Лакокрасочные материалы и покрытия. Принципы составления рецептур

Модификаторы нитрата целлюлозы

Так как большинство нитроцеллюлозных лакокрасочных материалов про­изводится из относительно низкомолекулярных марок нитрата целлюлозы, для получения приемлемых свойств покрытий их модифицируют введением плас­тификаторов или других веществ.

Пластификаторы - соединения, которые влияют на пленкообразователь так же, как и растворитель, однако в отличие от последнего имеют значитель­но более низкое давление паров; они не улетучиваются, а остаются в пленке при эксплуатации. Различают желатинирующие и нежелатинирующие пласти­фикаторы. В зависимости от этого они ведут себя как хорошие или как плохие растворители. Желатинирующие пластификаторы образуют с нитратом целлю­лозы пленки, которые можно назвать твердыми растворами (гелями).

Нежелатинирующие пластификаторы для достижения необходимых свойств покрытий обычно комбинируют с желатинирующими, подобно тому как плохие растворители сочетают с хорошими. При применении в чистом виде они легко выпотевают. При выборе пластификаторов используют следующие критерии: хорошая совместимость, слабое окрашивание, светостойкость, стой­кость к миграции, а также санитарно-гигиенические свойства веществ; кроме того, учитывают бензостойкость и стойкость к действию мыл.

Различают следующие группы пластификаторов [4]:

На основе сложных эфиров

• диэфиры фталевой, адипиновой, себациновой кислот и длинноцепных моноспиртов (2-этилгексанол, изопропанол, дециловый, бензиловый спирты, гликоли);

• триэфиры лимонной кислоты;

• эфиры фосфорной кислоты и длинноцепных алифатических спиртов;

• диэфиры бензойной кислоты и алифатических диолов;

• эфиры жирных, а также смоляных кислот и алифатических спиртов;

• диэфиры полиэтиленгликоля;

На основе эпоксидированных эфиров жирных кислот и эпоксидированных масел;

Хлорированные парафины;

Прочие пластификаторы [например, Desavin - ди-(феноксиэтил)-формаль фирмы «Байер»].

Многие ранее применявшиеся пластификаторы - диэфиры фталевой кис­лоты и низкомолекулярных алифатических спиртов (например, дибутилфта - лат), триалкилфениловые эфиры фосфорной кислоты (например, трикрезил- фосфат); галогенсодержащие ароматические углеводороды сейчас уже прак­тически вышли из употребления по экологическим причинам. Однако некото­рые из них (например, эфиры лимонной кислоты) имеют сертификат FDA (воз­можность применения в контакте с пищевыми продуктами).

Большинство пластификаторов на основе сложных эфиров способно вызы­вать желатинизацию нитрата целлюлозы, что приводит к повышению бензо­стойкости покрытий. Неполярные пластификаторы углеводородного типа не приводят к желатинизации. Желатинирующие пластификаторы комбинируют с нитратом целлюлозы в соотношении 1 : 2. Такие композиции нитрата целлюло­зы и пластификаторов используют для получения наружных покрытий.

Другими модификаторами, обладающими пластифицирующим эффектом по отношению к нитрату целлюлозы, являются полиэфиры на основе адипино­вой и себациновой кислот, а также некоторые алкидные смолы, изготовленные с применением синтетических жирных кислот кокосового масла и рицинолевой кислоты [4]. Кроме того, для этой цели можно использовать карбамидные смо­лы, например продукт конденсации бутилкарбамата и формальдегида [4].

Алкидные смолы [1 - 3] комбинируют с нитратом целлюлозы в соотношении 2:1. Они улучшают блеск и наполняемость покрытий и являются основой пиг­ментных паст для лакокрасочных материалов на основе нитрата целлюлозы.

Для повышения блеска покрытий и сухого остатка лакокрасочных матери­алов могут использоваться различные твердые смолы, например кетонные, ал- кидные и фенолформальдегидные, модифицированные касторовым маслом, канифолью и^гее эфирами [1].