В лакокрасочной промышленности находят применение не только растительные масла-, но и продукты их гидролитического расщепления — жирные кислоты. Их используют для получения алкидных смол, эпоксиэфиров, низкомолекулярных — полиамидов, сиккативов и т. п.
Содержащиеся в растительных маслах жирные кислоты имеют линейное строение и содержат четное количество атомов углерода. Они растворимы в органических растворителях, причем с ростом величины молекулярной массы растворимость жирных кислот в органических растворителях падает.
Получение жирных кислот. Жирные кислоты выделяют из растительных масел путем омыления (расщепления) триглицеридов (см. с. 230). При этом получают смеси жирных кислот, разделение которых на индивидуальные кислоты производят обработкой специально подобранными растворителями, учитывая температурные условия растворимости компонентов. Наиболее распространен способ разделения жирных кислот после их расщепления дистилляцией и дальнейшей фракционированной кристаллизацией из раствора.
Насыщенные жирные кислоты имеют общую структурную формулу (ДНг/і+іСООН. Они с трудом окисляются и не способны к реакциям присоединения. Низкомолекулярные кислоты являются жидкими, а кислоты с молекулярной массой 144 и выше — твердыми веществами. В табл. 4.5 представлены насыщенные жирные кислоты, входящие в состав растительных масел1. Характеристики этих кислот приведены в табл. 4.6.
Стеариновая кислота — белое, твердое, воскообразное вещество. Входит в состав практически всех масел. Кислота нерастворима в воде, а в спирте и других органических растворителях растворяется при нагревании. .
Пальмитиновая кислота — белое, твердое, воскообразное вещество. Кислота нерастворима в воде, а в спирте, эфире и ряде других органических растворителей растворяется только при нагреве. Пальмитиновая кислота входит в состав почти всех растительных масел, а также в жиры морских животных и рыб.
Миристиновая кислота — белое, твердое вещество. Кислота нерастворима в воде, имеет температуру кипения 196,5°С при остаточном давлении 15 мм рт. ст. В наибольшем количестве
Таблица 4.5. Насыщенные жирные кислоты, входящие в состав растительных масел
|
Таблица 4.6. Характеристика насыщенных жирных кислот
|
входит в состав кокосового масла, в небольших количествах содержится в льняндм, хлопковом, арахисовом и других маслах.
Ненасыщенные жирные кислоты содержат в молекулярной структуре одну или несколько двойных связей. В случае присутствия нескольких двойных связей эти связи могут находиться в несопряженном (изолированном) ‘ или сопряженном — (коньюгирован — ном) положении по отношению друг к другу.
К кислотам с одной двойной связью СпН2л-іСООН относятся олеиновая, э’руковая,’ кетолеиновая, пальмитолеиновая, петросели — новая, гадолейновая, селахолеиновая, вакценовая; с двумя двойными связями СпНгл-зСООРГ—линолевая; с тремя двойными связями С«Н2«-5СООНлииоленовая и элеостеариновая; с четырьмя двойными связями СпН2я-7СООН — арахидоновая и паринаровая; с пятью двойными связями СпНгя-эСООН — клупанодоновая; с шестью двойными связями СяНгя-цСООН — нисиновая, кислота.
Кроме того, в состав масел входят жирные кислоты, имеющие помимо ненасыщенных связей другие функциональные группы. К таким кислотам относятся рицинолевая (одна двойная связь и гидроксильная группа), камлоленовая (три двойные связи и гидроксильная группа), ликановая (три двойные связи и карбонильная группа). ■
За небольшим исключением (эруковая, а-элеостеариновая и элаидиновая кислоты) ненасыщенные кислоты имеют жидкую консистенцию. В табл. 4.7 представлены входящие в состав растительных масел ненасыщенные жирные кислоты, а характеристики этих кислот приведены в табл. 4.8.
Таблица 4.8. Характеристика ненасыщенных жирных кислот
* При 20 °С. / |
О л еш н овая кислота — бесцветная или светло-желтая жидкость. Кислота нерастворима в воде, легко растворима в ряде
і
А—— r…vwbu, v/^itnnuDd)i кислота входит в соотав
практически всех масел.
Л и нолевая кислота — бесцветная жидкость, растворимая во многих органических растворителях и нерастворимая в воде. Имея в своем составе две двойные связи, придает маслам способность к высыханию. Линолевая кислота содержится во всех высыхающих и полувысыхающих маслах, в большом количестве входит в состав льняного, конопляного, хлопкового, соевого, макового масел.
Линоленовая кислота — бесцветная жидкость, растворимая в органических растворителях и нерастворимая в воде. Имея в своем составе три двойных связи, сообщает маслам повышенную скорость высыхания. Линоленовая кислота в большом количестве входит в состав высыхающих-масел.
Элеостеа риновая кислота — белое, твердое вещество, растворимое в органических растворителях и нерастворимое в воде. Имея в своем составе три двойных сопряженных связи, сообщает маслам высокую скорость высыхания. В основном элео — стеариновая кислота входит в состав тунгового масла и в небольшом количестве в состав ойтисикового масла.
Рицинолевая кислота — вязкая жидкость, растворимая в этаноле и этиловом эфире, нерастворимая в воде и петролейном эфире. Содержит в своем составе одну двойную связь и гидроксильную группу, при удалении которой в процессе дегидратации образуется вторая двойная связь. Рицинолевая кислота входит в состав касторового масла.
Ликановая кислота — белое кристаллическое вещество. Содержит в своем составе три сопряженных двойных связи и кето- группу, обусловливающую дополнительную реакционную способность кислоты. Ликановая кислота встречается в виде двух изомеров— а-ликановой (темп. плавЛ. 74—75 °С) и (3-ликановой (темп, плавл. 99,5°С). Ликановая кислота 6 большом количеству содержится в ойтисиковом масле.