Лаки, наносимые и отверждаемые УФ-излучением непосредственно на объекте

В прошлом УФ-отверждаемые ЛКМ применялись исключительно для окраски деталей на производственных линиях. Но последние разработки в этой области нацелены на создание УФ-отверждаемых материалов, в частности лаков для пола, наносимых и отверждаемых непосредственно на объекте.
Интересным примером расширения тенденции применения УФ-отверждаемых ЛКМ непосредственно на объекте является разработка лаков для полов. ВД паркетные лаки завоевали успех в Западной Европе задолго до вступления в силу европейского законодательства в области ЛОС.
Широкое распространение ВД-ЛКМ является результатом очень высокого качества покрытий, которое достигается при использовании 1К или 2К полиуретановых материалов. Кроме того, с ВД-материалы намного проще в работе: кисти, валики и другое оборудование на стройке можно легко мыть водой. Однако главная причина выбора ВД-лаков для полов по-прежнему связана с безопасностью и удобством для рабочих и владельцев помещения. Такие лаки менее опасны для здоровья и не имеют запаха, поэтому период простоя свежеокрашенных зон на строительных объектах значительно короче.
Переход от ЛКМ традиционной сушки к УФ-отверждаемым системам значительно повышает производительность производства за счет ускорения процесса окраски. Несмотря на то, что стоимость сырья для производства УФ-отверждаемых материалов несколько выше, чем для традиционных ЛКМ, полная стоимость процесса окрашивания единицы поверхности УФ-отверждаемыми ЛКМ, как правило, значительно ниже.
Чтобы при окрашивании непосредственно на объекте достичь той же эффективности применения УФ-отверждаемых материалов, что и в промышленных процессах, УФ-лампы должны быть легкими и мобильными.
За последние 10 лет конструкции мобильных УФ-ламп для отверждения ЛКМ и клеев стали более многообразными. На сегодняшний день доступен полный ассортимент ламп, от ручных светодиодных УФ-A ламп до более привычных высокоэнергетических УФ-C ламп, монтируемых на тележке. Впервые появившись в США, сегодня такие мобильные лампы широко доступны в большинстве регионов мира.
Одновременно с разработкой безопасных в применении мобильных ламп основные поставщики сырья для УФ-отверждаемых ЛКМ и клеев разработали продукты, в большей степени удовлетворяющие технологическим требованиям при нанесении и отверждении на объекте.
Применение технологии УФ-отверждения на объекте позволяет еще больше сократить время простоя помещения по сравнению с окрашиванием полов 1К или 2К ВД-ЛКМ. Например, при нанесении типичного трехслойного покрытия из ВД-ЛКМ, включающего 2К финишный материал, может потребоваться до 3 дней выдержки перед началом эксплуатации помещения. В то же время, работая с УФ-отверждаемыми ЛКМ, за один день можно нанести до четырех слоев покрытия, а пол можно использовать сразу после того, как мастер покинет помещение.
Это обусловлено тем, что ЛКМ УФ-отверждения обычно очень быстро высыхают, а материалы, не содержащие ЛОС, совсем не требуют сушки, и образующееся после УФ-отверждения покрытие можно сразу же шлифовать и наносить следующий слой ЛКМ.
В настоящей статье детально рассмотрены различные возможности применения технологии УФ-отверждения для напольных покрытий, наносимых на объекте, а также возможные проблемы и ошибки, вызывающие ухудшение качества покрытий.
Рекомендации по разработке УФ-отверждаемых ЛКМ для полов, наносимых на объекте
Для промышленно получаемых напольных покрытий, например, по древесине, обычно используют 100%-ные ЛКМ. Попытка использования таких ЛКМ при отверждении на строительных объектах оказалась неудачной. Причиной этого явились свойства обычно используемых реактивных разбавителей и фотоинициаторов, при применнии которых на объекте возникает сильный запах; чрезмерное заполнение пор в пористых подложках, так как в этом случае время пребывания ЛКМ на поверхности значительно больше, чем при промышленном применении; неотвержденный материал остается в неровностях и трещинах, куда не попадает свет лампы; подложка в результате набухания деформируется.
Другие проблемы появляются при отверждении с помощью мобильной лампы. В то время как в промышленном процессе материал обычно полностью отверждается по всей поверхности за один проход, на объекте мобильная УФ-лампа отверждает лишь часть окрашенной поверхности. Таким образом, рядом с неотвержденным участком поверхности появляется участок с твердым покрытием, дающим некоторую усадку. В результате низковязкий неотвержденный материал потечет в направлении отвержденной зоны, образуя место пересечения, которое после полного отверждения будет выглядеть как застежка-молния, поэтому данный эффект называется эффектом «молнии».
Эти наблюдения позволили сделать ряд рекомендаций по разработке хорошей рецептуры 100 %-ного УФ-отверждаемого ЛКМ для напольного покрытия, наносимого на объекте. Для деревянных полов рекомендуется использовать 100 %-ные материалы, в основном, для грунтовки и/или порозаполнителя, а при необходимости получения высокоглянцевого покрытия и для финишного слоя. Для получения матового или полуглянцевого финишного слоя следует использовать ВД УФ-отверждаемый лак. Кроме того, при окрашивании древесины трудных пород, ВД УФ-отверждаемые материалы следует использовать и в качестве грунтовки.
При использовании технологии и материалов УФ-отверждения непосредственно на объекте необходимо выполнять следующие правила:
Убедиться, что окрашиваемый пол имеет минимум дырок и трещин. При необходимости перед окрашиванием следует устранить дефекты поверхности с помощью подходящей шпатлевки;
В качестве 100 %-ной грунтовки рекомендуется использовать составы «двойного отверждения» для достижения оптимальной адгезии и отверждения материала в теневых зонах;
Избегать применения мономерных реактивных разбавителей, но использовать сочетания низковязких эфир- и уретанакрилатов для получения оптимальных свойств порозаполнителя;
Тщательно подбирать оборудование для нанесения более вязких ЛКМ, чем промышленно УФ-отверждаемые материалы. Каждый слой следует наносить толщиной не более 100 мкм;
От эффекта «молнии» в значительной степени можно избавиться путем выбора относительно низкой скорости отверждения напольного покрытия (≤ 5 м/мин), применения олигомеров со слабой усадкой и оптимального подбора фотоинициаторов. Оптимизировать следует каждую рецептуру в отдельности. В 100 %-ной грунтовке или порозаполнителе небольшие следы «молнии» можно удалить путем шлифования;
Для окрашивания древесины, бетона и других поверхностей рекомендуется использовать «полимерные» фотоинициаторы и фотоинициаторы, обеспечивающее хорошее отверждение по всей толщине. Оптимальная поверхностная сушка не обязательна для 100 %-ной грунтовки. Напротив, некоторая поверхностная липкость даже благоприятно сказывается на межслойной адгезии, в результате чего можно избежать шлифования грунтовки перед нанесением порозаполнителя. Финишный слой УФ-отверждаемого лака, наносимый после шлифования порозаполнителя, обеспечит качество покрытия.
Рекомендации по нанесению ВД УФ-отверждаемых ЛКМ для полов на строительных объектах:
Количество слоев в зависимости от подложки и требуемого качества покрытия должно составлять от 2 до 4. При окраске древесины рекомендуется перед началом окрашивания с помощью обычной шпатлевки закрыть большую часть дырок и трещин;
Процесс нанесения аналогичен окрашиванию обычными ВД-ЛКМ. В работе новые материалы аналогичны 1К-ЛКМ, а по качеству получаемых покрытий они соответствует 2К-ЛКМ;
После УФ-отверждения каждый слой покрытия следует хотя бы слегка зашлифовать для обеспечения оптимальной межслойной адгезии;
Применяемые грунтовка и порозаполнитель могут быть изготовлены на основе водно-эмульсионных УФ-отверждаемых систем. Преимуществами последних являются более высокой содержание сухого остатка (до 50 %), чрезвычайно быстрая сушка, отличное смачивание древесины и очень хорошая адгезия к подложке;
Финишный лак обычно изготавливают на основе высыхающей УФ-отверждаемой дисперсии, которую можно легко матировать до требуемого показателя блеска.
Далее описаны две типичные рецептуры ЛКМ для окраски деревянных полов, процесс нанесения и качество полученных покрытий.
Продолжение статьи читайте в журнале «Лакокрасочная промышленность» №12, 2011