2.2. Свойства и применение алкидных лакокрасочных материалов

Свойства товарных лаков и эмалей, а также покрытий на их основе в значительной степени определяются типом входящих в их состав глифталевых и пентафталевых смол и полуфабрикатных лаков. Высыхающие алкиды холодной и горячей сушки используются как самостоятельные пленкообразователи для алкидных лакокрасочных материалов, а также как компоненты смесей с различными смолами. Невысыхающие алкидные смолы применяют в основном в смесях с карбамидными смолами и нитратами целлюлозы для повышения адгезии и эластичности покрытий.

От жирности алкидных смол зависят вязкость растворов, наносимость лаков и эмалей, совместимость их с маслами, высыхание, твердость, блеск, стойкость к действию различных реагентов, а также атмосферостойкость и другие свойства покрытий.

Смолы с жирностью менее 50% хорошо растворяются в ароматических углеводородах, кетонах и сложных эфирах. С повышением жирности алкидов снижается вязкость их растворов, улучшается растворимость в уайт-спирите, других алифатических углеводородах, совместимость с маслами, облегчается диспергирование пигментов, повышается эластичность и атмосферостойкость покрытий; но замедляется высыхание, снижается твердость и стойкость покрытий к действию минеральных масел.

Наибольшей скоростью высыхания характеризуются лакокрасочные материалы на основе алкидных смол, модифицированных льняным маслом или смесью льняного и тунгового масел. Введение полувысыхающих масел снижает твердость и износостойкость покрытий, но замедляет их старение.

Пентафталевые лаки и эмали, по сравнению с глифталевыми (аналогичными по степени жирности и типу масла-модификатора), отверждаются при холодной сушке быстрее и образуют более водостойкие покрытия.

Модифицированные алкидные лакокрасочные материалы образуют покрытия с хорошими декоративными и защитными свойствами, высокой твердостью, атмосферостойкостью и др., их можно эксплуатировать длительно как внутри помещений, так и в атмосферных условиях. Ассортимент алкидных материалов широк: свыше 15-ти марок лаков, 50-ти марок эмалей, 20-ти марок грунтовок и значительное число видов шпатлевок.

2.3. Карбамидо- и меламиноформальдегидные лакокрасочные материалы

Карбамидо- и меламиноформальдегидные смолы в виде растворов самостоятельно не применяются как пленкообразователи в производстве лаков и лакокрасочных материалов. После бутанолизации продуктов поликонденсации карбамида или меламина с формальдегидом соответствующие смолы совмещаются с другими смолами, маслами и пластификаторами, растворяются в органических углеводородах, но пленки, формируемые на их основе, хрупкие и адгезия к металлу слабая.

Совмещение аминоальдегидных смол с алкидными позволяет устранить эти недостатки. В этой связи в производстве лаков, эмалей, грунтовок и шпатлевок в качестве пленкообразующих веществ используют смеси ксилольного раствора алкидной смолы (резиловой) с бутанольным раствором карбамидоформальдегидной (К41102 или др.).

Меламиноформальдегидные лакокрасочные материалы по декоративным и защитным свойствам превосходят карбамидоформальдегидные. Выпускается в промышленном масштабе более 15 марок высококачественных эмалей, применяемых для окраски автомобилей, мотоциклов, велосипедов, станков и других изделий. Карбамидо- и меламиноформальдегидные смолы и лаки получают по технологической схеме, идентичной схеме производства алкидных лаков периодическим способом (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Схема производства лаков на основе поликонденсационных смол (фенольных, аминоальдегидных, эпоксидных и др.):

1 – реактор синтеза; 2  конденсатор, 3  сосуд разделительный;

4  вакуум-приемник; 5  реактор вакуумной отгонки;

6  сосуд дозировочный; 7  бункер-воронка;

8  емкость для полуфабрикатной продукции; 9  насос шестеренчатый; 10  фильтр патронный; 11  емкость для реакционной воды; 12  насос центробежный; 13  агрегат отверждения смолы;

14  емкость для дистиллятов; 15  емкость для готовой продукции

Реактор 1 емкостью 10 м³ с оснасткой, включающей конденсатор 2 и вакуум-приемники 4 (для сбора дистиллята  «метанольной воды»), предназначен для синтеза метилольных производных карбамида, их частичной бутанолизации и поликонденсации. Реактор 5 служит для вакуумной отгонки воды.

Технологический процесс получения включает следующие стадии: перемешивание карбамида с предварительно нейтрализованным аммиачной водой формалином (37%-ным) без нагревания до полного растворения с образованием метилольных производных; отгонка в вакууме при 5065 С «метанольной воды»; частичная бутанолизация при 90 С и поликонденсация метилольных производных карбамида в кислой среде; вакуум-сушка; глубокая поликонденсация в вакууме с одновременной отгонкой избытка бутанола; растворение полученной смолы в бутаноле и очистка раствора фильтрацией.

Производство лаков сводится к смешению в смесителе в определенном соотношении бутанольного раствора карбамидоформальдегидной смолы с ксилольным раствором алкидной смолы и последующей типизацией лака.