I. Сыр-бояу тауарларының негізгі түрлері

Олифтер — бұл қайта өңделген өсімдік майлары. Оларды сыр-бояу жабындыларын алуға жеке (бояу алдында бетті грунтовкалау) және майлы бояу құрамында байланыстырушы ретінде қолданады: боялған пигменттермен қоспа (май бояуларын дайындауда) және әр түрлі шайырлармен (майлы-шайырлы сыр және эмаль дайындауда). Олифтерге сонымен қатар алкидті шайырлардың (алкидті олифтер) және кейбір басқа органикалық қосылыстар ерітінділері (жасанды немесе синтетикалық олифтер) жатады. Олиф сапасы түсімен, мөлдірлігімен, кебу жылдамдығымен, өмірсүру ұзақтылығымен және үлдірдің эластикалығымен сипатталады.

Табиғи олифтертек қайтаөңделген өсімдік майларынан және заттардан, кебуін жылдамдататын – секкативтерден тұрады. Жартылай табиғи және жасанды олифтер құрамына олиф тұтқырлығын реттейтін органикалық еріткіштер де кіреді. Еріткіш ретінде бензин-еріткіштер (уайт-спирит), скипидар және сольвентнафту қолданылады.

Өсімдік майларын олифке өңдеу оларды термоөңдеумен және сиккативтерді енгізумен аяқталады. Өсімдік майларының өздері май бояуларын және сырларын жасауда қолданылмайды. Олардың кебуі өте ұзақ (мысалы, зығыр майы 6-8 күн), ал түзілген үлдірлердің ылғалға тұрақтылығы нашар және механикалық қасиеттері төмен болады. Бұл олардың құрамындағы тотығуы кепкен үлдірде де жалғасатын төменмолекулалы заттардың барын дәлелдейді. Жалғасатын тотығудың нәтижесінде, мысалы зығыр майының үлдірі 30-40 күннен кейін жайлап сарғаяды және шытынап жарылады. Өсімдік майларын 150 С қыздырғанда (сиккативтермен бірге – 2-4% ) май молекуласында полимерлеу үрдісі жүреді, кебуді жылдамдататын, ал кепкен майлы үлдірдің ылғалға тұрақтылығын және механикалық қасиеттерін арттыратын, жоғарымолекулалы қосылыстар түзіледі. Осындай жолмен алынған табиғи олифтер кепкеннен кейін шикі майлардың үлдіріне қарағанда төменгі дәрежеде тотығатын, соған байланысты иілгіштігін сақтайтын және ұзақ уақыт морт болмайтын, үлдір береді. Сонымен бірге бұл үлдірлердің жылтырлығы жоғары болады.

Зығыр және қарасора табиғи олифтері (льняные и конопляные).Еріткіші болмайды.Оларды зығыр және қарасора кебетін өсімдік майларынан жасайды. Кейде ғана оларға жартылай кебетін майлар (күнбағыс) қосады және оларды бірге пісіреді. Зығыр олифтері ашық-сары түсті және ақ пен ашық түсті майлы бояуларды дайындауға қолданылады. Қарасора олифтерінің түсі әлдеқайда қара болады.

Тотыққан (оксидированные) олифтер — зығыр және қарасора— майды 150—160°С температурада араластыра отырып қыздырумен және одан ауаны үрлей отырып және сиккативті қоса отырып алады. Полимерленген зығыр олифін алуда температураны 260—-280°С (ауасыз) келтіреді. Алынған олифтердің тұтқырлығы шикі майға қарағанда жоғары болады, бұл ылғалдың булануымен және май молекуласының тотығу және полимерлену үрдісімен түсіндіріледі. Полимерленген зығыр үлдірлері жылтырлығы және беріктігі жоғары болады, бірақ олардың түстері тотыққан зығыр олифіне қарағанда қаралау болады, ол жоғарғы температураны қолданумен түсіндіріледі.

Жартылай табиғи олифтер. Жартылай табиғи олифтерді өндіруге табиғи олифті алуға қолданылмайтын, кеппейтін және жартылай кебетін тамақ майларын (мақта, күнбағыс, соя, майсана – кастровое) қолдануға болады. Олифті алу үрдісінде табиғи өсімдік майлары қатаң термиялық өңдеу немесе май молекуласының переэтерификациясын жүргізетін химиялық реагент қосу нәтижесінде маңызды химиялық өзгерістерге ұшырайды. Көбінесе сиккативтер қатысында ауаны 130-150 С үрлеу арқылы жүретін оксидация қолданылады. Осында жүретін полимерлеу оксидирленген олифтер алуға мүмкіндік береді. Алынған қою масса зауытта шамамен бірдей мөлшерде еріткіш қосумен малярлы концентрацияға дейін жеткізіледі. Жартылай табиғи олифтер еріткіштің булануы нәтижесінде, сонымен қатар майдың ауа оттегісімен әрекеттесуімен кебеді.

Оларды тығыздалған олифтер (оксоль және т.б.), алкидті (переэтерифицирленген—глифталь және пентафталь) және аралас деп бөлінеді.

Жартылай табиғи олифтер табиғи олифтерге беріктік көрсеткіші және үлдірдің атмосфераға тұрақтылығы жағынан нашар болады, сондықтан оларды көбінесе ішкі майлау жұмыстарына қолданылады.

Тығыздалған олифтерді табиғи олифтерге қарағанда майларды ұзағырақ термиялық өңдеумен және жоғарғы температурада (300°С дейін) алады.

Майларды пісіруде күшті химиялық өзгерістер қышқыл санының жоғарылауына және йод санының төмендеуіне әкеледі, бұл тығыздалған олифтердің кемшілігі болып есептеледі. Бірақ олардың табиғи олифтерге қарағанда полярлығы жоғары болады, соған байланысты бояуда пигменттердің бөлшектері жақсы суланады.

Жоғары тұтқырлығын төмендету үшін тығыздалған олифтерді уайт-спиритпен сұйылтады (олиф массасының 45% дейін). Олардың құрамындағы тығыздалған майлардың құрамы олифтің ұшпайтын бөлігінің массасының 90% құрайды. Тығыздалған олифтерге – полимерленген зығыр, оксидирленген зығыр және т.б. жатады.

Алкидті (переэтерификацияланған) олифтер жартылай кебетін және кеппейтін өсімдік майларының термохимиялық өңдеу (переэтерификация) өнімдері. Олардың переэтерификациясы май қышқылдарының глицеридтеріндегі спирт немесе қышқыл қалдығын жоғары атомды спирт – пентаэритрит немесе екі негізді фталь қышқылымен (фталь ангидридімен) немесе олардың қоспасымен жартылай ығыстырумен негізделген.

Переэтерификация әдісімен алынған алкидті олифтер (глифталь және пентоль) кебу қасиеті жоғары және сыр және бояу дайындауда табиғи олифті алмастыруға көп мөлшерде қажет болады.

Тығыздалған және алкидті олифтердің кемшілігі бос май қышқылдарының болуы, олар негізгі сипаттағы (мырыш оксиді және т.б.) минералды пигменттермен ерімейтін металл майларын түзеді де, бояу құрамдарын сақтауда қоюлануына себеп болады. Сондықтан қоюүгілген бояуларды дайындауда оларды қолданбайды, бірақ қоюүгілген майлы бояуларды бояу құрамына дейін сұйылтуға қолданады.

Құрамдастырылған олифтер жартылай табиғи олифтердің ішінде кемшілігі төмен болады. Оларды өсімдік майларынан арнайы жиналған қоспамен немесе тығыздалған олифтерді оксидирленген және қыздырылған кебетін және жартылай кебетін өсімдік майларымен араластырып пісірумен алады. тығыздалған олифтерден ерекшелігі пигменттермен езгенде қоюланбайды. Нәтижесінде оларды қоюүгілген майлы бояуларды дайындауда қолданады.

Жасанды олифтер— бұл олифтердің үшінші тобы, оларды жасанды үлдіртүзгіш заттардан алады. Оларды жиі синтеитикалық деп атайды, ол дұрыс емес, себебі оларға бастапқы материалдарды элементтердің синтезінен емес, ал химиялық өндіріс қалдықтарын өңдеумен алады.

Олиф сапасының көрсеткіштері: түсі, мөлдірлігі, тығыздығы, тұтқырлығы, күл және сабынданбайтын заттардың құрамы, қышқыл және йод саны, сабындану саны.

Түсін йодометрлік шкала эталонымен салыстырумен анықтайды. Табиғи олифтің толық кепкен үлдірі қатты, тегіс және жылтыр болуы тиіс. Оларды қырғанда мөлдір эластикалық жыртылмайтын, спиральға оралатын жаңқа болуы қажет. Егер мұндай жаңқаның орнына қырғанда ұнтақ немесе ірі қабыршақ түзілсе, онда бұл олифтің құрамында канифоль қоспасының барын дәлелдейді.

Мұндай олиф табиғиға қарағанда тез кебеді, бірақ үлдірінің беріктігі азаяды.

Йод саны — это число граммов йода, присоединяемое" к 100 г масла при обработке его раствором йода. Оно является важнейшим показателем качества растительных масел и олиф, характеризующим скорость их высыхания. С повышением этого показателя скорость высыхания возрастает. Высыхающие масла имеют йодное число примерно в пределах 150—200, а невысыхающие — около 100 и ниже.

Кислотное число определяют числом миллиграммов едкого калия, необходимым для нейтрализации свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г масла. Качество олиф и масел тем выше, чем ниже их кислотное число, т. е. чем меньше в них свободных жирных кислот. Повышенное содержание последних, например, в прогорклом масле, в уплотненных и алкидных олифах и лаках обусловлено расщеплением молекул масла на глицерин и свободные жирные кислоты, которые в ряде случаев являются причиной желатинизации (загустева-ния) красок при хранении.

Качество растительных масел и олиф характеризуется также их чистотой (количеством отстоя).

Сырлар

Сыр дегеніміз шайырлардың органикалық еріткіштердегі ерітіндісі. Майлы сырларда үлдіртүзгіштерге шайырдан басқа, өңделген өсімдік майлары жатады. Сырлар кепкеннен кейін жағылған бұйымдарда қатты мөлдір және жылтыр үлдірлер түзеді. Олар қорғау және сәндік қызмет атқарады. Оларды боялған және боялмаған бұйым бетін сырлауға қолданады. Әр түрлі толтырғыштар және пигменттері бар сыр негізінде тегістегіш (грунтовка) және сылағыштар (шпаклевка) дайындайды. Сырлардың үлкен мөлшері эмаль бояуларын дайындауға жұмсалады.

Сырлардың негізгі құрамдастарына үлдіртүзгіш заттар және еріткіштер жатады. Бұдан басқа, сырлардың құрамына сұйылтқыштар, пластификаторлар, катализаторлар және инициаторлар кіруі мүмкін.

Қолданылуы бойынша сырлар келесі топтарға бөлінеді: сыртқы жұмыстарға (атмосфераға тұрақты), ішкі жұмыстарға, көркем жұмыстарға, агрессивті ортаға тұрақты, термотұрақты, электроизоляциялық және арнайы қолданылатын сырлар (теріні әрлеуге, консерві банкілерін қаптауға арналған және т.б.).

Үлдіртүзгіш заттың табиғатына байланысты сырлар келесі топтарға бөлінеді:

майлы (маслы-шайырлы), өсімдік майлары, табиғи және синтетикалық шайырлар негізінде дайындалған;

шайырлы, табиғи және синтетикалық шайырлар негізінде дайындалған;

эфироцеллюлозды, целлюлоза эфирі негізінде дайындалған;

асфальтбитумды, табиғи және синтетикалық асфальт және битум негізінде дайындалған.

Майлы сырлар.Сиккативтермен бірге шайыр және өсімдік майларының органикалық еріткіштегі ерітіндісі.

Май және шайыр қатынастарына тәуелді майлы сырлар майлы (үлдіртүзгіш негізінен 75% май), орташа (55%) және жұтаң ((30%) болып бөлінеді.

Шайырлы сырлар.Синтетикалық және табиғи шайырлардың органикалық еріткіштердегі ерітіндісі.Кейбір сырларға олардың үлдірлерінің эластикалығын арттыру үшін пластификатор қосады.

Қолданылатын шайырларға байланысты шайырлы сырлар келесі топтарға бөлінеді: спиртте еритін шайырлар негізіндегі сырлар, алкидті, қанықпаған полиэфирлер, полиакрилді, полиуретанды, эпоксидті және т.б.

Алкидті сырлар.Алкидті шайырлар негізіндегі сырлар түрлері өте көп.Олардың ішіндегі маңыздыларыглифталь (ГФ) және пентафталь (ПФ) сырлары.

Мочееино и меламиноалкидные лаки (МЧ и МП) дают более быстросохнущие пленки, стойкие к действию бензина и минеральных масел. Эмали на таких лаках (с горячей сушкой в течение 1 ч) успешно используют для покрытия автомобилей, велосипедов и др. Мочевино-алкидный лак МЧ-52, например, используют для покрытия футляров, лыж и др. Пленки его высыхают за 2 ч при температуре 18— 22°С. При холодной сушке пленки таких лаков и эмалей долгое время выделяют свободный формальдегид, содержащийся в мочевиноформальдегидной смоле, что является существенным недостатком.

Полиэфирные лаки приготовляют на основе ненасыщенных полиэфирных смол (полиэфирмалеинатных, полиэфиракрилатных, полиэфирумаратных), получаемых при взаимодействии ненасыщенных двухосновных кислот (малеиновой, метакриловой, фумаровой) с двухатомным спиртом гликолем.

Наиболее известны полималеинатные ненасыщенные лаки (многокомпонентные), используемые для высококачественной отделки мебели, радиоприемников, телевизоров и др. Они состоят из трех компонентов: полуфаб-рикатного лака — раствора ненасыщенной смолы в жидком реакционноспособном мономере (стироле или метилметакрилате) или олигомере, инициатора (гидроперекись кумола) и ускорителя (нафтенат кобальта). Последние добавляются в лак перед его употреблением. Такие полиэфирные лаки не содержат летучих растворителей или содержат их (ацетон, бутилацетат) в очень небольшом количестве, а поэтому могут образовывать уже при однократном нанесении относительно толстые пленки (200— 300 мкм).

Непосредственно перед нанесением в полуфабрикатный полиэфирный лак вводят гидроперекись кумола и раствор нафтената кобальта. Гидроперекись кумола инициирует реакцию сополимеризации стирола или олигомерного эфира метакриловой кислоты с ненасыщенной полиэфирной смолой, а нафтенат кобальта ускоряет эту реакцию.

В результате реакции сополимеризации жидкая пленка целиком (без испарения каких-либо веществ) отверждается, превращаясь в трехмерный полимер, не размягчающийся при нагревании, причем практически без усадки, так как побочных продуктов реакция не дает. Для предотвращения окисляющего действия кислорода воздуха на пленку, задерживающего процесс сополимеризации со стиролом, в полуфабрикатный лак вводят немного парафина или синтетических жирных кислот, образующих на поверхности пленки тончайший защитный слой.

Лаковые пленки ненасыщенных полиэфиров отличаются высокой твердостью и при нагревании не размягчаются. Они отличаются также от размягчающейся пленки нитролаков более высоким (зеркальным) блеском, морозостойкостью, водостойкостью и химической стойкостью, в частности стойкостью к действию бензина, спирта и пищевых жиров. Эти достоинства благоприятствуют применению полиэфирных лаков для покрытия кухонных столов, лицевой поверхности шкафов и др.

Лаки на основе полиакрилатов образуют прозрачные атмосферостойкие эластичные покрытия с хорошей адгезией; их применяют для электроизоляции, для отделки кожи, в живописи и др. Покрытия, однако, недостаточно теплостойки. В качестве растворителей применяют ароматические углеводороды, ацетон, дихлорэтан. Для разбавления используют лаковый бензин. В сочетании с нитроцеллюлозой акриловые смолы применяют при изготовлении эмалевых красок для легковых автомобилей.

Полиуретановые лаки дают пленки, которые могут отверждаться без горячей сушки (однокомпонентные лаки) или только при горячей сушке (лаки, состоящие из двух компонентов, смешиваемых перед нанесением). Эти лаки перспективны; их используют для отделки мебели, паркета, кожи и др. В зависимости от состава они дают твердые и эластичные покрытия с хорошей адгезией и высокой стойкостью к действию тепла, влаги и химических реагентов. Полиуретановые покрытия с трехмерной структурой отличаются, кроме того, высокой стойкостью к истиранию. Полиуретановыми лаками отделывают изделия из древесины, металлов, кожи, резины и др.

Эпоксидные лаки применяют обычно в виде двухкомпонентных составов (раствора смолы и отвердителя). С помощью отвердителей (полиаминов и др.) пленки лаков приобретают трехмерную структуру. Часто отвердителями служат полиамидные и другие смолы, взаимодействующие с эпоксидными соединениями. Известны, например, эпоксидно-полиамидные лаки. Пленки эпок-сидных лаков имеют большую твердость, влагостойкость и высокую химическую стойкость. Эти свойства позволяют применять эпоксидные лаки для покрытия химической аппаратуры и изделий, работающих в условиях повышенной влажности и температуры.

Нитроцеллюлозные лаки (НЦ).Представляют собой растворы нитроцеллюлозы (коллоксилина) с другими пленкообразователями и пластификаторами в летучих органических растворителях. Пленки их прозрачны и бесцветны, но при добавлении в лак органических красителей получают и окрашенные прозрачные лаки (цапонлаки) различного цвета.

Нитролаки нашли широкое применение для лакирования мебели, карандашей, кожи, клеенки и других изделий, в автомобиле и самолетостроении, а также в других отраслях промышленности. Их распространение обусловлено быстрым высыханием пленок, что связано с применением летучих органических растворителей (ацетона, этил ацетата, бути л ацетата и амилацетата). Для разбавления лаков применяют спирты и ароматические углеводороды. Для различных видов нитролаков время высыхания их пленок составляет от 15—20 мин до 1 ч, что позволяет быстро, когда это необходимо, наносить второй слой лака. Для лакирования мебели применяют главным образом нитроглифталевые лаки, пленки которых при комнатной температуре высыхают через 20—40 мин, хорошо шлифуются и после полирования имеют блестящий вид.

Достоинствами нитролаков, помимо их быстрого высыхания, являются: достаточно высокая влагостойкость и бензостойкость, твердость и механическая прочность пленок, легкость исправления дефектов; пленки прозрачны, бесцветны и могут окрашиваться в любой цвет. Недостатками нитроцеллюлозных пленок являются малая светостойкость, сильная горючесть и слабая адгезионная способность, растрескивание на сгибах. Эти недостатки, однако, устраняются добавками различных смол и пластификаторов.

Асфальтобитумные лаки.Это вязкие растворы (черного цвета) нефтяных битумов, а также каменноугольных пеков в бензине-растворителе, скипидаре, сольвент-нафте и их смесях. Обычно используют твердые битумы с высокой температурой размягчения (110—135°С).

Асфальтобитумные лаки получают из дешевого сырья. Они способны образовывать блестящие черные пленки, отличающиеся высокой влагостойкостью, химической стойкостью и электроизоляционными свойствами. Лаки применяют для предохранения черных металлов от коррозии, а дерева—от гниения.

Недостатками асфальтобитумных лаков являются пониженная теплостойкость пленок и слабая стойкость их к действию прямых солнечных лучей, которые вызывают через некоторое время разрушение (растрескивание) лакового покрытия. Эти недостатки устраняются введением в асфальтобитумные лаки полимеризованных масел и производных канифоли. Безмасляные асфальтобитумные лаки применяют для покрытия скобяных изделий, предметов домашнего инвентаря и других изделий из черных металлов для предохранения их от коррозии, в частности в течение времени хранения их на складах.

Асфальтобитумные масляные лаки получают сплавлением битумов и пеков с растительным маслом и продуктами переработки канифоли при температуре до 280°С с последующим добавлением сиккативов и охлаждением, а затем растворением в растворителях. Введение канифоли и ее производных в состав асфальтобитумных лаков улучшает свойства пленок. Улучшается также совместимость асфальтов и битумов с растительными маслами (содержание масел в лаках можно повысить).

Масляные асфальтобитумные лаки применяют для покрытия многих металлических изделий, в частности велосипедов, деталей автомашин (шасси, рамы и др.). Они известны в основном как влагозащитные, электроизоляционные и кислотоустойчивые лаки.