Растворители, разбавители и пластификаторы

Растворителями называют органические летучие жидкости, предназна­ченные для растворения пленкообразователей (смол, эфиров целлюлозы, масел) и пластификаторов и доведения их растворов до рабочей вязкости.

Растворители могут самостоятельно растворять пленкообразователь или служить только для разбавление готовых растворов.

Жидкости, самостоятельно не растворяющие пленкообразователь, называ­ют в отличие от растворителей разбавителями. Это название условное, так как одни и те же жидкости могут быть разбавителями для одних и растворителя­ми для других пленкообразователей.

После нанесения лакокрасочного материала растворители и разбавители должны испаряться, после чего на поверхности образуется твердая лакокра­сочная пленка.

В качестве растворителей для лаков и эмалей применяют продукты, принад­лежащие к следующим классам:

нефтяные углеводороды (бензин, керосин, уайт-спирит) хорошо растворяют масла и многие смолы;

ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилол, сольвент-нафта) хорошо растворяют многие масла, естественные и синтетические смолы;

спирты (этиловый, бутиловый) применяют для растворения шеллака, сандарака и некоторых других смол для приготовления спиртовых лаков, в качестве разбавителей коллоксилина в нитролаках и нитроэмалях;

сложные эфиры уксусной кислоты (этилацетат, бутилацетат, метилацетат) хорошие растворители коллоксилина; применяются во всех лакокрасочных материалах, в которых используется нитроцеллюлоза;

простые эфиры (этилцеллозольв) растворяют коллоксилин, глифттлевые и другие смолы;

кетоны (ацетон, циклоксанол) хорошо растворяют нитроцеллюлозу, многие смолы, масла и жиры;

хлорированные углеводороды (дихлорэтан, трихлорэтилен) хорошие растворители масел и многих смол. Сильно токсичны, но малогорючи.

Растворители для лакокрасочных материалов должны обладать высокой растворяющей способностью по отношению к пленкообразователям данного лакокрасочного состава; хорошей испаряемостью без сохранения запаха растворителя в пленке; возможно меньшей токсичностью и огнеопасностью; невысокой стоимостью.

Растворители разных классов обладают разной растворяющей способно­стью в отношении смол, нитроцеллюлозы, масел и пластификаторов.

Большинство растворителей огне- и взрывоопасны, вследствие чего с ними необходимо осторожно обращаться.

Значительная часть растворителей ядовита и оказывает влияние на человеческий организм при вдыхании их паров и попадании на кожу. Из спиртов наибольшей токсичностью обладает метиловый спирт.

При малом содержании паров растворителей в воздухе они не оказывают действия на организм. Поэтому в помещениях, где применяют материалы, содержащие органические растворители, должна быть хорошая приточно­-вытяжная вентиляция.

Растворитель 645 (ГОСТ 18188—72) применяется для разбавления нитролаков, нитроэмалей и нитрошпатлёвок общего назначения. Хранят разбавитель в сухом неотапливаемом помещении, предохраняя от действия прямых солнечных лучей.

Разбавитель РКБ-1 (ТУ 6—10—994—70) представляет собой смесь ксилола и бутанола в соотношении 1:1. Применяют его для разбавления эмалей и лаков горячей сушки, приготовленных на основе синтетических феноло-мочевино-форматьдегидных и меламино-формальдегидных смол.

Разбавитель РКБ-2 (ТУ 6-10-1037—70) — смесь ксилола и бутанола в соотношении 5:95. Применяется для приготовления кислотного отвердителя и для разбавления лака МЧ-52.

Разжижитель Р-5 используют для разбавления авиационных перхлорвиниловых лаков, эмалей, клея, шпатлевки.

Растворитель № 646 (ГОСТ 18188—72) предназначается для разбавления до рабочей вязкости нитролаков и нитроэмалей.

Растворитель № 647 (ГОСТ 18188—72) используется для разбавле­ния нитролаков и нитроэмалей.

Растворитель № 648 (ГОСТ I8188—72) применяют для сглаживания штрихов и царапин опрыскиванием нитроэмалевых покрытий после шлифова­ния.

Растворитель PMJl (TV 6-10-1349—73) служит для разведения нитроцеллюлозного лака НЦ-222 и нитрополитуры НЦ-314 и для доведения их до рабочей вязкости.

Пластификаторы вводят в состав полимеров и пленкообразователей для придания им эластичных свойств и понижения температуры, при которой дан­ный полимер приобретает хрупкость.

Введение пластификатора увеличивает прочность на удар и обеспечивает большее удлинение при разрыве. В то же время пластификатор снижает твердость и прочность на растяжение.

В качестве пластификаторов используют жидкости с температурой кипения от 200°С и выше. Применяются наиболее чаете в материалах на нитроцеллюлозной основе.

Пластификаторами являются многие невысыхающие или медленно высыхающие жидкости: спирты, эфиры, кетоны, масла и др.

Наиболее часто применяются следующие пластификаторы: дибутилфталат ДМФ (ГОСТ 8728—77), трикрезилфосфат ТКФ (ГОСТ 5728—76) и кастероль — касторовое масло (ТУ 6-10-1238—72).

Пленкообразующие вещества

Пленкообразующими называют вещества, способные при нанесении их на поверхность тонким жидким слоем (в виде раствора' или расплава) образовывать при определенных условиях тонкую и прочную пленку, хорошо сцепляющуюся с материалами изделия.

К числу пленкообразующих веществ относятся олифы и смолы природные и синтетические.

Олифы

Олифы представляют собой продукты переработки растительных масел, жиров и органических продуктов. Применяются для изготовления и разведения красок и грунтования окрашиваемой поверхности.

Олифы разделяются на четыре подвида: натуральные, уплотненные, синтетические чистые и синтетические модифицированные.

Олифа натуральная (ГОСТ 7931—76) вырабатывается из льняного или конопляного масла с добавлением сиккативов. Применяется для изготовления и разведения густотертых красок, а также в качестве самостоятельного материала для малярных работ.

Олифы приготовляют путем нагревания высыхающих масел с окисями металлов (сиккативами) или путем оксидации, которая заключается в продува­нии воздуха через масло.

Натуральные олифы — высококачественный пленкообразующий материал, дающий атмосферостойкие покрытия.

Гарантийный срок хранения олифы 24 месяца.

Олифа оксоль (ГОСТ 190—78) представляет собой раствор оксидированного растительного масла и сиккативов в уайт-спирите.

В зависимости от используемого сырья олифа оксоль выпускается следующих марок:

В — изготовляется из льняного и конопляного масла и предназначается для приготовления масляных красок, применяемых для наружных и внутренних работ, за исключением окраски полов;

ПВ — изготовляется из подсолнечного, соевого, кукурузного, виноград­ного, рыжикового масел и предназначается для изготовления масляных кра­сок, применяемых для внутренних малярных работ, за исключением окраски полов.

Примерный состав олифы оксоль (в %): масло — 50, сиккатив — 3, уайт- спирит — 47.

Гарантийный срок хранения олифы 12 месяцев.

Олифа оксоль является пожаро-, взрывоопасным материалом.

Натуральные высыхающие растительные масла для приготовления олиф дефицитны, поэтому для этих целей выпускают искусственные олифы. Такими олифами являются глифталевая и пентафталевая, представляющие собой 50%-ные растворы глифталевой смолы средней жирности или жирной пентафталевой смолы в уайт-спирите с добавлением сиккатива. К искусственным олифам также относятся сланцевая, синтетическая модифицированная олифа и комбинированные олифы: К-2, К-3, К-4, К-5 и К-12.

Олифа К-4 (ТУ 6-10-1208—76) применяется для разбавления густотертых красок, предназначенных для внутренних работ. Расход олифы при разведении густотертых красок 20—30% от массы краски. Время высыхания при температуре 18—22°С 24 ч. Хранится в тщательно закрытой таре, огнеопасна.

Синтетические смолы

Взависимости от метода получения синтетические смолы разделяют на полимеризационные (полученные с помощью реакции полимеризации) и поликонденсационные (полученные с помощью реакции поликонденсации).

К полимеризационным смолам относятся: перхлорвиниловые, алкидно-стирольные, полиуретановые.

Перхлорвиниловая смола получается из поливинилхлорида, который подвергается дополнительному хлорированию, имеет хорошие свойства (растворимость, адгезию). Перхлорвиниловые смолы растворимы в ацетоне, ацетатных растворителях, ароматических и хлорированных углеводо­родах. Образуют вязкие растворы, поэтому приготовленные на них лаки и эмали имеют невысокую концентрацию смолы в лаках (обычно не более 20%). Покрытия на основе перхлорвиниловых смол, особенно эмали, атмосферостой­ки и стойки к ряду химических реагентов. Недостаток их — отсутствие блеска (у эмалей), невысокая термостойкость, слабая адгезия к металлам. На предприя­тиях перхлорвиниловые эмали применяются в качестве атмосферостойких покрытий для наружной окраски товарных вагонов, контейнеров, фургонов.

Алкидно-стирольные смолы растворяются в скипидаре, уайт-спирите. В зависимости от содержания стирола алкидно-стирольные смолы обладают разными свойствами. С увеличением содержания стирола увеличивается скорость высыхания и водостойкость их покрытий.

Смолы, содержащие 10% стирола, применяют для окраски внутри помещений, а также в качестве связующего в грунтовках. Смолы, содержащие свыше 30% стирола, используют для наружных покрытий. Приготовленные на них лаки и эмали при рабочей вязкости имеют высокий процент сухого остатка (до 40% в лаке), высыхают при температуре 18—20°С в течение нескольких ча­сов и образуют твердые и водостойкие покрытия.

Полиуретановые смолы. Покрытия, образованные лакокра­сочными материалами на основе полиуретановых смол, имеют высокую адгезию с древесиной, металлами и другими материалами, хорошо заполняют поры древесины, имеют высокую твердость и в то же время эластичны, стойки к истиранию, водо-, тепло- и атмосферостойки.

К поликонденсационным смолам относятся феноло-формальдегидные, мочевино-меламино-формальдегидные, полиэфирные, эпоксидные.

Феноло-формальдегидные смолы — продукты конденсации фенолов с формальдегидом. Фенольные смолы образуют прочные прозрачные, но несветостойкие пленки.

Мочевино-меламино-формальдегидные, или карбамидные, смолы получают из мочевины (карбамида) или меламина и формальде­гида. Для приготовления лаков используют растворимые в органических растворителях и совмещающиеся с маслами и пластификаторами модифициро­ванные бутанолом мочевино-формальдегидные смолы. На основе растворов этих и пластичных алкидных смол получают лаки и эмали, образующие очень свето-, тепло-, морозо- и водостойкие покрытия с хорошими механическими свойствами.

Полиэфирные смолы — продукты конденсации многоатомных спиртов (глицерин и др.) и многоосновных кислот (фталевая и др.). Полиэфир­ные смолы растворяются в стироле и используются для приготовления полиэфирных лаков, образующих покрытия с высокими физико-механическими свойствами.

Эпоксидные смолы термопластичны и растворимы в кетонах, гликолях и смесях спиртов с ароматическими углеводородами. Пленки эпоксидных смол обладают хорошими электроизоляционными свойствами, химической стойкостью и адгезией с многими материалами. На основе эпоксидных смол можно готовить лакокрасочные материалы холодного и горя­чего отверждения.

Нитроцеллюлоза, или коллоксилин, широко применяется для производства нитролаков и нитроэмалей. Лаковый коллоксилин хорошо растворяется в кетонах и сложных эфирах. Недостаток коллоксилина и лаков на его основе — высокая огнеопасность.