3.2 Дегти

Данные органические вяжущие вещества преимущественно жидкости. Их получают конденсацией летучих веществ при сухой перегонке твердых топлив. Дегти – высокомолекулярные, преимущественно ароматические углеводороды. По происхождению их делят на каменноугольные, буроугольные, сланцевые, торфяные и нефтяные. Каменноугольный деготь и его производные (антраценовое топливо и пек) используется в дорожном строительстве и производстве кровли. Смешением битума, дегтя, антраценового масла и пека получают битумно-дегтевые вяжущие. Они легко взаимодействуют с минеральными наполнителями и органической основой.

На основе битумов и дегтей готовят соответствующие эмульсии, пасты и растворы, широко используемые в строительстве без предварительного разогрева.

Плотные и затвердевшие смеси минеральных составляющих (щебня, песка, гравия и минерального порошка) с битумами или дегтями называют асфальтовыми и дегтевыми бетонами. Разновидность асфальтового бетона без щебня называется асфальтовым раствором. Смесь дегтя (или дегтя и песка) с тонкодисперсными наполнителями и песком называется дегтевым раствором.

3.3 Лаки и краски

Лаки и краски способны после нанесения их в жидком виде тонким слоем на какую-либо поверхность высыхать и образовывать твердую пленку. Последняя прочно сцепляется с поверхностью (адгезионное свойство) и называется лакокрасочным покрытием. Оно может быть прозрачным (лаки), либо пигментированным (краски).

В состав лаков и красок входят связующие вещества (пленкообразователи) и растворители. В красках так же присутствуют пигменты.

3.3.1 Пленкообразователи

Пленкообразователями или пленкообразующими веществами являются главным образом синтетические полимеры. В красках так же связующими могут быть неорганические вяжущие вещества, клеи из природного сырья, олифы.

Полимеры – высокомолекулярные соединения, характеризующиеся молекулярной массой от нескольких тысяч до многих миллионов. Молекулы полимеров (макромолекулы) состоят из большого числа повторяющихся звеньев (мономеров). Органические полимеры делят на природные и синтетические. Изучение и получение последних в настоящее время очень сильно развивается.

Натуральная олифа долгое время служила основой масляных красок. Ее готовят нагреванием льняного масла при 120 – 150 ⁰С в течении 30 – 50 часов с продувкой воздуха. При достижении определенной вязкости в данную жидкость вводят ускорители твердения.

Раньше в лакокрасочной промышленности в качестве основного вида сырья использовались природные смолы (шеллак, канифоль) и растительные масла. В настоящее время чаще применяют синтетические полимеры – смолы, каучуки, производные целлюлозы. Опишем основные из них.

О СОСН₃

|

Поливинилацетат [-СН₂–СН-]_n получают полимеризацией винилацетилена СН₂ = СОСОСН₃.

Полимеризация – реакция образования полимеров путем последовательного присоединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера). При полимеризации не образуются побочные продукты. Поэтому элементарный состав макромолекул не отличается от состава молекул мономеров.

Полимеризацию винилацетилена производят в растворителе, эмульсии и в присутствии катализаторов (перекисей).

Поливинилацетат – бесцветный полимер с высокой адгезионной способностью.

Фенолформальдегидные полимеры получают поликонденсацией фенола С₆Н₅ОН и формальдегида СН₂О.

Реакция поликонденсации – синтез полимера из соединений, имеющих две и более функциональные группы. Данная реакция всегда сопровождается образованием низкомолекулярных продуктов (Н₂О, NH₃, HCl и других). То есть в процессе поликонденсации кроме основного полимера образуются побочные вещества.

Полиэфиры. Из них в строительстве широко используется глифталевый полимер. Его получают взаимодействием глицерина С₃Н₅(ОН)₃ и фталевого ангидрида С₆Н₄(СО₂)О. Свойства глифталевых полимеров улучшаются при добавлении масел.

Эпоксидные смолы получают поликонденсацией эпихлоргидрина с фенолами, спиртами, аминами. Это жидкости различной вязкости, растворяющиеся в спирте или ацетоне. Обладают высокой адгезией к металлам, стеклу, керамике.

Фурановые смолы – чаще производят из фурфурола и ацетона СН₃ – СО – СН₃. Они являются сравнительно дешевым и недефицитным материалом.

Переход пленкообразователя из жидкого состояния в твердое включает в себя четыре основных процесса:

- испарение растворителя для лаков и красок на основе эфиров целлюлозы, поливинилхлорида и других полимеров в летучих растворителях;

- окисление, протекает в высыхающих маслах, масляносмоляных лаках, алкидных смолах; в процессе окисления в присутствии кислорода этих материалов возникают поперечные связи между двумя и более молекулами с образованием полимерной структуры (окислительная полимеризация);

- полимеризация (окисление – один из случаев этого процесса);

- поликонденсация.