Реконструкція дільниці виробництва емалі ПФ-115 білого кольору, страница 4

Виробництво модифікованих алкідних смол по методу алкоголізу рослинних олій є більш кращим у порівнянні з жирнокислотним методом, тому що не потрібно попередньо розщеплювати олії для виділення жирних кислот, що є досить складною операцією; по методу алкоголізу виділяється менше реакційної води, що знижує втрати.

Реакції, що протікають у процесі синтезу:

При проведенні алкоголізу з пентаеритритом, з огляду на його високу температуру плавлення, пентаеритрит уводять у підігріту до 180-190 °С олію. Уведення пентаеритриту здійснюється при перемішуванні. Оскільки олія не сполучається з пентаеритритом, то реакція алкоголізу або переетерифікації, як її часто називають на виробництві, є оборотною реакцією й проходить на межі розділу фаз; для підвищення спорідненості цих фаз необхідно інтенсивне перемішування та застосування каталізатора алкоголізата (Pb, Na₂CO₃, NaOH та ін.), які утворять із олією мила, що сприяють взаємної розчинності двох фаз.

У міру реакції починають накопичуватися неповні ефіри жирних кислот і багатоосновного спирту, які перебуваючи в олійній фазі, сприяють підвищенню в ній розчинності. Це приводить до того, що реакція алкоголізу починає переважно протікати в гомогенній фазі й швидко приходить до стану рівноваги. Температура процесу порядку 245±5⁰С, при якій істотно поліпшується взаємна розчинність двох фаз. Контроль повноти протікання реакції алкоголізу здійснюється: по розчинності проби алкоголізату в спирті (етиловому).

Друга стадія одержання алкідних смол методом алкоголізу – це взаємодія ангідриду з різними компонентами етерифікату. Завантаження фталевого ангідриду здійснюють при працюючій мішалці поступово, для запобігання небажаного спінювання, в охолоджену реакційну масу приблизно до 180⁰С. Після цього температуру реакційної маси піднімають до 230-240⁰С і процес поліконденсації ведеться азеотропним методом або методом сплавки до кислотного числа порядку 15-20 мг КОН/1г.

Отриманий продукт прохолоджують, розчиняють, фільтрують, ставлять на тип.

Реакція утворення кислих ефірів екзотермічна, на кожен г/моль фталевого ангідриду виділяється близько 10 Ккал тепла, однак приблизно стільки ж тепла витрачається на перегрів і плавлення фталевого ангідриду. Так що сумарний тепловий ефект значно менший.

Тужавлення алкідів у покриттях може проходити як за рахунок подальшої поліконденсації розгалужених олігоефірів, так й у наслідку окисної полімеризації радикалів ненасичених жирних кислот-модифікаторів. Той або інший механізм залежить як від хімічного складу та будови основного ланцюга, так і від хімічного складу модифікатора.

Схема плівкоутворення:

Здатність олігоефіру до висихання залежить від наступних факторів:

- природа олії (чим більше подвійних зв'язків, тим краще висихає);

- від молекулярної функціональності або кількості подвійних зв'язків, що втримуються в одній молекулі олії.

Добре  тужавіють олігомери, молекули яких містять не менш 6-ти  подвійних зв'язків. Це означає, що якщо для модифікації олігоефіру використати олію, що висихає (лляне), то в молекулу досить увести 2-3 жирнокислотних залишка. При модифікації оліями, що напіввисихають (соняшниковим, бавовняним) необхідно ввести не менш 6-ти жирнокислотних залишків.

Здатність до висихання в умовах кімнатної температури є перевагою алкідів, модифікованих рослинними оліями. Разом з тим при уведенні неграничних жирних кислот у макромолекулу алкідів погіршується світлостійкість за рахунок процесів окисної деструкції.

Органорозчинні  алкіди, модифіковані оліями або жирними кислотами використаються для виготовлення лаків, емалей, шпаклівок і ґрунтовок. Як розчинники звично використається уайт-спирит. Сухий залишок таких плівкотвірних речовин становить звично 50-60 %.

Останнім часом розроблені алкідні плівкотвірні системи з високим змістом основної речовини до 75-80 %, що дозволяє значно знизити витрату органічних розчинників.

1.2. Методи диспергування пігментів у розчинах плівкотвірних речовин      

Поверхневі явища при диспергуванні