Лако-красочные материалы — производство

Источником получения масел являются семена или плоды спе­циально возделываемых масличных культур.

Основной составной частью растительных масел (^95%) являются глицериновые эфиры жирных кислот (триглицериды) общей формулы:

Сн2—сн——- сн2,

II I

Осой ОСОЙ’ ОСОЙ"

Где И, И’ и И" — алкильные остатки одноосновных жирных кислот нормаль­ного строения.

Эти жирные кислоты обычно содержат четное число атомов углерода. Они могут быть насыщенными и ненасыщенными. Не­насыщенные могут содержать одну, две или три двойных связи в молекуле.

К числу основных кислот, входящих в состав растительных масел, относятся:

Предельные кислоты общей формулы СпНгпОг: пальмитиновая кислота (С^)—СНз(СН2) иСООН стеариновая кислота (С18)—СН3(СН2) 1бСООН арахиновая кислота (С2о)—СН3(СН2)1вСООН бегеновая кислота (С22)—СНз(СН2)2оСООН ненасыщенные кислоты с одной двойной связью в молекуле общей формулы СпНгп-гОг:

Олеиновая кислота (С^)—А9-октадеценовая — СН3—

— (СН2) 7—СН=СН— (СН2) 7—СООН.

Ненасыщенные кислоты с двумя двойными СВЯЗЯМИ В молекуле общей формулы СлН2п_402:

Линолевая кислота (С18)— Д9,12-октадекадиеновая — СН3—■

— (СН2) 4—СН = СН—СН2—СН = СН— (СН2) 7—СООН.

Ненасыщенные кислоты с тремя двойными связями в молекуле. К их числу относятся кислоты общей формулы СиН2«-б02:

Линоленовая кислота (С18)—Д9,12,15-октадекатриеновая — СНз — СН2— СН = СН — СН2 —СН = СН — СН2 — СН = СН —

— (СН2) 7—СООН;

А-элеостеариновая кислота (С^)—Д9,11,13-октадекатриено — вая — СНз-(СН2)з-СН=СН-СН = СН-СН=СН-(СН2)7. •СООН;

Ликановая кислота (С18)—4-кето-Д 9,11,13-октадекатриено — вая — СН3—(СН2)3—СН=СН—СН = СН—СН=СН—(СН2)4— —С— (СН2) 2—СООН.

II

О

Особое место среди жирных кислот растительных масел за­нимает рицинолевая кислота (12-гидрокси-Д9-октадеценовая кислота), в молекуле которой содержится одна гидроксильная группа и одна двойная связь:

СН3—(СН2)5—СН—СН2—СН—СН—(СН2)7—СООН

I

Он

Физические свойства жирных кислот и масел. Насыщенные кислоты, входящие в состав масел, — пальмитиновая, стеарино­вая, арахиновая и бегеновая — вещества твердые при комнатной температуре. Ненасыщенные кислоты — жидкие, за исключени­ем а-элеостеариновой, которая представляет собой твердое ве­щество. В воде жирные кислоты нерастворимы, но хорошо раст­воряются в органических растворителях. Все эти кислоты сла­бые (рКа = 4,8).

Масла при комнатной температуре — жидкие или твердые вещества. Их консистенция определяется в основном жирнокис­лотным составом (табл. 8.1). Масла, в которых преобладают триглицериды ненасыщенных жирных кислот, при обычной тем­пературе являются жидкостями. Масла кипят только в высоком вакууме (остаточное давление 0,13 Па). Нагревание масел до 300—350 °С при атмосферном давлении приводит к их разложе­нию. Масла практически нерастворимы в воде и образуют с ней эмульсии. Все масла (за исключением касторового) хорошо растворяются в эфире, ароматических и алифатических углево­дородах, кетонах. В низших спиртах растворяется лишь касто­ровое масло. Специфическая растворимость касторового масла (по сравнению с другими маслами) объясняется наличием в

Его составе гидроксикислоты. Присутствие гидроксильных групп в молекулах триглицеридов рицинолевой кислоты обусловлива­ет и высокую вязкость касторового масла за счет образования межмолекулярных водородных связей между гидроксильной и карбоксильной группами.

Классификация масел. В основу технической классификации масел положен принцип их способности к высыханию в тонком слое пленки. Способность к высыханию (т. е. к образованию пленки) определяется числом двойных связей в молекуле три­глицерида, а также их взаимным расположением. Триглицериды с сопряженными двойными связями высыхают быстрее, чем триглицериды с изолированными связями. По этому признаку все масла делятся на пять групп. Каждой группе присвоено название масла, наиболее характерного для данной группы.

1. Масла с наивысшей способностью к высыха­нию (группа тунгового масла). В нее входят масла тунговое и ойтисиковое. Характерными для масел этой группы являются кислоты с тремя сопряженными двойными связями.

2. Масла высыхающие (группальняного масла).В эту группу входят льняное, конопляное, перилловое масла и масло лаллеманции. Для этих масел характерно наличие кислот с тремя и двумя двойными связями.

3. Масла полувысыхающие (группа макового масла). В эту группу входят маковое, подсолнечное, кукурузное, соевое масла. Способность масел к высыханию определяется наличием кислот, в основном с двумя изолированными и одной двойной связями.

4. Масла невысыхающие (группа оливкового масла). В эту группу входят оливковое, хлопковое и кокосовое масла, которые характеризуются относительно высоким содержанием предельных кислот (в кокосовом масле оно достигает 91%). Содержание непредельных жирных кислот в этих маслах явно недостаточно для обеспечения способности к высыханию.

5. Масла невысыхающие (группа касторового масла). В эту группу входят касторовое масло, содержащее преимуще­ственно (до 87%) рицинолевую кислоту (гидроксикислота с одной двойной связью).

Обычно количественной характеристикой, определяющей спо­собность масла к высыханию, является его йодное число. Опре­деление йодного числа основано на способности непредельных жирных кислот присоединять иод по двойным связям:

— СН=СН І-І2 ——— ► I—СН—СН—I. (8.1)

Однако при взаимодействии иода с кислотами, имеющими сопряженные двойные связи, количественного присоединения иода не происходит. Поэтому найденное йодное число в этом случае не соответствует содержанию двойных связей в масле

И, следовательно, его истинной способности к высыханию. Вслед­ствие этого йодные числа масел, относящихся к первой группе (см. табл. 8.1), имеют более низкие значения, чем йодные числа у масел второй группы.

Следует иметь в виду, что состав масла может несколько меняться в зависимости от климатических условий, в которых произрастает соответствующая масличная культура, от струк­туры почвы, погодных условий и т. п. Поэтому данные о составе масел, приведенные в таблице, можно рассматривать лишь как приближенные, что обусловливает разброс данных по йодному числу.