Порошковое окрашивание древисины.Часть 3

УФ-отверждаемые порошковые материалы. Заметными достоинствами обладают УФ-отверждаемые порошковые системы, которые начали внедряться с конца 1990-х гг. В зависимости от состава и условий отверждения они образуют покрытия, отвечающие высоким требованиям мебельной промышленности. Для УФ-отверждаемых материалов теперь возможно разделить процесс плавления и отверждения. Так как для УФ-отверждения порошкового расплава необходимо всего несколько секунд (около 20), можно уменьшить тепловое воздействие на древесный субстрат. УФ-отверждаемый порошковый материал уже в фазе расплава более пригоден для чувствительных к нагреву древесных субстратов, чем термореактивный, так как необходимая при этом температура на 30° ниже, чем для НТ-порошковых составов. Если расплавленный порошок не облучается УФ-светом, то не происходит и увеличения его вязкости. Таким образом, можно регулировать дегазацию и растекание.

С развитием УФ-порошковых материалов создаются новые перспективы для использования порошковых систем в деревообрабатывающей промышленности. Существенным экономическим фактором является ускорение процесса пленкообразования. Сокращение времени по сравнению с НТ-порошковыми составами составляет от 10 до 20%. Определяющим временным фактором теперь является не отверждение, а расплавление порошка.

Основными компонентами УФ-отверждаемых покрытий, также как и для термически отверждаемых составов, являются пленкообразователь, наполнители, пигменты и аддитивы, причем, как и для жидких УФ-систем, дополнительно необходимы фотоинициаторы.

Междутем в распоряжении имеются различные пленкообразователи для порошковых УФ-систем. Это могут быть акрилированные или метакрилированные полиэфиры или полиакрилаты, полиэфиры на базе фумаровой кислоты сами по себе или в комбинации с твердыми виниловыми эфирами, акрилированные или метакрилированные эпоксиды и ненасыщенные полиуретаны. Все они описаны в патентной литературе . Используемые материалы плавятся в основном при температуре до 130°С. Также как и для НТ-порошковых материалов, УФ-составы должны сохранять стабильность при хранении при температуре как минимум до 35 СГС. Вязкость расплава и стабильность при хранении зависят от температуры стеклования состава. Обычно смешиваются кристаллические и аморфные смолы  для того, чтобы гарантировать низкую вязкость расплавленного порошка и стабильность его при хранении.

Аморфные смолы должны при этом гарантировать стабильность, а кристаллические заботятся о низкой вязкости. Разумеется, кристаллическая часть смолы, растворяясь в аморфной, оказывает пластифицирующее действие, поэтому связующие должны быть совместимы друг с другом. Многие используемые сегодня пленкообразователи имеют температуру стеклования от 45 до 60°С.

Идеальный фотоинициатор для пигментированных порошковых покрытий должен проявлять высокую активность, не оказывать пластифицирующего действия (для сохранения стабильности при хранении) и не образовывать летучих продуктов при расщеплении. На практике используется сочетание бис(2,4,6-триметилбензоил)-фенил-фосфиноксида (ВАРО) для полного отверждения и 1-[4-(2-гидроксиэтокси)-фенил]-2-гидрокси-2-метил-1-пропан-1-она (производное а-гидроксикетона АГК) для поверхностного отверждения. Концентрация в целом должна быть < 3% и, конечно, зависит от пигментирования. Соотношение фотоинициаторов может изменяться от 1 : 1 до 1 : 4 (АГК : ВАРО), причем с увеличением доли ВАРО до определенного количества можно достичь лучшего глубокого отверждения. Но повышение доли ВАРО приводит также к пожелтению покрытия. Этот так называемый «эффект выцветания». Так как большинство желтых пигментов поглощает в той же волновой области, что и ВАРО-фотоинициатор, то в настоящее время не существует хорошо отверждаемых желтых порошковых материалов.

Важно, что добавление фотоинициаторов на базе производных а-гидроксикетона может понижать температуру стеклования приблизительно на 2° на каждый процент добавленного фотоинициатора. Для прозрачных лаков берут от 1,5 до 2% АГК-фотоинициатора.

Если возникает потребность в создании УФ-порошковой рецептуры для матовых покрытий, следует помнить, что матирующие средства, которые применяются в термореактивных порошковых составах, непригодны. УФ-порошковые материалы ведут себя в данном случае так же, как и 100%-ные УФ-жидкие системы. Из-за короткого периода отверждения матирующие добавки не имеют времени, чтобы добраться до поверхности. Между тем, существуют некоторые возможности получения матовых и текстурированных поверхностей с использованием УФ - порошковых материалов:

•специальные матирующие средства для УФ - порошковых составов (например, микронизированные воска, сферические частицы);

• сухие смеси различных пигментированных порошков;

• порошки со специальным фракционным составом;

• использование коротковолнового облучения (эксимерные излучатели).

Сегодня существуют также промышленные УФ-порошковые материалы для покрытий с разной степенью блеска. В таблице описан примерный состав белого матового и глянцевого покрывного лака.

Эти лаки могут плавиться под действием ИК-излучения (32 кВт/м2), причем температура поверхности достигает 130°С. Отверждение происходит при УФ-облучении от 1100 до 1500мДж/см2. Используемые сегодня УФ-порошковые материалы соответствуют требованиям производства кухонной мебели  и являются хорошей альтернативой меламиновым покрытиям.