Каталог
Отличие алкидно-уретановых и акриловых (водных) лаков, плюсы и минусы.
Современная промышленность предлагает на выбор покупателя два типа ЛКМ для одной области применения, на акриловом латексе и алкидной смоле. Покупатель делая выбор основывается прежде всего на собственном опыте или на советах знакомых, и поскольку алкидные продукты появились на прилавках нашей страны гораздо раньше, опыта применения и эксплуатации таких покрытий гораздо больше, а продукты на водном растворителе производимые в прежние времена не отличались стойкостью. Отсюда у большинства сложился стереотип, что продукты на водной основе не долговечны, и могут легко смыться во время влажной уборки. Цель данной статьи рассказать, в чем отличия между аква-лаками и лаками на алкидно-уретановой основе, в чем плюсы и минусы обоих продуктов.
Состав
Основа аква-лаков отнюдь не вода, а акриловый полимер. Оргстекло является хорошим примером применения акрилового полимера. Основой алкидных лаков является алкидно-уретановая смола, которая чаще всего изготавливается из соединения подсолнечного масла и многоатомных спиртов.
Основные свойства
Акриловому полимеру после полной полимеризации не страшны значительные перепады температуры, воздействие ультрафиолета, длительный контакт с водой ему также не страшен. Поэтому пленка акрилового полимера сохраняет свое состояние в неизменном виде длительное время, цвет древесины также практически не меняется. Это дает возможность проводить локальный ремонт отдельных участков. И наверное самый главный плюс- акриловые лаки используют воду в качестве растворителя, практически не пахнут ,что делает работу более комфортной.
Окончательная полимеризация акрилового латекса происходит от недели до месяца (аква-лак паркетный «POLI-R» набирает твердость через 7 дней). Пока этого не произошло, поверхность необходимо беречь от механических повреждений. Компоненты применяемые в производстве акриловых лаков дороже, что сказывается на конечной цене продукта. Аква-лаки немного сложнее в нанесении и требуют некоторой сноровки. Необходимо тщательно разглаживать лак по поверхности специальной кистью с синтетическим ворсом, избегая наплывов, потеков, и пузырьков.
Пленка алкидной смолы более гладкая, и более твердая. Алкидные смолы полимеризуются гораздо быстрее, и поверхности готовы к эксплуатации (алкидный паркетный лак «POLI-R» готов полной эксплуатации через 3 дня после нанесения финишного слоя). С алкидными лаками легко работать, все полосы от кистей самовыравниваются, поэтому даже у непрофессионалов получается хороший результат.
Главный минус это запах, к которому каждый человек относится индивидуально, кому-то он покажется сильным, а кто-то не обратит на него внимание (алкидный паркетный лак «POLI-R» турецкого производства, поэтому использует очищенный от эфирных масел растворитель, и соответственно имеет более слабый запах). Алкидные лаки всегда имеют янтарный оттенок, и соответственно цвет любого дерева приобретает желтоватый оттенок, который под действием ультрафиолета становится более насыщенным. Из-за этого прежнее покрытие всегда будет отличатся от свежего, поэтому при повреждении участка приходится переделывать все покрытие.
Выводы
Итак из вышеописанной информации можно вынести следующее – акриловые лаки обладают гораздо большими плюсами в характеристиках , что касается нанесения и эксплуатации покрытий, но сама акриловая смола слабее по характеристикам ,чем алкидная. Поэтому необходимо выбирать лак для полов содержащий в себе большое количества полиуретана – еще один вид полимера, который отличается превосходными износоустойчивыми и другими полезными характеристиками, и при этом не наносящий вред здоровью.
Поэтому аква-лак паркетный «POLI-R» содержащий большое количество полиуретана, пригоден не только для пола, а также для дверей, детской и взрослой мебели, стен, декупажа и многого другого. Акриловым лаком «White House» рекомендуется покрывать не подлежащие сильному физическому износу поверхности, поскольку в их составе нет полиуретана, но атмосферные воздействия эти лаки выдержат легко.
Алкидные смолы занимают одну из лидирующих позиций в качестве сырья для производства современных лакокрасочных материалов. Пленкообразующие составы на их основе имеют широкую область применения. Свойства покрытий зависят от типа смол и полуфабрикатных лаков. Наибольшее распространение получили модифицированные составы, так как они обладают высокими декоративными и защитными качествами.
Описание
Алкидные смолы (или алкиды) – это сложные эфиры, появляющиеся в результате реакции многоатомных спиртов с многоосновными кислотами или их ангидридами. По внешнему виду они представляют собой высоковязкую липкую массу, цвет которой от темно-желтого до коричневого.
Алкиды также сочетают с другими смолами и целлюлозой (алкиднокарбамидоформальдегидные, фенолалкидные, алкидноакриловые сополимеры и прочие соединения). Для снижения поверхностного натяжения в их состав вводят бутиловый спирт, что облегчает розлив готового продукта.
Химический состав и классификация
Систематизация алкидных смол осуществляется по нескольким критериям:
По наличию жирных кислот в составе: немодифицированные (фталатные) и модифицированные.
По содержанию масла: жирные (>60 %), средней жирности (40-60 %), тощие (35-60 %), сверхтощие ( 3 ;
количество гидроксида калия, являющегося основным показателем качества масел, – не более 20.
При увеличении температуры вязкость алкидов снижается и наоборот. Чем меньше жирность вещества, тем хуже оно растворяется алифатических и нафтеновых углеводородах.
Улучшение свойств
Немодифицированные алкиды образуют твердые и хрупкие пленки, плохо растворяются. Для улучшения их качеств в состав реакционной смеси вводят дополнительные компоненты, которые придают покрытиям глянец, эластичность, стойкость к воде, растворителям, маслам и атмосферному воздействию, ускоряют сушку при комнатной температуре, повышают адгезию с основным материалом. Модифицированные алкидные смолы получают с помощью льняного, таллового, тунгового, подсолнечного, касторового, хлопкового масла, канифоли, синтетических жирных кислот.
Выделяют 3 основных способа модифицирования:
введение мономеров при производстве смолы;
путем реагирования готовых алкидов с модифицирующими веществами;
смешением смол с другими пленкообразователями.
Получение
Синтез алкидов производят двумя способами: алкоголизом и жирнокислотным методом.
В первом случае процесс проходит в 3 этапа:
Переэтерификация растительного масла или триглицеридов его жирных кислот многоатомными спиртами. Химическая реакция проходит при температуре 240-260 °C и в присутствии катализатора. Для производства глифталевых смол из спиртов используют глицерин, для этрифталевых – этриол, для пентафталевых – пентаэритрит.
Этерификация неполных эфиров фталевым ангидридом, в результате чего образуется кислый эфир.
Полиэтерификация с выделением воды и образованием алкида.
При втором способе получения смол производится этерификация и полиэтерификация эфиров жирных кислот и многоатомных спиртов.
Вещества для разбавления алкидов
Растворителями для алкидных смол служат следующие углеродные соединения:
алифатические (гексан, гептан, парафины С6-С12);
ароматические (бензол, сольвент, толуол, ксилол и другие);
галогенсодержащие (трихлорэтилен, тетрахлорэтилен, перхлорэтилен);
нефтяные (нефрас, бензин).
Низкокипящие эфиры (этиловый спирт, этилацетат), простые эфиры гликолей, кетоны (ацетон) также могут использоваться в качестве разбавителей. Бутанол для этих целей непригоден, так как его молекулы притягивают к себе большое количество растворителя, содержащегося в алкидных смолах. Тощие алкиды растворяются только в ароматических углеводородах, а жирные – в алифатических.
Существуют также водорастворимые смолы, на основе которых выпускают водоразбавляемые ЛКМ (эмали и грунтовки горячей сушки).
Применение
Основное назначение алкидных смол – это получение лакокрасочных материалов (ЛКМ). Немодифицированные составы применяют для изготовления электроизоляционных лаков и клеев.
Из растворов смол делают полуфабрикатные и готовые лаки, использующиеся в промышленности и быту.
Лакокрасочные материалы
Алкидные ЛКМ получили наибольшее распространение из всех материалов на основе поликонденсационных смол. Так как у спирта пентаэритрита имеется 4 гидроксильные группы, то алкиды с его содержанием отверждаются быстрее и образуют более глянцевые покрытия. В связи с этим в промышленности преимущественно выпускают материалы лакокрасочные на основе алкидных смол пентафталевого типа. Использование большого количества ароматических компонентов обеспечивает твердость и стойкость покрытий к механическому воздействию.
Пигментированные ЛКМ на основе алкидов подразделяют на следующие группы:
глифталевые (ГФ), пентафталевые (ЭФ), этрифталевые (ЭТ) эмали;
Высыхающие алкидные смолы используются в качестве самостоятельных пленкообразователей для лакокрасочной продукции, а невысыхающие – в составах с карбамидными смолами, нитратами целлюлозы (для улучшения эластичности и сцепления покрытий с основным материалом).
Свойства ЛКМ зависят от их химического состава. Так, более жирные алкидные смолы в органических растворителях легче наносятся кистью, имеют повышенную эластичность и атмосферостойкость, но медленнее высыхают и обладают меньшей стойкостью к воздействию минеральных масел. Максимальная скорость сушки характерна для смол, модифицированных тунговым или льняным маслом. Среднее время высыхания на отлип для алкидных эмалей составляет 24 ч.
Специфика ЛКМ
Алкидные смолы, в зависимости от компонентного состава, применяются в следующих целях:
На основе бензойной кислоты (содержание масла 38-50 % по массе) – эмали для окраски сельскохозяйственных машин, радиаторов, ремонта автомобилей. Обладают высокой стойкостью к выцветанию и воздействию атмосферы.
Содержащие 9,12-линолевую и 9,11-линолевую кислоты – ремонт оборудования.
Тощие – быстросохнущие однослойные покрытия, грунтовки, краска для радиаторов.
На льняном масле и глицерине – антикоррозионные покрытия, печатные краски. Могут быстро выцветать под воздействием солнечного света, поэтому применяются чаще всего в грунтовках и выравнивающих составах.
На соевом или талловом масле – покрывные эмали, обладающие хорошей атмосферостойкостью.
Модифицированые природными смолами (кислоты канифоли) – производство грунтовок и шпатлевок. Составы склонны к выцветанию.
Модифицированные стиролом, акрилатом – грунтовки, шпатлевки, выравнивающие составы, ЛКМ для окраски судов, оборудования, листового металла, древесины, подвергающейся сильным механическим нагрузкам (паркетные лаки, эмали для пола, мебели); упаковка эмалей в тюбики. Обладают повышенной стойкостью к истиранию и упругостью.
Экологические аспекты
Так как алкидные смолы содержат органические растворители, то они представляют определенную опасность для здоровья человека и окружающей среды. При проведении лакокрасочных работ с использованием ЛКМ на их основе необходимо применять средства индивидуальной защиты (противогазы, спецодежда). Покраска должна производиться в помещениях с приточно-вытяжной вентиляцией.
По уровню токсичности растворителей алкиды можно разделить на 3 группы:
наименее токсичные (ПДК=300-1000 мг/м 3 ) – этиловый эфир, спирт, бензин;
средней токсичности (ПДК=100-200 мг/м 3 ) – ацетон, бутиловый эфир;
высокотоксичные (ПДК=20-50 мг/м 3 ) – этиленгликоль, бензол.
За рубежом предъявляются высокие требования к экологичности производства ЛКМ, поэтому в настоящее время ведутся работы по созданию материалов с высоким содержанием сухого вещества и водоразбавляемых составов. Однако алкидные смолы с органическими растворителями по-прежнему превосходят водорастворимые по технологическим свойствам.
Крупный пожар на территории торгового комплекса в подмосковных Мытищах ликвидирован, пожарные продолжают проливать горевшие конструкции ангара, пострадавших нет, сообщил в понедельник РИА Новости представитель пресс-службы МЧС РФ по Московской области.
Лакокрасочные материалы (ЛКМ) представляют собой совокупность отделочных строительных материалов на органических и неорганических связующих, образующих на обрабатываемой поверхности пленку с заданными свойствами. Основными компонентами ЛКМ являются связующее (пленкообразующее) вещество и пигменты или красящие вещества, определяющие эстетические и декоративные свойства ЛКМ. Кроме того, в состав ЛКМ могут входить растворители (вещества, регулирующие вязкость ЛКМ), отвердители (вещества, способствующие ускорению высыхания ЛКМ), наполнители (вещества для удешевления ЛКМ и усиления их некоторых свойств), специальные добавки к ЛКМ, призванные решать узкие задачи (например, уменьшающие образование пузырьков).
Функционально и весьма условно ЛКМ можно разбить на шесть основных групп: краски, лаки, эмали, грунтовки, шпатлевки и порошковые краски.
По химическому составу ЛКМ делятся на масляные, алкидно-акриловые, перхлорвиниловые, эпоксидные, органосиликатные, кремнийорганические и т.д.
Совсем условно деление ЛКМ по их предназначению: атмосферостойкие, водостойкие, маслобензостойкие, химически стойкие, термостойкие, электроизоляционные и т.д.
Основным назначением лакокрасочных материалов является защита материалов от разрушения: металлов от коррозии, дерева от гниения и т.д., а также придание изделиям декоративного вида. Помимо этого ЛКМ могут выполнять и ряд других специфических функций, определенных областью применения того или иного материала.
С одной стороны, лакокрасочные материалы — это химические продукты, которые содержат в своем составе вредные для человека вещества. Все товары бытовой химии, в том числе и лакокрасочные материалы, поступают в торговую сеть только после их тщательной проверки и с разрешения Главного санитарного врача Министерства здравоохранения РФ. Правила обращения с материалом указываются на этикетке или в специальной инструкции, приложенной к материалу.
С другой стороны, многие лакокрасочные материалы, а также вспомогательные вещества являются огнеопасными, и даже взрывоопасными. Естественно, аварийная ситуация создается только в особых условиях, но, для того чтобы предотвратить эту опасную ситуацию, нужно неукоснительно соблюдать правила противопожарной техники.
Общее правило работы с любыми химическими продуктами заключается в том, что, получив препарат, нужно ознакомиться с его особенностями, порядком применения, условиями хранения, обратив особое внимание на предупреждающие знаки и надписи. Для лакокрасочных материалов, поступающих в продажу, эта информация дается на этикетке.
Все растворители, лаки, краски, эмали (кроме воднодисперсионных и водорастворимых) являются горючими материалами; большинство растворителей легко вспыхивает, а пары их могут взрываться. Поэтому недопустимо хранение больших количеств лакокрасочных материалов в домашних условиях. По возможности надо максимально сокращать время хранения материалов и постоянно следить за условиями их содержания.
Лакокрасочные материалы рекомендуется хранить в плотно запирающихся шкафах или ящиках; в этом случае они представляют меньшую опасность в пожарном отношении. Хранить лакокрасочные материалы рекомендуется в помещениях с температурой не выше 25° С, вдали от нагревательных приборов, предохраняя от попадания влаги и прямых солнечных лучей.
Тара, в которой хранятся лакокрасочные материалы, должна быть исправной, плотно закрывающейся, чистой, с заводской маркировкой, приведенной на этикетке.
Алюминиевая пудра при увлажнении склонна к самовозгоранию, поэтому ее нужно держать в плотной закрытой таре, тщательно оберегая от попадания влаги. Категорически запрещается сушить алюминиевую пудру при повышенных температурах даже при отсутствии открытого огня.
Вредные вещества, входящие в состав лакокрасочных материалов, могут оказывать воздействие на организм человека через дыхательные пути, кожу и пищеварительный тракт. Вместе с воздухом через дыхательные пути в легкие человека попадают пары растворителей и аэрозоль, содержащий как твердые частички, так и жидкий компонент краски. При этом вредные вещества, попавшие в организм через дыхательные пути, оказывают большее отрицательное воздействие, чем при поступлении через желудочно-кишечный тракт, так как в этом случае они быстрее попадают в кровь.Большое значение имеет летучесть растворителей: чем она выше, тем быстрее загрязняется воздух помещений. По летучести растворители, применяемые в быту, распределяются на легколетучие (бензин, ацетон) и среднелетучие (бутилацетат, ксилол, бутанол, сольвент).
Почти все растворители оказывают на организм отрицательное воздействие; при невысоких концентрациях это проявляется в возбуждении, а при высоких концентрациях — в головных болях, головокружении, сонливости, повышенной раздражительности, тошноте и рвоте.
Отдельные растворители (ацетон, бензин, спирты и др.) раздражают слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей и могут также вызвать кожные заболевания воспалительного и аллергического характера. Растворители, попавшие в организм в большом количестве, могут вызвать острую форму отравления. Это может произойти при окраске больших поверхностей без надлежащего проветривания помещения. Окраска подогретыми лакокрасочными материалами также может привести к созданию высокой концентрации паров растворителей в зоне дыхания и острому отравлению.
В пищеварительный тракт вредные вещества могут попасть при приеме пищи (если руки плохо вымыты), курении.
Опасность для человека в условиях пожара определяется тремя основными факторами: воздействиями высоких температур, дыма и токсичных продуктов горения. Из-за них люди гибли испокон веку. Однако если раньше от ожогов погибало более 60% пострадавших, то в настоящее время их удельный вес снизился до 20-15%, а число отравленных токсичными продуктами горения возросло в ряде случаев до 70-80% от общего числа погибших, что связывается исследователями с широким внедрением во все отрасли производства, строительство и быт полимерных материалов.
Полимерные материалы и продукция из них (соответственно и ЛКМ) относятся к категории пожаровзрывоопасных и горючих в соответствии с ГОСТ 12.1.044-89 «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения».
Безопасность лакокрасочного материала
Согласно ГОСТР 52362- 2005, безопасность лакокрасочного материала — состояние лакокрасочного материала в течение его жизненного цикла, характеризуемое отсутствием недопустимого риска, связанного с причинением вреда жизни или здоровью граждан, окружающей среде, в том числе жизни или здоровью животных и растений, а также имуществу физических или юридических лиц, государственному или муниципальному имуществу.Безопасность лакокрасочного материала обеспечивается оптимальным балансом компонентов лакокрасочного материала, позволяющим понизить до приемлемого уровня риск нанесения ущерба здоровью потребителей и окружающей среде.
Летучее органическое соединение в лакокрасочном материале: ЛОС в лакокрасочном материале — любая органическая жидкость или любое твердое органическое вещество, присутствующее в лакокрасочном материале, самопроизвольно испаряющееся при определенных значениях температуры и давления атмосферы.
Вредное вещество (лакокрасочного материала) — вещество, которое при контакте с организмом человека в течение жизненного цикла лакокрасочного материала может вызвать профессиональные заболевания или другие отклонения в состоянии здоровья.
При производстве лакокрасочного материала к вредным веществам относят пары летучих органических соединений, аэрозоли, представляющие собой дисперсные системы, состоящие из жидких частиц летучих органических соединений и/или твердых частиц пигмента и/или наполнителя, находящихся во взвешенном состоянии в воздухе рабочей зоны.
Загрязняющее вещество (лакокрасочного материала) — вещество или смесь веществ лакокрасочного материала, которые в количестве и/или концентрации, превышающих установленные для химических веществ нормативы, оказывают негативное воздействие на окружающую среду.
Токсичность лакокрасочного материала — совокупность свойств, внутренне присущих химическим веществам, входящим в состав лакокрасочного материала, характеризующих способность химических веществ оказывать вредное воздействие, которое проявляется только при контакте с живым организмом.
Пожаровзрывоопасность лакокрасочного материала — совокупность свойств лакокрасочного материала, характеризующих его способность к возникновению и распространению горения.
Следствием горения в зависимости от его скорости и условий протекания может быть пожар или взрыв.
Воспламенение лакокрасочного материала — пламенное горение лакокрасочного материала, инициированное источником зажигания и продолжающееся после его удаления.
Пожарная безопасность производства (лакокрасочного материала) — состояние производства лакокрасочного материала, при котором с установленной вероятностью исключена возможность возникновения и развития пожара и воздействия на людей опасных факторов пожара, а также обеспечена защита материальных ценностей.
Пожаровзрывобезопасность производства (лакокрасочного материала) — обеспечение предотвращения взрывов и пожаров внутри технологического оборудования, защиты технологического оборудования от разрушения, исключение возможности взрывов и пожаров в объеме производственных зданий и снижение тяжести их последствий при производстве лакокрасочного материала.
Показатель токсичности продуктов горения (лакокрасочного покрытия) — отношение количества лакокрасочного покрытия, эксплуатируемого внутри помещения, к единице объема замкнутого пространства, в котором образующиеся при горении лакокрасочного покрытия газообразные продукты вызывают гибель 50 % подопытных животных.
Материал подготовлен на основе открытых источников
