ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сннтез алкидов и условия его проведения из "Технология алкидных смол" Алкиды представляют собой сравнительно высоковязкие продукты поликонденсации многоосновных кислот, многоатомных спиртов и жирных кислот растительных масел. Теоретически любые одно- или многоосновные кислоты и многоатомные спирты могут быть использованы для синтеза алкидов. Однако промышленное применение нашли только те из них, которые экономичны и обеспечивают получение смол с оптимальными пленкообразующими свойствами. Для производства алкидов используются как растительные масла, представляющие собой эфиры жирных кислот и глицерина, так и свободные жирные кислоты.-При использовании в качестве сырья жирных кислот могут быть применены любые многоатомные спирты или их смеси это позволяет избежать присутствия в рецептуре смолы глицерина, входящего в состав растительных масел, и получать смолы с улучшенными свойствами. Помимо индивидуальных жирных кислот могут быть применены также специально подготовленные смеси жирных кислот растительных масел. Например, из растительных масел могут быть удалены такие нежелательные кислоты, как линоленовая, вызывающая пожелтение, или пальмитиновая и стеариновая, образующие с окисью цинка нерастворимые мыла. Кроме жирных кислот растительных масел одноосновными кислотами могут служить канифоль, жирные кислоты таллового масла, а также бензойная, пелар-гоновая, 2-этилгексановая и другие кислоты. [c.11] При использовании жирных кислот можно точно проконтролировать порядок загрузки компонентов и обеспечить получение алкидов с заданной структурой, повышенной вязкостью, повышенной скоростью отверждения, улучшенным блёском и удлиненным сроком службы. [c.11] Однако жирные кислоты дороже масел, вызывают коррозию емкостей для хранения и более подвержены окислению и потемнению в процессе хранения. Кроме того, относительно высокая температура застывания отдельных жирных кислот вызывает необходимость устройства обогреваемых хранилищ для обеспечения возможности загрузки таких кислот в зимнее время. [c.12] Наиболее широко применяемые сырьевые материалы для производства алкидов приведены в Приложении. [c.12] Жирность алкида. Под этим термином обычно понимают содержание (в вес. %) масла в готовой смоле. [c.12] В данной книге под жирностью понимается содержание масла в загрузочной рецептуре смолы. Эта жирность несколько ниже жирности, рассчитанной на массу готового алкида, что обусловлено потерями выделяющихся в процессе синтеза побочных продуктов, главным образом реакционной воды. [c.12] Избыток гидроксильных групп. Рецептуры алкидов обычно предусматривают избыток многоатомного спирта. Избыток многоосновной кислоты противопоказан, так как алкиды, содержащие свободные карбоксильные группы, нельзя применять в сочетании с пигментами основного характера, например с окисью цинка. Исключением являются лишь очень жирные смолы для которых могут применяться стехиометрические соотношения гидроксильных и карбоксильных эквивалентов. [c.12] Теоретически при любой рецептуре алкида можно достигнуть одной и той же конечной равновесной структуры смолы, независимо от порядка загрузки компонентов, но в действительности это не так. [c.12] Опытным технологам хорошо известно влияние порядка загрузки компонентов, и они используют это эффективное средство для пол учения смол требуемого строения. Например, при изготовлении алкидов на маслах синтез проводят в две стадии, первой из которых является получение моноглицеридов жирных кислот путем алкоголи-за масел многоатомными спиртами. [c.13] При изготовлении алкидов на жирных кислотах поря-док загрузки компонентов также весьма суш,ественен. Например, для получения высокомолекулярного алкида, преимущественно линейного строения, проводят двухступенчатый синтез , при котором на первой стадии в реакционную смесь вводят от 40 до 90% требуемого количества жирных кислот. Уменьшение количества вводимых на первой стадии жирных кислот (обрывателей цепи) способствует повышению молекулярного веса смолы. Алкиды, полученные этим способом, светлее и отличаются большей вязкостью. Такие алкиды быстрее высыхают и образуют эластичные пленки с лучшей адгезией и повышенной стойкостью к моющим средствам и щелочным растворам. Однако более позднее исследование не подтвердило указанных выше преимуществ для всех случаев отмечено, что данный способ дает хорошие результаты при синтезе алкидов на жирных кислотах таллового масла. [c.13] Определенные отличия в свойствах наблюдаются между алкидами, идентичными по составу, но полученными алкоголизом или жирнокислотным методом. Это объясняется различием в реакционной способности гидроксильных и карбоксильных групп в зависимости от их расположения в реагирующей молекуле . Так, например, первая карбоксильная группа фталевого ангидрида легко взаимодействует как с первичными, так и вторичными гидроксильными группами глицерина, тогда как карбоксильная группа образовавшегося моноэфира медленнее вступает во взаимодействие с первичными гидроксильными группами глицерина и очень трудно — со вторичными. Карбоксильные группы жирных кислот умеренно быстро реагируют с первичными гидроксильными группами глицерина и медленно — со вторичными. [c.13] Структуры алкидов, получаемых обоими способами, схематически показаны на рис. 1-1. [c.14] При синтезе алкидов по жирнокислотному способу сравнительно быстро достигаются низкие значения кислотных чисел, а получаемые смолы ограниченно совмещаются с алифатическими растворителями и образуют пленки с большей твердостью без отлипа . При синтезе алкидов способом алкоголиза нарастание вязкости и желатинизация происходят при несколько более высоких кислотных числах, чем по жирнокислотному способу. Получаемая алкидная смола лучше совмещается с алифатическими растворителями и образует более мягкие пленки с остаточным отлипом . [c.14] При синтезе алкидов на маслах применяют не только алкоголиз, но и ацидолиз масел (в частности, при получении смол на основе изофталевой или терефталевой кис-лот о). Ацидолиз масел неприменим при использовании фталевого ангидрида, так как вследствие необходимости работы под давлением значительно усложняется конструкция реакционной аппаратуры. Реакции алкоголиза и ацидолиза проводят без растворителя. Полиэтерифика-цию можно проводить как в среде растворителя (азеотроп-ный метод), так и без него (метод сплавления). При использовании растворителя количество его составляет 5—10 объемн. %, причем желательно, чтобы его температура кипения была на 20—40 °С ниже температуры синтеза алкида. [c.14] При азеотропном методе достигается более полное удаление реакционной воды, облегчаются регулирование температуры и контроль вязкости смолы, обеспечивается получение более однородного алкида, исключается возможность желатинизации. Кроме того, сокращаются потери фталевого ангидрида, при этом можно повысить выход смол и облегчить очистку реактора. [c.14] Однако несмотря на указанные преимущества азео-тропного метода, большее распространение получил метод сплавления, особенно при получении алкидов на основе изофталевой кислоты. Этот метод более прост в конструктивном оформлении и при обслуживании и требует меньших затрат тепла. [c.16] Вернуться к основной статье