Лаки

Общие сведения

     Лаки — это плёнкообразующие растворы синтетических или натуральных смол (или полимеров) в органических растворителях или воде. После нанесения тонким слоем на металлическую, деревянную или другую поверхность и высыхания лаки образуют твёрдые блестящие прозрачные плёнки, прочно удерживаемые на поверхности. Назначение этих плёнок — защита поверхности от разрушающего воздействия атмосферных факторов и агрессивных сред, а также декоративная отделка поверхности.

Классификация лаков

Ассортимент лаков довольно разнообразен. Самыми популярными при строительных и ремонтных работах являются алкидные, уретановые, полиуретановые, перхлорвиниловые и эпоксидные лаки. В быту чаще всего применяются битумные, масляные, алкидные, нитроцеллюлозные и другие лаки.

Чаще всего лаки классифицируют по материалу основы и области применения. Обозначения отечественных лаков по химическому составу плёнкообразующего вещества можно представить так:

АС – алкидно-акриловые

АУ – алкидно-уретановые

АК – полиакриловые

БТ – битумные

ВА – поливинилацетатные

ГФ – глифталевые

МЧ – карбамидные

МА – масляные

НЦ – нитроцеллюлозные

УР – полиуретановые

ПЭ – полиэфирные

ПФ – пентафталевые

ВА – поливинилацетатные

ХВ – перхлорвиниловые

ЭФ – эпоксиэфирные

ЭП – эпоксидные.

Основные технические параметры и свойства

Алкидные лаки – наиболее распространённые из применяемых в быту лаков. Они представляют собой растворы синтетических алкидных (пентафталевых или глифталевых) смол в органических растворителях. Плёнка алкидного лака твёрдая, прозрачная, обладает хорошей адгезией к различным поверхностям и водостойкостью. Алкидные лаки применяются как для внутренних, так и для наружных работ.

Иногда алкидные лаки ошибочно называют масляными, что является неверным. Хотя при изготовлении алкидных смол и применяются растительные масла, но по своему строению и химическому составу алкидные лаки отличаются от масляных, а по эксплуатационным свойствам существенно превосходят их.

Масляные лаки получают растворением природных или искусственных смол в высыхающих растительных маслах с добавлением сиккативов и растворителей. Из природных смол чаще применяют канифоль, шеллак и янтарь. Природные смолы, кроме канифоли и янтаря, являются дефицитными материалами и применяются ограниченно. Их заменяют синтетическими смолами (полимерами) – алкидными, фенолформальдегидными, перхлорвиниловыми и другими.

Как правило, масляные лаки образуют твердые прозрачные плёнки желтоватого цвета. Из-за низкой атмосферостойкости масляные лаки используются только для отделки изделий внутри помещений.

Спиртовые лаки это 30-35%-ные растворы смол. Для высыхания спиртовых лаков при комнатной температуре достаточно 15 минут получают растворением в винном или древесном спирте некоторых природных смол. Из смол применяются шерлак (или шеллак), сандарак и мастика. Эти материалы дают покрытие с хорошей механической прочностью и адгезией к различным поверхностям, высоким блеском. Покрытия хорошо полируются, но отличаются низкой водостойкостью.

Масляные и спиртовые лаки выпускаются в незначительных количествах из-за дефицитного и дорогостоящего природного сырья. Применяются они преимущественно для специальных целей, например при изготовлении музыкальных инструментов, игрушек.

Нитроцеллюлозные лаки (нитролаки) получают путём растворения нитрата целлюлозы в смеси активных органических растворителей. Свойства лаков регулируют введением в композицию различных смол (алкидных, аминоформальдегидных и др.). Нитролаки образуют твёрдые прозрачные, практически бесцветные быстросохнущие плёнки. Нитроцеллюлозные лаки чаще всего применяют для лакировки деревянных изделий.

Битумные лаки получают из битумов специальных марок с добавлением различных смол, масел. Примерный состав этих лаков : смола светлая -20%, битум - 45%, растворитель - 35%.  При высыхании битумные лаки образуют чёрную плёнку, обладающую стойкостью к воде и некоторым химическим реагентам. Однако антикоррозионные свойства битумной плёнки в атмосферных условиях достаточно невысоки. Чаще всего битумные материалы применяют для временной защиты металла, так как они значительно дешевле других материалов.

Каменноугольные лаки представляют собой раствор каменноугольного пека в сольвентнафте (также называется пековым лаком или кузбасслаком). Этот лак впервые был предложен в Кузнецком каменноугольном бассейне, откуда и получил своё название. Плёнка каменноугольного лака отличается высоким качеством, она имеет высокую адгезию и водонепроницаемость. К недостаткам кузбасслака можно отнести малую пластичность и сопротивляемость резким температурным изменениям. Каменноугольный лак (кузбасслак) является хорошим антикоррозионным покрытием для металлических изделий санитарно-технического оборудования.

Акриловые (акрилатные) лаки представляют собой раствор акрилового сополимера в смеси органических растворителей. Акриловые лаки применяются для создания декоративного покрытия по металлу, стеклу и дереву различных пород. Акриловый лак придаёт древесине требуемый оттенок и подчеркивает её текстуру, защищает материалы от атмосферных воздействий.

Перхлорвиниловые лаки представляют собой раствор поливинилхлоридной смолы в органических растворителях с различными модифицирующими добавками. Основной частью их является перхлорвиниловая смола ПСХ, которую получают хлорированием поливинилхлоридной смолы до содержания хлора 62-65%. Перхлорвиниловые лаки образуют достаточно быстро высыхающие на воздухе плёнки, отличающиеся повышенной твёрдостью, водостойкостью и износостойкостью. Применяются эти лаки для защиты бетонных, железобетонных, кирпичных, асбоцементных и других минеральных поверхностей.

Полиуретановые и уретановые лаки — при взаимодействии изоцианатов, содержащих две и более реакционно-способные группы с соединениями, имеющими несколько гидроксильных групп, получают сначала моноуретаны, которые затем превращаются в полиуретаны – высокомолекулярные смолы. Полиуретановые лаки образуют покрытия, обладающие исключительно высокой механической прочностью, износостойкостью и обладающие высочайшей ударопрочностью. Уретановые лаки часто используют для покрытия наружных поверхностей, полов, лестниц, корпусов лодок и т. д.

Эпоксидные лаки представляют собой растворы эпоксидных смол в органических растворителях. Основным плёнкообразующим компонентом в эпоксидных лаках является эпоксидная смола марок ЭД-16 и ЭД-20. Перед лакированием к ним добавляют отвердитель, количество которого зависит от типа смолы и отвердителя, условий отверждения и указывается в инструкциях по применению. Лаковые плёнки обладают высокими водо- и щелочестойкостью, механической плотностью, адгезией к различным материалам, однако недостаточно атмосферостойки.

Область применения в городском хозяйстве

Лаки применяются в строительных работах, ремонтных, промышленности и быту. По области применения лаки можно разделить на следующие группы:

- для наружных работ

- для внутренних работ

- атмосферостойкие

- термостойкие

- электроизоляционные

- водостойкие

- маслобензостойкие

- лаки специального назначения

 

Наименование лака

Применение

АК – 578 Т

Лак для нанесения покрывной плёнки на керамическую декалькоманию для более простого и лёгкого переноса рисунков на изделия из керамики.

АС – 82

Лак для защиты анодированных дюралюминиевых поверхностей по специальной технологии.

ВЛ – 51

Лак для покрытия металлических изделий с целью защиты их от коррозии.

ВЛ – 725

Лак для приготовления эмали ВЛ – 725 алюминиевой и как самостоятельное покрытие для защиты коррозионно-стойких алюминиевых сплавов.

ГФ – 296 Г

Лак для покрытия с обратной стороны рулонов из оцинкованной стали, алюминия.

КО – 835

Лак предназначается для лакирования металлических поверхностей, подвергающихся воздействию высоких температур.

МА – 594

Используется для приклеивания золотой фольги.

МЛ – 133

Лак МЛ-133 предназначается для покрытия по эмалям на основе мочевино- или меламино-формальдегидной смолы, а также анодированных и оксидированных алюминиевых поверхностей.

МЛ – 92

В качестве покрывного при окраске деталей машин и аппаратов и в качестве пропиточного при пропитке обмоток электрических машин, аппаратов и трансформаторов.

МС – 080

Лак применяется в качестве связующего для приготовления эмалей.

МЧ – 52

Для покрытия лыж и для отделки древесных материалов.

Нитроуретановый

Лак для отделки мебели и других изделий из древесины, эксплуатируемых внутри помещения.

НЦ – 218

Лак НЦ-218 предназначен для отделки мебели и других изделий из древесины, эксплуатируемых внутри помещения с последующей полировкой.

НЦ – 243

Лак для отделки мебели и других деревянных изделий, эксплуатируемых внутри помещения.

НЦ – 2180

Для отделки мебели и других изделий из древесины, эксплуатируемых внутри помещения.

НЦ – 5119

Для покрытия деревянных специзделий, не подвергающихся воздействию влаги.

НЦ – 598

Лак применяется при изготовлении гильз к протезноортопедическим изделиям на основе ткани.

ПФ – 053

Применяется в качестве пленкообразующего при изготовлении глифталевых и пентафталевых эмалей, грунтовок, шпатлевок и в производстве алкидно-карбамидных лаков.

ПФ – 060

Предназначается для покрытия по эмалям на основе мочевино- или меламино-формальдегидной смолы, а также анодированных и оксидированных алюминиевых поверхностей.

ПФ – 170

Лак предназначен для получения атмосферостойких покрытий по предварительно подготовленной поверхности алюминия и его сплавов и в качестве добавки в глифталевые и пентафталевые эмали для повышения блеска покрытий.

ПФ – 283

В качестве покрывного при окраске деталей машин и аппаратов и в качестве пропиточного при пропитке обмоток электрических машин, аппаратов и трансформаторов.

ФА – 97

Лак для пропитки обмоток тяговых машин и лакировки обмоточных проводов со стекловолокнистой изоляцией.

ХВ – 784

Защита в комплексном покрытии поверхностей оборудования, металлических конструкций, а также железобетонных строительных конструкций от воздействия агрессивных газов длительного контакта с водой.

ЭП – 2178

Лак ЭП-2178 используется при ремонтных работах по лакированию поверхностей, покрытых ранее карбамидными, эпоксидными, нитроцеллюлозными и полиуретановыми лаками.

ЭЦ - 959

Лак для лакирования низковольтных проводов.

Лак полиуретановый УР-1-207

Лак предназначен для защитно-декоративного окрашивания металлоконструкций в различных отраслях промышленности в комплекте с полиуретановыми эмалями. Допускается для окрашивания деревянных поверхностей.

Рекомендовано: ФГУП ВНИИЖТ для окрашивания на железнодорожном транспорте всех видов подвижного состава, а также других транспортных металлоконструкций, эксплуатируемых в атмосферных условиях в сочетании с эмалью полиуретановой УР-1524.

 

Анализ конкурентов строительного материала

Рассмотрим два вида однокомпонентных лаков, на алкидно–уретановой основе. Elan Vernis parquet – производитель Франция, и Marshall Parke – производитель Турция.

Elan Vernis parquet
Однокомпонентный лак на основе алкидно-уретановых смол (Франция)

НАЗНАЧЕНИЕ: внутренние работы по всем видам дерева (массив, ДВП, ДСП).

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

ВНЕШНИЙ ВИД: бесцветный прозрачный состав, образующий глянцевую поверхность. Также существует матовый лак.
ПЛОТНОСТЬ: 0,91 кг/л.
ДОЛЯ СУХИХ ВЕЩЕСТВ (по объему): 48%.
РАСХОД: 1 л на 15 кв.м в один слой.
ВЫСЫХАНИЕ: "до отлипа" - через 2 ч при температуре +20 градусов Цельсия. Следующий слой наносят спустя 24 ч.
РАЗБАВИТЕЛЬ: уайт-спирит.
ХРАНЕНИЕ: 2 года в оригинальной упаковке.
УПАКОВКА: металлические банки по 2,5 и 10 л.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ

ВЫСЫХАНИЕ: полученное нами время - 2 часа - совпало с указанным производителем сроком высыхания "до отлипа".
ПРОЧНОСТЬ ПРИ УДАРЕ: и двух-, и однослойное покрытия выдержали падение груза с высоты 40 см. Таким образом, можно сделать вывод, что количество слоев в данном случае никак не влияет на "общую" прочность лаковой пленки. В целом же величина параметра вполне нормальна для подобных составов.

ТВЕРДОСТЬ: результат испытания - 0,42 по ТМЛ и 0,64 у.е. по МЭ-3. В сравнении со среднестатистическими данными он даже чуть выше, чем у полиуретановых лаков, царапины на таком покрытии возникают реже.

СТОЙКОСТЬ К ИСТИРАНИЮ: объемный показатель при наших измерениях составил величину 6,94 куб.мм/кв.м. Исходя из нее, рекомендация следующая: покрытие лака Vernis paquet будет уместно в помещениях с невысокой эксплуатационной нагрузкой. А вот при большом людском потоке срок службы покрытия будет заметно меньше.

ЭКОЛОГИЧНОСТЬ: содержит уайт-спирит, при нанесении имеет запах. После высыхания безопасен для человека и животных.

НАНЕСЕНИЕ: основа должна быть сухой и чистой. Старый лак или краску счищают. С натертого паркета снимают воск. Подложку шлифуют и удаляют пыль.

Состав наносят плоской кистью или пистолетом в два слоя, причем при первичной обработке новой древесины первый рекомендуется разбавить на 5-10% уайт-спиритом.

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ: при проведении работ необходимо хорошо проветривать помещение. Для защиты кожи рук применять специальные пасты или резиновые перчатки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЛАБОРАТОРИИ: Vernis parquet создает ровную, однородную глянцевую поверхность с легким желтоватым оттенком. Толщина двухслойного покрытия - 60 мкм.

К положительным свойствам материала относятся: быстрое высыхание, отличная стойкость к воздействиям моющих средств и воды, а также хорошая ударопрочность, высокая твердость. Тем не менее лаком не стоит покрывать пол в общественных помещениях или многолюдных офисах - прочность к истиранию у материала не рассчитана на столь высокие нагрузки. А вот в квартире Vernis parquet придется к месту - здесь он прослужит не менее 10 лет.

Marshall Parke
Однокомпонентный лак на алкидно-уретановой основе (Турция)

НАЗНАЧЕНИЕ: лакировка паркета и прочих деревянных изделий, эксплуатируемых внутри помещений.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

ВНЕШНИЙ ВИД: бесцветный либо с легким коричневатым оттенком прозрачный состав, образующий глянцевую поверхность. Существует также матовый и полуматовый лак.
ПЛОТНОСТЬ: около 0,92 кг/л.
ДОЛЯ СУХИХ ВЕЩЕСТВ (по объему): 57%.
РАСХОД: 10-16 кв.м/л на один слой в зависимости от поверхности.
ВЫСЫХАНИЕ: "до отлипа" - 1,5 ч при +20 градусах Цельсия, повторное нанесение - не ранее чем через 5 ч. Максимальные нагрузки возможны спустя 4 дня, когда достигается полная химическая и физическая устойчивость покрытия.
РАЗБАВИТЕЛЬ: уайт-спирит.
ХРАНЕНИЕ: 2 года в оригинальной упаковке в прохладном проветриваемом помещении.
УПАКОВКА: металлические банки по 0,75; 2,5; 3,8 и 15 л.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ

ВЫСЫХАНИЕ: минимальное время сушки до "степени 3" у нас составило 2,5 ч, что меньше заявленного. С другой стороны, производитель сам рекомендует выждать 5 часов до нанесения следующего слоя, и его советом пренебрегать не стоит.

ПРОЧНОСТЬ ПРИ УДАРЕ: Parke показал хорошие результаты, выдержав падение груза с высоты 65 см на однослойное покрытие и с 45 см - на двухслойное.

ТВЕРДОСТЬ: также оказалась "на уровне" - 0,28 у.е. по прибору ТМЛ (маятник А) и 0,50 у.е. по МЭ-3. По сравнению со среднестатистическими данными твердость образующейся пленки такая же, как у полиуретановых лаков, и больше, чем у алкидных. Это означает, что, например, при передвижении стульев или иной мебели царапин на паркете, покрытом Parke, появится меньше, чем на пленке большинства алкидных материалов.

СТОЙКОСТЬ К ИСТИРАНИЮ: согласно измерениям - 0,76 куб.мм/кв.м. Это отличный результат, свидетельствующий о том, что при больших нагрузках это покрытие будет долго защищать дерево. Неудивительно, что он используется даже в школах и спортзалах.

ЭКОЛОГИЧНОСТЬ: содержит уайт-спирит, при нанесении имеет запах. После высыхания безопасен для человека и животных.

НАНЕСЕНИЕ: в любом случае лучше, если перед лакировкой поверхность отциклевана. Старые слои лака на алкидной основе, если они в хорошем состоянии, тщательно ошкуривают (и затем, естественно, очищают от пыли).

Состав перед использованием разводят на 5% уайт-спиритом (производитель рекомендует собственный "Сентетик Тинер"), при этом лак равномернее растекается и быстрее высыхает.

Наносят Marshall Parke в два-три слоя кистью, валиком или распылителем с межслойной "зачисткой" мелкозернистой "шкуркой" (это обеспечивает лучшее сцепление продукта с основой, а также убирает возможные неровности).

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ: при применении следует обеспечить хорошую вентиляцию или пользоваться респиратором. Не работать вблизи открытого огня.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЛАБОРАТОРИИ: Parke образует ровную, однородную глянцевую поверхность с легким желтоватым оттенком. Толщина двухслойного покрытия - 60 мкм. К достоинствам материала относятся быстрое высыхание, отличная прочность к истиранию, водостойкость, стойкость к воздействиям моющих средств, а также хорошая твердость и прочность при ударе. Внутри помещения нанесенный на деревянную основу состав прослужит как минимум 10 лет.

Анализ рынка потребления строительного материала

Как показало проведенное исследование, в период 2006-2007 гг. в России существовало около трех десятков производителей алкидных лаков. Существующие мощности позволяют российским производителям ежегодно выпускать до 550 тыс. тонн лаков ежегодно.

• По оценкам агентства «Концепт Центр», объемы производства пентафталевых лаков в 2007 году выросли примерно на 7-8%. Внешним потребителям, производители полуфабрикатных лаков реализуют около 60% продукции.

• По прогнозам специалистов, в ближайшей перспективе российские продуценты лаков не смогут полностью компенсировать закрытие некоторых производств, в результате чего российский выпуск лаков сократится на 3-4%.

• В 2007 году импорт алкидных смол в Россию снизился, практически, на 9%. Около 87% импорта смол было предназначено для производства ЛКМ.

• Экспорт полуфабрикатных алкидных лаков из России в 2007 году значительно увеличился, практически, на 21%. Доля полуфабрикатного лака ПФ-060 в общем объеме экспорта алкидных лаков в 2006-2007гг составляет 80-84%.

• По сравнению с предыдущим периодом емкость рынка алкидных лаков увеличилась почти на 7%.

• По прогнозам аналитиков 2008 год будет характеризоваться продолжающимся ростом цен, как на алкидные полуфабрикатные лаки российского производства, так и на алкидные смолы зарубежных производителей.

• Согласно прогнозируемым изменениям на российском рынке алкидных ЛКМ, потребление алкидных лаков в ближайшей перспективе будет оставаться на прежнем уровне или несколько сократится.

Вывод

     Из результата испытаний можно сделать вывод: лак французского производителя – быстрое высыхание, отличная стойкость к воздействиям моющих средств и воды, а также хорошая ударопрочность, высокая твердость. Но этим лаком не стоит покрывать пол в общественных помещениях или многолюдных офисах – прочность к истиранию у материала не рассчитана на столь высокие нагрузки. А для квартиры подходит идеально. А у турецкого производителя стойкость к истираню согласно измерениям – 0,76 куб.мм/кв.м. Это отличный результат, свидетельствующий о том, что при больших нагрузках это покрытие будет дольше защищать дерево.