Лако-красочные материалы — производство

Различают водорастворимые и водоразбавляемые фенолоформальдегидные олигомеры.

К первому типу относятся низкомолекулярные резолы с вы­соким содержанием метилольных групп на основе фенола, кре — золов или ксиленолов. Практически эти продукты представля­ют собой смесь одно — и двухъядерных метилолфенолов, выпус­каемых в виде растворов в смеси воды с низшими спиртами. Растворимость в воде этих продуктов обусловлена их низкой молекулярной массой и высоким содержанием гидрофильных метилольных групп. Недостатком этих олигомеров является их низкая стабильность при хранении. Так, при 25 °С их способ­ность растворяться в воде сохраняется лишь в течение недели, что связано с протеканием дальнейших процессов поликондец — сации.

Ко второму типу относятся карбоксилсодержащие феноло­формальдегидные олигомеры, способные разбавляться водой после их нейтрализации летучими азотистыми основаниями. Эти олигомеры более стабильны при хранении и получили большее распространение в лакокрасочной промышленности. Для получения таких олигомеров используют фенолы, содер­жащие карбоксильные группы, например салициловую (о — гидроксибензойную) кислоту:

Карбоксилсодержащий фенол можно также получить взаи­модействием монохлоруксусной кислоты с дигидроксидифенил — пропаном в щелочной среде:

СН3 О

НО——С——ОН + С1СН2—

Сн3 о

Но——С—V — — О—СНа—+ №С1 + Н20 (3.45)

СН,

Эти фенолы бифункциональны по отношению к формальде­гиду (карбоксиметоксильная группа не активирует орто-поло­жений ядра, в котором она находится).

Рассмотрим технологический процесс получения олигомеров на основе салициловой кислоты.

Для синтеза олигомера используют смесь двух фенолов: п-грет-бутилфенол и салициловую кислоту в эквимольных со­отношениях. Процесс ведут в избытке формальдегида (2:1) в отсутствие специально добавленного катализатора, посколь­ку функцию катализатора может выполнять сама салициловая кислота. Использование бифункциональных фенолов приводит к образованию линейных олигомеров с регулярно чередующи­мися карбоксильными боковыми группами. Схему процесса можно представить следующим образом:

ОН ОН

+ 2СНаО

(3.46)

С(СНЯ)Я Он

;оон

(3.47)

Схема технологического процесса приведена на рис. 3.12.

В реактор 7 загружают все исходные компоненты и проводят процесс конденсации при 90 °С. В этом же аппарате по окончании синтеза проводят осушивание олигомера под вакуумом, отгоняя воду в приемник 5, а затем — термообработку олигомера для повышения степени поликонденсации при тем­пературе 105—110°С. Полученный олигомер с температурой размягчения 75 °С растворяют в бутаноле и нейтрализуют водным раствором аммиака до pH 7—7,5. Раствор очищают фильтрацией. Разбавление раствора водой до требуемой вязкости осуществляется потребителем. ,

Водоразбавляемые фенолоформальдегидные олигомеры обычно используются в сочетании с водоразбавляемыми оли­гомерами других типов (алкиды, малеинизированные масла), поскольку при их самостоятельном применении образуются хрупкие покрытия.

Содержание фенолоформальдегидного олигомера в этих композициях составляет до 20% (в случае алкидов) и 40% (в случае малеинизированных масел). При отверждении таких ма­териалов протекают процессы гомоконденсации метилольных групп с образованием дибензилэфирных и метиленовых свя­зей, конденсации метилольных групп с гидроксильными груп-

Памк алкидного олигомера, а также взаимодействие метилоль- ных групп с сопряженными двойными связями кислотных ос­татков масел с образованием хромановых колец. Все эти’ процессы протекают при повышенных температурах и приво­дят к образованию окрашенных покрытий. В ряде случаев в, присутствии сиккативов температура отверждения таких ком­позиций может быть понижена до 140°С-

На основе упомянутых выше композиций готовят водораз­бавляемые эмали и грунтовки темных тонов.