderdelningen av peroxidföreningar utan uppvärmning används acceleratorer som bildar ett redoxsystem med dem, som ett resultat av vilket sönderdelningen av peroxidföreningar sker vid normal temperatur och lackpolymerisationsreaktionen börjar. Således ger acceleratorer endast en acceleration av början av polymerisationsreaktionen, men deltar inte i den. Kolvätelösliga salter av tungmetaller med variabel valens (kobolt, vanadin, mangan) används som acceleratorer, som spelar rollen som reduktionsmedel i detta system. Som acceleratorer för polyesterlacker används vanligtvis en lösning av koboltnaftenat i styren (lösningsmedel nr 30) eller toluen (lösningsmedel nr 25) och en lösning av ett salt baserat på vanadinpentoxid i monobutylfosforsyra (lösningsmedel nr 31). .

Under redoxinitiering sönderdelas härdarna snabbt, vilket resulterar i att koncentrationen av fria radikaler ökar och polymerisationsprocessen fortskrider ganska kraftigt vid normal temperatur. Reaktionen är exoterm, åtföljd av frigöring av värme, och ju större skikt av lack, desto mer värme frigörs.

Polyesterhartsmolekyler, som utgör basen för polyesterlacker, innehåller flera grupper med en dubbelbindning, på grund av vilka, under sampolymerisation, tvärbindningar bildas mellan linjära kedjor, förgrening ökar för att bilda en tredimensionell polymer med höga hållfasthetsegenskaper.

Förloppet och fullständigheten av fullbordandet av polymerisationsreaktionen påverkas i hög grad av förhållandet mellan den införda härdaren och acceleratorn. Varje system har sitt eget optimum för detta förhållande. Med en otillräcklig mängd härdare sker sampolymerisationen av monomeren med omättad polyester i ofullständig grad, ett överskott av härdare leder till en kraftig minskning av den bundna monomeren. Med en låg mängd accelerator bromsas bildningen av fria radikaler och därmed reduceras intensiteten av polymerisationsreaktionen. Men med ett överskott av acceleratorn bildas snabbt ett stort antal aktiva radikaler, vilket leder till det samtidigt uppträdande av ett betydande antal makroradikaler som interagerar med varandra, försvinnandet av fria radikaler och kedjeavslutning.

Schematiskt kan processen att härda polyesterlacker representeras enligt följande. Några minuter efter applicering av lacklösningar som innehåller en härdare och en accelerator på möbelskivans yta ökar viskositeten kraftigt, beläggningen förlorar sin flytbarhet och gelatinering sker. Varaktigheten av denna process beror på lackens sammansättning och omgivningstemperaturen och varierar i genomsnitt från 15 till 40 minuter. Vid ytterligare exponering härdas beläggningen helt.

För att påskynda sönderdelningen av initiatorn och härdningen av polyesterskiktet används i vissa fall speciella tillsatser - promotorer (dimetylakilin, acetoättiksyraester, acetylacetat, askorbinsyra, bensoin). Så, med införandet av dimetylanilin i mängden 0,03 ... 0,05%, minskas gelatineringstiden med 3 ... 4 gånger.

Lösningen av polyesterharts i monomeren på grund av växelverkan mellan komponenterna kännetecknas av låg stabilitet. För att öka stabiliteten införs reaktionsfördröjare i dess sammansättning - inhibitorer (till exempel hydrokinon) i en mängd av 0,02 ... 0,03 viktprocent av hela lacken.

Beroende på de förhållanden under vilka härdning av färgbeläggningar kan ske, delas polyesterlack in i kallhärdande lacker och lacker härdade under inverkan av olika typer av strålning (IR-strålar, UV-strålar och accelererat elektronflöde).

Polyesterlacker

lacker baserade på omättade oligoestrar, främst polymaleater (se Polyesterhartser). Till skillnad från de flesta andra lacker, P. l. innehålla reaktiva lösningsmedel (t.ex. styren), som vid applicering av P. l. på ytan sampolymeriseras med oligoestern. Som ett resultat av denna process, en olöslig (irreversibel) film med en tjocklek på 300-400 µm. Sampolymerisation är möjlig under inverkan av l införd i P. initiator-katalysatorsystem (till exempel isopropylbensenhydroperoxid - koboltnaftenat), ultravioletta strålar (i närvaro av en fotoinitiator, till exempel bensoin) eller en ström av snabba elektroner med en strålenergi på 300-500 kev. Vid rumstemperatur härdas beläggningarna i det första fallet efter 3-24 h, i andra - efter 2-12 min, i den tredje - inte mer än 2 sek.

I struktur P. av l. inkluderar vanligtvis inhibitorer (pyrokatechin, hydrokinon), som förhindrar sampolymerisation vid framställning av lack; förtjockningsmedel (kiseldioxid av Aerosil-typ, cellulosaetrar) som förhindrar att lackskiktet rinner av vertikala ytor; inerta lösningsmedel (ketoner, acetater) som används för att kontrollera lösningens viskositet. Specifika komponenter av P. l., innehållande styren, - s.k. flytande tillsatser (till exempel paraffin), som bildar en ytfilm i det applicerade lackskiktet; det fördröjer förångningen av styren och isolerar beläggningen från atmosfäriskt syre, vilket hämmar sampolymerisation. Beläggningar med sådana tillsatser kräver lång slipning och polering. Användningen av tillsatser är utesluten vid användning av lösningsmedel som polymeriserar under inverkan av syre, såsom trietylenglykoldimetakryleter.

På de skyddade ytorna P. l. appliceras vanligtvis genom pneumatisk sprutning eller från en färgspruta (Se Färgspruta) (Se även Beläggningar). Filmer P. l. tål temperaturfluktuationer från -40 till 60 ° C, men har låg väderbeständighet. Efter polering får de en spegelfinish. P. l., såväl som pigmenterade material baserade på dem - polyesteremaljer (se. Emaljfärger), fyllmedel - De används främst för efterbehandling av träprodukter: möbler, musikinstrument, tv- och radiofodral, etc.

En speciell typ av P. l. - lösningar av oligoeterakrylater i inerta organiska lösningsmedel (till exempel i aceton), som bildar beläggningar med en tjocklek på 50-60 mikron som ett resultat av lösningsmedelsförångning och sampolymerisation av oligoeterakrylatmolekyler. Av några emaljer baserade på sådan P. l. få väderbeständiga beläggningar som skyddar metallprodukter.

M. M. Goldberg.


Stor sovjetisk uppslagsbok. - M.: Sovjetiskt uppslagsverk. 1969-1978 .

Se vad "Polyesterlack" är i andra ordböcker:

    Färger och lacker, vars filmbildande komponent är polyesterhartser. De bildar beläggningar med goda dekorativa egenskaper. Polyesterlacker och emaljfärger och kitt erhållna på grundval av dessa används huvudsakligen för ... ... Stor encyklopedisk ordbok

    Färger och lacker, vars filmbildande komponent är polyesterhartser. De bildar beläggningar med goda dekorativa egenskaper. Polyesterlacker och emaljfärger som erhålls på grundval av dem, spackel används främst för ... ... encyklopedisk ordbok

    Mottaget på grundval av omättade. polyesterhartser, Ch. arr. . Beroende på kemi. Sammansättningen av polyesterharts är uppdelad i inhiberad och icke-inhiberad av atmosfäriskt syre. Innehåller reaktiva föräldrar … … Kemisk uppslagsverk

    Färger och lacker, vars filmbildande komponent är polyesterhartser. De bildar beläggningar med goda dekorativa egenskaper. P.l. och emaljfärger erhållna på grundval av dem, spackel används i kap. arr, för efterbehandling av produkter från ... ... Stor encyklopedisk yrkeshögskolelexikon

    Lacker (från tyska Lack; originalkälla ≈ sanskrit laksha), lösningar av filmbildande ämnen i organiska lösningsmedel, som efter applicering av ett tunt lager på en metall-, trä- eller annan yta och torkning bildar fast blank ... ...

    I Laki (Laki) vulkankedja på södra Island, nära den sydvästra kanten av Vatnajökull-glaciären. Höjd upp till 818 m. Består av 115 kratrar, sträcker sig 25 km längs det tektoniska förkastningen. Ett starkt utbrott 1783 84, under vilket ... Stor sovjetisk uppslagsbok

    Omättade oligomerer (oligoestrar), såsom polymaleater och oligoeterakrylater. Blandningar av dessa oligoestrar och deras lösningar i sampolymeriserbara monomerer (styren, metylmetakrylat, diallylftalat, etc.) brukar också kallas ... ... Stor sovjetisk uppslagsbok

    - (från tyska Lack; primär källa till sanskrit laksa), rry filmbildare i org. lösningsmedel eller vatten. De kan också innehålla mjukgörare, härdare, torkmedel, mattningsmedel, lösliga färgämnen och andra tillsatser. Distinguish L. halvfabrikat ... ... Kemisk uppslagsverk

    Tur- - lösningar av filmbildande ämnen i organiska lösningsmedel. Kan innehålla mjukgörare, härdare och andra tillsatser som förbättrar beläggningens kvalitet. [Ordlista över arkitektur- och byggnadstermer] Lacker - lösningar av syntetiska eller ... ...

    Mättade polyesterlackmaterial- - mättade polyesterhartser. [GOST 9825 73] Termerubrik: Lacker Uppslagsverksrubriker: Sliputrustning, Slipmedel, Vägar, Bilutrustning ... Uppslagsverk över termer, definitioner och förklaringar av byggmaterial

Polyesterlack och primers ovanliga material för målning med utmärkta konsumentegenskaper, men kort livslängd, vilket kräver effektivitet från målaren.

Huvuddelarna av artikeln:

Hur arbetar du med polyesterfärger och -lacker?

Före användning införs en liten mängd (2%) av en katalysator i arbetsblandningen - ett ämne som initierar reaktionen och en accelerator som aktiverar katalysatorn. Som ett resultat av sampolymerisationen av polyestern med monomeren bildas en grenad rumslig polymer.

Faktum är att i närvaro av syre reagerar fria radikaler, i vilka initiatorn sönderdelas, huvudsakligen med den utan att orsaka en sampolymerisationsreaktion. De paraffiner som införs i kompositionen flyter upp, bildar en film på ytan som förhindrar åtkomst av syre, och då sker bara polymerisationen av lackmaterialet.

Paraffinskiktet på ytan avlägsnas sedan genom slipning eller polering, vilket är obligatoriska komponenter i tekniken för imputering av paraffinhaltiga PE-material.

Se videon om hur man arbetar med polyesterprimer vid efterbehandling av MDF

Hur förtunnas polyesterfärger?

Polyesterfärger, lacker, primers späds med mycket snabba förtunningsmedel baserade på aceton, det mesta avdunstar under appliceringen, så att det applicerade lagret är ganska trögflytande och inte kladdar. Resten av acetonet avdunstar på 10-15 minuter. Efter slipning efter några timmar är krympningen mycket liten.

Hur torkas polyesterprimer innan slipning?

Torkning av polyesterprimers för högblank finish tar i allmänhet mycket längre tid än den minsta torktiden före slipning.

Tjocka, styva, perfekt jämna och släta baser under spegelblanka ytskikt - det är precis vad det bästa sättet kan tillhandahålla PE-material.

Hur framställs arbetsblandningen av polyesterfärger och -lacker?

Dessutom har arbetsblandningen vanligtvis en kort brukstid (10-40 minuter), och hållbarheten för själva materialen är också begränsad. Trots den låga avdunstningen av thinner har vissa PE-material vassare och dålig luktän PU-material.

För att förbättra tillverkningsbarheten av PE-material har "långsamma" katalysatorer och acceleratorer utvecklats som ökar livsdugligheten till flera timmar, men torktiden för materialet med sådana tillsatser ökar också.

För att komma runt de svårigheter som är förknippade med en kort livslängd används ibland speciella tvåkomponentspumpar som blandar materialen omedelbart före applicering, eller sprutpistoler med blandning av komponenterna i brännaren.

Konsumentegenskaper hos polyesterfärger och -lacker

Filmer av PE-material tål temperaturfluktuationer från -40°C till 60°C, men har låg väderbeständighet. PE-material härdar inte bra på hartsartat barrträ, rosenträ och vissa andra oljiga träslag.

Den stora tjockleken på PE-primers tenderar att separera från underlaget under belastning, vilket är särskilt obehagligt med en transparent finish. En finish som innehåller en PE-primer och en PU-finish verkar dock vara ganska slagtålig. Tillsatser har utvecklats som ökar elasticiteten hos PE-beläggningar.

Beläggningar som polyesterlacker används ofta inom möbel- och industrisektorn. Produktlinjen inkluderar blanka och matta ytbehandlingar som är lämpliga för beläggning av metall- och träsubstrat. Förutom beläggningar säljs polyesterprimers aktivt på marknaden, vilket är oumbärligt för sluten porbehandling.

Egenskaper hos beläggningar baserade på polyester

Dessa typer av verktyg kännetecknas av ökad prestanda. Produkten täckt med en sådan lack ser ljusare ut utåt och ytan får en glans som liknar våt effekt. Med möjligheten att använda en pigmenterad lack får ytan distinkta dekorativa egenskaper.

Enligt deras sammansättning är polyesterkompositioner paraffinhaltiga och paraffinfria, som var och en skiljer sig åt i sina specifika driftsdetaljer.

En utmärkande egenskap hos polyesterlack ligger i deras egenskaper, nämligen:

  • passar bra på en träbas;
  • klara av mindre brister: mekaniska defekter, spån eller bucklor, spår till följd av slipning;
  • bildandet av en jämn och slät glansig beläggning, som vid behov, efter torkning, poleras för att avlägsna det övre paraffinskiktet.

Egenskaper och fördelar med att använda polyesterbeläggningar

Bland de utmärkande egenskaperna hos polyesterkompositionen för trä:


Egenskaper av paraffinhaltiga formuleringar

Polyesterlack för trä, vars komponentsammansättning inkluderar omättade hartser lösta i styren. Dessutom innehåller den katalysatorer (initiatorer) och acceleratorer (acceleratorer) för polymerisationsprocessen. På grund av innehållet av paraffin på ytan av produkten bildas en tunn film som förhindrar avdunstning av styren och oxidation av de inre lagren av lacken. Det är detta som gör det möjligt att uppnå en filmbildande beläggning som kännetecknas av sin styrka.

Metodiken för att applicera vaxbaserad trälack är genom gjutning och sprutning. Den behandlade ytan torkar i minst 180 minuter vid en temperatur på +20 o C (± 2 o C).

Procentandelen torr återstod av den paraffinhaltiga polyesterkompositionen är upp till 94,95 %. Detta är en egenskap som gör det möjligt att minimera förbrukningen av lackmaterial för beläggning av möbler i industriell skala.

Funktioner av icke-vaxade lacker

Kompositionen ökar ytornas vidhäftningsegenskaper. Indikatorerna för sådana lacker är lägre, men gränserna för temperaturområdet tillåter användningen av detta material mer allmänt jämfört med vaxade lacker.

För applicering på ytan av en träprodukt används en hällmetod eller en speciell pneumatisk spruta i ett elektrostatiskt fält av högspänningsströmmar. När du använder den senare metoden är det möjligt att avsevärt spara på förbrukningen av polyesterkompositionen.

De viktigaste egenskaperna hos polyesterlack för metall

Metall är ett material som är hållbart och pålitligt, men som allt som omger oss förlorar det förr eller senare sina egenskaper och blir oanvändbart. Det är värt att notera att utomhusstrukturer blir oanvändbara tidigare än andra.

Med konstant exponering av metallytan för solljus, nederbörd, temperaturförändringar och andra klimatfaktorer och påverkan av miljön, bildas rost på metallytan, vilket indikerar en irreversibel reaktion - korrosion.

För att skydda metallbaser från ett sådant öde används speciella lacker och färger, inklusive polyesterlack för metall. Sådana beläggningar bidrar till bildandet av ett speciellt skyddande dekorativt skikt på produktens yta.

För applicering av beläggningar på metallstrukturer används flera metoder:

  • med en borste;
  • med hjälp av en rulle;
  • när du använder en sprutpistol;
  • genom en ballong.

Naturligtvis är de två sista alternativen att föredra med tanke på att lacken lägger sig jämnt och konsumeras långsammare, jämnt penetrerar djupt in i strukturen av materialets ytskikt och bildar en pålitlig skyddande beläggning.

Det är värt att notera att bland egenskaperna hos polyesterlack finns en stark vattenavvisande förmåga som skyddar ytan av både metall och trä från korrosion respektive förfall.

Nu kan du föreställa dig vad en polyesterkomposition är och varför den behövs. Ovanstående egenskaper hos vissa typer av polyesterbaserade beläggningar hjälper dig att fokusera på att välja rätt alternativ, vilket minskar produktsortimentet beroende på behovet.