Глава 2. Лакокрасочные материалы на основе поликонденсационных смол

2.1. Алкидные лакокрасочные материалы

Алкидные смолы (алкиды) применяются в качестве пленкообразователей при получении алкидных лаков и пигментированных лакокрасочных материалов. Это сложные эфиры многоатомных спиртов с многоосновными кислотами или их ангидридами (фталевым), модифицированные растительными маслами.

По типу спирта алкиды и лакокрасочные материалы на их основе подразделяются на глифталевые, пентафталевые, этрифталевые.

По природе модификатора различают алкиды:

• модифицированные высыхающими и полувысыхающими растительными маслами (льняным, подсолнечным и др.);

• жирными кислотами – продуктами гидролитического расщепления растительных масел;

• дегидратированным касторовым маслом;

• смесью растительных масел с канифолью;

• синтетическими жирными кислотами фракции С₁₀С₁₆;

и др.

По способности к высыханию алкиды подразделяются на высыхающие и невысыхающие; по способности к растворению – на растворимые в органических растворителях и разбавляемые ими, на нерастворимые в воде и водорастворимые.

По жирности (содержанию масла) алкиды подразделяют на жирные, содержащие растительного масла более 60%, средние – 4559%, тощие – 3344% (мас.). Жирные алкиды готовят преимущественно на высыхающих, а тощие  на полувысыхающих маслах.

Наиболее широко применяются как пленкообразующие вещества алкидные смолы, модифицированные растительными маслами, их жирными кислотами, синтетическими кислотами, а также различные композиции алкидных смол с поликонденсационными и полимеризационными смолами, с нитратами целлюлозы: алкиднокарбамидоформальдегидные, алкидномеламиноформальдегидные, фенолоалкидные, алкидноэпоксидные, алкиднополиорганосилоксановые и уралкидные смолы, алкидностирольные, алкидноакриловые сополимеры, нитроглифталевые и нитропентафталевые пленкообразующие.

Алкиды отличаются повышенной атмосферо-, водо- и щелочестойкостью, хорошо высыхают и образуют с аминоальдегидными смолами пространственные полимеры, применяемые в производстве высококачественных лакокрасочных материалов (например, меламиноалкидных автомобильных эмалей).

Алкидные лаки получают в виде растворов глифталевых, пентафталевых и этрифталевых смол в органических растворителях. Лаки подразделяют на применяемые в производстве алкидных эмалей (полуфабрикатные) и готовые (товарные), которые используют по назначению.

Пигментированные лакокрасочные материалы на основе алкидных смол (эмали, грунтовки, шпатлевки, этрифталевые эмали) являются суспензиями пигментов или пигментов с наполнителями в алкидных полуфабрикатных лаках. Их получают путем диспергирования пигментов в среде пленкообразующих алкидов в бисерных или песочных мельницах. Схема процесса приведена на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Схема производства эмалей на основе поликонденсационных смол:

1  Бункер для пигментов; 2  смеситель, быстроходный;

3  Смеситель напорный; 4, 5  бисерные мельницы;

6  Мерная емкость для лака; 7  хранилище одноколерных паст;

8 – смеситель для эмали; 9 – патронный фильтр; 10 – насос

В диссольверы (быстроходные смесители) 2 из мерника 6 поступает лак, через дозатор – растворители, а также пигменты. Из бункера 1 полученный однородный замес подается с помощью насосов 10 в напорные смесители 3, а затем в бисерные мельницы 4 и 5 на диспергирование. Пигментная паста требуемой степени дисперсности поступает в смеситель для эмали 8, в который подают лак и растворители, а также подколеровочную пасту для подгонки цвета. После перемешивания и типизации полученная эмаль направляется на патронный фильтр 9 для очистки, затем в фасовочную машину на разлив в тару.

На рис. 2.2 представлена схема производства эмалей периодическим способом.

Рис. 2.2. Схема производства эмалей из многопигментных паст периодическим способом:

1  контейнер для пигментов; 2  бункер-воронка; 3  шнек;

4  питатель; 5  замесочная машина; 6  дежа;

7  краскотерочная машина, 8  смеситель;

9  краскотерочная машина с фильтрующим брусом

В замесочную машину 5 загружают из дозатора лак, а из контейнера 1 через бункер-воронку 2, шнек 3 и питатель 4 пигменты и наполнители; после перемешивания до получения однородной массы замес выгружают в дежу 6, подвозят его для перетира ( диспергирования) на трехволковую краскотерочную машину 7 и после получения требуемой по ТУ степени перетира пигментную пасту из дежи загружают в смеситель 8, в котором перемешивают пасту с лаком и растворителем и проводят типизацию эмали по цвету, вязкости и содержанию нелетучих веществ. После этого эмаль пропускают через одновалковую краскотерочную машину с перетирочным брусом для фильтрации и очистки, а затем фасуют в тару, помещенную на весы.