Лако-красочные материалы — производство

Для придания полученным ^после рафинирования и очистки сырым маслам необходимых технологических свойств для исполь­зования в лакокрасочной промышленности (выделения входящих в состав масел жирных кислот, изменения жирнокислотного со­става масла, сообщения маслам новых качеств) их подвергают различным видам обработки.

Уплотнение масел путем термической полимеризации или окси­дации (реже фактизации) сопровождается повышением их вязко — <у-и, плотности и кислотного числа и понижением йодного числа. Высыхающие масла уплотняются быстрее полувысыхающих, а не­высыхающие масла не уплотняются и вязкость их остается без изменения. Уплотненные масла сообщают лакам и краскам ^луч­ший «розлив» и повышают защитные и декоративные свойства масляных покрытий: водостойкость, атмосферостойкость, глянец, твердость. Улучшенные свойства и в особенности повышенную высыхающую способность приобретают растительные масла после малеинизации, эпоксиднровация, дегидратации и др.

Расщепление масел. Существуют несколько методов расщепле-‘ ния масел на жирные кислоты и глицерин: расщепление с приме­нением контакта Петрова в качестве катализатора; гидролитиче­ское расщепление масла под давлением 15—18 кгс/см2 в присут­ствии небольшого количества воды; метод Твитчела с применением специального катализатора; омыление масла щелочью с последую­щей обработкой образовавшегося мыла минеральной кислотой / для выделения свободных жирных кисло-т.

Полимеризация масел. Процесс проводят в условиях, предо­храняющих обрабатываемое масло от окисления (под вакуумом или в атмосфере инертного газа). Полимеризацию высыхающих и полувысыхающих масел, за исключением тунгового и ойтисико — вого, проводят при 280—300°С до заданной степени уплотнения (что определяют по вязкости). Полимеризацию тунгового и ойти — сикового масел проводят при температуре 190—230 °С во избежа­ние преждевременной желатинизации обрабатываемого продукта. Для ускорения процесса полимеризации в масло вводят в качестве катализаторов окислы свинца, цинка, кальция, нафтенат алюми­ния и т. п. т

Оксидирование масел проводят продувкой воздуха через слой нагретого до НО—150°С масла. При этом нельзя допускать по­вышения температуры масла выше 210 °С во избежание его само­разогревания. Уплотнение масел при оксидации протекает значи­тельно быстрее, чем при полимеризации. Однако оксидированные масла уступают по качеству полимеризованным, так как могут загустевать при хранении, образуют с пигментами основного ха­рактера мыла, что снижает эксплуатационные свойства получае­мых на их основе лакокрасочных покрытий.

Изомеризация масел проводится с целью изменения располо­жения двойных связей в жирнокислотных остатках (перевод несо­пряженных связей в сопряженные).

Существуют методы щелочной изомеризаций масел, при кото­рых масло омыляют спиртовыми и водными растворами щелочей с последующим гидролизом серной кислотой, а также более про­стые каталитические методы, которые не сопровождаются рас­щеплением масел,

Однако процесс изомеризации пока не имеет широкого распро­странения, так как получаемые на основе изомеризованных ма­сел лакокрасочные материалы не обладают заметно лучшими свойствами по сравнению с материалами н*а основе уплотненных масел.

Алкоголиз масел проводится с целью частичной замены входя­щего в состав масла глицерина на другие многоатомные спирты, например пентаэритрит. Процесс проводят в присутствии катали­затора при температуре 240—260 °С. Подвергнутые алкоголизу масла имеют повышенную скорость высыхания и полимеризации. Более подробные сведения об алкоголизе масел приведены в раз­деле «Алкидные смолы» (с. 104). "

Малеинизация масел проводится при 100—250 °С и заклю­чается в присоединении 2—10% (масс.) малеинового ангидрида по местам двойных связей жирнокислотных остатков триглицеридов. При этом двойные связи в жирнокислотных остатках переме­щаются из изолированного в сопряженное положение. .

По сравнению с обычными маслами малеинизированные масла имеют более светлый цвет при одинаковой вязкости, быстрее по — лимеризуются и образуют покрытия с повышенной водо — и атмо­сферостойкостью. Лакокрасочные материалы на их основе менее подвержены желатинизации.

Практический интерес представляет нейтрализация малеини — зированного масла щелочью, аммиаком или амином, в результате которой получаются водорастворимые продукты. Последние после горячей сушки образуют водостойкие покрытия.

Эпоксидирование масел — обработка ненасыщенных масел в среде ароматического растворителя (толуол, ксилол) надуксус­ной или надмуравьиной кислотой при температуре до 80 °С с целью введения в жирнокислотные радикалы оксиранового кис­лорода.

Дегидратация касторового масла проводится с целью отщепле­ния от радикалов рицинолевой кислоты (касторовое масло содер­жит до 90% (масс.) остатков рицинолевой кислоты) молекулы воды с образованием на месте вторичной спиртовой группы двойной оле­финовой связи. •

Процесс дегидратации протекает при нагреве в присутствии катализаторов — серной кислоты, фосфорной кислоты, бисульфата натрия и других соединений. При этом образуется смесь радика­лов двух линоленовых кислот: собственно линоле^овой с несопря­женными двойными связями при 9 и 12 атомах углерода и кис­лоты с сопряженными двойными связями между 8 и 9, а также 10 и 11 атомами углерода. Последняя содержится в продукте дегид­ратации в количестве 25—40% (масс:).

В результате дегидратации снижается вязкость касторового масла и повышаются значения йодного и гидроксильного чисел. Дегидратированное касторовое масло способно к высыханию на воздухе за счет аутоокислительной полимеризации.

Промышленные марки обработанных и модифицированных масел

В табл. 4.4 приведены нормируемые показатели обработанных и модифицированных масел.

Льняное масло ВМЛ (ТУ 6-10-1165—71)—водный раствор аддукта льняного масла с малеиновым ангидридом с добавкой аммиака и бутилового спирта. . .4

Водорастворимое малеинизированное льняное масло ВМЛ при­меняют для изготовления водоразбавляемых грунтовок и эмали ФЛ-149. ■

Масло льняное уплотненное (ТУ 6-10-1106—71)—продукт термической полимеризации рафинированного льняного масла. Масло применяют для художественно-живописных работ.

Оксидированное льняное масло ЛО-ЗО (ТУ 6-10-1204—71) — продукт термической обработки льняного масла с продувкой воз­духом; жидкость желто-коричневого цвета с характерным запахом.

Применяют в качестве полуфабриката для изготовления анти­коррозионной битумной мастики.

Раствор оксиполимеризованного льняного масла (ТУ 6-10- 1354—73)—продукт термической обработки оксидированного льня­ного масла, растворенный в уайт-спирите; однородная жидкость желто-коричневого цвета.

Применяют в качестве полуфабриката для изготовления масля­но-битумных изоляционных лаков марок БТ-980, БТ-987 и др.

Масло полувысыхающее оксидированное (ТУ 6-10-1250—72) — продукт окислительной полимеризации полувысыхающего расти тельного масла (подсолнечного, соевого).

Полувысыхающее оксидированное масло, в виде 50%-ного рас­твора в уайт-спирите, применяют в качестве полуфабриката для изготовления алкидных и других лаков.

Пентаэритритовый эфир жирных кислот масел^ТУ 6-10-871 — 75)—продукт конденсации пентаэритрита с дистиллированными жирными кислотами подсолнечного масла и жидкой фракцией жирных кислот хлопкового масла. •

Применяется для изготовления масляных художественных красок.

Масло подсолнечное слабооксидированное (ТУ 6-10-1460— 74) — продукт термической обработки обезвоженного оксидирован­ного подсолнечного масла. Применяют для изготовления алкидных смол марок ПФ-053Н, ГФ-01 и лака ГФ-166. •

Масла растительные эпоксидированные (ТУ 6-10-722—72) — продукты эпоксидирования ненасыщенных глицеридов полувысы- хающих масел. Эпоксидированные масла представляют собой прозрачные вязкие жидкости светло-желтого цвета. Масло марки СП получают на основе подсолнечного масла.

Эпоксидированные растительные масла применяют в качестве стабилизаторов и пластификаторов для хлорсодержащих поли­меров. ‘ /

Масло дегидратированное касторовое — реноль (ТУ 6-10-

1005—70)—продукт дегидратации касторового масла в присут­ствии катализатора. Дегидратированное касторовое масло раство­римо в углеводородных растворителях и нерастворимо, в этиловом спирте.

Дегидратированное касторовое масло применяют для изготов­ления олиф, алкидных смол и лаков.