Лако-красочные материалы — производство

Синтетические смолы получают в результате реакций поликон­денсации или полимеризации. Важными показателями качества син­тетических смол (пленкообразующих веществ), применяемых в про­изводстве лаков, являются растворимость в растворителях и маслах, температура размягчения и цвет. Химические показатели — число омыления, кислотное и йодное числа.

На основе синтетических смол получают широкий ассортимент лаков и эмалей.

Качество получаемых синтетических пленкообразующих веществ в значительной мере определяется степенью чистоты исходных реа­гентов и растворителей, в связи с чем их характеристики должны строго соответствовать техническим требованиям.

3.1. Некоторые исходные вещества, используемые в производстве синтетических пленкообразующих смол

Фенол — кристаллическое бесцветное вещество с характерным за­пахом, температура плавления 42,3°С, температура кипения 182°С.

Фенол легко окисляется на воздухе, постепенно окрашиваясь сна­чала в розовый, а затем в красный цвет.

Фенол растворяется в спирте, эфире, бензоле и скипидаре; в воде при низких температурах растворяется плохо, но хорошо — в водных

растворах едких щелочей. При попадании на кожу фенол вызывает ожоги. Пораженные участки рекомендуется обработать спиртом. Ме­ры предосторожности при работе: руки необходимо защищать рези­новыми перчатками, глаза — предохранительными очками, одежду — специальными фартуками.

Получение в промышленности: из бензола и извлечением из ка­менноугольного дегтя.

Крезолы. Технический крезол (трикрезол), применяемый для по­лучения некоторых фенолоформальдегидных смол, является смесью орто-, мета-, пара-крезолов. Температура плавления орто-крезола 30°С, температура кипения 191,5°С. Температура плавления мета­крезола 11,3°С, температура кипения 202,3°С. Температура плавления пара-крезола 36°С, температура кипения 202,5°С. Чистый трикрезол — бесцветная жидкость с характерным запахом; на воздухе постепенно темнеет.

Трикрезол получают из каменноугольной смолы.

Мочевина (карбамид) получается при взаимодействии аммиака и углекислого газа. Температура плавления 132-133°С. Мочевина хо­рошо растворяется в воде, спиртах (метиловом и этиловом), в жидком аммиаке. Растворы мочевины в воде имеют нейтральную реакцию.

Формальдегид — бесцветный газ с резким удушающим запахом. Водный раствор формальдегида — формалин — хорошо смешивается с водой и спиртом.

В промышленности формальдегид получают окислением метило­вого (древесного) спирта кислородом воздуха. Образующийся фор­мальдегид поглощается в количестве 39-41% водой. При хранении из раствора выпадает белый порошкообразный осадок (параформальде­гид, параформ). Для предотвращения выпадения осадка в раствор формалина добавляют 10-12% метилового спирта.

Растворы формалина при попадании на кожу вызывают экземы и другие заболевания кожи.

Бутиловый спирт (бутанол) получается брожением крахмалистых веществ под действием особых микробов. Удельная масса бутанола 0,809-0,814 г/см3 при 20°С, температура кипения 114-118°С. Бутанол ограниченно растворяется в воде.

Глицерин — бесцветная вязкая жидкость, сладковатая на вкус, хо­рошо растворимая в воде и спирте и нерастворимая в маслах, эфирах, углеводородах. Температура кипения 290°С, удельная масса 1,265 г/см3 (при 15°С).

В технике глицерин получают:

— расщеплением природных жиров и масел;

— сбраживанием сахарной мелассы в присутствии сернистого на­трия;

— из пропилена, выделяемого из газов крекинга нефти.

Этиленгликоль — бесцветная жидкость, хорошо растворяется в во­де, глицерине, метиловом и этиловом спиртах; нерастворим в бензо­ле, толуоле, эфире. Плотность 1,115 г/см3 при 25°С, температура ки­пения 197-197,5°С, источник получения — окись этилена (газы коксовых печей, пиролиза нефти и нефтепродуктов).

Пентаэритрит — продукт взаимодействия уксусного альдегида с формальдегидом в водной среде в присутствии щелочи: Чистый пен­таэритрит имеет температуру кипения 253°С. Хорошо растворяется в воде и спирте, нерастворим в бензоле и толуоле.

Фталевая кислота и фталевый ангидрид. Получают окислением паров нафталина кислородом воздуха в присутствии пятиокиси вана­дия. При нагревании фталевая кислота подвергается дегидратации с образованием фталевого ангидрида с температурой плавления 131,6°С и температурой кипения 285°С. Также фталевый ангидрид можно получать окислением о-ксилола.

Фталевый ангидрид нерастворим в воде, но растворяется в эфире, спирте, бензоле, хлороформе.

Малеиновая кислота и малеиновый ангидрид. Малеиновую кисло­ту получают путем окисления бензола кислородом воздуха в присут­ствии пятиокиси ванадия. Плотность 1,59 г/см3, температура плавле­ния 130,5°С, температура кипения 135°С с разложением; хорошо растворима в воде и спирте.

При нагревании малеиновая кислота переходит в малеиновый ан­гидрид (плотность 0,93 г/см3, температура плавления 54°С, темпера­тура кипения 202°С).

Меламин получают из цианамида кальция или нагреванием ди­цианамида с аммиаком под давлением (плотность 1,573 г/см3 при 25°С, температура плавления менее 250°С). Плохо растворим в воде, нерастворим в органических растворителях, но растворяется в щело­чах, глицерине, гликоле.

Меламин применяется в синтезе меламиноформальдегидных оли­гомеров.

Стирол (винилбензол) — бесцветная жидкость с характерным за­пахом, температура кипения 146°С, температура замерзания -33°С,

плотность 0,909 г/см3, нерастворим в воде, но растворяется в бензоле, этиловом спирте, четыреххлористом углероде и др.

В промышленности получают синтетическим способом из бензо­ла и хлористого этила или го бензола и этилена. Стирол используют для получения ненасыщенных полиэфирных смол и различных оли­гомеров и полимеров.

Эпихлоргидрин глицерина — бесцветная прозрачная жидкость (плотность 1,175-1,185 г/см3, температура кипения 116—118°С). При­меняется для получения эпоксидных смол.

Дифенилолпропан — кристаллическое вещество белого цвета. Для изготовления эпоксидных смол дифенилолпропан должен иметь тем­пературу плавления не менее 139°С.

Гексаметилендиамин — кристаллическое вещество с температу­рой плавления не ниже 42вС, температура кипения 196°С. Применяют как отвердитель эпоксидных смол, хорошо растворяется в воде, спир­тах, кетонах.

Дибутилфталат — прозрачная маслянистая жидкость (плотность 1,045-1,045 г/см3, температура кипения 340°С), применяется как пла­стификатор в производстве лаков.