Химия лакокрасочных материалов

Dmitriy написал : Хотя есть просьба, расскажите про полемеризацию алкидов. А то надо на самом деле...

Действительно, для дизайнеров и потребителей вообще, эти вопросы слишком скучны и заумны. Даже о полимеризации алкидов, если она Вас, действительно интересует, можно говорить ... почти бесконечно. Постараюсь, вкратце. Начнём с понятия алкидов. К алкидным смолам относят сложные полиэфиры, модифицированные жирными кислотами масел, или самими маслами или высшими синтетическими жирными кислотами. Сам термин "алкид" произошёл от сочетания названий "спирт" (alcohol) и "кислота" (acid). С начала мирового промышленного производства в 1930 г. алкидные смолы быстро стали наиболее важным типом синтетических смол для ЛКМ. В настоящее время они составляют более 40% мирового производства синтетических смол, без учёта полимерных дисперсий. Уникальность алкидных смол объясняется идеальным сочетанием свойств сложных полиэфиров и масел. Полиэфирный компонент ответственен за физическое (поверхностное) высыхание и атмосферостойкость (сохранение блеска, отсутствие пожелтения и др.), а масляный компонент - за гибкость плёнок (внутренняя пластификация) и , прежде всего, за способность к окислительному сшиванию (т.е. взаимодействию с кислородом воздуха, значительно ускоряющимся в присутствии сиккативов). Обычно алкидные смолы классифицируют в зависимости от относительного содержания в них масла на тощие, средней жирности, жирные и очень жирные алкиды. Жирные алкиды всегда высыхают (полимеризуются) за счет окислительной полимеризации. Алкиды средней жирности могут отверждаться за счет окисления или применяться несшитыми. Тощие алкиды не могут сшиваться окислением. Их отверждают совместно с меламиноформальдегидными смолами при горячей сушке или при комнатной температуре в присутствии кислых катализаоров. Среди отечественных алкидных материалов широко применяются пентафталевые и глифталевые ЛКМ. Это - коротко о немодифицированных алкидных смолах. Что касается модифицированных и водоразбавляемых алкидных смол, это - отдельная тема.

Если я правильно понял, жирные алкиды сшиваются при полимеризации, тощие - нет, а средней упитанности - могут сшиваться или нет, в зависимости от того, позавтракали они или нет?
Вопрос конечно с юмором, но думаю понятен. Осталось только выучить слово меламиноформальдегидные и шеф будет в восторге!

Действительно, Дмитрий, всё правильно. А чувства юмора Вам не занимать, это радует!

С поклоном, Демид.

А как в наши дни без юмора!!? Если все серьезно воспринимать, у меня бы уже пара инфарктов наверно было бы...

СПАСИБО МУЖИКИ!очеень много полезного.хоть малярю и не профессионально,да и то только свои дрова:),да и по химии всегда была 2-ка,однако всегда очень много нахожу полезного для работы.Ещё раз СПАСИБО!

2Dmitriy

Еще один момент по поводу алкидных смол. Их добавка улучшает адгезию покрытия к поверхности, после полимеризации на поверхности остаются, образно говоря, "хвостики" этих молекул, которые и обуславливают улучшение адгезии. Просто был ХД, в котором надо было разработать консервирующее покрытие, наносимое кистью/распылением/окунанием - и потом через какое-то время оно должно было сниматься легко и непринужденно - как чулок. Так вот, добавляя алкидные смолы регулировали степень прилипания.

Раньше уже была затронута тема про растворители и про уайт-спирит в частности. Хотелось бы спросить у опытных химиков-лакокрасочников про скипидар. По какой причине он сейчас почти не применяется в малярном деле, хотя в прежние времена являлся основным растворителем? Отечественный медицинский скипидар по цене вполне конкурентноспособен с уайт-спиритами зарубежного производства. Насколько мне известно, художники, работающие маслом, предпочитают высокоочищенный скипидар (пинен) всем другим разбавителям. (Ну эфирные масла стоимостью $50 за 10 мл рассматривать не будем:)) Мне не удалось найти в Сети никаких серьезных статей по данному вопросу. За исключением одной, где приводятся свойства и состав всех отечественных смесевых растворителей, очевидно написано еще в советское время. Интересует также следующее: 1) Токсичность очищенного скипидара в сравнении с широко используемыми растворителями. 2) Производится ли вообще и в каких объемах, для каких целей данный химикат в развитых странах. 3) Насколько верна теория, что скипидар улучшает полимеризацию масел и жирных алкидов. 4) Почему отечественный технический скипидар сейчас дешевле всех остальных (отечественных же) разбавителей для алкидных эмалей. 5) В продолжение предшествующей дискуссии, влияние растворителей на полимеризацию алкидов и масел. 5) Ссылки на серьезные статьи про растворители и т. п.

Я не химик, но исходя из тенденции развития ЛКМ могу предположить следующее: Скипидар как растворитель устарел из - за того, что морально устарели краски, где он был растворителем. Сейчас водорастворимые материалы по характеристикам довольно близво к алкидам подходят, а экологичность материалов - важная вещь (у меня соседи снизу похоже каким - то идиотским лаком пол покрыли, запашок стоит тот еще на лестничной клетке, аж глаза режет..)

Был в отъезде, наконец-то зашел на любимую страничку. Терпеновые углеводороды- малотоксичные 4 класса опасности, к наиболее распространенным из которых относится скипидар (сосновый живичный, экстракционный и еще 4 вида),дипентен, сосновое масло (пайнойль) - один из наиболее старых классов растворителей растительного происхождения. Скипидар получают в основном путем промышленной переработки сосновой древесины (бросовая цена на древесину и цена технического скипидара ниже остальных растворителей; только для России, в других странах отношение к сосне с точностью до наоборот). Лучшие сорта скипидара имеют высокое содержание пинена (для живичного - максимально = 60-70% альфа-пинена). Качество скипидара характеризуется объемом отгона легких фракций до температуры 170-175 оС. В настоящее время применяется в медицинских целях для согревающих, рассасывающих компрессов, для производства обувных кремов, в составов смывок для рук, в качестве добавок в ЛКМ различных классов, например, окисленный скипидар используют в качестве разбавителя эпоксидных ЛКМ, так как он участвует в процессе структурообразования эпоксидных ( а не масляных и не алкидных) покрытий. Входит в состав "пищевой" эмали КО-5140. Уайт-спирит вытеснил скипидар из алкидных ЛКМ во-первых из-за массового производства как продукт нефтеперегонки, во -вторых из-за более высокой летучести (для достижения одной и той же вязкости при разбавлении уайта нужно меньше, чем скипидара и времч улетучивания из покрытия у уайта меньше. Кроме того скипидар матирует краски. Класс опасности уайт-спирита тоже 4, кроме того очищенным уайт-спиритом в медицине лечат ангину. Растворители сильно влияют на формирование алкидных покрытий (удаление растворителя и окислительную полимеризацию). Например, дипентен и пойнойль препятствуют окислению и применяются в качестве небольших добавок, препятствующих образованию поверхностных пленок алкидов при хранении в таре. Ксилол, например,являясь хорошим растворителем для алкидов и имея большую летучесть по сравнению с уайтом и терпенами, способствует более быстрому высыханию алкидов, но относится к 3 классу опасности. Вообще оптимальное сочетание реологичности и параметров формирования пленки добиваются смесью растворителей. О растворителях можно почитать в энциклопедии Полимеров, в Химической энциклопедии или изучить труды отечественных авторов Дринберга и Ицко. Из зарубежных можно почитать Пэйна, я имею ввиду доступную литературу.

Спасибо за тему... во первых.

Прошу разъяснить по эпоксидным ЛКМ. Очень много положительной инфы к этим материалам. Просто чудо, а не краска. Единственная ложка "дегтя" (что я нашел), плохая агдезия к последующим слоям ЛКМ.
Вопрос в принципе простой, если всё так хорошо, почему так мало "эпоксидка" используется в проф. системах окраски?

andrey_o написал : Спасибо за тему... во первых.

Прошу разъяснить по эпоксидным ЛКМ. Очень много положительной инфы к этим материалам. Просто чудо, а не краска. Единственная ложка "дегтя" (что я нашел), плохая агдезия к последующим слоям ЛКМ.
Вопрос в принципе простой, если всё так хорошо, почему так мало "эпоксидка" используется в проф. системах окраски?

Эпоксидные ЛКМ до настоящего времени и не только в нашей стране, относятся к специальным материалам, даже в т.н. промышленных или профессиональных системах окрашивания. По ряду основных причин: 1. Двух или трёхупаковочность (соответственно, низкая жизнеспособность после введения отвердителей, и необходимость точной массовой дозировки:предпочтительно взвешивание на весах, также они требуют определённой выдержки перед нанесением, т.н. "расстойки", время которой тоже должно быть строго соблюдено. Т.е. это материалы, требующие трудоёмких краскоприготовительных операций). Одноупаковочные эпоксиды относятся к материалам горячей сушки (не путать с эпоксиэфирами, которых по незнанию отождествляют с эпоксидами).

2. Высокие требования к отсутствию зажиренности и замасленности поверхности. 3.Эпоксиды рассчитаны на механизированные методы нанесения, поскольку обладают низкой реологичностью; при нанесении кистью и валиком оставляют следы, плохо растекаются при обычном использовании. Конечно, при определенном навыке некоторые из них, например, эмали для ремонта стеклоэмалевых ванн, можно нанести достаточно равномерно и гладко. 4.Необходимо соблюдать высокую культуру окрашивания при использовании эпоксидных ЛКМ, ассортимент которых огромен. В настоящее время разработаны и выпускаются различные модифицированных эпоксиды. 5.Экологичность материалов низкая, даже у водоразбавляемых и со щадящими отвердителями. Сами эпоксидные смолы и отвердители являются сильными аллергенами и опасными веществами. 6.Высокие цены на эпоксидные ЛКМ тоже органичивают их применение. 7.Кроме того эпоксидные материалы лучше использовать самостоятельно или в качестве грунтовочных материалов, так как для широко применяемых атмосферостойких систем они не годятся, так как мелеют при воздействии ультрафиолета, чем резко портят декоративный вид покрытия. Эпоксидные ЛКМ применят там и тогда, где и когда применение других материалов не оправданно, особенно для бытовых целей. Но уж если Вы предпочтете всем "но" применение эпоксидных ЛКМ, то надёжность противокоррозионной защиты Вам гарантирована. По поводу адгезии к последующим слоям. Если Вы имеете ввиду эпоксид на эпоксид, то нужно соблюдать технологию межслойной сушки, а на материалы других классов их не рекомендуется наносить (за редким исключением).