1.Полиэтилен

П олиэтилен (ПЭ). Получают радикальной или ионно-координационной полимеризацией. Радикальную полимеризацию этилена осуществляют при 180200С и давлении 200300 МПа. Инициатор – молекулярный кислород. Образование активных свободных радикалов происходит по схеме

П ри этом должен образоваться линейный насыщенный полимер следующей формулы:

Однако жесткие условия процесса обуславливают высокую долю реакции передачи цепи, приводящей к образованию разветвленных макромолекул, содержащих некоторое число двойных связей.

Полиэтилен радикальной полимеризации «высокого давления» или «низкой плотности» имеет разветвленное строение, молекулярную массу 1900050000. Плотность 910930 кгм³, степень кристалличности не более 65%, температура плавления 105125С.

Полимеризация этилена по ионно-коодинационному механизму на катализаторах ЦиглераНатта идет при невысоком давлении (0,20,5 МПа) и температурах до 80С. Процесс осуществляют в среде углеводородов в присутствии каталитической системы, состоящей из TiCl₄ и AlCl₃. Полиэтилен образуется в виде очень мелкодисперсного порошка, набухающего в реакционной среде. Молекулярная масса до 310⁶, так как отсутствуют реакции обрыва цепи диспропорционированием, плотность 950960 кгм³.

Разработан также способ полимеризации этилена при среднем давлении (48Мпа), температуре 130170С в присутствии оксидов металлов переменной валентности, например оксидов хрома, нанесенных на алюмосиликат. По свойствам этот ПЭ сходен с ПЭ низкого давления.

В лакокрасочной промышленности ПЭ применяют для получения термопластичных покрытий. При комнатной температуре ПЭ не растворяется в органических растворителях, лишь при 70С он начинает набухать, а затем и растворяться в ароматических и хлорированных углеводородах. Однако при охлаждении ПЭ выпадает из них в виде порошка. Поэтому, как пленкообразователь ПЭ используют только для получения порошковых лакокрасочных материалов и органодисперсий.

Для получения порошковых материалов применяют ПЭ высокого давления. Из-за невысокой молекулярной массы и относительно низкой температуры плавления порошки ПЭ за счет сплавления частиц легко образуют сплошные покрытия в результате термообработки при 170180С. В состав композиций обязательно вводят термо- и светостабилизаторы (фенил--нафтиламин). Покрытия обладают хорошими физико-механическими, антикоррозионными и электроизоляционными свойствами.

Недостатокневысокая адгезия и повышенная склонность к растрескиванию при эксплуатации.

2.Пленкообразователи на основе растительных масел

Масла добывают из семян и плодов растений. Пищевые масла: подсолнечное, соевое, хлопковое и др. Большинство масел – касторовое, рыжиковое, тунговое, льняное и другие – имеют техническое назначение.

Льняное масло – получают из семян льна, в семенах его 3045%. Подсолнечное масло – из семян подсолнуха. Содержание масла 2035%. Тунговое масло – из плодов тунгового дерева (субтропическое растение). Содержание масла до 50%. Плоды и само масло ядовиты. Касторовое масло – добывают из семян клещевины (тропическое и субтропическое растение). Содержание масла до 45%.

Масло из семян извлекают прессованием или экстракцией гексаном, трихлорэтиленом с последующей их отгонкой. Растительные масла используются для изготовления олиф и густотертых красок, которые разводят олифами перед нанесением. Много масел идет на получение алкидов (жирные кислоты, содержащиеся в них, являются модификаторами). Удельный расход масел, особенно пищевых, непрерывно снижается.

Растительные масла – это полные эфиры глицерина и жирных кислот, преимущественно ненасыщенных.

Ж иры  это триглицериды, в основном, насыщенных жирных кислот, но они в современном лакокрасочном производстве почти не используются.

Строение растительных масел:

Здесь R, R`, R``  углеводородная часть различных высших жирных кислот.

Содержание тех или иных кислот определяется природой масла. Кислоты, входящие в состав масел, могут быть одноосновными, нормального строения, с четным числом углеродных атомов (преимущественно С₁₈).

Из насыщенных кислот в растительных маслах наиболее часто встречаются:

 миристиновая С₁₄Н₂₈О₂;  пальмитиновая С₁₆Н₃₂О₂;  стеариновая С₁₈Н₃₆О₂.

И з ненасыщенных:

 олеиновая С₁₈Н₃₄О₂

 линолевая С₁₈Н₃₂О₂

 рицинолевая С₁₈Н₃₄О₃

 элеостеариновая С₁₈Н₃₀О₂

У большинства этих кислот ненасыщенные связи в ацильном остатке обычно начинаются с девятого углеродного атома (карбоксильная группа соответствует первому углеродному атому).

Свойства кислот зависят от молекулярной массы, непредельности, положения двойных связей, стереоизомерии, а также наличия и расположения других функциональных групп.

В льняном масле кислоты в основном характеризуются цис-, а в тунговом – транс-конфигурацией. Цис-форма более химически активна. Температура плавления олеиновой кислоты (цис-изомера) равна 14С, а ее транс-формы (элаидиновая кислота) – 44,5С.

Линолевая и элеостеариновая кислоты имеют одинаковый состав и непредельность. Но они различны по химическим и физическим свойствам: элеостеариновая кислота содержит сопряженные двойные связи, а линолевая – несопряженные.

Наиболее важным химическим свойством непредельных жирных кислот является способность к реакциям присоединения, окисления и полимеризации. Жирные кислоты растительных масел при взаимодействии с окислами и гидратами окислов металлов образуют соответствующие соли. Соли ненасыщенных кислот поливалентных металлов имеют более низкие температуры плавления, чем соли щелочных металлов: температура плавления олеата свинца, например, равна 80С, а олеата натрия  222С.