Характеристика алкідних олігомерів, що розріджуються водою, страница 2

Найбільш простими по складу і способу отримання серед тих, що розріджуються водою, плвікотвірних сложноестерного типу, що містять як модифікатор вищі ненасичені карбонові кислоти, є малеїнізовані олії та їх синтетичні аналоги. Останні дозволяють в ширших межах варіювати властивості плівко твірного, оскільки, окрім різних природних кислот для їх одержання можуть бути використані синтетичні кислоти, а в якості поліолу, окрім гліцерину – пентаеритрит, етріол та ін. Залежно від вимог, що пред'являються до олігомеру, в його складі можуть бути залишені вільні гідроксильні групи, що покращує розчинність олігомерів у воді. Оскільки стійкість до гідролізу сложноестерного зв'язку, отриманої жирної кислоти, вище, ніж стійкість зв'язку, освіченою полікарбонової кислотою, а плівкотвірна здатність і властивості покриттів легко регулюються складом і ступенем малеїнізації таких естерів, ці продукти перспективніші, ніж звичайні алкіди, і в даний час знайшли ширше вживання. В якості СЖК використовують лауринову кислоту, яка входить до складу тригліцеридів молочних жирів, лаврової та пальмоядрової олій, а також олії бабасу (до 45%). Міститься у фракціях С₁₀-С₁₃ і С₁₀-С₁₆ СЖК, звідки її виділяють ректифікацією. Можливе одержання також омиленням природних жирів і олій з подальшим фракціонуванням.

Однією з можливих варіантів економії рослинних олій та СЖК у виробництві алкідних плівкотвірних, що розріджуються водою, а також підвищення експлуатаційних характеристик покриттів на його основі і розширення сировинної бази є їх модифікування активними для полімеризації мономерами. Введення до складу плівкотіврного до 10 - 40% вінілових мономерів (стиролу, вінілтолуол, дициклопентадієн, естериакрилової і метакрилової кислоти та ін.) дозволяє підвищити твердість покриттів, їх блиск, міцність до стирання, а також поліпшити декоративний вигляд, водо- та лугостійкість, прискорити тверднення.

Як вже раніше говорилося, алкідними смолами, що розріджуються водою, є поліестери, модифіковані висихаючими або напіввисихаючими оліями або їх жирними кислотами, і по своїй структурі багато в чому аналогічні органорозчинним алкідам.

Алкідні смоли, що розріджуються водою – низькомолекулярні форконденсати, що містять велике число вільних груп –СООН і –ОН.  -СООН групи утворюються з нейтралізуючими агентами – леткими основами (амінами, аміаком) – водорозчинні солі, що забезпечує розчинність цих смол у воді;  -ОН групи забезпечують достатню гідрофільність смоли для стабілізації її водних розчинів. Розрідження водою алкідних смол залежить від рівномірності розподілу груп  –СООН і –ОН макромолекулі від жирності алкідних смол і ступеню неграничності жирних кислот, а також від складу вживаних розчинників і нейтралізуючих агентів. Найбільш високе розрідження водою властива тощим алкідним смолам, отриманим з тримеллітового ангідриду, неопентил гліколя і жирних кислот дегідратованної касторової олії. Кращий розчинник - бутилцеллозольв. У алкідних смолах, що розріджуються водою, міститься високий надлишок груп –ОН (40 – 60%); реакцію одержання цих смол припиняють при кислотному числі (50 – 100мг КОН на 1г). Звичайні алкідні смоли, розчинні в органічних розчинниках, виробляють з кислотним числом не більше 20 мг КОН на 1г [ ].

По своїй поведінці при утворенні водного розчину всі плівкотвірні, що розріджуються водою, можуть розділені на 2 основних групи: що розчиняються у воді без дисоціації на іони і що розчиняються у воді з дисоціацією на іони; при цьому залежно від характеру іонічних груп в полімерному ланцюзі плівкотвірне в розчині може знаходиться у вигляді поліаніона або у вигляді полікатіона. Найбільше вживання знаходять поліаніонні плівкотвірні і матеріали на їх основі.

Залежно від наявності або відсутності в полімерному ланцюзі реакційноздатних груп і зв'язків, що обумовлюють тверднення покриттів, плівкотвірні можуть бути термореактивними або термопластичними. Термопластичні плівкотвірні практично не знаходять вживання у водорозчинних системах, оскільки для забезпечення необхідних захисних властивостей покриття вони повинні володіти високою молекулярною масою, що не дозволяє отримувати концентровані водні розчини і плівки необхідної товщини при мінімальному числі шарів. Крім того, висока залишкова гідрофільність плівки різко погіршує її захисні властивості. Реакційно здатні  плівкотвірні можуть мати порівняно низьку молекулярну масу, але забезпечують одержання в результаті хімічних перетворень, що протікають при плівкоутворенні необоротних покриттів, що є зшитими полімерними структурами. Вони знайшли найбільше вживання при виготовленні водорозчинних матеріалів. Для модифікування плівкотвірних в процесі синтезу широко використовують реакції полімераналогічних перетворень. [ ]

1.2 Тверднення плівкотвірних, що розріджуються водою