НАПОЛНИТЕЛИ ДЛЯ ПОКРЫТИЙ ПО ДЕРЕВУ, ПАРКЕТНЫХ ЛАКОВ И ЛАМИНАТА
Функциональные минеральные наполнители используются для повышения стойкости к царапанию и увеличения степени наполнения.
Главными преймуществами предлагаемых минеральных наполнителей являются:
- Прозрачность в бесцветных лаках
- Возможность увеличить степень наполнения композиции с минимальным помутнением
- Увеличение степени блеска
- Придание высокой твердости покрытию
- Повышение износостойкости покрытия
- Увеличение устойчивости покрытия к царапинам
- Хорошей диспергируемостью в различных системах
ИНДЕКС ПРЕЛОМЛЕНИЯ является основным параметром определяющим траснпорентность наполнителей в композиции. Чем меньше разница между индексом преломления связующего и минерала, тем меньше заметен минерал в связующем веществе высохшего слоя лакового покрытия. Низкая степень двойного лучепреломления обуславливает хорошую прозрачность.
| Наименование Наполнителя |
Кварц |
Полевой шпат |
Нефелиновый сиенит |
Ангидрит |
Тальк |
Перлит
|
| Форма частиц |
округлая с неровными, изломанными краями |
прямоугольные частицы с острыми окончаниями |
сферическая, кубическая и прямоугольная с ровными, гладкими гранями |
пластинчато-блочная |
пластинчатая |
пластинчатая с гладкой поверхностью
|
| Белизна Y, DIN 5033 |
>84 |
>92 |
>90 |
>89 |
>85 |
>82
|
| Твердость |
7 |
6 |
6 |
3,5 |
1 |
5,5
|
| Химическая стойкость |
высокая |
высокая |
высокая |
средняя |
средняя |
высокая
|
| Плотность г/см3 |
2,65 |
2,6 |
2,6 |
3 |
2,85 |
2,3
|
| Индекс преломления |
1,55 |
1,56 |
1,53 |
1,58 |
1,58 |
1,48
|
| Индекс двойного преломления |
- |
- |
0,004 |
0,04 |
0,05 |
-
|
УФ-СПЕКТРЫ минеральных наполнителей это способность минералов пропускать или поглощать УФ-лучи. В зависимости от сферы применения наполнителей, способность наполнителей пропускать ультрафиолетовый свет важна для систем отверждаемых УФ излучением, чтобы нанесенный лак мог полностью отвердеть даже в более толстых слоях покрытия. Напротив, способность минералов поглащать УФ-лучи важна для создания покрытий устойчивых к атмосферным воздействиям и светостойкости. В таб. представлены степени светопроницаемости некоторых минералов в диапазоне от 280 нм до 400 нм:
2-х компонентные полиуретановые покрытия на водной основе
Для 2-х компонентных полиуретановых покрытий на водной основе рекомендуется использовать нефелиновый сиенит 3 мкм с модифицированной поверхностью.
Благодаря специальной разработки поверхности нефелинового сиенита удается достичь следующих свойств:
- Превосходная прозрачность и устойчивость к царапинам
- Получение необходимой степени матирования и оптических свойст поверхности за счет изменения степени наполнения композиции наполнителем
- Увеличить долю твердых частиц в прозрачных лаках
В таблице приведенны значения по восприимчивости покрытия к царапинам и яркость покрытия при степени наполнения 5% и 10%.
| Наименование марки наполнителя |
Степень наполнения, вес % |
Яркость, Y на черном фоне D65 |
Восприимчивость к царапинам, Дельта глянец 60°
|
| Рецептура без наполнителя |
- |
1,02 |
40,30
|
| Нефелиновый сиенит 3 мкм AST |
5 |
1,08 |
41,50
|
| Нефелиновый сиенит 3 мкм AST |
10 |
1,16 |
39,00
|
| Нефелиновый сиенит 3 мкм TST |
5 |
1,09 |
40,80
|
| Нефелиновый сиенит 3 мкм TST |
10 |
1,20 |
29,35
|
- AST- аминосилан
- TST- метилсилан
Метод определения восприимчивости покрытия к царапинам: Округлая поверхность образца диаметром 4 см (шаблон) подвергалась в течение 10 сек. ручному воздействию губки из абразивного материала Scotch-Brite-274. Потеря блеска измерялась с помощью BYK micro-TRI-gloss под углом 60°.
Полиуретановые и акриловые системы отверждаемые УФ-лучами
Функциональные наполнители в лаковых покрытиях для паркета в полиуретановых и акриловых системах, отверждаемых УФ-лучами
| Наименование марки |
Блеск, 60° |
delta L, (продукт с наполнителем - полуфабрикат) |
Выцветание, delta L |
Выцветание, 60°
|
| Рецептура без наполнителя |
79,5 |
- |
2,0 |
11,9
|
| Нефелиновый сиенит 3 мкм |
70,2 |
2,1 |
0,4 |
2,1
|
| Нефелиновый сиенит 3 мкм PST |
70,6 |
1,7 |
0,8 |
-0,7
|
Метод определения оценки поверхности производилась при использовании различных шлифовальных губок из стального волокна (0), при нагрузке - 150 двойных ударов (Dn). Выцветание определялась на черном фоне, как разница до и после выцветания (Дельта L). Выцветание, 60° - определение глянеца, дельта L.
Вывод
Предлагаемые нами наполнители, с определенным гранулометрическим составом и обработанной поверхностью могут использоваться для защиты дерева без значительной потери прозрачности, при степени наполнения 15% вес. в полиуретан-акрилатных покрытиях с УФ-отверждением. Предлагаемые нами наполнители позволяют:
- Создают незначительный матирующий эффект в зависимости от грансостава и силанизации наполнителя
- Дополнительно улучшить прозрачность покрытия за счет обработки поверхности частиц наполнителя силаном
- Улучшить обрабатываемость и внешний вид (текучесть, поверхность, шлифуемость) во всех покрытиях
Высоконаполненные УФ-лаки
Прозрачные УФ-лаки широко используются в мебельной промышленности и паркетных покрытиях. Для уменьшения абразивности некоторых компонентов мебели (решетчатые рамы, рейки или панели), используются более мягкие наполнители на основе Ангидрита или Талька .
| Наполнитель (вес, %) |
L* |
delta L по сравнению с лаком без наполнителя |
Блеск, % |
Вязкость, мПа*с
|
Ангидрит 3 мкм
|
| 0 |
32,6 |
0 |
87,7 |
800
|
| 10 |
35,1 |
2,5 |
83,1 |
1059
|
| 20 |
35,4 |
2,8 |
73,3 |
1253
|
| 30 |
37,1 |
4,5 |
70,3 |
1590
|
Тальк 3 мкм
|
| 0 |
32,6 |
0 |
87,7 |
800
|
| 10 |
36,1 |
3,5 |
69,8 |
1373
|
| 20 |
38,2 |
5,6 |
29,1 |
2994
|
| 30 |
40,1 |
7,2 |
14,4 |
9950
|
Вывод
- Применение Ангидрита и Талька в УФ-лаках обеспечивают легкую шлифуемость покрытия
- УФ-лак с добавлением Ангидрита до 20% по весу обладает хорошей удобоукладываемостью. Добавлении в УФ-лак Талька, в той же пропорции, существенно усложняет процесс нанесения его на покрытие
- Применение Ангидрита незначительно снижает блеск покрытия, в отличие от талька
- Осветление УФ-лаков с добавлением Ангидрита, по сравнению с УФ-лаком без наполнителя, на темном фоне красного дерева значительно ниже, чем при использовании талька
- Низкая степень осветления при использовании Ангидрита указывает на высокую прозрачность наполнителя
- УФ-лак с добавлением Ангидрита отлично перемешивается даже после 2х месяцев хранения
Нитроцеллюлозные лаки
Нитроцеллюлозные лаки часто используются для обработки деревянных поверхностей мебели. Они характеризуются легкостью в использовании, быстрым высыханием благодаря высокому содержанию растворителя, а также отличной способностью подчеркивать структуру древесины. В качестве экономически выгодных наполнителей для нитрата целлюлозы и защитного лака предлагается использовать Ангидрит и Полевой шпат . Данные наполнители в нитролаках обладают следующими преймуществаи:
- хорошей стабилизацией наполнителей в системе
- легкой диспергируемостью
- хорошей транспорентностью. Обеспечивают высокую прозрачность при нанесении их на деревянные поверхности из дуба и грецкого ореха
- необходимой вязкость системы при нанесении
Использованию Ангидрита обеспечивает высокую степень наполнения и хорошую прозрачность. В результате, можно отказаться от использования целлюлозы и стеарата цинка. Полевой шпат в лаковых покрытиях дает возможность выгодно подчеркнуть структуру дерева и повысить стойкость к истиранию. Кроме того, применение полевого шпата позволяет удешевить композицию. В таблице приведены результаты теста на царапание при использовании Полевого шпата (на основании показателя цвета L*):
| Тип покрытия |
L* до, Тест на царапание |
L* после,Тест на царапание |
delta L* (после - до) |
delta L* Осветление
|
| Лаковое покрытие без наполнителя |
7,4 |
14,5 |
7,1 |
96,0
|
| Лаковое покрытие с Полевым шпатом 3 мкм |
20,2 |
21,1 |
0,9 |
4,5
|
Молотые и тонкодисперсные наполнители
Фракционные наполнители (крошка, гранулы, песок)
Химические добавки для Сухих смесей, ЛКМ и Полимеров
|
|
