Алкідні смоли - хімічна енциклопедія

Алкідних смол. продукти взаємодій. многоосновних карбонових кислот, багатоатомних спиртів (поліолів) і одноосновних вищих жирних к-т. Багатоосновні к-ти використовують для синтезу алкідних смол зазвичай у вигляді ангідридів. вищі жирні к-ти-в вигляді індивідуальних соед. або в складі ростить, масел (повних складних ефірів цих к-т і гліцерину-тригліцеридів). Наїб. поширені алкідні смоли отримують з фталевого ангідриду і гліцерину (гліфтальовиє смоли), пентаеритриту (пентафталеві смоли) або триметилолпропан, наз. також етріолом (етріфталевие смоли). Алкідні смоли, до складу яких брало входять залишки к-т висихають або напіввисихаючих масел (напр. Льняного, тунгового, соняшникової), наз. висихаючими; алкідні смоли, що містять залишки к-т не висихають масел (напр. касторової), відносять до невисихаючим. За кількістю залишків к-т (жирності) алкідні смоли поділяють на сверхтощіе (<35%), тощие (35-45%), средние (46-55%), жирные (56-70%) и очень жирные (> 70%).

Алкідні смоли-високов'язкі липкі продукти від світло-жовтого до коричневого кольору; мовляв. м. 1500-5000. Худі смоли розчин. лише в ароматич. вуглеводнях (толуоле. ксилоле. сольвенті), жирні-в аліфатичних (налр. уайт-спірит), смоли середньої жирності-в сумішах ароматичних. і аліфатіч. вуглеводнів.

Застосовують алкідні смоли в кач-ве пленкообразователей лакофарбових матеріалів. Висихають смоли утворюють покриття в результаті окісліт.-полімеризації. процесів за участю ненасичений. зв'язків жирних к-т, висихають - в результаті випаровування р-розчинника або (і) поліконденсації. в якій беруть участь функц. групи смоли та введеного в матеріал затверджувача.

Отримання. Осн. р-ція при отриманні алкідних смол-конденсації. теломеризації (поліетеріфікація), в якій вища жирна к-та служить телогеном, напр.

де R-алкіл або алкеніл, m2.

У промисловості застосовують два методи синтезу - жирнокислотний і алкоголізний. У першому випадку виходять з своб. жирної к-ти, у другому з ростить. масла. доорої спочатку піддають алкоголизу поліол, а потім утворилися неповні ефіри вводять в р-цію на фталевий ангідрид. При синтезі алкідних смол на основі касторової олії (т. Зв. Резілових смол) алкоголиз масла не потрібно, тому що в по-ліетеріфікацію з ангідридом вступають групи ОН залишків рицинолевої к-ти.

Каталізатори Алкоголиз-РbО, CaO, Na2 CO3 та ін. Поліетеріфікаціі - кислоти-реагенти; іноді додатково використовують також мінер. к-ти або їх солі та ін. Р-ція прискорюється і в присутності. 1-2% малеїнового ангідриду. к-рий утворює аддукти Дильса - Альдера з жирними к-тами, що містять пов'язані подвійні зв'язку. або приєднується по метиленовим групам к-т з изолир. подвійними зв'язками. В останньому випадку утворюються триосновні алкенілянтарние к-ти, що підвищують середню функціональність системи, що прискорює ріст в'язкості реакц. маси. Крім того, малеїновий ангітрід, взаємодіючи з Хромофорную групами масел і руйнуючи систему сполучення в них, сприяє отриманню більш світлих алкідних смол

Алкідні смоли синтезують в умовах, що забезпечують отримання продукту з кислотним числом в межах 10-20, тому що через присутність в смолі великого числа вільних груп СООН може підвищуватися в'язкість при зберіганні лакофарбових матеріалів. містять пігменти осн. характеру. Освіта смоли з низьким кислотним числом досягається введенням в вихідну реакц. суміш надлишку полиола.

Синтезують алкідні смоли в осн. по периодич. схемою в реакторах з високотемпературним обігрівом. Поширені також напівбезперервні схеми із застосуванням реакторів великої одиничної потужності (32 м 3 і більше). Фталевий ангідрид застосовують у вигляді гранул або розплаву; в останньому випадку м.б. автоматизована його завантаження і знижена загальна тривалість процесу.

У произове алкідних смол жирнокислотним методом все компоненти завантажують одночасно; т-ра поліетеріфікаціі 210-250 ° С. Переваги методу: одностадійна; можливість отримання пентафталевих смол. що не містять залишків гліцерину; однорідність алкідних смол і їх світле забарвлення, обумовлені порівняно невисокими т-рами синтезу; висока стабільність процесу. Недолік: необхідність передуватиме. розщеплення ростить. масел. що супроводжується їх втратами і вимагає застосування спец. корозійностійкої апаратури. У батьківщин. пром-сті значно ширше застосовують алкоголізний метод. Тригліцерид реагує з поліол в розплаві при 240-260 ° С до утворення продукту, р-римого в етанолі. Недоліки методу: двустадійность; погана відтворюваність, пов'язана з побічними р-ціями при Алкоголиз і з втратами полиола на цій стадії; присутність в пента- і гліфталевих смолах залишків гліцерину.

Для видалення води. утворюється при поліетеріфікаціі. використовують блоковий або азеотропна спосіб. У першому випадку в реакторі створюють невеликий вакуум і барботируют через реакц. масу N2 або СО2. у другому - вводять в реактор ксилол (2-3% від реакц. маси), який утворює з водою азеотропную суміш. доурую відганяють, охолоджують і поділяють: ксилол з розчиненими в ньому орг. в-вами повертають в реактор, а забруднену воду видаляють. Переваги азеотропного способу: менше кількість стічних вод. значно менші втрати фталевого ангідриду. можливість отримання більш світлих алкідних смол. Однак покращення. пожежонебезпека, більш дороге апаратурнеоформлення і труднощі регулювання роботи азеотропной системи обумовлюють широке використання блочного способу. Розчини алкідних смол (алкідні лаки) отримують в змішувачах, куди смола надходить з реактора самопливом під шар попередньо налитого р-розчинника. Лаки центрифугируют, фільтрують і іноді піддають відстоюванню.

Способи модифікування. Для цієї мети застосовують: 1) введення разл. сомономером при синтезі смоли; 2) взаємодій. готових смол з модифікують в-вами; 3) змішання смол з ін. Пленкообразователями (див. Табл.). На стадії синтезу смол до 30% жирних к-т замінюють бензойної до-тієї, к-тами каніфолі. нафтеновими к-тами і ін. або замість частини фталевого ангідриду застосовують діїзоцианата або алкоксісілоксани (синтез соотв. алкідно-уретанових, або уралкидних, і алкідно-силоксанових смол за участю груп ОН продукту Алкоголиз або утворюється смоли). Готові алкідні смоли (гл. Обр. На основі тунгового або дегидратированного касторової олії) сополімеризуються по подвійних зв'язках жирних к-т з метакрилат або стиролом в розчині у присутності. радикальних ініціаторів. Можлива також щеплення стиролу по подвійних зв'язках введеного до складу смоли малеїнового ангідриду.

ВПЛИВ МОДИФІКУВАННЯ НА ВЛАСТИВОСТІ алкідних смол і утворених ними покриттів

===
Ісп. література для статті «алкідних смол». немає даних