Алкідні лаки. Склад і вимоги до компонентів, реакції отриманні і тужавіння. Порівняльна характеристика і оцінка методів синтезу алкідів, страница 5

Для контролю процесу синтезу алкідів використовуються різні методи. Так, процеси етерифікації і поліетерифікації контролюються по зміні концентрації вільних карбоксильних груп в реакційній масі, яка оцінюється кислотним числом (зазвичай до 15-20 мг КОН/1г). Для контролю реакції алкоголізу рослинних олій, при якій концентрація функціональних груп не змінюється, використовують розчинність неповних естерів поліатомних спиртів в етанолі. Іноді цю реакцію контролюють по електропровідності.

Слід звернути увагу, що при отриманні алкідів, що містять неграничні жирні кислоти, процес може ускладнюватися полімеризацією по подвійних зв'язках жирнокислотних залишків, що приводить до додаткового збільшення молекулярної маси і в'язкості продукту. Тому процес контролюють і по в'язкості реакційної маси.

Правильний підбір каталізаторів при синтезі алкідів методом алкоголізу має дуже велике значення для прискорення процесу. Перетворення суміші рослинного масла і багатоатомного спирту у моногліцериди можна провести без каталізатора при температурі ~290 °С. Проте використання відповідного каталізатора, який утворить із олією мила, що сприятимуть взаємній розчинності двох фаз,  і проведення реакції при температурі 230—250 °С може прискорити процес в 10 — 20 разів. У суміш рекомендується вводити невелику кількість каталізатора, інакше можливо потемніння смоли, а також зниження її водо- і лугостійкості.

Як каталізатори можна використовувати: окисли барію, кальцію, цинку; гідроокиси барію, кальцію, літію, натрію; нафтенати барію, кальцію, натрію, а також рицинолеат літію. Найширше застосовують гідроокис кальцію, що вводиться звичайно в кількості 0,05—0,1 ваг. % у перерахунку на кількість завантаженого масла. Найбільш ефективний рицинолеат літію, який не отруюється у присутності фталевого ангідриду і забезпечує отримання прозорої смоли, тоді як з'єднання кальцію утворюють опади у вигляді фталатів металів.

При реакції поліетерифікації каталізатори звичайно не застосовуються.

Особливо сильну дезактивацію каталізаторів викликають фосфатиди, що містяться в нерафінованих маслах, що пояснюється утворенням нерозчинних з'єднань фосфорної кислоти з каталізатором. У присутності підвищеної кількості фосфатидів доводиться вводити і більшу  кількість каталізаторів алкоголізу, що негативно впливає на властивості готових смол.

При синтезі алкідів на маслах застосовують не тільки алкоголіз, але і ацидоліз масел (зокрема, при отриманні смол на основі ізофталевої або терефталевої кислот). Ацидоліз масел непридатний при використанні фталевого ангідриду, оскільки унаслідок необхідності роботи під тиском значно ускладнюється конструкція реакційної апаратури. Реакції алкоголізу і ацидолізу проводять без розчинника. Поліетеріфікацию можна проводити як в середовищі розчинника (азеотропний метод), так і без нього (метод сплаву). При використанні розчинника кількість його складає 5—10 об’ємн. %, причому бажано, щоб його температура кипіння була на 20—40 °С нижче за температуру синтезу алкіду.

При азеотропному методі досягається повніше видалення реакційної води, полегшуються регулювання температури і контроль в'язкості смоли, забезпечується отримання одноріднішого алкіду, виключається можливість желатинізації. Крім того, скорочуються втрати фталевого ангідриду, при цьому можна підвищити вихід смол і полегшити очищення реактора.