Лак нітроцелюлозно-пековий “ізотон”

Изобретение относится к композициям, используемым для декоративно-защитной обработки мебели, изделий из древесины и други х материалов, эксплуатируемых внутри помещений. Изобретение может быть использовано в лакокрасочной и мебельной промышленности, а также для декоративно-защитной отделки сувениров, строительных конструкций, не подвергающихся действию атмосферных осадков. Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому изобретению является черный пековый лак по ТУ 13 УССР 64 - 89. Он содержит 38% пластичного древесно-смоляного пека лиственных пород с температурой размягчения до 90°C и 62% ацеталеспиртового растворителя марки АС по ТУ 13 УССР 7 - 84 (4). Черный пековый лак при нанесении образует блестящее лаковое покрытие, недостатком которого, как и у состава для отделки древесины с крупными порами, является низкая твердость, недостаточные теплостойкость и водостойкость (под воздействием влаги они теряют блеск и "рыжеют"). Учитывая, что пластичный пек хорошо растворяется не только в ацеталеспиртовых растворителях, но и в стандартных растворителях для нитролаков, в качестве дополнительного пленкообразователя, улучшающего свойства черного пекового лака, предлагается использовать нитроцеллюлозный лак. Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является получение окрашенного лака на основе пластичного древесно-смоляного пека, образующего по сравнению с прототипом -черным пековым лаком покрытие с повышенной твердостью, теплостойкостью и водостойкостью. При этом для применения в мебельной промышленности окрашенный лак должен соответствова ть основным требованиям, предъявляемым в настоящее время к нитроцеллюлозным лакам и эмалям: - твердость полученного покрытия должна быть не менее 03, условных единиц по маятниковому прибору М-3 по ГОСТ 5233 - 88 (5), что предусмотрено ГОСТ 5406 - 84 (6) для нитроэмалей черного и коричневого цветов, а также технологическими режимами лакирования деталей мебели (7); - теплостойкость покрытий при отделке мебели должна соответствовать 30 минутами при 60°C по ГОСТ 4976 - 83 (8); - водостойкость мебельных покрытий должна быть не менее 2 часов по ГОСТ 4976 - 83 (8). Решение поставленной задачи достигается тем, что лаковое покрытие на основе пластичного древесно-смоляного пека с растворителем дополнительно содержит нитроцеллюлозный лак при следующем соотношении компонентов, мас.%: Композиции изготавливали в лабораторных условиях следующим образом, Предварительно измельченный пластичный древесно-смоляной пек с температурой размягчения 87°C путем механического перемешивания растворяли в ацеталеспиртовом растворителе АС или в параллельных испытаниях в растворителе для нитролаков №646 по ГОСТ 18188 - 72 (9) в соотношении 1 : 1, после чего раствор фильтровали для удаления нерастворимых частиц и посторонних включений. Полученный раствор смешивали с нитроцеллюлозным мебельным лаком марки НЦ-218 по ГОСТ 4976 - 83 (8) в следующих соотношениях: пример 1 - 1 часть 50% - ного раствора пека: 1 часть лака НЦ-218; пример 2 - 1 часть 50% - ного раствора пека: 1,5 часть лака НЦ-218; пример 3 - 1 часть 50% - ного раствора пека: 2 часть лака НЦ-218; пример 4 - 1 часть 50% - ного раствора пека: 3 части лака НЦ-218; пример 5 - 1 часть 50% - ного раствора пека: 4 части лака НЦ-218; пример 6 - 1 часть 50% - ного раствора пека: 6 частей лака НЦ-218; пример 7 - 1 часть 50% - ного раствора пека: 9 частей лака НЦ-218; пример 8 - 1 часть 50% - ного раствора пека: 19 частей лака НЦ-218. В качестве прототипа испытывали черный пековый лак производства Свалявского лесохимкомбината, содержащий 38% пластичного древесно-смоляного пека, растворенного в ацеталеспиртовом растворителе АС. Одновременно с указанными композициями в качестве эталона для сравнения испытывали чистый неокрашенный нитроцеллюлозный лак марки НЦ218. Содержание компонентов в испытанных композициях приведено в табл.1. Основными эксплуатационными показателями, характеризующими лакокрасочные композиции, которые влияют на качество лаковых пленок, являются содержание в них нелетучих пленкообразующи х ве ществ и вязкость. Технологические режимы для основных способов нанесения нитроцеллюлозных лаков и эмалей -распыления и лаконалива регламентируют рабочую вязкость в пределах 30 ± 5 секунд по В3-246 с диаметром сопла 4мм (7, 11). При более высокой вязкости лакокрасящий материал приходится разбавлять растворителем, а при более низкой - из-за увеличения стекания лака для нанесения необходимого количества пленкообразующего ве щества необходимо увеличивать количество нанесений. Массовую долю нелетучих ве ществ определяли по ГОСТ 17537 - 72. Данные по содержанию нелетучих ве ществ в испытанных составах и их вязкости приведены в табл.2. Как видно из табл.1 - 2, использование 50% - ного раствора пластичного древесно-смоляного пека в смеси с нитроцеллюлозным лаком в примерах 1 - 6 повышало вязкость лакокрасочной композиции до требуемой нормы 25 - 35с ВЗ-246. В примерах 7 - 8 вязкость была несколько выше - 40 - 50с, однако ниже, чем у чистого нитроцеллюлозного лака. При этом массовая доля нелетучих пленкообразующи х веществ во все х примерах была выше, чем у нитроцеллюлозного лака. Приведенные в табл.2 показатели не зависели от того, какой растворитель применялся для изготовления лакокрасочных композиций. Для определения свойств лакового покрытия полученные лакокрасочные композиции наносили краскораспылителем в один слой до получения покрытия толщиной 20 - 25мкм. Внешний вид покрытий определяли на образцах древесностружечных плит, облицованных шпоном лиственных пород: бука, березы, ясеня и дуба. Цвет покрытия, твердость лаковой пленки, ее теплостойкость и стойкость к действию воды определяли на стеклянных пластинках размером 90 ´ 120мм в соответствии с требованиями, установленными для мебельных нитроцеллюлозных лаков ГОСТ 4976 - 83. Определение указанных показателей проводили после сушки покрытий в течение 24 часов после нанесения при температуре (20 ± 2)°C. Твердость пленки определяли по маятниковому прибору М-3 по ГОСТ 5233 - 89, теплостойкость и стойкость пленки к действию воды - по ГОСТ 4976 - 83. Основные физико-механические показатели покрытий, полученных при нанесении испытанных композиций, приведены в табл.3. Результаты испытаний, приведенные в табл.3, не зависели от марки применяемого растворителя. Данные, приведенные в табл.3, показывают, что хотя все испытанные рецептуры улучшают показатели черного пекового лака, рецептура примера 1 не отвечает поставленным требованиям по твердости покрытия (0,21усл.ед. вместо 0,3усл.ед., нормированных для мебельных нитроцеллюлозных лаков и эмалей, а рецептура примера 8 - по окрашивающей способности, так как цвет полученного покрытия был трудно отличим от покрытия чистым нитроцеллюлозным лаком. Таким образом, рецептуры лака, приведенные в примерах 2 - 7 и содержащие 5 - 20% пластичного древесно-смоляного пека, 60 - 90% нитроцеллюлозного лака и 5 - 20% растворителя при сохранении окрашивающей способности пека по сравнению с прототипом - черным пековым лаком повышают твердость покрытий, их водостойкость и теплостойкость в пределах требований, предъявляемых к мебельным нитроцеллюлозным лакам и эмалям, и делают возможным их применение в качестве окрашенных мебельных лаков. При этом могут быть получены следующие дополнительные преимущества. По сравнению с нитроцеллюлозными эмалями, например, НЦ-25 по ГОСТ 5406 - 84 упрощается процесс изготовления окрашенного лака, так как отпадает необходимость в таких технологически сложных операциях как "замес" (смешение лака с пигментом, наполнителем и пластификатором) и "перетир" (диспергирование полученной пасты), требующи х специального оборудования, что делает возможным изготовление окрашенного лака практически на любом предприятии. При нанесении разработанного окрашенного лака сохраняется текстура таких крупнопористых пород, как дуб, ясень и др., что имеет эстетическое значение, тогда как при использовании цветных эмалей она полностью срывается. По сравнению с применением чистых нитроцеллюлозных лаков - для получения окрашенных в черный и коричневый цвета поверхностей древесины отпадает необходимость в ее предварительном крашении, что сокращает те хнологический цикл отделки. Во всех случаях отпадает необходимость в разбавлении окрашенного лака растворителями перед их нанесением (примеры 2 - 6) или значительно уменьшается необходимое количество добавляемого растворителя (пример 7) для получения технологической вязкости лака. Это уменьшит попадание вредных веществ в окружающую среду при нанесении и стабилизации лаковых покрытий-, которое происходит в результате испарения растворителя, без снижения качества декоративно-защитной обработки.