Пленкообразующие на основе природных соединений
advertisement
Пленкообразующие вещества на основе природных соединений Химический состав и классификация растительных масел По химической структуре растительные масла представляют собой смеси полных эфиров глицерина и длинноцепных жирных кислот: Химический состав и классификация растительных масел Из насыщенных кислот встречаются миристиновая (С14), пальмитиновая (С16), стеариновая (C18), арахиновая (С20) и бегеновая (С22). Ненасыщенные кислоты масел принадлежат к различным гомологическим рядам, отличающимся числом двойных связей: Химический состав и классификация растительных масел Химический состав и классификация растительных масел Химический состав и классификация растительных масел масла линолевые (соевое, хлопковое, кукурузное, подсолнечное, маковое), содержащие 30 – 75% линолевой кислоты; масла линоленовые (льняное, перилловое), содержащие более 45% линолевой кислоты (конопляное масло содержит около 25% линолевой кислоты; соевое, содержащее 7,15% линоленовой и около 50% линолевой кислот, условно относят к этой группе); масла с сопряженными двойными связями (тунговое, ойтисиковое); масла смешанного типа; к ним относят невысыхающие масла, например касторовое. Получение и очистка растительных масел Процесс очистки растительных масел предусматривает следующие операции: 1) обработка масла кислотой для удаления слизистых веществ и фосфатидов; 2) нейтрализация щелочью для удаления свободных жирных кислот; 3) промывка масла водой для удаления остатков щелочи, солей жирных кислот, фосфатидов и других водорастворимых примесей; 4) обезвоживание масла; 5) отбеливание масла. Химические свойства растительных масел и процесс пленкообразования Переработка растительных масел Оксидирование масел. При термическом (при 150°С) окислении масел кислородом воздуха за счет окислительной полимеризации происходит его димеризация и тримеризация, что выражается в нарастании вязкости масла. Полимеризация масел. Проводится для получения ди- и тримеров масел, обладающих повышенной скоростью высыхания вследствие достаточно высокой степени разветвления молекул. Для предотвращения окислительных процессов полимеризацию проводят при температурах около 300°С в токе инертного газа. Переработка растительных масел Дегидратация масел. Могут быть подвергнуты масла, в которых остатки жирных кислот содержат гидроксильную группу. Только в состав касторового масла входит оксикислота (рицинолевая). возможно и отщепление атома водорода от 13-го атома углерода с образованием изомера с изолированными двойными связями. Количество этого изомера может достигать 70% (масс) Переработка растительных масел Эпоксидирование масел. В определенных условиях двойные связи растительных масел могут окисляться с образованием эпоксидных групп. Эпоксидированию подвергают не все масла; удовлетворительные результаты были получены при обработке льняного, соевого и дегидратированного касторового масла. Переработка растительных масел Малеинизация масел. изолированные двойные связи взаимодействуют с двойной связью малеинового ангидрида с одновременной их изомеризацией: Малеиновый ангидрид сравнительно легко присоединяется по месту нахождения сопряженных двойных связей по реакции Дильса – Альдера: Лакокрасочные материалы на основе растительных масел Олифы Лакокрасочные материалы, содержащие переработанные растительные масла, сиккативы и в некоторых случаях – растворитель. Различают натуральные и уплотненные олифы. Натуральные олифы готовят на основе высыхающих масел (льняного, конопляного) без добавления растворителя. Их получают путем термообработки масла при 120 – 160°С с добавлением сиккатива. В некоторых случаях проводят продувку воздуха через масло. Такие олифы называют оксиполимеризованными. Лакокрасочные материалы на основе растительных масел Уплотненные олифы готовят на основе высыхающих и полувысыхающих масел, подвергнутых более глубокой полимеризации или оксидации. Поскольку такие масла имеют высокую вязкость, их разбавляют растворителями. Олифы применяют для грунтования деревянных поверхностей, а также в производстве масляных красок: их используют для разведения густотертых масляных красок до рабочей вязкости перед употреблением. Олифы натуральные оксиполимеризов анные уплотненные оксоль Лакокрасочные материалы на основе растительных масел Масляные лаки Представляют собой смеси либо продукты взаимодействия растительных масел с природными или синтетическими полимерами, растворенные в органических растворителях. Масляные лаки делят по содержанию масла на жирные (55%), средние (35%) и тощие (15%). Тощие лаки содержат небольшое количество масла и поэтому образуют покрытия с низкой атмосферостойкостью. Жирные лаки образуют более атмосферостойкие покрытия, с большей эластичностью, но отверждаются медленнее тощих. Сиккативы Соли монокарбоновых кислот (мыла). Они служат катализаторами процесса аутоокислительной полимеризации растительных масел, продуктов их обработки и модификации, а также маслосодержащих пленкообразующих веществ, катализаторами отверждения ненасыщенных полиэфиров, полиуретанов и других олигомеров. Сиккативы классифицируют: по химическому составу по способу получения механизму действия. По химическому составу сиккативы различают в зависимости от содержания в них металла и солеобразующей кислоты. Сиккативы Первичные (истинные) сиккативы К первичным сиккативам относятся соли металлов переменной валентности (Со, Mn, Pb, Fe и др.), у которых состояние высшей валентности менее устойчиво, чем низшей. При контакте маслосодержащих пленкообразователей с кислородом воздуха образуются гидропероксидные соединения, которые под действием иона металла распадаются на свободный радикал и ион: Сиккативы Образовавшийся ион Со3+ может гидропероксидные соединения: также разрушать и взаимодействовать с α-метиленовыми группами жирных кислот: Сиккативы Природные смолы Канифоль Эфиры целлюлозы и лаки на их основе Целлюлоза относится к группе высших полисахаридов, являющихся природными высокомолекулярными соединениями: Эфиры целлюлозы и лаки на их основе Классификация эфиров целлюлозы: Эфиры целлюлозы и лаки на их основе Области применения коллоксилина различных марок: Эфиры целлюлозы и лаки на их основе Ацетаты целлюлозы Эфиры целлюлозы и лаки на их основе Простые эфиры целлюлозы Получают при взаимодействии целлюлозы с алкил- или арилхлоридами в щелочной среде:
