АКРИЛОВЫЙ ЛАК ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ
ACRYLIC LACQUER FOR WOODEN ARTICLES

Предлагаемое изобретение направлено на создание водно-дисперсионного акрилового лака для изделий из древесины, позволяющего получать высоко-глянцевые покрытия и обеспечивать высокие эксплуатационные характеристики. Данное изобретение может найти применение в деревообрабатывающей и лакокрасочной промышленности.
В настоящее время все более востребованными материалами для обработки изделий из древесины являются продукты на основе водных дисперсий полимеров. Это обусловлено тем, что данный класс материалов обладает замечательными свойствами - экологическая чистота, пожаробезопасность, взрывобезопасность, легкость и удобство в применении.
Известен водно-дисперсионный лак по патенту РФ №2142972 для прозрачной защитно-декоративной отделки древесины и древесных материалов. Данный лак обладает высокими эксплуатационными характеристиками - стойкостью к воздействию воды, твердостью пленки. К недостаткам композиции можно отнести то, что она позволяет получать только полуматовые покрытия (блеск 20-30%).
Наиболее близким по техническому результату к изобретению является водно-дисперсионный лак для изделий из древесины, сохраняющий ее натуральную структуру по патенту РФ №2270216, выбранный в качестве прототипа. Данная композиция включает в себя водную дисперсию стиролакриловаго сополимера Лакротен Э-34, в качестве коалесцента бутилцеллозольв, в качестве загустителя гидроксиэтилцеллюлозу Натрасол и Лакротен Э-41, в качестве пеногасителя RHODOLINE DF 6120 - водную эмульсию минеральных масел и поверхностно-активных веществ, в качестве консерванта препарат Бакцид - продукт взаимодействия моноэтаноламина и параформа, в качестве нейтрализатора - 20%-ный водный раствор аммиака, этиленгликоль, добавку для улучшения розлива Аквацер 503 на основе неионной эмульсии окисленного полиэтиленового воска в воде, добавку для улучшения поверхностных свойств Аквамат 263 на основе водной дисперсии полиэтиленового воска, антикратерную добавку EFKA 3570 на основе нейтрализованного полиакрилата и при необходимости воду.
Данная композиция обладает высокими эксплуатационными характеристиками -прочностью к истиранию, высокой эластичностью, стойкостью пленки к воздействию воды, прочностью пленки при ударе, адгезией к деревянной подложке. К недостаткам известного способа относиться то, что покрытия, получаемые при применении лака, могут быть только полуматовыми (блеск 20-26%), или полуглянцевыми (блеск 37-49%).
Из RU 2153514, 127.07.2000 (D2) известна краска для отделки строительных изделий, элементов зданий, и сооружений, содержащая латекс акрилового каучука, например, марки Примал 219 N, загуститель, например, марки Акрисол ТТ-935, диспергатор Оротан 731 К, пеногаситель Нопко NXZ, коалесцирующую добавку - сложный эфироспирт 2,2,4-триметил-1,3-пентадиолмоноизобутират «Тексанол», консервант Катон LXE, двуокись титана, мел, тальк, каолин, слюду, воду и другие целевые добавки. Указанная краска имеет высокую адгезию к обрабатываемой поверхности, светостойкость, жизнеспособность, стойкость к статическому воздействию воды и высокую укрывистость. К относительным недостаткам данной композиции можно отнести отсутствие глянца и высокую укрывистость, что ограничивает область ее применения, т.к. изделия из древесины лучше окрашивать материалами, подчеркивающими структуру и цвет древесины, что невозможно с помощью указанной краски.
Всегда существует большая потребность в лакокрасочных композициях, образующих высоко-глянцевые покрытия (блеск больше 60%), придающих поверхности особый эстетический вид.
Задачей изобретения является создание акрилового лака для изделий из древесины, не вуалирующей структуру древесины и позволяющего получать высокоглянцевые покрытия (блеск 64-72%) при сохранении высоких эксплуатационных и технических характеристиках - времени высыхания, твердости пленки, эластичность пленки, стойкость пленки к воде, прочность пленки, адгезии к деревянной подложке.
Данная задача решается тем, что акриловый лак для изделий из древесины содержит акриловую дисперсию Примал AC-4800ER, которая представляет собой водную дисперсию сополимера бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты, коалесцирующую добавку Некскоут NX-795 - сложного эфироспирта 2,2,4-триметил-1,3-пентадиол-моноизобутирата, восковую добавку Аквацер 502 - неионную эмульсию полиэтиленового воска в воде, диспергатор Оротан 681, представляющий собой аммониевую соль сополимера акриловой и метакриловой кислот, Акрисол RM-2020 неионогенный полиуретановый загуститель с ассоциативным механизмом действия, нейтрализатор - 20%-ный водный раствор аммиака, пеногаситель Нопко NXZ, представляющий собой смесь синтетических масел и эфиров модифицированных жирных кислот со 100%-ной концентрацией активных компонентов, консервант Катон LXE, активными ингредиентами которого являются 5-хлоро-2-метил-4-изотиазолин-3-он и 2-метил-4-изотиазолин-3-он, воду, при следующем соотношении компонентов, масс.%:
акриловая дисперсия Примал AC-4800ER
- 58-67
коалесцирующая добавка Некскоут NX-795
- 7,0-8,75
восковая добавка Аквацер 502
- 1,9-2,2
диспергатор Оротан 681
- 1,1-1,4
полиуретановый загуститель Акрисол RM-2020
- 3,2-3,5
нейтрализатор - 20%-ный водный раствор аммиака
- 0,25-0,3
пеногаситель Нопко NXZ
- 0,2-0,3
консервант Катон LXE
- 0,35-0,4
вода
- остальное
Предварительно в отдельных емкостях готовят раствор загустителя и аммиачную воду. В смесителе при скорости вращения вала 200-400 об./мин производится изготовление лака: загружают акриловую дисперсию и при работающей мешалке загружают коалесцирующую добавку, пеногаситель, консервант. Далее загружают загуститель, диспергатор, восковую добавку и нейтрализатор. После тщательного перемешивания производят измерение рН и в случае необходимости осуществляют корректировку рН нейтрализатором. Изготовленный лак фильтруют и фасуют в тару. Лак наносится на поверхность кистью, валиком, краскопультом в 1-3 слоя. Время сушки между слоями составляет 1 час, последний слой сушат 24 часа.
Данное сочетание компонентов позволяет решить поставленную задачу - получение высокоглянцевого лака.
В таблице 1 приведены рецептуры лака, в таблице 2 - показатели свойств лака и покрытий на его основе.
Из таблицы 2 видно, что лак обладает повышенной степенью блеска (64-72%), что позволяет отнести его в категорию высокоглянцевых покрытий (Казакова Е.Е., Скороходова О.Н. Водно-дисперсионные акриловые лакокрасочные материалы строительного назначения. - М.: ООО "Пэйнт-Медиа", 2003, с.105-113), при обеспечении технических и эксплуатационных характеристиках не ниже, чем у прототипа.
Таблица 1
Составы лаков
Наименование компонентов
Пример 1
Пример 2
Пример 3
Пример 4
Примал AC-4800ER
58
61
64
67
Некскоут NX-795
7,0
8,25
8,5
8,75
Аквацер 502
1,9
2
2,1
2,2
Оротан 681
1,1
1,2
1,3
1,4
Акрисол RM-2020
3,2
3,3
3,4
3,5
20%-ный водный раствор аммиака
0,25
0,25
0,3
0,3
Нопко NXZ
0,2
0,2
0,3
0,3
Катон LXE
0,35
0,35
0,4
0,4
Вода
28,0
23,45
19,7
16,15
Таблица 2
Характеристики
Наименование показателей
Пример 1
Пример 2
Пример 3
Пример 4
Прототип
Внешний вид покрытия
Однородное прозрачное покрытие без посторонних включений
Однородное прозрачное покрытие без посторонних включений
Условная вязкость при Т=(20±5)°С по Вискозиметру ВЗ-246, с.
52
54
59
61
36-70
Массовая доля нелетучих веществ, %
38
40
43
45
37-45
Время высыхания до степени 3 при Т=(20±5)°С, ч.
0,6
0,7
0,7
0,8
0,7
Твердость пленки по ТМЛ-2124, усл.ед.
0,42
0,42
0,43
0,45
0,42-0,44
Эластичность пленки при изгибе, мм
1
1
1
1
1
Стойкость пленки на деревянной подложке к статическому воздействию воды при Т=(20±5)°С, ч
24,
24
24
22
24
Показатель кислотности, рН
8,5
8,4
8,2
8,1
7,5-8,8
Блеск по фотоэлектрическому блескомеру, %
72
69
67
64
30-35
Прочность пленки при ударе, см
48
50
52
52
50
Адгезия к деревянной подложке, балл (метод решетчатых надрезов, максимальный балл = 1)
1
1
1
1
1