Файл: Цуркан И.Г. Смазочные и защитные материалы учебник.pdf

Краски с высокой отражательной способностью снижают скорость старения н повышают атмосферостойкость. Максимальной отражатель­ ной способностью обладает основной карбонат свинца, но из практи­

соотношение коэффициента преломления пигмента и связующего, тем больше сила рассеивания пигментной суспензии. Отражательную спо­ собность можно повысить пигментами с минимальным размером частиц.

Пигментирование повышает устойчивость как к фотохимическому, так и к термоокислительному старению. Для нитратов целлюлозы оп­ тимум концентрации пигмента при этом составляет 2%, для сажи — 10%, для ТіО2 — 40%.

Наполнители, хорошо взаимодействующие с полимером, повы­ шают его термостойкость на десятки градусов. Тальк, слюда повышают атмосферостойкость. Инертные не оказывают влияния на деструкцию.

Активные пигменты и наполнители способствуют увеличению сопро­ тивления разрыву и уменьшению удлинения, остаточной деформации и набухаемости полимеров.

Ориентация макромолекул в поверхностном слое повышает меха­ ническую прочность. Пленки на основе масляных, масляио-смоля- ных, алкидных и других низкомолекулярных связующих хорошо упрочняются пигментами.

Если пигменты нереакцнонноспособны, пленки получаются мяг­ кими, плохо сохраняют блеск, отличаются низкой водостойкостью и недолговечны.

Процессы деструкции протекают не только в поверхностном слое краски, эмали, лака, но ігво всем многослойном покрытии, состоящем из грунта, нескольких слоев шпатлевки и нескольких слсев эмали. Однако характер процессов и их скорость могут быть другими, чем в однослойном покрытии.

Деструкция молекул пленкообразователя в процессе старения про­ является также в растрескивании пленки. Если рассмотреть растре­ скивание пленок масляно-смоляных лаков, как непигмеитированных, так и пигментированных цинковыми белилами, то можно четко зафиксировать, что оно раньше всего начинается и наиболее интен­ сивно протекает на пленках лака № 6 и лишь через значительный интервал времени охватывает пленки более жирных лаков № 17а, 17ф, ПФ-170.

Это объясняется не столько повышенной реакционной способностью маслосодержащей части лака № 6, сколько высокой реакционной способностью смоляной его части (эфиров канифоли). Низкотемпера­ турные смоляные кислоты канифоли наиболее активно участвуют в процессах окислительной деструкции пленкообразователя.

Скорость растрескивания масляно-смоляных, а также алкидных (глифталевых, пентафталевых) лаков и эмалей протекает с интенсив­ ностью, находящейся в обратной зависимости от степени жирности лаковой основы. Раньше всех начинают растрескиваться пленки эма­ лей масляных и глифталевых марок МО и ФО, затем—марок ПФ-133 и ПФ-115.

96

этом каждая крупинка порошка развальцовывается в тончайшие ле­ пестки-пластинки, смазываемые со всех сторон слоем парафина. Об­ работанная таким образом красочная алюминиевая пудра приобретает способность всплывать в тонком слое пленки й располагается в ней, подобно рыбьей чешуе, рядом пластинок, создавая сплошной «брони­ рованный» металлический слой покрытия. Способность пудры к всплы­ ванию называется лифннгом.

Одним из средств повышения атмосферной стойкости' покрытий и снижения степени их разрушения является искусственная сушка по­ крытий, при которой увеличивается их твердость 1 (рис. 35) и умень­ шается набухаемость 2.

Г л а в а VIII. СЫРЬЕ И ПОЛУФАБРИКАТЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Современный этап промышленного использования достижений органической химии, в том числе в лакокрасочной промышленности, характеризуется переходом на нефтегазовое сырье как основной ис­ точник для синтеза полимерных материалов, смол, лаков, раствори­ телей, пластификаторов, красок, эмалей и многих вспомогательных материалов.

Если раньше сырьем для органических продуктов служили камен­ ный уголь, древесина, пищевые и растительные продукты, то в настоя­ щее время главным сырьем стали нефть, природные и попутные газы.

Характерным примером в этом отношении является Англия, где в качестве сырья для изготовления лакокрасочных материалов ис­ пользуется следующее сырье (в %):

В нашей стране также осуществляется переход к преимуществен­ ному использованию нефтегазового сырья для изготовления лаков и красок. Однако лакокрасочные материалы на растительных маслах все еще широко применяют в вагонном хозяйстве.

1. Пленкообразующие вещества

Одним из основных видов пленкообразующих веществ являются растительные масла, о составе которых говорилось в главе III. Такие масла делятся на три группы: высыхающие (льняное, тунговое и ко­ нопляное), полувысыхающие (подсолнечное, соевое и др.) и невысыха­ ющие (хлопковое, оливковое и касторовое).

98

Высыхание (пленкообразование) масел первой группы при нанесе­ нии их на поверхность изделий тонким слоем продолжается 5— 12 су­ ток. Процесс пленкообразования обусловлен окислением глицеридов непредельных кислот (линолевой, линоленовой и др.), из которых со­ стоят эти масла, и полимеризацией с образованием твердых пленок.

Для ускорения высыхания растительные масла подвергают хими­ ческим преобразованиям: изомеризации, полимеризации, оксидации или малеинизации.

При обработке линоленовой кислоты (льняного масла) спиртовой щелочью в безводной среде получаются глицериды элеостеариновой кислоты, которые обладают более высокой скоростью полимериза­ ции и пленкообразования, чем глицериды линоленовой кислоты.

Глицериды элеостеариновой кислоты в готовом виде входят в со­ став тунгового (древесного) масла (до 80%), обеспечивая быстрое его высыхание (1—4 суток).

Полимеризацию масел ведут при высоких температурах в атмосфере инертного газа (СО,). При этом происходит соединение двух молекул по месту двойных связей. Схематически это можно представить так:

Полимеризованные масла выпускаются с вязкостью, увеличенной против первоначальной в 12 или 24 раза. Покрытия из полимеризованного масла получаются значительно лучшего качества и более стойки­ ми, чем из сырого масла.

При окислении масла в тонком слое происходит значительное вы­ деление тепла, которое может привести к его самовоспламенению, осо­ бенно если им пропитаны волокнистые или пористые материалы (тряп­ ки, опилки, стружки).

Оксидированное масло получают путем продувки его воздухом при

.нагреве. Полученное масло высыхает быстрее сырого. Покрытия из оксидированного масла имеют хорошие блеск, твердость и адгезию.

При обработке масел малеиновым ангидридом образуются более

и олеиновой кислот и образуют пленку лишь через 14— 18 дней. Для ускорения высыхания их подвергают оксидации, этерификации или к ним добавляют малеинизированные масла.

Из невысыхающего касторового масла можно получить высыха­ ющее путем нагревания при 200° С в присутствии катализатора. При