Ла́ки — растворы смол (натуральных или синтетических) в различных растворителях (углеводороды, кетоны (ацетон, метилэтилкетон), ацетаты (бутилацетат, метоксипропилацетат), вода, спирты (этанол, изопропанол), олифы) до жидкой или полужидкой консистенции, которые, просыхая в тонком слое, находящемся на каком-либо предмете, образуют прочную плёнку (как правило прозрачную, в отличие от краски), хорошо противостоящую различным внешним физико-химическим воздействиям. Отвердение плёнки лака происходит (частично или полностью) за счёт испарения растворителя, впитывания, либо за счёт реакции окислительной полимеризации или реакции с отвердителями. Лаки условно делят на термопластичные и термореактивные.
Лаки — большая группа материалов, представляющих собой растворы плёнкообразующих веществ (смол или полимеров) в органических растворителях или воде. После высыхания они образуют твёрдую прозрачную (бесцветную или цветную) плёнку.
Лаки используют для получения прозрачных, иногда, матовых покрытий, когда нужно защитить и одновременно сохранить или особо подчеркнуть структуру окрашиваемой поверхности, главным образом ценных пород древесины. В этом случае лак наносят на подготовленную поверхность изделия. Лак в качестве последнего слоя в системе многослойного покрытия придаст ему хороший внешний вид и повысит эксплуатационные свойства.
Нанесение лака на поверхность называется лакированием.
Названия На иностранных языках слова , нем. Lack означают краску, получаемую осаждением органических красочных пигментов металлическими солями. Такие краски по-русски называются баканами, а русское слово «лак», как обозначение жидкости с указанными выше свойствами, в западной Европе переводится словами , нем. firniss, фр. vernis, итал. vernice.
Само слово «лак», распространившееся на различные виды лаков, исходно обозначало природную смолу шеллак и восходит к индийскому термину лакх (100 000, в значении «очень много») как грубой оценке числа насекомых Kerria lacca, секрет которых идёт на его производство.
История Впервые лак был изобретён в Китае, его использовали для покрытия мебели с древних времён.
Изобретение лака в Европе приписывают немецкому монаху Феофилу, жившему в XII веке; в первое время приготовление их было обставлено тайнами и велось келейным образом. Вероятно, первые лаки европейского производства были спиртовыми, а первым лаковым заводом на континенте Европы стал завод французского химика Шене, построенный в 1803 году.
Производство масляных лаков долгое время представляло привилегию Англии, и только когда Америка, Португалия и Голландия стали снабжать европейские рынки такими же смолами и копалами, какими Англия у себя пользовалась монопольно, лаковое производство сделалось общедоступным; однако, возникновение масляно-лаковых заводов началось лишь с начала 1860-х годов, то есть совпадает с обнародованием исследований французского химика Виолета о лаках в 1862 году.
В России начало производства масляных экипажных лаков совпало с развитием сети железных дорог. Первым русским заводом высоких сортов масляных лаков явился завод фирмы И. С. Оссовецкого и Ко, основанный в 1874 году в Москве.
Компоненты
Основной состав Существует множество различных смол, идущих для производства лаков; они отличаются друг от друга по своим свойствам, в зависимости от которых находятся и достоинства получаемых лаков. Почти все смолы растворяются в растительных маслах и лишь немногие в эфирных маслах и спиртах. Смолы, отличающиеся особенной твёрдостью и тугоплавкостью, называются копалами. Из жидкостей в качестве растворителей в лаковом производстве наиболее употребительны: обыкновенный спирт, различные сорта скипидара и льняное масло. По этим растворителям лаки подразделяются на три главные группы: лаки спиртовые, скипидарные и масляные. Каждая из названных групп имеет свой подбор смол, отличается своими характерными свойствами и предназначением; производство лаков каждой группы требует особых приёмов и приспособлений.
В настоящее время существуют лаки, не содержащие в составе растворителей. Их низкую вязкость обеспечивают олигомеры, которые способны отвердевать в присутствии специальных веществ — отвердителей или катализаторов.
Наполнители
Наполнители в лакокрасочных материалах — преимущественно светлоокрашенные, в основном неорганические порошкообразные вещества, инертные по отношению к связующему и отличающиеся более низким коэффициентом отражения в сравнении с пигментами. В отличие от белых пигментов, целью использования которых является достижение лучшей рассеивающей способности, наполнители позволяют достигать наиболее эффективного заполнения свободного пространства в покрытии. Благодаря этому наполнители влияют на ряд характеристик покрытия. Наполнители применяются для: упрочнения; регулирования блеска покрытия; придания декоративных свойств; придания тиксотропности; снижения стоимости лакокрасочного материала.
Размер частиц наполнителей различен и обычно больше, чем у пигментов. По размерам частиц можно выделить следующие фракции: — грубые: крупнее 250 мкм; — средние: 50-250 мкм; — тонкие: 10-50 мкм; — ультратонкие: менее 10 мкм.
Основными представителями наполнителей для лакокрасочных материалов являются: — карбонаты (мел, микромрамор, доломит); — диоксид кремния (кварцевая мука, белая сажа, кристобалит, аэросил); — силикаты (тальк, каолин, слюда, волластонит); — сульфаты (бариты).
Для свойств лакокрасочных покрытий важна форма частиц наполнителей. Карбонаты и бариты имеют изометрическую (сферическую) форму частиц, тальк — пластинчатую, слюда — чешуйчатую, волластонит — игольчатуюТ.Брок, М.Гротэклаус, П.Мишке. Европейское руководство по лакокрасочным материалам и покрытиям.-М.Пэйнт-Медиа, 2007.-548 с.Л. Г. Герасимова, О. Н. Скороходова. Наполнители в лакокрасочной промышленности.- М. ООО ЛКМ-пресс.,2010. — 220 с.
Спиртовые лаки Спиртовой лак — это раствор натуральной или синтетической смолы в этиловом или метиловом спирте. Последний растворитель самостоятельно употребляется весьма редко (токсичен), но часто служит примесью к этиловому спирту с целью удешевления лака.
Изготовление Из натуральных смол для изготовления лака применяются шеллак, сандарак, мастика, канифоль и другие. Смола измельчается в тонкий порошок и заливается спиртом в стеклянных бутылях или баллонах. Растворение ведётся при комнатной температуре и ускоряется постоянным взбалтыванием и перемешиванием. Смола берётся всегда в избытке, с целью получения насыщенного раствора (избыток затем будет оставлен на дне в результате декантации).
Затем раствор процеживается c помощью стеклянных воронок, выложенных войлоком или суконными цедилками; воронки прикрываются стёклами с мелкими отдушинами для доступа воздуха. Процеживание идёт весьма медленно и всегда сопряжено потерей спирта. Спиртовые лаки получают название от смол, на которых они приготовлены. Так, различают лаки шеллачные, сандарачные и другие. Мастика самостоятельно не употребляется и служит подмесью к смолам. Подмесь мастики мягчит лаковую плёнку, но увеличивает её блеск. Лак спиртовой, разжиженный спиртом, называется политурой. Кроме упомянутых подразделений, спиртовые лаки и политуры ещё получают свои названия от цвета, в который окрашены; так известны красные, жёлтые, белые и различные цветные лакокрасочные материалы. Спиртовые лаки идут для лакировки и полировки деревянных изделий. Лаковый слой не выносит влияний наружной атмосферы и особенно боится сырости и резких перемен температуры; в закрытых же помещениях, при обыкновенных условиях комнатного воздуха, сохраняется долго.
По твёрдости слоя первое место принадлежит лакам шеллачным; сандарачные лаки дают более мягкую лакировку, но они всегда получаются светлее. Цветные лаки подкрашиваются анилиновыми красками, готовятся обыкновенно на сандараке с примесью мастики, служат для лакировки металлических изделий, игрушек, оловянных капсюлей и пр. Цвет их, по неустойчивости анилиновых пигментов, весьма непрочен.
Скипидарные лаки Подобно спиртовым, приготовляются простым растворением смол в скипидаре. Скипидарные лаки подразделяются на белые и чёрные; для приготовления первых служит смола даммаровая, для чёрных — асфальт. Даммаровые лаки обыкновенно ценятся по своему оттенку; самые светлые, почти белые, называются эмалевыми. Лаки даммаровые, желтоватые, готовятся трёх сортов, обозначаемых № 1, 2 и 3, всё отличие которых заключается в густоте оттенка; чем лак светлее, тем он ценится дороже и идёт под № 1. Подразделение на сорта асфальтовых лаков делается в зависимости от подмеси канифоли (гарпиуса), служащей для удешевления этих лаков в ущерб качеству. Асфальтовых лаков также имеется три сорта.
Изготовление Производство скипидарных лаков обыкновенно связано с производством лаков масляных, тогда как производство спиртовых лаков с производством масляных и скипидарных ничего общего не имеет. Лаки скипидарные приготовляются следующим образом: смолы даммара или асфальт дробятся на куски величиной в орех и в таком виде всыпаются в котёл, подогреваемый на очаге. При температуре около +200 °C даммара и асфальт размягчаются; размягчённая смола снимается с очага и обливается в котелке малыми порциями скипидара, который быстро смешивается со смолой. Обыкновенно приливается три части скипидара к одной — смолы, по весу. Лак, таким образом приготовленный, в тёплом состоянии сливается в отстойные резервуары, где отстаивается от двух до трёх недель, и затем уже используется. Применение скипидарных лаков довольно ограничено; их лаковая плёнка мягка, гигроскопична и влияния внешней атмосферы не выдерживает. Все сорта даммаровых лаков употребляются для лакировки поверхностей, окрашенных в белый или в самые светлые оттенки. Чёрный, асфальтовый лак идёт для лакировки дешёвых железных изделий или самых простых малярных того же цвета окрасок.
Масляные лаки Пользуются самым обширным и разнообразным применением, поэтому и ассортимент их весьма многочислен. Материалами для производства масляных лаков служат льняное масло, скипидар и различные сорта копалов. Льняное масло идёт в виде олифы, которую заготовляют ранее. Скипидар употребляется только в максимально очищенном виде. Из копалов пользуются особым предпочтением все сорта копала-каури, копала-манилла, занзибар, ангола, сиерра-леона и копал вестиндский (хрустальный). От выбора всех поименованных материалов зависят качества и достоинства масляных лаков. Производство масляных лаков более сложно, чем спиртовых и скипидарных; кроме того, здесь требуется особенный навык, опыт и тщательное наблюдение.
Изготовление Лаковая олифа приготовляется из сухого, отстойного льняного масла; масло подогревается до температуры 260 °C в открытом котле на голом огне и во время варки олифы в него прибавляют немного свинцового сахара и борно-кислого марганца. Сваренная олифа должна высыхать на пробном стекле в течение 18 часов, не давать отлипи и представлять собой прозрачную бесцветную, блестящую и эластичную плёнку. Такая олифа является не только растворителем копалов, но сама служит главным составным элементом лаковой оболочки. Линоксеин олифы, соединяясь с копалами, уничтожает их хрупкость, даёт эластичность лаковой плёнке и служит важным условием прочности и устойчивости масляной лакировки. Лаковая олифа заготовляется в запас, сохраняется в отстойных резервуарах и только в чистом, отстоянном виде идёт для приготовления лака.
Сортировка копалов играет также важную роль в производстве. Торговые их сорта получаются в кусках различной величины, различной степени прозрачности и цвета и даже различной твёрдости. При сортировке отбираются куски, однородные по цвету, чистоте, величине и твёрдости, и каждый сорт в отдельности служит для приготовления особого сорта или номера лака. Дробление копалов производится помощью ручной машинки, употребляемой для колки сахара.