Лако-красочные материалы — производство

Разработка рецептур алкидов включает расчетные методы, использование предыдущего практического опыта и контрольные синтезы, подтверждающие получение требуемого продукта. При этом жирность и тип масла (жирной кислоты) в основном опре­деляются областью применения, а полиол и двухосновная кисло­та — совокупностью других требований, включая растворимость, доступность, стоимость.

Метод средней функциональности — это один из методов расчета рецептуры. При значениях /7 = 2 или более происходит гелеобразование.

= 2-Общее число эквивалентов кислоты/Общее число молей.

При применении этого уравнения к маслосодержащим рецепту­рам, вначале необходимо выразить количество молей масла в молях составляющих его жирных кислот и глицерина.

Другой метод включает расчет степени завершенности реак­ции в момент гелеобразования, наиболее удобно выражаемой как кислотное число при гелеобразовании, которое должно быть приблизительно на пять единиц меньше, чем требуемое кислотное число в готовой смоле. В этом случае для регулирования кислот­ного числа при гелеобразовании необходимо изменять содержа­ние гидроксильных групп, выражаемое в виде избытка ОН. После разработки теории гелеобразования были предложены различные уравнения, например, Карозерсом, Флори, Штокмайером. Имеют­ся специальные руководства по расчету рецептур алкидов [13, 14].

Часто используется одно из уравнений Штокмайера:

(ТГ-А-ЦА) (1ё2В-1еВ) ‘

Где р — степень конверсии кислотных групп при гелеобразовании; /, £—функ­циональность карбоксил — и гидроксилсодержащих соединений соответственно; А, В — число молей присутствующих карбоксил — и гидроксилсодержа|Цих соеди­нений.

Эффективность различных уравнений была проверена экспери­ментально [15]. В случае фталевого ангидрида необходимо при­нимать функциональность меньше двух, учитывая его реальное поведение при синтезе. Уравнения, предложенные Вейдерхорном 116], более просты, удобны и менее сложны для расчетов в тех случаях, где "они применимы. В перечисленных источниках чита­тель найдет. примеры всех возможных уравнений.

При составлении рецептур тощих алкидов может возникнуть необходимость использовать одноосновную кислоту, что опреде­ляется требованиями по растворимости и содержанию гидроксиль­ных групп. Применение уплотненного масла в жирных алкидах диктуется необходимостью увеличить молекулярную массу и по­лучить более высокую вязкость в тех случаях, когда этого невоз­можно достичь другими методами; результатом будет повышение экспериментального кислотного числа при гелеобразовании до значений, превышающих расчетное.

Благодаря доступности микрокомпьютеров можно проводить более сложные расчеты, которые ограничиваются только способ­ностью пользователя правильно составить уравнения и написать программы на языке машины. Поэтому вполне возможно написать программу для компьютера, включающую параметры всех обычно используемых в качестве сырья веществ, чтобы иметь возмож­ность составлять рецептуры алкидов с различной жирностью и содержанием гидроксилов, рассчитывать кислотное число при гелеобразовании, среднюю функциональность и ряд других по­казателей, используя упомянутые выше уравнения. Очень важно, что с помощью компьютера, особенно если уравнения нельзя решить по-другому, можно быстро повторять расчеты при изме­нении факторов и изучать их влияние, прежде чем приступить к эксперименту. В настоящее время составлены довольно слож­ные и быстро решаемые программы [17].