Лако-красочные материалы — производство

3.3.1. Полихлорвиниловые полимеры. Полихлорвиниловые по­лимеры получают полимеризацией винилхлорида в массе, в среде растворителей (дихлорэтан, хлорбензол, ацетон) и в водно — эмульсионной среде в присутствии инициаторов. Наиболее широкое практическое применение имеет эмульсионный метод полимериза­ции, поскольку этот процесс легче регулируется, а продукт получает­ся более однородным.

Технологический процесс включает две стадии: полимеризацию винилхлорида с получением латекса полимера; выделение пленкооб­разующего из латекса в виде порошка и его сушку.

Молекулярная масса образующегося полимера регулируется ус­ловиями процесса полимеризации (инициатор, температура, среда). С уменьшением молекулярной массы поливинилхлорида его раствори­мость в растворителях улучшается. Низкомолекулярные поливинил — хлоридные смолы растворяются в ацетоне, дихлорэтане, хлорбензоле, но не растворяются в воде, спирте, бензине. Поливинилхлорид хоро­шо совмещается с пластификаторами (трикрезилфосфатом, дибутил — фталатом, соволом и др.), с другими пленкообразующими (альберто — лями, глифталями) и производными канифоли (эфирами канифоли, резинатами канифоли).

Полихлорвиниловые пленкообразующие отличаются высокой химической стойкостью к действию кислот, щелочей, растворов со­лей, спиртов, воды и других реагентов. В лакокрасочном производст­ве используют низкомолекулярные полихлорвиниловые смолы.

3.3.2. Перхлорвиниловые смолы. Перхлорвиниловые пленкооб­разующие вещества отличаются от полихлорвиниловых лучшей рас­творимостью и совместимостью с пластификаторами и другими пленкообразователями.

Технологический процесс получения этих полимеров состоит:

— из хлорирования поливинилхлоридной смолы в растворе ди­хлорэтана или хлорбензола;

— осаждения образующейся перхлорвиниловой смолы из раство­ра метанолом;

— сушки смолы.

Покрытия, полученные с использованием перхлорвиниловых оли — гомеров, обладают хорошей атмосферо — и химической стойкостью, негорючестью, механической прочностью.

Недостаток — низкая адгезионная прочность. В этой связи при их использовании предусматривается нанесение грунтовки.

Основное применение этих материалов — в производстве анти­коррозионных лаков. Причем используют непосредственно полимер или полимер с добавками пластификаторов, глифталевых и других смол, что позволяет улучшить твердость, эластичность, адгезию, КИ­СЛОТО", щелочестойкость, стойкость к бензину.

3.3.3. Сополимеры винилхлорида. Сополимеры винилхлорида — продукты совместной полимеризации винилхлорида с винилацетатом, винилиденхлоридом, эфирами акриловой и метакриловой кислот в присутствии инициаторов.

Покрытия на основе этих сополимеров имеют высокую химиче­скую стойкость и хорошую адгезию. Покрытия нашли широкое при­менение в различных отраслях техники (для защиты от коррозии ап­паратуры, металлоконструкций и сооружений химических предпри­ятий, в электротехнике для покрытия аккумуляторов, в угольной промышленности для покрытия шахтерских ламп и др.).

3.3.4. Полиакриловые смолы. Покрытия на основе полиакрило­вых смол, получаемых полимеризацией акриловой, метакриловой кислот, а также эфиров этих кислот, отличаются хорошей адгезион­ной прочностью, устойчивостью ко многим химическим реагентам, но малой устойчивостью к колебаниям температуры. Их используют для получения электроизоляционных лаков.

3.3.5. Полистирольные пленкообразующие. В производстве ла­ков применяют полистиролы невысокой молекулярной массы, полу­чаемые при полимеризации стирола различными способами в присут­ствии инициаторов. Недостатки: малая теплостойкость, плохая адге­зионная прочность.

Полистиролы применяют при получении электроизоляционных ла­ков, устойчивых к химическим воздействиям. Более применимы в произ­водстве лаков сополимеры стирола с маслами (масляно-стирольные смо­лы) и алкидными смолами (алкидно-стирольные пленкообразователи).

Для получения масляно-стирольной смолы, применяемой как свя­зующее для типографских красок, исходные компоненты берутся в следующем .соотношении (%):

Масло льняное оксидированное……………………………… 66,5

Масло тунговое…………………………………………………………. 3,5

Стирол……………………………………………………………………….. 30,0

Гидроперекись кумола (% от стирола)……………………. 2

Первоначально в реактор загружают стирол и гидроперекись ку­мола и тщательно перемешивают 30 мин. Затем загружают льняное масло и снова перемешивают в течение 30 мин. После чего при пере­мешивании загружают тунговое масло и нагревают массу до 125- 130°С. При достижении требуемых показателей по содержанию сухого остатка (не менее 98%) и вязкости (75%-ный раствор смолы в растворителе должен иметь вязкость 135-160 с по вискозиметру ВЗ-4 при 18-20°С) реакционную массу охлаждают до 80-100°С и непрореагировавший стирол отгоняют под вакуумом.

3.3.6. Алкидно-стирольные смолы. Их получают при совмест­ной полимеризации 50 частей стирола и 50 частей алкидной смолы, модифицированной смесью высыхающего или полувысыхающего и тунгового масла (глифталевый полуфабрикат), в ксилоле.

Глифталевый полуфабрикат для сополимеризации со стиролом готовят при следующем составе компонентов (%):

Масло льняное………………………………………………. 45,0

Масло тунговое………………………………………………. 8,0

Глицерин (100%-ный)……………………………………. 16,7

Фталевый ангидрид……………………………………….. 30,0

Свинцовый глёт……………………………………………….. 0,3

Для получения пленкообразующего в реактор загружают глифта­левый полуфабрикат, стирол, ксилол. Нагревают до 130°С и поддержи­вают эту температуру 24-30 ч (пока вязкость не достигнет 30-50 с при 20°С по ВЗ-4, а содержание сухого остатка — 40-45%). Затем содержи­мое реактора охлаждают до 80-100°С и отгоняют стирол и ксилол.

Алкидно-стирольный лак применяют в качестве покрывного ма­териала и в качестве связующего при изготовлении эмалей для внут­ренних покрытий.

3.3.7. Кумароно-инденовые смолы. Их получают полимеризаци­ей кумарона и индена в присутствии серной кислоты. На свойства смол влияет чистота исходной сольвент-нафты, температура, количе­ство и концентрация катализатора (серная кислота). Кумароно — инденовые смолы применяют для типографских красок, искусствен­ных олиф и дешевых масляных лаков.

3.3.8. Кремнийорганические смолы. Метод их получения сло­жен. Мономеры (органохлорсиланы и органоэтоксисиланы) подвер­гают гидролизу с последующей конденсацией образующихся проме­жуточных продуктов.

Для улучшения эксплуатационных свойств кремнийорганических пленкообразователей (адгезии, твердости, эластичности и др.) их мо­дифицируют другими органическими смолами: алкидными, эпоксид­ными, фенолоформальдегидными и другими (до 10% от общего со­держания кремнийорганических олигомеров).

Растворы кремнийорганических олигомеров в органических рас­творителях — кремнийорганические лаки. Они тепло-, водо-, морозо­стойки, с высокими электроизоляционными показателями.

Растворители: толуол, этилцеллозольв, бензин, смесь бензина со скипидаром, смесь этилцеллозольва с хлорбензолом. В качестве сик­кативов для них используют линолеаты или резинаты кобальта, свин­ца, марганца. Кремнийорганические лаки, в частности, используют для получения жаростойких эмалей. Пигментированные покрытия (защитные) выдерживают температуру до 550°С.