Что такое отвердитель и для чего они нужны эмалям?

Определение отвердителя

Отдельные виды ЛКМ приобретают требуемые эксплуатационные характеристики после введения в их состав особых компонентов – отвердителей.

Отвердитель группа веществ, добавляемых в полимерные ЛКМ с целью инициирования процесса полимеризации (отверждения). После отверждения лакокрасочная пленка становится твердой и прочной. Отвердитель №1 по ГОСТ (ТУ) 6-10-1263-77 прозрачная жидкость без осадка.

Этот процесс начинается с момента нанесения на поверхность ЛКМ и продолжается до тех пор, пока на ней не образуется покрытие с заданными эксплуатационными характеристиками. 

Отвердители к эмалям и грунтам – не катализаторы химических реакций, а полноценные их участники

Есть лаки и краски, затвердевающие самостоятельно, что происходит за счёт испарения жидкостей, входящих в их состав. Но существуют и такие лакокрасочные материалы, которые не могут затвердеть «сами по себе», а только при условии введения в их состав веществ, стимулирующих полимеризацию. Задача отвердителей сводится не к ускорению химической реакции, а к соединению с ЛКМ, для наделения их стабильной структурой. Если отказаться от использования отвердителя, то покрытие будет недолговечным, а полимеризация может и не произойти.

Где применяют химические отвердители

1. Отдельные виды полиуретановой и акрилатной двухкомпонентной краски.
   
2. Эмали и лаки из эпоксидной смолы.
3. Авто краски, чтобы их сушить при комнатной температуре.

Эмали в комплекте с отвердителем купить на официальном сайте ООО "Лакокраска-Я"

Отверждение – процесс, зависящий от типа пленкообразователя

Все пленкообразователи в краске делятся на группы:

• термопластичные: Если в составе лакокрасочного материала присутствуют термопластичные пленкообразователи, то покрытие приобретает заданные характеристики после высыхания ЛКМ при оптимальном (20+/-2 градуса С) температурном режиме. Это все краски ХВ: ХВ-16, ХВ-124, ПФ-115, МА-15 - эти краски высыхают при комнатной температуре;
• термореактивные:  Отверждение термореактивных идет за счёт химических реакций, инициирующих полимеризацию, поликонденсацию, полиприсоединению. Данные процессы способствуют физическому высыханию. Автомобильные краски МЛ-1110 или МЛ-12 высыхают в камере при нагревании. 
• У водно-дисперсионных красок - свои особенности отверждения, которое сопровождается коалесценцией. То есть, однородное покрытие образуется за счёт слияния пленкообразователя.
  

Природа отвердителя

Полимеризация возможна при наличии в составе ЛКМ ускорителей (сиккативов) или отвердителей.

Сиккативы не запускают процесс полимеризации, потому что их задача – сократить время образования пленки, и чаще всего, они уже входят в состав ЛКМ. Сиккатив НФ-1 ГОСТ 1003 73 красно-коричневого цвета. Сиккатив это нафтенат свинцово-марганцевый взамен сиккативов №№63 и 64, отвердитель, применяемый для ускорения высыхания лакокрасочных материалов, в частности грунта ФЛ-03. 

Отличие сиккатива от отвердителя: сиккатив добавляют прям в грунтовку на производстве. Отвердитель добавляют ТОЛЬКО перед применением

Отвердители – это вещества, со свободными функциональными группами, способные вступать в реакции.

Они вводятся в состав для сшивания макромолекул пленкообразователя с последующим образованием трехмерной структуры. При этом, в составе отвердителей могут присутствовать сиккативы, способствующие ускорению полимеризации. 

Отвердители могут относиться к полифункциональным соединениям (ди- и тетракарбоновые кислоты, гликоли, фенолы, ангидриды, полиамины и пр.).

Радикальные инициаторы, способствующие отверждению олигомеров и катализаторы ионной полимеризации тоже относятся к отвердителям.

К примеру, для отверждения акриловых красок используется отвердитель на основе полиизоцианата, в комплексе со вспомогательными компонентами и органическими растворителями. При добавлении его в акриловую краску, отвердитель вступает в реакцию с полиакрилатами, что и провоцирует их сшивание в длинные молекулярные цепочки.

Классификация отвердителей

1. Отвердители горячего способа действия. В первом случае, для осуществления процесса полимеризации требуется создание определенных температурных условий (+50-+60°С). 
2. Отвердители холодного способа действия. Это обычный вариант для ЛКМ. Функцию отвердителей горячего способа действия выполняют малеиновый ангидрид, фенольные смолы и другие вещества. Их применение позволяет создать на поверхности покрытие, устойчивое к термическому и механическому воздействию. Во втором случае реакция происходит при комнатной температуре, и ее инициаторами являются аминофенольные отвердители, диэтилентриамин, полиэтиленполиамин, тетраэтилентриамин. Кроме того, отвердители бывают основными и кислотными, реже – нейтральными. Пример: отвердитель ПЭПА полиэтиленполиамин используется для отверждения эпоксидной эмали ЭП-5285. Комплектность следующая: на 50 кг основы эмали ЭП-5285 поставляется 1,25 кг отвердителя ПЭПА.

Пропорции краски отвердителя

1. Сколько нужно отвердителя на 1 литр краски зависит от марки эмали. Расчет идет от (2,0±0,2) г до (5,0±0,2) г на (100,0±0,2) кг основы  лакокрасочного материала, Например, для краски ЭП-525 в комплект пойдет 1,4 кг отвердителя №1.
2.  Расчет количества отвердителя от массы лакокрасочного материала, не разбавленного растворителем: для лаков ПФ, ЭП – 4-5%; для грунтовок и эмалей ГФ, ПФ, ФЛ – 5-6%; для грунтовок и эмалей МЛ, МЧ, ЭП - 8-12%; для уретановых грунтовок и эмалей – 16-17%; для полиуретановых лаков – 25%.  Лакокрасочный материал наносить на поверхность в соответствии со способом, указанным на его этикетке.
3. Отвердитель ИЗУР-021 отвердитель к авто краске. Для использования отвердителя эмали Изур-21 добавить в автоэмаль не более 10% от количества эмали.
4. ТОЧНОЕ количество отвердителя СМОТРЕТЬ НА ЭТИКЕТКЕ ИЛИ ПАСПОРТЕ КАЧЕСТВА.

Правила применения отвердителя

Отвердители бывают универсальными и специализированными, и при их выборе всегда нужно ориентироваться на тип ЛКМ и рекомендации производителей.

В инструкции всегда указывается перечень подходящих отвердителей, а также правила использования.

Стоит отметить, что срок жизнеспособности ЛКМ сокращается после введения в его состав отвердителя, и составляет всего несколько часов.

Поэтому, необходимо готовить смесь, рассчитанную на 2-3 часа работы, не допуская при этом превышения или снижения концентрации отвердителя.

Следует учесть, что при контакте отвердителя с воздухом начинается процесс кристаллизации, что делает его непригодным для дальнейшего использования. Очистка рабочих инструментов и оборудования производится при участии спирта или водно-спиртового раствора.