книги из ГПНТБ / Березин, Борис Иванович. Полиграфические материалы учебник для учащихся полиграфических техникумов

п СН-СН2 4- mCH2=CH-CN

стирол акрилонитрил

CN

сополимер стирола с акрилонитрилом

Типографский шрифт из сополимера стирола с акрилонит­ рилом может многократно переливаться.

§ 56. КОНДЕНСАЦИОННЫЕ СИНТЕТИЧЕСКИЕ СМОЛЫ

Фенольно-альдегидные смолы получаются из фенола и фор­ мальдегида, причем в процессе конденсации смол, как уже ука­

зывалось, сперва образуются фенолоспирты, которые затем кон­ денсируются в смолы.

В зависимости от соотношения фенола и формальдегида, температуры процесса смолообразования, выбора катализатора, а также от различных добавок получают большое количество фенольно-альдегидных смол с различными свойствами: они мо­ гут быть новолачными — термопластичными и резольными — термореактивными. Фенольно-альдегидные смолы могут иметь различную растворимость в органических растворителях: одни смолы хорошо растворяются в спирте и не растворяются в масле и в толуоле, другие, наоборот, хорошо растворяются в масле и в толуоле, но не растворяются в спирте и бензине, третьи —хоро­ шо растворяются в масле, толуоле и бензине и не растворяются в спирте и т. д. Таким образом, фенольно-альдегидные смолы

делятся на спирторастворимые, маслорастворимые, бензинорас­ творимые и т. д.

Смола новолачного типа —идитол— получается, когда на мо­ лекулу фенола берется молекула формальдегида с таким расче­ том, чтобы получался одноатомный фенолоспирт и соответствен­ но этому^при последующей конденсации — молекулы термопла­

стической смолы линейного строения. Конденсация ведется с кислым катализатором.

Идитол — желтоватая, почти бесцветная смола с характер­ ным запахом фенола, хорошо растворимая в спирте и в ацетоне. Применяется для изготовления красок глубокой печати и в про­ изводстве спиртовых лаков для лакирования печатной продук­ ции. Но лаки, изготовленные из идитола, имеют низкую светопрочность, они темнеют на свету из-за присутствия в смоле не­ которого количества свободного фенола. Идитол не растворяет­ ся в маслах, каменноугольных растворителях (толуол, ксилол) и в бензине. Поэтому он непригоден для изготовления бензино­ вых и толуольных красок глубокой печати.

Для того чтобы придать фенольно-альдегидной смоле новолачного типа способность растворяться в маслах, каменноуголь­ ных растворителях и скипидаре, реакцию конденсации смолы проводят с участием канифоли; в заключительной стадии про­ цесса кислотные (карбоксильные) группы канифоли эфизируют глицерином или пентаэритритом. Такие смолы, получаемые из фенола, формалина, канифоли и глицерина или пентаэритрита, называются искусственными копалами. Искусственные копалы имеют температуру плавления около 125°, они хорошо растворя­ ются в толуоле, ксилоле, маслах и применяются для изготовле­ ния толуольных красок глубокой печати.

Если вместо фенола брать паратретичный бутилфенол, то

получаются смолы с линейным строением молекулы, потому что в этом случае исключена возможность получения двухатомного фенолоспирта. Эти смолы хорошо растворяются в маслах и бен­ зине. Они изготовляются без применения канифоли и глицерина п поэтому называются 100%-ными фенольно-альдегидными

смолами.

100%-ные фенольно-альдегидные смолы из паратретичного бутилфенола и формальдегида, например смола № 101, приме­ няются для изготовления бензиновых красок глубокой печати и

офсетных и типографских красок.

Резольные (термореактивные) фенольно-альдегидные смолы получаются в том случае, если количество формалина будет до­ статочным для образования двухатомных фенолоспиртов, при конденсации которых образуется в качестве конечного продукта смола с трехмерным строением молекулы. Обычно конденсацию не доводят до такой степени, и получаемая смола способна рас­ творяться в органических растворителях (например, в спирте) и плавиться при нагревании, что необходимо для изготовления фе- нольно-альдегидных пластических масс и бакелитового спирто­

В отличие от смолы типа капрон, в смоле типа анид амидны­ ми связями поочередно соединены звенья, состоящие из четырех или шести метиленовых групп.

Полиамидная смола типа анид получается конденсацией так называемой АГ-соли, остаток которой и является элементарным звеном молекулярной цепи этой смолы.

По химическому строению и физическим свойствам полиа­ мидные смолы больше всего похожи на строение и свойства на­

и образовывать таким образом очень прочные волокна.

Волокна из полиамидных смол применяются взамен хлопча­ тобумажных ниток для сшивания книг и брошюр. Ткани типа капрон и анид применяются для затяжки декелей печатных рота­ ционных машин в целях устранения перетискивания краски на поверхность декеля и отмарывания оборотной стороны оттисков. Эти ткани применяются также для декоративной отделки книг и альбомов. Полиамидные смолы типа капрон и анид применя­ ются также для отливки различных деталей машин, так как де­ тали из этих смол имеют большую механическую прочность и надежны в работе.

Для полиамидной смолы типа капрон характерны бесцвет­ ность, прозрачность, высокая механическая прочность, нераство­ римость в обычных растворителях, температура плавления око­ ло 215°.

Для полиамидной смолы типа анид характерна еще боль­ шая механическая прочность и более высокая температура плав­ ления, достигающая 255°.

Если изготовление синтетического полимера производить из смеси капролактама и АГ-соли, то получается полиамидная смо­ ла, хорошо растворимая в спирте, выпускаемая под маркой ПФ-54. Спирторастворимую полиамидную смолу применяют для изготовления различного рода спиртовых лаков, а также для из­ готовления типографских печатных форм, выдерживающих ти­ ражи более миллиона оттисков. В этом случае используется свойство полиамидных смол становиться светочувствительными при добавлении к ним двухромовокислых солей. Пластины из полиамидных смол с добавлением двухромовокислых солей экс­ понируют под негативом. Те участки пластины, на которые по­ действовал свет, задубливаются, и смола становится нераство­ римой в спирте. Далее следует растворение смолы на незадубленных светом участках и получение вымывного рельефа, кото­ рый и используется в качестве типографской печатной .формы. О применении полиамидов в копировальных слоях см. § 66.

Меламино-альдегидные смолы. Конденсацией меламина с формальдегидом при нагревании получаются водорастворимые смолы сложного строения, способные при дальнейшем нагре­ вании в присутствии кислоты (катализатор) переходить в не­ плавкое нерастворимое состояние, характерное для окончатель­ ной стадии конденсации меламино-альдегидной смолы.

NH2

I

Несколько звеньев структуры меламино-альдегидной смолы, окончательно затвердевшей

Водорастворимые меламино-альдегидные смолы (начальная стадия конденсации) применяются для проклейки офсетных и обложечных видов бумаги (см. § 11).

Меламино-альдегидные смолы способны окрашиваться основ­ ными красителями и приобретать исключительно яркие окраски вследствие яркости основных красителей и люминесцирующих свойств как самой смолы, так особенно продуктов ее взаимодейст­

184 Поли-графические материалы

вия с основными красителями. Под ультрафиолетовым облуче­

нием окрашенные меламино-альдегидные смолы показывают яркое свечение.

В мелкораздробленном виде эти окрашенные смолы исполь­ зуются в качестве чрезвычайно ярких люминесцирующих пиг­ ментов в красках для различного рода плакатов, афиш, обложек и декоративных работ, а также используются в оформлении театральных постановок. Краски из подобного рода люминесци­ рующих пигментов отличаются высокой степенью прозрачности и при нанесении тонкими слоями не выявляют своих полезных свойств. Поэтому краски из люминесцирующих пигментов в виде окрашенных меламино-альдегидных смол наносятся на по­ верхность бумаги и т. п. материала посредством шелкотрафа­ ретной печати слоем толщиной 40—60 микронов.

Алкидные смолы образуются в результате реакции между многоатомными спиртами и двухосновными кислотами, напри­ мер между глицерином или пентаэритритом и фталевой кис­ лотой.

Из числа алкидных смол наибольшее практическое приме­ нение нашли глифталевые и пентафталевые смолы. Слово глиф-

талевые образовано из начальных слогов слов глицерин и фта­ левая кислота, слово пентафталевые — из начальных слогов слов «пентаэритрит» и «фталевая кислота».

Механизм образования алкидных смол можно показать сле­ дующей схемой:

Учитывая, что в образовании сложных эфиров могут участ­ вовать все гидроксильные группы глицерина, образуя простран­ ственную решетку, строение молекулы алкидной смолы можно представить в виде следующей схемы:

Заказ № 443

гидрида, плохо растворяются в маслах и органических раство­ рителях, а полученные таким образом связующие вещества не имеют нужных печатных свойств. Поэтому алкидные смолы, предназначенные для изготовления печатных красок, в целях улучшения их качества изготовляют с участием растительных масел или жирных и смоляных кислот. Такие смолы называются модифицированными алкидными смолами. Обычно при изготов­ лении алкидных смол на заводах печатных красок вводят такое количество растительных масел или жирных кислот, например 60—70%, что образуется не хрупкая смола, а тягучая и вязкая жидкость, вполне пригодная без какой-либо дополнительной об­ работки к применению в качестве связующих веществ типограф­ ских и офсетных красок. Такие смолы носят название синтети­ ческих алкидных олиф, их состав и свойства рассматриваются в § 94.

Алкидные твердые смолы, модифицированные канифолью, могут применяться для изготовления связующих веществ — ла­ ков для красок глубокой печати. Ценным свойством красок из алкидных смол является их исключительно высокая адгезия,

фикаторы, например дибутилфталат, трикрезилфосфат и др. Пластификаторами называются такие вещества, которые, будучи добавлены в небольших количествах к смолам, пластическим массам, краскам и др., устраняют их хрупкость, повышают эла­ стичность. Так, эластичность нитроцеллюлозной пленки ледерина

ских смол. Пластические массы способны под действием нагре­ вания и давления размягчаться, становиться пластичными и при­ нимать требуемую форму, а затем в результате дальнейшего нагревания или охлаждения затвердевать и сохранять придан­ ную им форму. Пластические массы перерабатываются в изде­ лия способами литья под давлением и прессования.