Химические свойства растительных масел определяются наличием в их молекулах сложноэфирных группировок и двойных связей. Являясь сложными эфирами, растительные масла могут участвовать во всех реакциях, характерных для этого класса соединений: гидролизе, алкоголизе, ацидолизе.
При гидролизе образуются жирные кислоты, что используется в промышленных способах получения свободных жирных кислот масел:
В щелочной среде и при нагревании гидролиз ускоряется.
Наличие двойных связей в алкильных радикалах жирных кислот придает маслам способность к полимеризации, которая протекает по радикальному механизму. В присутствии кислорода воздуха полимеризационные процессы протекают с его участием с образованием пероксидов и гидропероксидов, при разложении которых образуются свободные радикалы, инициирующие полимеризацию. Общие закономерности окислительной полимеризации были рассмотрены в гл. 1. К изложенному следует добавить, что метиленовые группы, расположенные между двумя двойными связями, обладают большей активностью по сравнению с а-метиленовыми группами.
Масляная пленка, нанесенная на поверхность, подвергаясь воздействию кислорода воздуха, затвердевает при нормальной температуре.
Процесс пленкообразования масел на воздухе имеет индукционный период, в течение которого происходит образование пероксидов и гидропероксидов в молекулах жирных кислот. Затем с появлением свободных радикалов начинаются полимеризационные процессы. В результате вязкость масляной пленки увеличивается, и доступ воздуха в толщу пленки уменьшается. Следствием этого является преимущественное протекание процесса радикальной полимеризации в нижних слоях покрытия.
Поскольку процесс пленкообразования неизбежно сопровождается окислительной деструкцией, образуются жидкие и газообразные вещества (оксид и диоксид углерода, спирты, альдегиды, кислоты и др.) и твердые продукты разложения.
Распад гидропероксидов, содержащих сопряженные двойные связи, может происходить с образованием диен-кетонных группировок:
СН = СН — СН = СН — СН———————- — СН = СН — СН = СН — С — —
| — н2о ||
ООН О
Продукты такого строения имеют темный цвет. Этим объясняется пожелтение покрытий, содержащих масла с сопряженными двойными связями. Кроме того, пожелтение покрытий может происходить вследствие наличия в продуктах реакций 1,4- дикетонов, образующихся при взаимодействии масла с кислородом воздуха.
Наибольшее количество легколетучих продуктов деструкции образуется при пленкообразовании полувысыхающих масел, так как для них характерен более длительный индукционный период.
Растительные масла образуют твердую необратимую пленку в результате образования сетчатой (пространственной) структуры вследствие протекания в основном реакции аутоокислитель-
Ной полимеризации по двойным связям в кислотных остатках жирных кислот.
Процесс взаимодействия масла с кислородом воздуха продолжается и после высыхания в покрытии. С течением времени увеличивается число поперечных связей, что способствует повышению твердости и увеличению хрупкости покрытия. Кроме того, образуются кислородсодержащие функциональные группы (гидроксильные, кетонные, эпоксидные), снижающие водостойкость покрытия благодаря увеличению его гидрофильности.