Пленкообразующие вещества. Олифы

Пленкообразующие вещества с растворителями — это жидкости различной вязкости, необходимым свойством которых является способность переходить в твердое состояние с образованием защитной пленки. Этот переход происходит или за счет испарения растворителя, или путем химического взаимодействия с отвердителем. Пленкообразующими веществами в лакокрасочных составах являются: полимеры — в полимерных красках, лаках, эмалях; каучуки — в каучуковых красках; производные целлюлозы — в нитролаках; олифы — в масляных красках; клеи (животный и казеиновый) — в клеевых красках; неорганические вяжущие вещества — в цементных, известковых и силикатных красках.

Наиболее распространенные пленкообразующие вещества — олифы, природные и синтетические смолы (феноло-формальдегидные, хлорвиниловые, акриловые, алкидные и др.).

Олифы — пленкообразующие вещества на основе преимущественно растительных масел. Эти масла содержат непредельные жирные кислоты, способные окисляться на воздухе и полимеризоваться, в результате чего они твердеют («высыхают»). Различают олифы натуральные, полунатуральные, комбинированные, композиционные и искусственные. Натуральные олифы получают путем специальной обработки растительных масел — льняного или конопляного. Чтобы ускорить процесс «высыхания», масло подвергают термической обработке при температуре ~150 °С с добавлением в него 2—4 % сиккативов. Сиккативами служат окислители, растворяющиеся в нагретом масле, — марганцевые, кобальтовые соли жирных или нафтеновых кислот. Получаемая таким образом олифа твердеет в тонком слое за 10—16 ч.

Полунатуральные олифы получают путем растворения сильно уплотненного масла в летучем органическом растворителе. Для производства полунатуральных олиф можно применять невысыхающие и полу- высыхающие пищевые масла (хлопковое, подсолнечное, соевое, касторовое), непригодные для натуральных олиф.

В результате специальной обработки такие масла сильно уплотняются, превращаясь в густовязкое вещество. Чаще всего применяется оксидация, осуществляемая в присутствии сиккативов, путем продувания воздуха при температуре 130—160 °С. Происходящая в этом процессе окислительная полимеризация масла дает возможность изготовлять оксидированные олифы (оксоли). Полученная густая масса доводится до молярной консистенции на заводе добавлением примерно равного количества растворителя. Полунатуральные олифы высыхают в результате испарения растворителя, а также взаимодействия масла с кислородом воздуха.

Реже применяют уплотнение масла путем его варки в атмосфере нейтрального газа в вакууме при температуре около 300 °С. Полунатуральные олифы уступают натуральным по показателям прочности и атмос- феростойкости пленки.

Комбинированные олифы получают смешением окисленных и по- лимеризованных растительных масел с добавлением растворителей и сиккатива.

Представитель композиционных олиф — раствор синтетических каучуков, модифицированных растительными или минеральными (например, таловым) маслами. Для производства этих олиф используют каучуки: цис-изопреновый, нитрильный, бутилкаучук. Растворителями служат бензин и скипидар.

Искусственные олифы не содержат растительных масел. Они представляют собой растворы алюминиевых, кальциевых солей нафтеновых кислот в растворителях. Это олифы карбоноль, нафтеноль, синтол и др.

В XX в. до 70-х гг. для окрашивания грузовых вагонов применяли густотертые масляные краски с дешевым красным железоокисным пигментом. Поэтому вагоны имели однообразный тусклый красно-коричневый цвет. В настоящее время натуральные пленкообразующие вещества для окрашивания подвижного состава в натуральном виде и в виде олиф не применяются. Натуральные масла сейчас используются для модификации алкидных смол, чтобы сделать их растворимыми, а покрытия водостойкими и эластичными.

Алкидными смолами называют полиэфиры разветвленного строения, продукты этерификации многоосновных спиртов и жирных кислот. Этерификация — реакция между органическим основанием (спиртом) и органической кислотой с получением эфира и выделением воды. В неорганической химии аналог реакции этерификации — реакция нейтрализации между щелочью и кислотой с образованием соли и выделением воды.

Широкое распространение получили глифталевые смолы на основе глицерина (трехатомного спирта) и пентафталевые на основе пентаэритрита (пятиатомного спирта).

Алкидные смолы применяются в различных сочетаниях с другими полимеризационными или поликонденсационными смолами. В зависимости от модифицирующего компонента смолы подразделяют на ал- кидно-карбамидные, алкидно-меламиновые, алкидно-эпоксидные, алкидно-полиорганосилоксановые, алкидно-стирольные, алкидно-ак- риловые, уралкидные (модифицированные изоцианатом). В этих смолах сочетаются свойства алкидной смолы и модифицирующего компонента.

Быстросохнущие покрытия получают взаимодействием алкидных смол со стиролом или другими ненасыщенными мономерами — акрилатами, метилакрилатами и другими мономерами.

Применяются лакокрасочные материалы на основе аминоформаль- дегидных, фенолальдегидных, полиуретановых, эпоксидных, кремний- органических и виниловых смол.

Обозначения лакокрасочных материалов указывают на химическую природу связующего:

Алкидно-акриловые АС

Битумные БТ

Глифталевые ГФ

Канифольные КФ

Каучуковые КЧ

Кремнийорганические КО

Масляно- и алкидостирольные МС

Масляные МА

Меламинные МЛ

Мочевинные МЧ

Нитроцеллюлозные НЦ

Пентафталевые ПФ

Перхлорвиниловые ХВ

Полиакриловые АК

Поливинилацетатные ВЛ

Полиэфирные ПЭ

Сополимерно-винилхлоридные ХС

Фенольные ФЛ

Эпоксидные ЭП

Этифталевые ЭТ

В настоящее время фирмы — производители лакокрасочных материалов нарушают принципы присвоения названий своим продуктам. На рынке появилось много новых продуктов, в том числе и высокого качества, которые имеют названия, никак не связанные с их химической природой.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >