تحتل راتنجات الألكيد أحد المراكز الرائدة كمادة خام لإنتاج الدهانات والورنيشات الحديثة. التراكيب المكونة للفيلم المبنية عليها لها مجموعة واسعة من التطبيقات. تعتمد خصائص الطلاء على نوع الراتنجات والورنيشات شبه المصنعة. الأكثر انتشارًا هي التركيبات المعدلة ، لما لها من صفات زخرفية ووقائية عالية.
الوصف
راتنجات الألكيد (أو الألكيدات) عبارة عن استرات ناتجة عن تفاعل الكحولات متعددة الهيدروكسيل مع الأحماض متعددة الأسس أو أنهيدريدها. في المظهر ، هي عبارة عن كتلة لزجة شديدة اللزوجة ، لونها من الأصفر الغامق إلى البني.
يتم أيضًا دمج الألكيدات مع الراتنجات والسليلوز الأخرى (الألكيد واليوريا والفورمالديهايد والفينول والألكيد والبوليمرات المشتركة الألكيد والأكريليك ومركبات أخرى). لتقليل التوتر السطحي ، يضاف كحول البوتيل إلى تركيبتها ، مما يسهل صب المنتج النهائي.
التركيب الكيميائي والتصنيف
راتنجات الألكيد منظمة وفقًا لعدة معايير:
- بوجود الاحماض الدهنية في التركيبة: غير معدل (فثالات) و معدل.
-
حسب محتوى الزيت: دهني (>60٪) ، متوسط الدهون (40-60٪) ، قليل الدهن (35-60٪) ، قليل الدهون (<34٪). يتم تحضير الألكيدات الدهنية بشكل أساسي بزيوت التجفيف.
- وفقًا لنوع الكحول الذي يتم على أساسه الحصول على التركيبة: glyphthalic ، xyphthalic ، pentaphthalic ، etrifthalic.
- من خلال القدرة على التجفيف: التجفيف وعدم التجفيف.
- حسب طريقة الذوبان: مخفف بالمذيبات العضوية أو الماء.
التركيب الكيميائي لراتنج الألكيد هو محلول 40-60٪ من المواد غير المتطايرة في المذيبات العضوية.
الميزات
تعتمد خصائص الألكيدات على نوع الكحول متعدد الهيدروكسيل وتركيزه ووجود مكونات أخرى. المكونات العطرية تعطي طلاءات تعتمد على صلابة هذه المركبات ومقاومة التآكل ، البوليولات الأليفاتية - المرونة ، الوحدات الهيكلية الأليفاتية الحلقي - توازن الخصائص.
تتميز حلول راتنجات الألكيد بالمعلمات التالية:
- اللزوجة - 35-100 ثانية (وفقًا لمقياس اللزوجة VZ-4) ؛
- الوزن الجزيئي - 1500-5000 كيلو دالتون ؛
- كثافة - 0.9-1.05 جم / سم3؛
- كمية هيدروكسيد البوتاسيوم ، وهو المؤشر الرئيسي لجودة الزيوت ، لا تزيد عن 20.
مع زيادة درجة الحرارة ، تنخفض لزوجة الألكيد والعكس صحيح. كلما انخفض محتوى الدهون في مادة ما ، كان أسوأ من ذوبانها في الهيدروكربونات الأليفاتية والنافتينية.
تحسين الخصائص
الألكيدات غير المعدلة تشكل أغشية صلبة وهشة ، تذوب بشكل سيئ. لتحسين خصائصها ، يتم إدخال مكونات إضافية في تكوين خليط التفاعل ، والتي تعطي الطلاء اللمعان والمرونة ومقاومة الماء والمذيبات والزيوت والعوامل الجوية ، وتسريع التجفيف في درجة حرارة الغرفة ، وزيادة الالتصاق مع المادة الأساسية. يتم الحصول على راتنجات الألكيد المعدلة باستخدام بذر الكتان ، والزيت الطويل ، وزيت التونغ ، وزيت عباد الشمس ، وزيت الخروع ، وزيت بذرة القطن ، والصنوبري ، والأحماض الدهنية الاصطناعية.
هناك 3 طرق تعديل رئيسية:
- إدخال المونومرات في إنتاج الراتنج ؛
- عن طريق تفاعل الألكيدات النهائية مع عوامل التعديل ؛
- خلط الراتنجات مع صانعي الأفلام الآخرين.
تلقي
يتم تصنيع الألكيدات بطريقتين: طريقة تحلل الكحول و طريقة الأحماض الدهنية.
في الحالة الأولى ، تتم العملية في 3 مراحل:
- التحويلة للزيت النباتي أو الدهون الثلاثية لأحماضها الدهنية بالكحول متعدد الهيدروكسيل. يحدث التفاعل الكيميائي عند درجة حرارة 240-260 درجة مئوية وبوجود عامل مساعد. لإنتاج راتنجات الجليفثاليك من الكحوليات ، يتم استخدام الجلسرين ، لراتنجات إتريفتاليك - إيتريول ، لراتنجات خماسية - بنتاريثريتول.
- استرة الإسترات الجزئية مع أنهيدريد الفثاليك ، مما ينتج عنه استر حمضي.
- بوليستر مع إطلاق الماء وتشكيل الألكيد.
الطريقة الثانية لإنتاج الراتنجات هي الأسترة والبوليستر لإسترات الأحماض الدهنية والكحولات متعددة الهيدروكسيل.
مخففات الكيد
مركبات الكربون التالية تعمل كمذيبات لراتنجات الألكيد:
- أليفاتيك (هكسان ، هيبتان ، بارافينات C6-C12) ؛
- عطري (بنزين ، مذيب ، تولوين ، زيلين وغيرها) ؛
- تربين (زيت التربنتين) ؛
- هالوجين (ثلاثي كلورو إيثيلين ، رباعي كلورو إيثيلين ، بيركلورو إيثيلين) ؛
- نفط (نفراس ، بنزين).
يمكن أيضًا استخدام الإيثرات منخفضة الغليان (الكحول الإيثيلي ، أسيتات الإيثيل) ، إثيرات الجليكول ، الكيتونات (الأسيتون) كمخففات. البيوتانول غير مناسب لهذه الأغراض ، لأن جزيئاته تجذب إلى نفسها كمية كبيرة من المذيب الموجود في راتنجات الألكيد. تذوب الألكيدات الخالية من الدهون فقط في الهيدروكربونات العطرية ، بينما تذوب الألكيدات الدهنية في الأليفاتية.
هناك أيضًا راتنجات قابلة للذوبان في الماء ، يتم على أساسها إنتاج الطلاءات المنقولة في الماء (مينا تجفيف ساخن وبادئات).
التطبيق
الغرض الرئيسي من راتنجات الألكيد هو إنتاج الدهانات والورنيشات (LKM). تستخدم المركبات غير المعدلة في صناعة الورنيش والمواد اللاصقة العازلة للكهرباء.
منتصنع حلول الراتينج الورنيش شبه النهائي والنهائي المستخدم في الصناعة والحياة اليومية.
مواد الطلاء
الطلاءات الألكيدية هي الأكثر استخدامًا من بين جميع المواد القائمة على راتنجات التكثيف المتعدد. نظرًا لأن كحول بنتاريريثريتول يحتوي على 4 مجموعات هيدروكسيل ، فإن الألكيدات التي تحتوي على بنتاريريثريتول تعالج بشكل أسرع وتنتج طلاءات أكثر لمعانًا. في هذا الصدد ، تنتج الصناعة بشكل أساسي مواد الطلاء على أساس راتنجات الألكيد من النوع الخماسي. يضمن استخدام عدد كبير من المكونات العطرية صلابة ومقاومة الطلاء للإجهاد الميكانيكي.
تنقسم الطلاءات المصبوغة القائمة على الألكيدات إلى المجموعات التالية:
- glyphthalic (GF) ، مينا pentaphthalic (EF) ، مينا etrifthalic (ET) ؛
- تربة ؛
- معجون
تُستخدم راتنجات الألكيد للتجفيف كمشغلات أفلام مستقلة للدهانات والورنيشات ، وتستخدم تلك غير الجافة في تركيبات تحتوي على راتنجات كرباميد ونترات السليلوز (لتحسين مرونة التصاق الطلاء بالمادة الأساسية).
تعتمد خصائص الطلاءات على تركيبها الكيميائي. وبالتالي ، فإن راتنجات الألكيد الدهنية في المذيبات العضوية أسهل في التطبيق باستخدام الفرشاة ، وقد زادت من المرونة ومقاومة الطقس ، ولكنها تجف ببطء أكثر وأقل مقاومة للزيوت المعدنية. معدل التجفيف الأقصى نموذجي للراتنجات المعدلة بالتنغ أو بذر الكتان.نفط. متوسط وقت الجفاف لمينا الألكيد هو 24 ساعة.
أعمال طلاء محددة
راتنجات الألكيد ، اعتمادًا على تكوين المكون ، تستخدم للأغراض التالية:
- بناءً على حمض البنزويك (محتوى الزيت 38-50٪ بالوزن) - مينا لطلاء الآلات الزراعية ، المشعات ، تصليح السيارات. يتلاشى بشدة ومقاوم للعوامل الجوية.
- تحتوي على 9،12-linoleic و 9،11-linoleic acids - إصلاح المعدات.
- نحيف - معاطف مفردة سريعة الجفاف ، مواد أولية ، طلاء الرادياتير.
- على زيت بذر الكتان والجلسرين - طلاء مضاد للتآكل وأحبار الطباعة. يمكن أن تتلاشى بسرعة عند تعرضها لأشعة الشمس ، لذلك يتم استخدامها غالبًا في البادئات ومركبات التسوية.
- معاطف علوية بفول الصويا أو زيت طويل القامة مع مقاومة جيدة للطقس.
- معدل بالراتنجات الطبيعية (أحماض الصنوبري) - إنتاج مواد أولية ومواد مالئة. المركبات عرضة للبهت.
- معدلة بالستايرين ، أكريليت - مواد أولية ، معاجين ، مركبات التسوية ، طلاءات لطلاء السفن ، المعدات ، الصفائح المعدنية ، الخشب المعرض لضغط ميكانيكي قوي (ورنيش الباركيه ، مينا الأرضيات ، الأثاث) ؛ تغليف المينا في أنابيب. لقد زادوا من مقاومة التآكل والمرونة.
الجوانب البيئية
نظرًا لأن راتنجات الألكيد تحتوي على مذيبات عضوية ، فإنها تشكل خطرًا معينًا على صحة الإنسان والبيئة. عند تنفيذ أعمال الطلاء والورنيش باستخدام مواد الطلاء القائمة عليها ، من الضروري استخدام معدات الحماية الشخصية (أقنعة الغاز ، وزرة). يجب أن يتم الطلاء في غرف مزودة بتهوية للتزويد والعادم.
وفقًا لمستوى سمية المذيبات ، يمكن تقسيم الألكيدات إلى 3 مجموعات:
- الأقل سمية (MPC=300-1000 مجم / م3) - إيثيل إيثر ، كحول ، بنزين ؛
- سمية متوسطة (MPC=100-200 مجم / م3) - أسيتون ، بوتيل إيثر ؛
- شديد السمية (MPC=20-50 مجم / م3) - جلايكول الإيثيلين ، البنزين.
في الخارج ، هناك متطلبات عالية لمراعاة البيئة في إنتاج الطلاءات ، لذلك يجري العمل حاليًا لإنشاء مواد ذات محتوى عالٍ من المواد الجافة والتركيبات التي تحملها المياه. ومع ذلك ، لا تزال راتنجات الألكيد ذات المذيبات العضوية تتفوق على الراتنجات القابلة للذوبان في الماء في خصائص المعالجة.
