Алкідні лаки. Склад і вимоги до компонентів, реакції отриманні і тужавіння. Порівняльна характеристика і оцінка методів синтезу алкідів, страница 4

По жирнокислотному методу, при одночасному завантаженні компонентів, первинні гідроксильні групи гліцерину взаємодіють з карбоксильними групами фталевого ангідриду, а менш реакційноздатним карбоксильним групам жирних кислот залишаються для взаємодії тільки вторинні гідроксильні групи. При синтезі алкідів методом алкоголіза карбоксильні групи жирних кислот вже пов'язані з первинними групами гліцерину і карбоксильні групи багатоосновної кислоти можуть вступити в реакцію тільки з вторинними гідроксильними групами, що утворюються в результаті алкоголіза масла.

При синтезі алкідів жирнокислотним способом порівняно швидко досягаються низькі значення кислотних чисел, а одержувані смоли обмежено поєднуються з аліфатичними розчинниками і утворюють плівки з більшою твердістю без «відлипання». При синтезі алкідів способом алкоголіза наростання в'язкості і желатинізація відбуваються при декілька вищих кислотних числах, чим за жирнокислотним способом. Одержувана алкідна смола краще поєднується з аліфатичними розчинниками і утворює м'якші плівки із залишковим «відлипанням».

При проведенні реакції алкоголізу разом з основним процесом можуть протікати і побічні, від глибини яких залежать і властивості готових смол. До побічних реакцій слід віднести полімеризацію рослинних олій і їх неповних естерів, розкладання і віднесення поліолів, реакції етерифікації у разі модифікації смол каніфоллю або ароматичними кислотами. Швидкість і глибина реакції полімеризації залежить від ненасиченості масла, температури і тривалості процесу алкоголізу.

В процесі отримання алкідів необхідно ретельно перемішувати реагуючі компоненти. Це сприяє отриманню одноріднішої реакційної маси і прискорює реакції алкоголіза, поліетерифікації і ін. Реакційну масу звичайно перемішують механічною мішалкою або барботують через неї інертний газ (в атмосфері інертного газу запобігається окислення масел). Також на швидкість і глибину реакції поліетерифікації впливають концентрація функціональних груп, що беруть участь в реакції, температура, швидкість та повнота видалення реакційної води з реактора.

Для нормального процесу утворення алкіду реакційна суміш повинна бути нагріта до достатньо високої температури. Проте надмірне підвищення температури може привести до деструкції і потемніння смоли, а також до збільшення втрат.

Такі чинники, як температура плавлення або летючість одного з компонентів реакційної суміші, викликають необхідність зміни температурного режиму синтезу на різних стадіях. Наприклад, утворення моноефіру і повного ефіру при використанні фталевого ангідриду відбувається при 230—250 °С, тоді як при використанні ізофталевої кислоти моноестер утворюється при поступовому підвищенні температури від 150 до 260°С, а утворення повного естеру відбувається при 230—290 °С.

Процес ведуть в одну або дві стадії. При двохстадійному способі на першій стадії при150—200°С проводять реакцію між поліатомним спиртом і монокарбоновими кислотами, в результаті якої одержують неповні естери поліатомних спиртів, а на другій стадії при 180—230°С проводять реакцію неповних естерів з фталевим ангідридом, що приводить до утворення алкідних олігомерів розгалуженої будови. При одностадійному способі всі компоненти завантажують одночасно і процес ведуть при поступовому підйомі температури від 150 до 210°С. Повільний нагрів необхідний для зменшення спінювання,за рахунок виділення реакційної води і віднесення сировини з реактора. Температура стадії поліетерифікації для худих смол вибирається на рівні 220±10°С, при синтезі смол жирних і середньої жирності на висихаючих маслах - 250±5°С, при виготовленні смол на напіввисихаючих маслах - 260±5°С.