Состав краска алкидная: Состав алкидной эмали

что это такое, состав и характеристики, применение

27 Янв, 2017  в Виды красок — Master (обновлено 02.02.2017)

---

Алкидная краска – широко распространенный традиционный лакокрасочный материал, плёнкообразующая составляющая которого основана на синтетических поликонденсационных алкидных смолах. За счет ряда преимуществ вытесняет масляные, производимые на основе маслосмоляных связующих.

Состав алкидных красок

Полиэфирные смолы являются универсальными исходными материалами, применяемые в лакокрасочной промышленности. Это объясняется использованием возобновляемого природного сырья и огромным разнообразием возможных композиций. В состав красок входят:

• пленкообразователи;
• растворители и разбавители;
• пигменты;
• наполнители;
• добавки.

Плёнкообразователи

Являются главной составляющей лакокрасочных материалов, во многом определяющей эксплуатационные характеристики.

Наиболее распространены два вида алкидных плёнкообразоватей:

• глифталевые;
• пентафталевые.

Основное отличие между ними заключается в том, какой вид многоатомных спиртов используется для эритрификации смесей жирных кислот в качестве основы: глицерин для глифталевых смол и пентаэритрит для пентафталевых. Вторым компонентом основы для обоих видов является фталиевый ангидрид. Его применение обуславливается низкой стоимостью и доступностью, а также вдвое меньшим количеством выделяемой воды при синтезе. С учетом того, что продолжительность этерификации существенно зависит от скорости удаления реакционной воды, применение фталиевого ангидрида сокращает технологическое время производства, снижает затраты и повышает рентабельность производства.

Менее распространены этрифталевые и ксифталиевые пленкообразователи, в качестве спиртовой основы которых используются этриол и ксилит соответственно. Уступают по соотношению свойства – выгода.

Алкидная краска — что это такое? Название «алкидный» произошло от alcohol и acid, что указывает на продукт синтеза сложных спиртов и многоосновных кислот. Введено в обращение после 1925 года для полиэфирной смолы, полученной из сложных спиртов и ангидрида фталиевой кислоты и «модифицированной» жирными кислотами растительных масел.

Оптимальным соотношением цена/качество обладают эмалевые краски на основе пентафталевых пленкообразователей. Они позволяют получать более плотные пленки с хорошими механическими характеристиками, устойчивы к влаге и другим атмосферным явлениям. Глифталевые алкиды имеют более высокую скорость высыхания, плохо противостоят атмосферным условиям, используются для внутренних работ.

Модифицирование получаемых полиэфиров производится растительными маслами и жирными кислотами, как натуральных масел, так и синтетических. Модифицирование кислотами высыхающих масел допускает применение красок при низких температурах. Использование для модификации полувысыхающих масел при более медленном высыхании позволяют получать более эластичные покрытия, менее подверженные к потере глянца и пожелтению. Для получения долговечных эластичных покрытий используют модифицирование различными смесями ненасыщенных и насыщенных жирных кислот.

Алкиды по процентному весовому содержанию растительных масел разделяются на:

• тощие при содержании менее 45%;
• средние – от 45 до 60%;
• жирные – более 60%.

Зависит жирность в основном от типа растительного масла. При использовании высыхающих масел (льняное, соевое) с ненасыщенными триглицеридами, жирность алкидных пленкообразователей повышается, масла с насыщенными триглицеридами (кокосовое) жирность уменьшается. При одинаковом содержании сухого остатка с уменьшением жирности алкидов повышается вязкость растворов.

Алкидная краска для деревянных полов от Пинотекс

Жирность алкидных олигомеров во многом определяет эксплуатационные характеристики получаемых плёнок. Жирные алкиды образуют более устойчивые к воздействию атмосферных условий пленочные покрытия с хорошим глянцем и высокими механическими свойствами.

Тощие алкиды дают менее гибкие, но химически более стойкие плёнки. Обычно используются в смеси с аминосмолами. Например, алкидно-меламиноформальдегидные композиции традиционно применяются в автомобильной промышленности.

Имеют повышенную светостойкость и сохранность глянца. Требуют для высыхания повышенных температур или специальных сиккативов.

Множественность используемых исходных материалов, модификаторов и технологий получения позволяют создавать всевозможные алкидные лакокрасочные материалы для разнообразных условий использования. Способность алкидов к химическому взаимодействию с другими полимерами способствовала разработке новых видов лакокрасочных покрытий:

• алкидно-уретановых;
• фенолоалкидных;
• меламино-алкидных;
• карбамидных;
• алкидно-акриловых и других.

Используемое ранее определение «алкидная смола, модифицированная маслами» сейчас признано некорректным (масло масляное), так как поликонденсация многоатомных спиртов, многоосновных кислот и масел происходит совместно и понятие «алкидные смолы» уже включает в себя модифицирование маслами. Под модифицированными алкидными смолами теперь понимаются смолы с другими составляющими: акрилатами, стиролами, уретанами и другими.

Среди олигомерных плёнкобразователей алкидные смолы обладают максимальной поверхностной активностью, что совместно с применяемыми растворителями определяет технологичность красок и жидких лаков: адгезионную прочность, способность к смачиванию, растеканию и повышенная скорость слияния капель.

Растворители и разбавители

От жирности полиэфирных плёнкообразователей зависит вид применяемых растворителей. Для жирных алкидов применяют алифатические растворители. Для тощих алкидов подходят высококипящие ароматические растворители. Для алкидов средней жирности применяются смеси растворителей, дополнительно используют спирты, сложные эфиры и кетоны. Для окраски окунанием в промышленных ваннах применяют трихлорэтилен.

Разбавители имеют меньшую стоимость и применяются при необходимости коррекции технологических свойств в зависимости от конкретных условий применения. В качестве разбавителя чаще всего рекомендуют очищенный керосин (уайт-спирит), толуол, сольвент и другие.

Информация по конкретному виду растворителя указывается в инструкции по применению.

Пигменты

Пигменты определяют цвет лакокрасочного покрытия

Для придания цвета и непрозрачности лакокрасочному покрытию используются пигменты – нерастворимые тонкодисперсные цветные порошки. Подразделяются пигменты на органические и неорганические, природные и искусственные. Характеризуют укрывистость краски, обеспечивают насыщенность и стойкость цвета. Кроме декоративных свойств, влияют на эксплуатационные характеристики.

Пигменты могут играть существенную роль в формировании защитной функции, например, сурик свинцовый или крон цинковый является хорошими ингибиторами коррозии.

Наполнители

Используются для повышения технологических характеристик лакокрасочных покрытий: укрывистости, тиксотропности, непрозрачности, вязкости, износостойкости, атмосферной и коррозионной стойкости. В ряде случаев обладают слабыми красящими или матирующими свойствами.

В качестве наполнителей широко применяются бариты, карбонаты – крошка мраморная или известняковая и силикаты – бентонит, каолин, тальк.

Гранит и кварц используют для повышения износостойкости, слюду – для термостойких и электроизоляционных покрытий. Кроме состава качество наполнителя характеризуется степенью перетира.
Для повышения дисперсности частиц применяются искусственно получаемые аналоги природных наполнителей.

Добавки

Сиккативы – металлоорганические растворимые соединения тяжёлых металлов, ускоряющих окислительные процессы и, соответственно, высыхание лакокрасочных материалов. Наиболее часто используются соединения свинца, кобальта и марганца, а также ванадия, церия, хрома и других металлы.

Пластификаторы придают плёнкам необходимую эластичность, стойкость к перепадам температуры. К ним предъявляются дополнительные требования: бесцветность, нейтральность, совместимость, отсутствие запаха.

Антикоагуляционные и стабилизирующие добавки способствуют равномерному распределению нерастворимых составляющих в объёме краски, прежде всего пигментов. Предотвращают расслоение и образование плёнки при хранении. Используются также усилители антикоррозионных свойств, например, производные таниновой кислоты. Для наружного использования применяются поглощающие ультрафиолетовое излучение добавки.

Алкидная краска: характеристики, преимущества и недостатки

Покраска алкидными красками

Алкидные краски обладают следующими характеристиками:

1. Характерны высокой адгезией плёночного покрытия. Хорошая совместимость с различными типами поверхностей упрощает покраску, сокращает затраты на подготовительные работы.
2. Хорошие защитные свойства. Прочная и эластичная плёнка высокой плотности имеет повышенную упругость и твёрдость. Атмосферная стойкость обеспечивает возможность наружного использования.
3. Повышенная практическая кроющая способность. Укрывистость плёнки зависит от количества, вида и качества используемых пигментов и наполнителей. Поверхностная активность алкидных олигомеров позволяет использовать краску с значительным содержанием сухого остатка, что увеличивает кроющую способность и снижает расход.
4. Алкидная краска имеет хорошие технологические свойства. Повышенная способность к растеканию обеспечивает лёгкость нанесения и позволяет использовать валик, пульверизатор и кисть.
5. Среднее время высыхания. При конвейерном производстве окраска продукции производится с последующей температурной сушкой.
6. Гидрофобность обеспечивает стойкость к воздействию воды, удовлетворительная стойкость к воздействию моющих средств.
7. Хорошие декоративные свойства. Возможность регулирования степени блеска. Минимальная вероятность образования расслаивания, подтёков, оспин, морщин и других видов брака.
8. Недостаточная экологичность. Безвредность использования зависит от вида используемых растворителей и разбавителей. К примеру, ксилол и сольвент в разы вреднее уайт-спирита или скипидара.
9. Огромное разнообразие возможных композиций. Лёгкость получения оптимальных покрытий для различных условий, в том числе и антикоррозионные, электроизоляционные и другие.

Алкидная эмаль ПФ-115

Популярна белая эмаль ПФ-115, предназначенная для наружных работ. Требует как минимум двухслойного покрытия. Кроме хороших эксплуатационных характеристик отличается красивой поверхностью. Всего эмаль ПФ-115 выпускают до 24 цветовых оттенков. Применяемые для авто лаки и эмали изготавливают на основе качественной алкидной смолы высокой прозрачности со специальными добавками. Более высокими параметрами обладает акриловая краска, но и стоимость её выше.

Преимущества алкидных красок:

• стойкость к влаге и другим атмосферным явлениям;
• долговечность, светостойкость;
• невысокая цена;
• отличная адгезия даже для гладких металлических поверхностей, не требуют значительных затрат по подготовке по покраску;
• повышенная эластичность, стойкость к растрескиванию;
• высокая прочность и износостойкость, применяются для пола;
• возможность получения как глянцевой, так и матовой и полуматовой поверхности;
• универсальность, применяются для металла, для дерева и бетона;
• простота использования, минимальная усадка, поставляются готовые к применению;
• хорошая текучесть, тиксотропность и укрывистость;
• незначительная склонность к пожелтению;
• достаточно большая цветовая палитра;
• легкость очистки, устойчивость к моющим средствам.

Недостатки:

• содержит вредные для здоровья компоненты, при высыхании дают резкий запах;
• низкая паропроницаемость ограничивает использование для фасадных красок;
• пожароопасность.

Видео: Алкидная краска Тиккурила для потолков

Лучшие отзывы потребителей получают краски Тиккурила известного финского производителя. По соотношению цена/качество выигрывает продукция отечественных лакокрасочных производств, соблюдающих все требования ГОСТ и имеющие соответствующие сертификаты. Существенно отстают российские лакокрасочные материалы в ассортименте цветовой гаммы, что обусловлено отсутствием разнообразия качественных пигментов. У ведущих мировых производителей краски имеют множество цветовых композиций, при этом только белый цвет содержит до дюжины оттенков. Для удобства покраски небольших труднодоступных или рельефных поверхностей можно купить высококачественную аэрозольную краску в баллончиках.

Алкидная эмаль (краска)

Особенности алкидных эмалей

Алкидная эмаль относится к особенному виду лакокрасочных материалов, данные краски являются универсальными для применения. Их используют при проведении наружных и внутренних работ – такой многофункциональностью краски обязаны высокой стойкости, они отлично противостоят истиранию, довольно длительный период, по сравнению с другими красками, держат цвет, яркость, насыщенность, таким краскам не страшны прямые солнечные лучи, агрессивные моющие средства, минеральные масла.

Сфера применения алкидных эмалей довольно широка благодаря типу краски. Эмали могут быть глянцевыми, матовыми и даже полуматовыми, поэтому они и получили такое широкое применение в строительстве. Матовая алкидная краска чаще всего используется во внутренней отделке, она не оставляет блеска и бликов на солнце, поэтому пригодна для окраски даже детских комнат.

Если нанести двойной слой такой эмали на поверхность, которая была предварительно подготовлена и загрунтована, то она не потеряет своих свойств даже в течении четырех лет. Такая пленка, которая создается краской на поверхности, готова противостоять температурным перепадам от -50 °С до +60 °С, при этом данное покрытие не теряет своего блеска. Именно поэтому при выборе красок для внешней отделки отдают предпочтение алкидным, ведь они противостоят суровым атмосферным воздействиям.

Многообразие таких эмалей поражает, например, известные краски для бетона – они создают долговечное, прочное защитное покрытие на строительном материале, таким образом, сразу же облагораживая его внешний вид. Применяют алкидные эмали и при окрашивании изделий из металла – это делается для защиты от коррозии, для продления срока эксплуатации изделия.

Состав, виды и свойства алкидных красок

Алкидная эмаль – это синтез алкидного лака и растворителей различного типа плюс наполнитель. Однако в состав краски входят еще определенные группы добавок, которые придают краске определенный цвет – эти группы называются красящими пигментами. Если же требуется не только придать краске определенный цвет, но и сделать ее антисептической, т.е. таковой, которая противостоит различным грибковым поражениям и предотвращает развитие плесени, тогда в ее состав производитель включает другие добавки, называемые антисептиками.

Если эмаль долгое время не используется, она меняет свою консистенцию на более густую, попросту говоря, «загустевает».  Чтобы вернуть краске первозданную густоту, используют растворитель – уайт-спирит. Данный растворитель известен тем, что отлично растворяет множество видов масел, нефтяные соединения, жиры растительного происхождения, органические соединения таких газов, как азот и кислород, сераорганические соединения. Наполнителями в данном случае выступают сыпучие мелкодисперсные материалы: мраморная или гранитная крошка, песок, керамзит. Вышеперечисленные материалы нельзя назвать традиционными, это означает, что обычный речной песок или молотая крошка могут не подойти в качестве наполнителя, так как по своей структуре они во много раз меньше – их помол похож на обычную муку.

Основным компонентном алкидных эмалей выступает алкидный лак, он делится на два вида: пентафталевый и глифталевый. Пентафталевый лак используется намного чаще при производстве эмалей, чем глифталевый. Первый тип лака – это раствор из густой смолы, содержащейся в растворителе к которому примешиваются глицерин, растительные масла и канифоль. Позже всю эту смесь перемешивают с растворителем для получения однородной массы, которая на выходе образует алкидную эмаль.

Положительным отличием пентафталевых лаков от глифталевых является более быстрый фактор отверждения при условиях холодной сушки, в результате которого образуются наиболее водостойкие покрытия с учетом того, что степень жирности и вид модификатора масла идентичны.

В соответствии с типом лака краски также делятся на пентафталевые и глифталевые. Они обладают всеми преимуществами вышеперечисленных лаков.

Стоит отметить, что пентафталевые более распространены в быту и производстве: ими красят как полы в помещениях из-за их сильной устойчивости к истираниям, так и окрашивают общественный транспорт – трамваи, троллейбусы, вагоны, автобусы, цельнометаллические прицепы и другие изделия из металла.

Данный тип эмалей долго сохраняет защитные свойства, порядка 4-6 лет при условии наружного применения и 15 лет при условии применения внутри помещений.

Глифталевые эмали имеют свои преимущества – они очень быстро сохнут по сравнению с предыдущим видом, всего за 24 часа. Однако на данный момент выпускают сверх быстросохнущие эмали – время высыхания таких эмалей варьируется в пределах шести часов.

Алкидные смолы, в зависимости от типа жирности, сегментируют на два вида: высыхающие и невысыхающие.

Самостоятельными плёнкообразователями для алкидных лаков и красок выступают высыхающие алкиды, образуемые вследствие горячей и холодной сушки. Данные типы алкидов также принимают активное участие в роли компонентов для других смол, в результате которых получаются перхлорвиниловые, карбамидные, фенольные и другие виды лакокрасочной продукции.

Невысыхающие смолы алкидов используются в растворах карбамидных смол с добавками нитратов целлюлозы, такое соединение дает возможность повысить адгезию, то есть обеспечить сцепление лакокрасочного покрытия с поверхностью, которая окрашивается, помимо этого достигается высокая эластичность данного покрытия.

Жирность алкидных смол – это важный фактор вязкости раствора. В первую очередь именно от  жирности зависит совместимость эмалей и лаков с маслами, твердость покрытия, скорость высыхания, качество нанесения покрытия на поверхность, блеск окрашенного участка, устойчивость к применению различных химических реагентов и многие другие менее важные свойства, характеризующие окрашиваемую поверхность.

Иногда для замедления старения лакокрасочной продукции алкиды модифицируют – в их состав вводят полувысыхающие масла, которые хоть и приводят к некоторому уменьшению твердости и износостойкости покрытия, но в целом замедляют процесс увядания красок.

Основные достоинства алкидных эмалей

Основными преимуществами алкидных эмалей считаются:

1). Долговечность

2). Эластичность

Покрытия, которые были окрашены с помощью данных красок, высыхают на порядок быстрее, чем другие не алкидные покрытия. Это достоинство особенно важно при внутридомовых работах – не стоит опасаться, что придется покинуть помещение на долгий срок или что высыхание краски застопорит рабочий процесс.  К превосходствам данных красок можно отнести тот факт, что при высыхании алкидная продукция не теряет свой свет, не желтеет на солнце и, главное, не происходит усадки, как это бывает с другими видами красок.

Эмали данного типа отлично подходят и для уличных, внешних работ на открытом пространстве, так как они выдерживают большие перепады температуры (от очень низких, порядка -50 градусов, до очень высоких +60 °С), отлично переносят снег, дождь, иней – т.е. обладают повышенной атмосферостойкостью.

Алкидные эмали – это прекрасный способ защитить металлические поверхности, такие как окна, двери, мебельные принадлежности от разрушения, коррозии, разъедания, появления ржавчины. Защитная пленка ,которую создают при окрашивании алкидные эмали отлично противостоит влажной чистке с агрессивными моющими средствами, такими как белизна или хлорка, поэтому великолепно подходит для покраски в саунах, бассейнах и ванных комнатах.

Как расшифровать название алкидной эмали

Алкидные эмали классифицируют согласно различным свойствам, области и способам использования.

Каждая марки краски обладает своим кодом, состоящим из букв и цифр. Эти данные позволяют отнести эмаль к определенной категории.

Например, эмаль под кодовым названием ПФ-115 расшифровывается таким образом:

ПФ – обозначает пентафталевая, т.е. здесь указывается вещество, выступающее в качестве основы для краски

1 – первая цифра обозначает область применения алкидной эмали, в данном случае это уличные работы

20 – последующая цифра является номеров краски в каталоге.

Помимо данных цифр можно встретить все цифры от «0» до «9» — они сигнализирую о типе, области и виде применения. Подробнее с классификацией лакокрасочных материалов можно ознакомиться в статье «Лакокрасочные материалы (ЛКМ)».

характеристика состава и основные виды (+25 фото)

Современный рынок лакокрасочных материалов буквально переполнен разного рода эмалями и красками, но алкидная эмаль все еще пользуется огромной популярностью среди потребителей. Все дело в ее свойствах и в демократичной стоимости. Давайте рассмотрим, почему эти краски пользуются спросом.

Существует много видов этих красок. Они универсальны, отличаются высокой устойчивостью к износу, истиранию. Также ЛКМ отличается яркостью цветов и оттенков. Применяют данные лакокрасочные материалы для наружной и внутренней отделки. За счет того, что покрытие может быть матовым, глянцевым и полуматовым, значительно расширяется сфера применения. Предлагают эти ЛКМ и в баллончиках, что делает продукт максимально универсальным.

Содержание

• 1 Состав, основные свойства
• 2 Основные преимущества 
• 3 Классификация 
• 4 Популярные виды алкидных эмалей
  • 4. 1 ГФ-230
  • 4.2 ПФ-133
  • 4.3 ПФ-115
  • 4.4 ПФ-233
  • 4.5 ПФ-253
  • 4.6 Матовые алкидные эмали 
  • 4.7 Эмали в аэрозольной упаковке
  • 4.8 Больше про алкидные эмали (2 видео)
  • 4.9 Популярные марки (25 фото)
    • 4.9.1 Рекомендуем прочитать:

Состав, основные свойства

Алкидная эмаль – это продукт синтеза алкидных лаков и органических растворителей с добавлением специальных наполнителей. Но наряду с этим в состав включены и другие добавки – это пигменты, а также антисептические материалы, функция которых – противостояние развитию грибковых спор, плесени. В составе некоторых красок можно встретить и антикоррозийные добавки – эти составы используют для окрашивания металлических поверхностей.

В качестве органического растворителя большинство производителей применяет традиционный уайт-спирит. Он же используется в случае загустевания краски.

Нередко в состав включают наполнитель на основе песка, крошки гранита или мрамора. Но не нужно думать, что это обычный песок или крошка – наполнители для красок размолоты в значительно меньшую фракцию. Структура больше напоминает муку.

Основной  элемент любой алкидной краски – это алкидный лак. Производят два вида лаков – пентафталевый и глифталевый.

Первый применяется в изготовлении ЛКМ. Пентафталевый лак — комбинация густой алкидной смолы, органического растворителя, а также растительных масел, канифоли, глицерина. Затем эту массу соединяют с растворителями – в результате на выходе получается эмаль алкидного типа.

Одно из отличий пентафталевого лака – это быстрая скорость затвердевания при холодной сушке. После полного высыхания на поверхности образуется устойчивое к воздействию влаги покрытие. При этом степень жирности и тип модификатора в двух видах лаков одинаковы.

Пентафталевая краска более распространена в быту и на промышленных производствах – эти ЛКМ широко применяются для окрашивания полов из-за высокой стойкости к износу и истиранию. Также ими окрашивают поверхности из металла, общественный транспорт, прицепы, железнодорожные вагоны.

Такая эмаль способна сохранить свои защитные характеристики на срок до 6 лет, если она применялась для наружных работ. 15 лет покрытие держится внутри помещения.

Глифталевая эмаль также имеет массу преимуществ – она быстрее сохнет в сравнении с краской на основе пентафталевого лака. Для полного высыхания достаточно суток. Но сейчас производятся и быстросохнущие материалы на алкидной основе – для полного отвердевания нужно не более 6 часов в зависимости от условий.

Алкидная смола в зависимости от уровня жирности делится на высыхающую и не высыхающую. Самостоятельный пленкообразователь для алкидной краски – это высыхающий алкид, который образуется в результате горячего и холодного высыхания. Этот алкид активно участвует и в других составах смол.

Невысыхающая смола применима в продуктах на основе карбамидной смолы с нитратами целлюлозы. Такое соединение повышает адгезию с любыми поверхностями и делает краску эластичнее.

Основные преимущества 

Алкидная эмаль отличается двумя важными качествами:

• высокая долговечность;
• эластичность.

Поверхности, которые окрашивалось данными ЛКМ, сохнут значительно быстрее, чем любая другая не алкидная краска. Это важно при внутренних работах – не нужно переживать, что придется оставить помещения на долго или что процесс сушки остановит процесс строительства или ремонта. К основным свойствам также относят цвет – он не выцветет на солнце, не пожелтеет со временем. Эмаль не дает усадки, а это часто бывает с другими видами лакокрасочных материалов.

Эмали алкидного типа хорошо подойдут и для наружных работ на открытом воздухе – краска легко выдерживает резкие температурные перепады.

Она не теряет своих качеств при температуре от -50° до +60°. Материал хорошо выдерживает и другие атмосферные воздействия – снегопады, дожди, иней.

На видео: эксперимент – покраска эмалью с добавлением лака.

Классификация 

В зависимости от типа, алкидная эмаль может иметь различные свойства и особенности. Каждый тип обозначается отдельным кодом из букв и цифр – он помогает быстро определить, к какой категории относится тот или иной продукт.

Рассмотрим одну из популярных красок – алкидная эмаль ПФ-120. Это матовая белая краска на основе пентафталевого лака. Цифра 1 говорит о том, что продукт подходит для наружных работ. 20 – номер по каталогу.

Кроме этой маркировки существует и другие цифры. Рассмотрим, что они обозначают:

• 0 – алкидные грунт эмали;
• 2 – ЛКМ для внутренних работ;
• 3 – консервационная краска;
• 4 – ЛКМ, устойчивые к влаге и воде;
• 5 – специальные материалы, имеющие особенные свойства;
• 6 – эмали, выдерживающие воздействия масел и бензинов;
• 7 – краска, выдерживающая агрессивное химическое воздействие;
• 8 – термостойкие лакокрасочные материалы;
• 9 – электропроводные и изоляционные ЛКМ.

Популярные виды алкидных эмалей

На рынке предлагается масса различных продуктов. Среди них можно выделить самые популярные. Давайте рассмотрим эти материалы и особенности их применения.

ГФ-230

ГФ означает, что это глифталевый материал. Продукт предназначен только для использования внутри помещения для нанесения на стены и потолки. Полы этой краской красить не рекомендуется – она слабо выдерживает механические и физические воздействия. Перед использованием состав разбавляют уайт-спиритом до необходимой консистенции. Можно использовать и скипидар.

Производители предлагают эту краску в большом количестве цветов и оттенков. Наносят материал как валиком, так и краскопультом. Для высыхания нужно от 24 часов и более. Материал имеет резкий запах алкидного лака.

ПФ-133

Широко применяется для работ по металлу и по заранее прогнутованным поверхностям. Наносят ЛКМ в два слоя – эмаль имеет невысокую укрывистость. Для высыхания нужно около 2 часов. Существует 15 оттенков низкой яркости. Краска способна хранить свои свойства до 6 лет без деформаций и растрескивания в условиях умеренного климата.

ПФ-115

Данный состав идеален для наружных работ по покраске металлических, деревянных и других поверхностей. Наносят эмаль в два слоя по причине низкой укрывистости. Сегодня производят 24 оттенка эмали этой марки. Наносить можно как при помощи краскопульта, так и кистью или валиком.

ПФ-233

Сфера использования – внутренние отделочные работы. Практика показывает, что продукт отлично подходит для окраски радиаторов отопления. В продаже имеется 17 оттенков. Материал можно наносить на старый слой краски, покрытие хорошо выдерживает температурные перепады. В качестве растворителей допускаются бензины, сольвент, ксилол. Время высыхания составляет не менее 30 часов. Продукт имеет резкий запах.

 

ПФ-253

Данный продукт предназначен для окраски деревянных полов. При этом поверхность предварительно грунтуют. ЛКМ наносят двумя слоями широкой либо средней кистью. Разбавляется этот состав бензинами или скипидарами. Сроки высыхания достаточно быстрые, но общее время зависит от толщины слоя и температуры. После высыхания на поверхности образуется ровный глянцевый блеск.

 

Матовые алкидные эмали 

Часто для окрашивания может понадобится не глянцевая, а матовая эмаль. Это универсальный продукт, предназначенный для внутренних и наружных работ. Покрытие прочное, устойчиво выдерживает воздействие влаги, бытовой химии, масел. Материал легко выдерживает температурные перепады. Ввиду высокой укрывистости расход очень низкий.

Эмали в аэрозольной упаковке

Краска в баллончиках – это наиболее удобное решение. С ней отпадает необходимость в применении кистей или валиков. Материал хорошо ложится на все поверхности. Время высыхания эмали в баллончиках – всего 3-5 часов, редко дольше. Материал легко проникает в любые щели и поры, поэтому он рекомендуется для прокрашивания труднодоступных мест.

Эмаль в баллончиках очень универсальна – ее можно использовать начиная от окрашивания мебели в саду до обработки декоративных элементов на потолках.

Больше про алкидные эмали (2 видео)

Популярные марки (25 фото)

Обзор алкидных смол

Примечание редактора:

Реклама

Ниже приводится выдержка из статьи Кеннета Б. Татора об алкидных смолах, опубликованной в ASM Handbook, Volume 5B: Protective Organic Coatings . Полная версия статьи также включает подробный обзор химии, олифы, реакций сушки, производства, составов покрытий, осушителей, растворителей, содержания масла, модификации и коммерческих продуктов, связанных с алкидными смолами.

Справочник ASM, том 5B: Защитные органические покрытия состоит из 480 страниц и разделен на пять разделов, которые содержат вводный материал, подробное описание конкретных материалов для покрытий, практическую информацию по подготовке поверхности и нанесению покрытия, охват покрытия. использование в различных отраслях промышленности, а также подробное обсуждение анализа покрытия и методов оценки. Авторы тома 5B предоставили информацию о многих отраслевых стандартах, которых необходимо придерживаться при подготовке, нанесении и тестировании защитных покрытий.

Advertisement

Чтобы ознакомиться с полной и подробной статьей, а также с остальными авторитетными и надежными источниками информации, посетите веб-страницу здесь.

***

Химическая природа алкидов

Алкид представляет собой полимер на основе сложного эфира, получаемый в результате реакции поликонденсации многоатомного спирта и многоосновной кислоты. В дополнение к этим ингредиентам полученную смолу модифицируют маслом или жирной кислотой, чтобы сделать ее более эластичной и затвердеть на воздухе. От этой комбинации спирта и кислоты произошел термин алкид с буквой «к», используемой для придания желаемого звука.

Безмасляный алкид по существу является полиэфиром, тогда как алкиды, обсуждаемые в этой статье, модифицированы маслом.

Реклама

Реакцией, основной для всех полиэфирных смол, включая алкидные, является реакция конденсации карбоксильных групп с гидроксильными группами с удалением воды и образованием сложного эфира. Эфирная группа (-O-C=O-) дает название сложному полиэфиру (многим сложным эфирам) в продукте реакции.

Однако, чтобы сделать алкид из полиэфирной смолы, масла смешивают с этерифицированной смолой для придания гибкости и снижения хрупкости.

Разница между полиэфирной смолой и алкидной смолой заключается в добавлении масла. (Чтобы узнать больше о том, что входит в состав краски, см. «Состав лакокрасочного покрытия».)

История алкидов

Шведскому химику Йонсу Якобу Берцелиусу приписывают получение первого синтетического полиэфира в 1847 году, когда он прореагировал с глицерином (пропан -1,2,3-триол) с винной кислотой (2,3-дигидроксибутандиовая кислота). Впоследствии, в 1901 году, Уотсон Смит обнаружил, что реакция фталевого ангидрида с глицерином приводит к образованию нерастворимых полиэфирных смол, отверждаемых при нагревании. В последующие два десятилетия над этими новыми полиэфирными материалами велась обширная работа, в том числе работа известного химика Уоллеса Карозерса и других сотрудников General Electric, которые начали изучать коммерческую ценность этих новых полимеров. Обширные исследования того, что они назвали «реакцией многоатомного спирта (несколько гидроксильных групп)-многоосновная кислота (несколько карбоксильных групп)», начались, когда они изучали влияние различных мономеров на гибкость и свойства отверждения.

Рой Х. Кинле и его коллеги, работавшие в 1920-х годах в General Electric, исследовали многочисленные варианты реакции глицерин-дикислота и обнаружили, что модификация маслами, полученными из растительных и рыбьих жиров, обеспечивает растворимость смол в растворителях и гибкость. Эти модифицированные маслом полиэфирные смолы хорошо подходили для использования в качестве связующих в красках.

Кинле подала заявку на патент США 29 января 1927 г., заявив, что «целью моего изобретения было производство смол класса многоатомных спиртов и многоосновных кислот, которые могут быть полностью отверждены или отверждены при обычных комнатных температурах; то есть без обжига, которые будут иметь большую твердость и эластичность и в целом будут иметь более выгодные физические свойства, чем алкидные смолы, которые я производил до сих пор».

Кинле сказал, что он обнаружил, что его комбинация ароматической или циклической многоосновной кислоты и окисляемой кислоты, полученной из олифы, дает новую форму смолистого материала, растворимого при обычных температурах. Этот материал, по словам Кинле, «превращается при контакте с воздухом при обычных температурах в твердое, прочное состояние», а при нанесении на металлическую или другую подложку «при испарении образуется прочная, гибкая и прочно держащаяся пленка». растворителем и воздушной сушкой». Патент США 1,8910 января 1933 года Рою Х. Кинле был выдан номер 3873 на алкидную смолу, модифицированную маслом, и передан General Electric Company.

Патент Kienle считался основным патентом на алкидную смолу, модифицированную маслом, но был признан недействительным из-за отсутствия изобретения. Это решение стало окончательным результатом иска, возбужденного General Electric против Paramet Chemical Corporation из Лонг-Айленд-Сити, производителя алкидной смолы под торговой маркой Esterol. Это сделало алкидные смолы доступными для любого производителя; от шести производителей в 1933, в 1939 году их число выросло до 34. В течение 1930-х годов большая часть этой продукции по-прежнему производилась тремя первоначальными производителями — General Electric, American Cyanamid и du Pont, на долю которых приходилось примерно две трети производства.

17 сентября 1935 г. патент США 2,014,953 был выдан Полу Ф. Шлингману и Рою Х. Кинле на смолу, изготовленную из «фенола, ароматического амина и альдегида, полученные композиции обладают хорошей текучестью и легко формуются при относительно низких давлением формования без добавления наполнителей полупрозрачных однородных изделий с высокой механической прочностью и очень хорошими диэлектрическими свойствами», и поручено компании General Electric. К 19В 40-е годы компания Reichhold Chemicals стала крупнейшим производителем алкидных смол. Reichhold остается одним из ведущих поставщиков алкидных смол для лакокрасочной промышленности.

Найдя свой первый и основной рынок в лакокрасочной промышленности, алкидные смолы были диверсифицированы в своем применении в 1930-х годах, когда с помощью связующих опилок или багассы (растительного волокна) с известью было произведено прочное формованное изделие. Гибкие формы были представлены в 1933 году, а в 1936 году General Electric выпустила на рынок глифталевый цемент (сшитый полиэфир, полученный путем полимеризации этиленгликоля и фталевой кислоты). К концу 1930-е годы алкиды применялись в производстве быстропечатных красок, в эмульсионных красках и в сочетании с продуктами карбамидоформальдегидной конденсации в супербелых эмалях.

Эти покрытия на масляной основе доминировали в отрасли защитных покрытий в течение многих лет до 1941 года, когда компания Sherwin-Williams представила Super Kem-Tone, первую водоразбавляемую латексную краску для дома. В то время как алкидные краски на масляной основе обладали значительными эксплуатационными преимуществами, эти латексные краски на водной основе обеспечивали продукт с низким содержанием летучих органических соединений (ЛОС) и слабым запахом. Потребители, особенно домовладельцы, отдавали предпочтение простым в использовании продуктам на водной основе из-за их простоты применения, очистки водой с мылом и слабого запаха.

Первые алкидные краски вызывали две основные проблемы. Основная забота об окружающей среде была связана с органическими растворителями, используемыми для приготовления продукта. В алкидных покрытиях используются многочисленные растворители, включая уайт-спирит, толуол, ксилол и нефтяные дистилляты. Испарение этих растворителей как в процессе производства алкидной смолы, так и в процессах конечной сушки создавало серьезную экологическую проблему. В то время как лакокрасочная промышленность работала над снижением содержания летучих органических соединений, связанных с покрытиями, с 19В 40-х годах как федеральное агентство по охране окружающей среды США (EPA), так и многочисленные государственные природоохранные агентства начали регулировать содержание летучих органических соединений в процессах производства, нанесения и сушки красок. Национальные стандарты выбросов опасных загрязнителей воздуха устанавливают строгие правила выбросов, связанных с производством и использованием красок. Промышленность отреагировала инновационными составами, направленными на производство экологически чистых покрытий на алкидной основе с низким содержанием летучих органических соединений, обладающих высокими характеристиками традиционных составов.

Вторая проблема с этими красками на масляной основе связана с пигментами. В ранних версиях алкидных покрытий использовались пигменты и добавки на основе свинца. Свинцовые белила (PbCO ₃ ) ₂ Pb(OH) ₂ были идеальным маскирующим пигментом с высокой непрозрачностью. Свинец также улучшил другие эксплуатационные характеристики, такие как адгезия, водостойкость и гибкость, связанная с погодными условиями. К сожалению, токсическое воздействие свинца представляет значительный риск для здоровья работников лакокрасочной промышленности, профессиональных маляров и даже детей, которые проглатывают кусочки краски с обветренных, отслаивающихся поверхностей. Хотя Комиссия по безопасности потребительских товаров США запретила производство красок, содержащих свинец, с 27 февраля 19 г.78, риск для здоровья, связанный с красками, содержащими свинцовые пигменты, все еще существует в красках, произведенных и нанесенных до введения запрета. Все краски, произведенные после февраля 1978 года, содержат другие пигменты, в первую очередь гораздо более безопасный диоксид титана.

Методы нанесения

Алкидные краски относительно просты в использовании. Они поставляются на рынок в виде однокомпонентных продуктов, не требующих смешивания, кроме перемешивания перед использованием для обеспечения равномерного распределения пигментов и добавок. Большинство алкидных красок наносятся аппликатором, например кистью или валиком, или в виде аэрозольного баллончика. Метод нанесения аэрозоля может быть с помощью пистолета-распылителя со сжатым воздухом или с помощью аэрозольного баллончика.

При типичном применении следует использовать тонкие покрытия, чтобы обеспечить возможность окислительного отверждения. Толстые покрытия могут образовывать поверхностную пленку, оставляя незатвердевший жидкий компонент под поверхностью. Там, где желательны более толстые покрытия, рекомендуется наносить несколько тонких слоев, а не один толстый.

Время высыхания алкидного покрытия зависит от длины масла, типа масла и условий окружающей среды. Для коротких масляных алкидов, которые дают более твердую поверхность, для эффективной сушки обычно требуется тепло. (Чтобы узнать больше о времени высыхания краски, прочтите статью Когда краска сохнет?)

Хотя для разбавления краски можно использовать растворители, необходимо соблюдать осторожность, поскольку растворители влияют на вязкость и время высыхания покрытия.

При длительном хранении компоненты алкидной краски могут оседать, что приводит к неравномерному распределению компонентов краски. По этой причине рекомендуется упаковать краску в коробку перед использованием.

Как и для всех лакокрасочных материалов, наилучшие результаты достигаются при соблюдении инструкций на контейнере, поскольку эти инструкции специально разработаны производителем для рецептуры конкретного продукта.

Опасения по поводу использования алкидных покрытий

Алкидные покрытия и системы покрытий относительно легко смешиваются и наносятся кистью, распылением или другими способами. Благодаря простоте нанесения и относительно низкой стоимости, хорошему сохранению цвета, влагостойкости и коррозионной стойкости алкидные покрытия нашли широкое применение в качестве промышленных, морских, бытовых и архитектурных покрытий. (Ознакомьтесь с особыми соображениями по покрытиям для морских применений и морских платформ.) Однако существуют проблемы, о которых пользователь, спецификатор или специалист по нанесению должны знать при использовании алкидных покрытий. К ним относятся:

• Пигменты тяжелее смол и масел, входящих в состав краски, и часто оседают на дно емкости. Если такое осаждение происходит в течение длительного времени, частицы пигмента могут быть достаточно твердыми и их трудно диспергировать при обычном перемешивании.
• Нередки случаи, когда алкидные краски «слезают» при хранении в банках (контейнерах), образуя на поверхности полуокисленный частично высохший слой. Краска под кожей еще жидкая.
• Более длинные масляные алкидные покрытия могут потребовать значительного времени для высыхания и затвердевания. Известно, что алкидные грунтовки с длительным сроком службы, наносимые под последующие алкидные покрытия на мосты, остаются полужидкими и не высыхают в течение многих лет после нанесения. Поверхность покрытия не пригодна для ходьбы и при надавливании верхние слои могут отделиться от слоя грунтовки. Наоборот, более короткие масляные алкиды продолжают окисляться и затвердевать в течение всего срока службы, и если они подвергаются воздействию солнечного света и высоких температур, может возникнуть хрупкость и растрескивание.
• Сохранение цвета и блеска не так хороши, как у многих других покрытий, особенно акриловых, полисилоксанов и полиуретанов.
• Из-за наличия карбонилэфирных групп (-COO-) в алкидной смоле и входящих в ее состав маслах для алкидных смол не рекомендуется использовать погружение в воду.
• Алкидные и масляные краски не подходят для покрытия бетона, раствора или большинства цементных кирпичей. Это связано с тем, что щелочи в цементе разрушают масляную составляющую красок, в результате чего они размягчаются и становятся липкими после нанесения.
• Аналогично, алкидные и модифицированные маслом покрытия не считаются подходящими для использования поверх грунтовки с высоким содержанием цинка в большинстве случаев. Это связано с тем, что цинк во время коррозии образует гидроксид цинка и другие щелочные продукты коррозии, которые могут разрушать и омылять масло или алкидную смолу в покрытии.

Преимущества алкидных красок

Алкидные краски занимают доминирующее положение на рынке защитных покрытий с 1930-х годов. Хотя они конкурируют с покрытиями на водной основе, такими как латекс и акрил, их уникальные свойства по-прежнему делают их предпочтительным покрытием для многих применений. Они производят прочное, жесткое, высококачественное покрытие с отличными барьерными свойствами и водостойкостью. Их сильная адгезия почти к любой поверхности и их устойчивость к факторам окружающей среды делают их предпочтительным покрытием для машиностроения, архитектурных, промышленных и деревянных применений. Удобные рецептуры красок на алкидной основе позволяют наносить их без специального смесительного и сложного оборудования для нанесения. Большинство составов наносят кистью, валиком или аэрозольным распылителем.

Хотя они дороже латексных и акриловых красок, их эксплуатационные преимущества и простота нанесения позволили им сохранить значительный рынок. В то время как оригинальные составы на основе растворителей были оспорены на рынке из-за экологических ограничений, новые алкидные покрытия на водной основе и модифицированные алкидные покрытия обеспечивают высокие характеристики продуктов на основе растворителей с очень низким содержанием растворителя. Использование растительных масел, а не масел на нефтяной основе, также дает алкидам уникальную возможность стать экологичным продуктом.

Хотя когда-то казалось, что экологические проблемы алкидных красок на основе растворителей серьезно ограничивают использование и коммерческую жизнеспособность алкидных покрытий, промышленность отреагировала на это новыми продуктами на водной основе с низким содержанием летучих органических соединений, которые обеспечивают высокие характеристики масляных красок, в то же время решение экологических проблем, связанных со старыми традиционными покрытиями на основе растворителей. Благодаря этим достижениям алкидные покрытия останутся доминирующим игроком на рынке защитных покрытий.

***
Чтобы ознакомиться с полной и подробной статьей, а также с остальными авторитетными и надежными источниками информации, посетите веб-страницу здесь.

Реклама

Связанные термины

• Полиэфирная смола
• Пигмент
• Алкид
• Краска на латексной основе
• Смолистый материал

• Низкое содержание летучих органических соединений
• Состав
• Опасный загрязнитель воздуха
• Алкидная смола Short Oil
• Длинное масло алкидное

Поделиться этой статьей

Основы технологии алкидных смол

Поделитесь этой статьей:

Хотя алкидные смолы больше не являются самым массовым типом смол, используемых в покрытиях, они по-прежнему играют важную роль в лакокрасочной промышленности не только из-за своей универсальности, но и из-за того, что в них используется значительное количество возобновляемых материалов. Срок Алкид получают из спирта и кислоты. Алкиды получают реакцией конденсации между полиолами , двухосновными кислотами и жирными кислотами . Часть жирных кислот получена из растительного сырья и, таким образом, является возобновляемым ресурсом. Ключевые рабочие характеристики алкидов включают их способность обеспечивать улучшенное смачивание поверхности (за счет части субстратов и пигментов на основе жирных кислот на биологической основе) и более низкую стоимость (также в основном за счет части жирных кислот). Самый распространенный полиолы включают глицерин, пентаэритрит и триметилолпропан, тогда как наиболее широко используемыми двухосновными кислотами являются фталевый ангидрид и изофталевая кислота.

---

Ищете алкидную смолу для своего рецепта?

Prospector предлагает тысячи пластиковых материалов от мировых поставщиков. Найдите технические данные и запросите образцы прямо сейчас!

Поиск Алкидные смолы

---

Природные масла имеют форму триглицеридов. Триглицериды представляют собой триэфиры глицерина и жирных кислот. Триглицериды могут быть олифами, но многие из них таковыми не являются. Реакционная способность олиф с кислородом приводит к 1,4-диенам. Природные масла состоят из смесей смешанных триглицеридов с различными жирными кислотами в составе молекул глицеридов.

Некоторые из этих молекул глицеридов состоят из более высокого процентного содержания жирных кислот с большим количеством неконъюгированной ненасыщенности с диаллильными метиленовыми группами, что обеспечивает улучшенную способность к сушке. Например, линолевая кислота имеет одну активную диаллильную группу (-CH=CH-Ch3-CH=CH-), тогда как линоленовая кислота имеет две активные метиленовые группы. Кроме того, для увеличения скорости высыхания алкиды можно модифицировать винилтолуолом или стиролом для увеличения Tg и, таким образом, сокращения времени, необходимого для достижения заданной твердости. Если количество масла в алкиде превышает 60%, его называют длинномасляным алкидом. Если он составляет от 40 до 60%, он известен как среднемасляный алкид, а алкид менее 40 считается короткомасляным алкидом. Формула для расчета процентного содержания масла на основе количества жирных кислот выглядит следующим образом:

Помимо количества масла, а также выбора спиртовых и кислотных функциональных компонентов, тип масла оказывает сильное влияние на время высыхания и характеристики.

Жирные кислоты далее подразделяются на высушенные, полувысыхающие и невысыхающие . Несопряженные масла считаются высыхающими маслами, если их индекс высыхания, рассчитанный следующим образом, превышает 70. Чем выше содержание линоленовой и линолевой кислот, тем выше индекс высыхания:

Хотя скорость высыхания улучшается по мере увеличения % линоленовой кислоты, скорость пожелтения наружных белых покрытий также выше. Соответственно, алкиды с использованием сафлорового и подсолнечного масел обеспечивают улучшенную устойчивость к пожелтению в результате более низкого содержания в них линоленовой кислоты.

В дополнение к классификации алкидов по содержанию масла и типу присутствующих жирных кислот, алкиды также подразделяются на окисляющие и неокисляющие категории. Окисляющие алкиды сшиваются посредством сложного многоступенчатого механизма автоокисления, тогда как неокисляющие алкиды не сшиваются и, таким образом, являются термопластичными, если их доступные гидроксильные группы не сшиты аминопластом (термическое отверждение) или изоцианатным сшивающим агентом (отверждение при комнатной температуре).

Алкидные смолы получают тремя основными способами № :

В жирнокислотном процессе, где можно более точно контролировать состав получаемой смолы, ангидрид кислоты, полиол и ненасыщенная жирная кислота объединяются и варить вместе до тех пор, пока продукт не достигнет заданного уровня вязкости. Моноглицеридный процесс представляет собой двухэтапный процесс, в котором избыток глицерина используется в сочетании с ненасыщенным сырым растительным маслом для первой переэтерификации масла, а затем на втором этапе добавляется двухосновная кислота для образования алкида. В процессе ацидолиза триглицерид сначала вводят в реакцию с двухосновной кислотой для замены одной из групп жирных кислот, а затем на втором этапе добавляют полиол для образования алкидной смолы.

В рецептурной краске автоокисление окисляющих алкидов происходит медленно, если не катализировать, соответственно для ускорения отверждения добавляют соли металлов. Исторически наиболее широко используемыми осушителями являются маслорастворимые соли 2-этилгексановой кислоты или нафтеновой кислоты со свинцом, кобальтом, марганцем, цирконием и кальцием. Соли кобальта и марганца способствуют высыханию поверхности, тогда как свинец и цирконий способствуют высыханию насквозь. Осушители на основе свинца и кобальта имеют проблемы с токсичностью и в значительной степени были заменены менее токсичными осушителями. Соли кальция не проявляют большой каталитической активности, но используются для уменьшения количества поверхностных и сквозных сиккативов, а также для облегчения смачивания пигмента. В целом, следует провести ступенчатое исследование для оптимизации уровня осушителей, поскольку они не только способствуют отверждению, но и способствуют долговременному охрупчиванию, обесцвечиванию и чувствительности к влаге.

Алкиды универсальны и могут быть модифицированы, чтобы соответствовать различным применениям для использования в покрытиях, чтобы обеспечить низкое содержание летучих органических соединений или улучшенные характеристики. Например, алкиды с более высоким содержанием твердых веществ могут быть получены путем уменьшения отношения двухосновной кислоты к полиолу, использования более высокого процентного содержания масла или уменьшения молекулярно-массового распределения. Разбавляемые водой алкиды доступны в США и Европе и содержат очень мало летучих органических соединений или вообще не содержат их. В некоторых из этих алкидов используются поверхностно-активные вещества для повышения стабильности в воде, в то время как другие изготавливаются путем эмульгирования алкида в горячей воде с помощью эмульгатора. Алкиды на водной основе могут быть более чувствительны к гидролизу сложноэфирной связи. Гидролитическая стабильность может быть улучшена за счет использования акриловой оболочки с алкидным ядром. Наконец, uralkyds также известны как модифицированные маслом уретаны, поскольку они состоят из уретановой связи и масла. Их получают путем переэтерификации полиола и масла с образованием моноглицерида, а затем реагируют с меньшим, чем стехиометрическое, количеством диизоцианата. Уралкидс обладает отличной стойкостью к царапанию, истиранию, химическому воздействию и омылению и используется в качестве ремонтных красок и для нанесения на древесину, требующую этих свойств.

Дополнительную информацию о смолах и сырье на биологической основе можно найти на сайте www.ulprospector.com.

[1] Энциклопедия полимерных наноматериалов, Акронский университет, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2014

Взгляды, мнения и технические анализы, представленные здесь, принадлежат автору или рекламодателю и не обязательно совпадают с мнением ULProspector. ком или ул. Появление этого контента в Центре знаний UL Prospector не означает одобрения со стороны UL или ее дочерних компаний.

Весь контент защищен авторским правом и не может быть воспроизведен без предварительного разрешения UL или автора контента.

Содержимое доступно только в информационных и образовательных целях. Хотя редакторы этого сайта могут время от времени проверять точность его содержания, мы не несем ответственности за ошибки, допущенные автором, редакцией или любым другим участником.

UL не делает никаких заявлений и не дает гарантий в отношении точности, применимости, пригодности или полноты содержимого. UL не гарантирует производительность, эффективность или применимость сайтов, перечисленных или связанных с каким-либо контентом.

Поделитесь этой статьей:

Рональд Дж. Леварчик, президент и главный исполнительный директор Chemical Dynamics, LLC, привнес 40-летний опыт работы в индустрии красок и покрытий в качестве соавтора в Центре знаний Prospector. В качестве соавтора Рон пишет статьи на темы, актуальные для разработчиков рецептур в индустрии покрытий. Он также является консультантом системы поиска материалов Prospector, консультируя по вопросам, связанным с оптимизацией и организацией материалов в базе данных.

Компания Рона, Chemical Dynamics, LLC (www.chemicaldynamics.net), представляет собой фирму по производству красок и покрытий с полным спектром услуг, специализирующуюся на консалтинге и разработке продуктов, расположенную в Плимуте, штат Мичиган. С 2004 года он предоставляет консультации, разработку продуктов, исследования контрактов, технико-экономические обоснования, анализ видов отказов и многое другое для широкого круга клиентов, а также их поставщиков, заказчиков и специалистов по нанесению покрытий.

Он также работал адъюнкт-профессором-исследователем в Исследовательском институте покрытий Университета Восточного Мичигана. Таким образом, Рон получил субгрант от Министерства энергетики на разработку технологии энергосберегающих покрытий для архитектурных применений, а также гранты от частного сектора на разработку покрытий с низким потреблением энергии и низким содержанием летучих органических соединений. Он вел курсы по цвету и нанесению автомобильных финишных покрытий, катодному электропокрытию и обработке поверхности. Его опыт включает в себя покрытия для автомобилей, катушек, архитектурных, промышленных и отделочных покрытий.

Ранее Рон был вице-президентом по промышленным исследованиям и технологиям, а также глобальным директором по технологиям рулонных покрытий в BASF (Morton International). За время своего четырнадцатилетнего пребывания в компании он разработал инновационные коммерческие продукты для рулонных покрытий, в первую очередь для кровли, жилых, коммерческих и промышленных зданий, а также для промышленных и автомобильных применений. Он получил пятнадцать патентов на новые формулы смол и покрытий.

С 1974 по 19В 90 лет Рон занимал должности в Desoto, Inc. и PPG Industries. Он был удостоен двух наград в области исследований и разработок покрытий с использованием смол PVDF, разработал первое коммерческое автомобильное верхнее покрытие с высоким сухим остатком и получил 39 патентов США на различные разработанные им новые технологии. Он получил степень магистра физической органической химии в Университете Питтсбурга, а затем изучал науку о полимерах в Университете Карнеги-Меллона.

Рон живет в Брайтоне, штат Мичиган, со своей семьей. Свяжитесь с Роном по электронной почте или через веб-сайт его компании по адресу www.chemicaldynamics.net, чтобы узнать больше о его консультационных услугах…

v11i4 — Институт покрытий

 

Что происходит в Миссури S&T:

(ранее УМР)

Даты краткого курса

Предлагаем «Базовый состав покрытий» 22-26 сентября 2014 г. (осень 2014 г.) . Курс «Базовый состав» предназначен для новых специалистов в области покрытий. Он нацелен на компоненты покрытий (смола, пигменты, наполнители, растворители и добавки), испытания и спецификации, общий состав и методы производства. Базовая композиция — это прежде всего курс лекций с несколькими лабораторными демонстрациями.

Мы будем предлагать «Введение в состав краски» 19-23 мая 2014 г. ( весна 2014 г. ) и 20-24 октября 2014 г. (осень 2014 г.) . Этот курс предназначен для того, чтобы дать человеку фундаментальные знания о том, как подойти к начальной формуле и устранить ее. Курс включает в себя как лекционную, так и лабораторную работу.

Мы предлагаем курс «Введение в состав покрытий и их характеристики» 21-23 июля 2014 г. (лето 2014 г.) Курс, предназначенный для специалистов по новым покрытиям в таких областях, как продажи, маркетинг или производство. Курс был инициирован рядом сырьевых компаний и дистрибьюторов, запросивших курс в таком формате. Этот курс не настолько технический, как наши курсы «Основной состав покрытий» и «Введение в рецептуру краски». Курс «Введение в состав покрытий и технические характеристики» рассчитан на два с половиной дня, в ходе которых будут обсуждаться типы покрытий, базовый состав покрытий, а также тесты и спецификации, используемые в отрасли. Этот курс позволит участнику получить основы, необходимые для работы в этой отрасли и для более четкого общения 9. 0005

Для получения дополнительной информации посетите наш веб-сайт по адресу http://coatings.mst.edu и для регистрации свяжитесь с нами по адресу [email protected] или позвоните по телефону 573-341-4419. **Эти курсы проводятся в кампусе Rolla**

---

Краткий онлайн-курс

Мы предлагаем краткий онлайн-курс «Введение в системы покрытий». Этот курс предназначен для OEM-компаний автомобильного и авиационного типа. Этот семинар для самостоятельного обучения будет охватывать систему окраски от состава красок до оценки сухой пленки. Будут обсуждаться пигменты, смолы, растворители и добавки, включая их влияние на характеристики покрытий. Измерение цвета, профиль поверхности и другие критерии оценки будут связаны с составом. Важность подготовки поверхности и других производственных критериев покажет сложность системы и важность каждого шага.

Мы предлагаем краткий онлайн-курс «Дефекты поверхности: устранение загрязнений, вызванных человеком и технологическими процессами». В этом курсе рассматриваются многие вопросы предотвращения и сведения к минимуму дефектов. Курс охватывает дефекты, вызванные процессом нанесения покрытий, а также проблемы, связанные с человеческим фактором, включая причины, связанные с продуктами личной гигиены. Обсуждаются некоторые поверхностные дефекты — от основных принципов до реальных автомобильных и авиационных примеров. Очень практический подход этого курса в значительной степени поможет персоналу, участвующему в покрасочных работах, уменьшить количество проблем и систематически подходить к ним.

---

Вкладка «Занятость»

      Мы открыли раздел трудоустройства для наших студентов и компаний. У нас есть секция для работы на полный рабочий день, секция для стажеров/сотрудников, а также секция для выпускников и выпускников. Пожалуйста, ознакомьтесь с нашим разделом о трудоустройстве на нашем веб-сайте. Если вы хотите разместить вакансию в списке, свяжитесь с нами по телефону (573) 341-4419 или напишите по электронной почте: svgwcc@mst. edu . Вы также можете написать нам в Missouri S&T Coatings Institute, BOM #2, 651 W. 13th St., Rolla, MO 65409.-1020. Наш веб-сайт http://coatings.mst.edu

 

---

Технические знания о покрытиях Наука

Осушители для алкидной смолы

Кэтрин Хэнкок, дипломированный научный сотрудник Миссурийского научно-технического института покрытий

Введение

Алкидные смолы

потеряли некоторую популярность из-за экологических норм, но по-прежнему остаются основным средством в лакокрасочной промышленности. Нормы VOC привели к исследовательским усилиям по улучшению водорастворимых алкидных красок, где алкидная смола эмульгируется в воде вместо растворителя. Несмотря на то, что водоразбавляемые алкидные краски завоевали популярность, использование алкидных красок на основе растворителей по-прежнему имеет много явных преимуществ, например: более низкая стоимость, простота нанесения, широкое применение и стойкость к высыханию в неблагоприятных условиях, а также более высокий уровень производительности на проблемных участках. подложки, такие как сильно окрашенные или покрытые порошком поверхности. ¹ Эти преимущества вызвали исследовательский интерес к алкидным краскам с высоким содержанием нелетучих компонентов, позволяющим снизить выбросы летучих органических соединений.

Другой причиной для беспокойства являются катализаторы, используемые в качестве осушителей алкидной смолы. На сегодняшний день наиболее распространенные и доступные катализаторы содержат комплексы кобальта. Наряду с кобальтом также широко используются марганец, железо, цирконий, кальций и цинк. Было обнаружено, что кобальт, как и свинец, токсичен для окружающей среды, и его использование должно быть сведено к минимуму. ³ Токсичность побудила исследователей искать осушители, не содержащие кобальт. Важно понимать назначение осушителя и значение кобальта как металлического катализатора в алкидных смолах, чтобы можно было использовать новые, более качественные и безопасные осушители.

Сушка алкидных смол

Алкидные смолы можно разделить на окисляющие и неокисляющие. Неокисляющие алкиды используются неохотно, и их постепенно заменяют другими альтернативами. Окисляющие алкидные смолы можно рассматривать как синтетические олифы.

 

Рис. 1. Упрощенная структура алкида, изготовленного из фталевого ангидрида, глицерина и линолевой кислоты.

 

Окисляющие алкидные смолы представляют собой сложные полиэфиры одного или нескольких полиолов, одной или нескольких двухосновных кислот и жирных кислот из одного или нескольких высыхающих или полувысыхающих масел. ³  

Как и высыхающие масла, алкидные смолы катализируются с использованием первичных, вторичных и вспомогательных сиккативов.

 

Таблица 1 Классификация металлокомплексных осушителей. ³

 

Классификация металлокомплексов в Таблице 1 делит металлы по их соответствующим функциям. Первичные осушители являются катализаторами автоокисления и их важнейшей функцией является разложение гидропероксидов. Эти металлы важны из-за их способности иметь некоторую стабильность в двух валентностях, которые разделены всего одним электроном. Многие переходные металлы предпочитают менять валентность электронных пар. В частности, кобальт является лучшим переходным металлом для одноэлектронного окисления Co ^II или Co ^III . Другие комплексы первичных металлов в таблице 1 также подвергаются одноэлектронному окислению, но все они могут подвергаться двухэлектронному окислению, например, Mn ^II → Mn ^III → Mn ^IV . Первичные осушители считаются «верхними/поверхностными» осушителями, и их использование по отдельности часто может привести к образованию складок из-за неравномерного сшивания. ⁴ Для предотвращения дефектов покрытия первичные сиккативы обычно сопровождаются «сквозным» сиккативом или вторичным сиккативом, а затем при необходимости можно использовать вспомогательный сиккатив.

            Механизмы сушки алкида в основном сосредоточены на химии производства радикалов, поскольку они облегчают как окисление, так и реакции сшивания в процессе сушки. ⁵ Возможные и принятые механизмы свободнорадикального цепного механизма обычно цитируются и подробно обсуждаются в литературе в три этапа: инициация, распространение и прекращение. ^1,4,5,6   В этой статье не будет подробно обсуждаться механизм, вовлеченный в процесс сушки алкидной сушки, а вместо этого будет рассмотрена роль металлических катализаторов, особенно кобальта. Предлагаемое окисление алкидных смол кобальтовым катализатором показано ниже на рис. 2

‌Роль катализатора была предложена как: ⁶

я. Дезактивация природных окислителей.

ii. Ускорение поглощения кислорода и образования перекиси за счет каталитического действия.

III. Кобальтовые катализаторы реагируют с молекулярным кислородом или гидропероксидами с образованием активных частиц, которые катализируют реакции окисления.

ив. Многовалентные металлы действуют как переносчики кислорода из-за их восприимчивости к окислительно-восстановительным реакциям. Гидропероксиды (ROOH) разлагаются на RO• и ROO• при таком каталитическом воздействии. ⁶

История сушилок‌

            Соединения металлов, используемые в качестве осушителей, появились 4000 лет назад, когда египтяне использовали олифы. Основные достижения в технологии сушки произошли в 1920-х годах с открытием нафтенатов металлов. На рис. 3 показан общий состав смеси компонентов в кобальт-нафтенатной сушилке. Следующими сиккативами, получившими популярность, были октаноаты или монокарбоновые кислоты. И нафтенаты металлов, и октаноаты металлов легко доступны в продаже у таких производителей, как OM Group и ARC Chemicals. Были разработаны другие катализаторы, улучшающие нафтенаты металлов с изононановой кислотой, гептановой кислотой и версатовой кислотой, которые обеспечивают более однородный, более бледный цвет и имеют меньший запах. Катализаторы на основе карбоксилата кобальта являются наиболее эффективными и коммерчески доступными осушителями для алкидных покрытий, но обычно нельзя использовать отдельно в покрытии. В общем и целом, кобальтовые катализаторы должны быть нанесены на вторичный или вспомогательный осушитель и могут дополнительно улучшаться с помощью осушителей-ускорителей, которые, по-видимому, повышают активность металлов по отношению к разложению пероксидов.

                                      
‌ Может ли что-нибудь сравниться с кобальтом?

            Хотя было бы здорово устранить зависимость от переходных металлов в катализаторах, основное внимание в исследованиях уделяется снижению потребности в кобальте. Комплексы марганца, ванадия и железа были созданы в надежде конкурировать на рынке, зависящем от кобальта.

            Одной из наиболее многообещающих изученных осушающих систем был комплекс марганца, Mn ^III ацетилацетонат, [Mn(acac) ₃ ] Э. Боумана и Р. ван Горкума. ⁷ Прочность этого комплекса марганца контролировали по окислительной сшивке этиллинолеата (ЭЛ). Основываясь на результатах FTIR, группа обнаружила, что [Mn(acac) ₃ ] катализирует окисление EL с разумной скоростью. [Mn(acac) ₃ ]/bpy также изучали, и было обнаружено, что он имеет более высокую скорость окисления, чем [Mn(acac) ₃ ]. К сожалению, в реальных алкидных системах комплекс [Mn(acac) ₃ ]/bpy оказался слишком активным. Если катализатор слишком активен, «реакции автоокисления дают преимущественно алкоксильные радикалы, что приводит к меньшей олигермизации». ⁷ Группа пришла к выводу, что [Mn(acac) ₃ ] работает лучше, чем обычные марганцевые осушители, и может быть хорошей заменой катализаторам на основе металлического кобальта.

            Соли ванадия были изучены в качестве сиккативов для алкидных красок O. Lefebvre et. др. Одной из предложенных солей был ванадилбис(ацетилацетонат). ⁸ Традиционно для сушки алкидных красок используют как кобальтовый (быстрый), так и марганцевый (медленный) сиккатив. Целью исследования было создание осушителя, который решал бы потребность в двухкомпонентной системе.

Соли ванадия оказались успешными, так как наблюдалось время высыхания 1,5-2 часа. ⁸

           

Другая группа обнаружила, что катализаторы на основе железа в сочетании с аскорбиновой кислотой или пальмитатом аскорбиновой кислоты являются возможными заменителями первичных осушителей на основе металлического кобальта. ⁶ Установлено также, что комплексы железа, марганца и других металлов, замещенные лигандами саленового типа (рис. 5), повышают растворимость в красках нетополя.

 

            Другой вариант алкидных смол, не содержащих кобальта, основан на рецептуре с высоким содержанием твердых частиц. П. Клаасен и Р.П.К. ван дер Леув обнаружили, что тиол-еновая химия может использоваться для улучшения высыхания алкидных красок в неблагоприятных условиях. ⁹ Тиоленовая химия была наиболее успешной при использовании инициатора радиального источника. В идеале следует использовать кобальт, но оказалось, что комплексы ванадилацетилацетоната также эффективны.

Вывод

            Кобальтовые осушители по-прежнему являются основными катализаторами, используемыми в лакокрасочной промышленности, и это вряд ли изменится, пока не будут введены более строгие ограничения на использование кобальта. Комплексы марганца достигли эффективности кобальтовых осушителей, но стоимость и доступность остаются проблемой. По мере того, как ограничения на кобальт увеличиваются, будут проводиться исследования других вариантов, таких как более качественные алкидные эмульсии.

Ссылки

(1) Горкум Р. и Боуман Э., «Окислительная сушка алкидной краски, катализируемая комплексами металлов», Обзоры координационной химии ., 249, 17-18, (2005).

(2) Bucher, J.R., Hailey, J.R., Roycroft, J.R., Haseman, J.K., Sills, R.C., Grumbein, S.L., Mellick, P.W., and Chou, B.J., Toxicology Science 49 (1999), p. 56.

(3) Викс З.В., Джонс Ф.Н., Паппас С.П. и Викс Д.А., Органические покрытия: наука и Технология . Уайли (2007).

(4) Лундберг В.О., Гринавальд Ф.М., Скофилд Ф. и Фитцджеральд Э.Г., «Групповое обсуждение механизма действия осушителя», Ind. Eng. хим., 46, 570, (1954).

(5)  Маллегол, Дж., Барри, А.