Сырье и полупродукты для лакокрасочных материалов
Промышленные марки растительных масел
Нормируемые показатели растительных масел приведены в табл. 4.3. ,
Льняное масло (ГОСТ 5791—66) и лаковое льняное масло (ГОСТ 8612—57) — высыхающие масла от светло-желтого до коричневатого цвета, характеризующиеся температурой застывания
—27------ 16 °С, родановым числом 105—222, ацетильным числом
7—8, гидроксильным числом 4—10, гексабромным числом 48—59, вязкостью по Энглеру (20 °С) 6,5—7,7°, теплотой сгорания 9,30— 9,38 ккал. На воздухе при 20 ± 2 °С без добавления сиккатива масло высыхает за о—9 сут.
Из всех растительных масел льняное масло наиболее широко используется в лакокрасочной промышленности. Его подвергают полимеризации, оксидации, малениизации, эпоксидированию и другим видам химической обработки. •
Льняное масло применяют для изготовления олиф, алкидных и других маслосодержащих синтетических смол. Жирные кислоты льняного масла также широко применяются для получения синтетических пленкообразующих (алкидных, уралкидных, эпоксиэфир - ных, низкомолекулярных полиамидных).
Конопляное масло (ГОСТ 8989—73) и лаковое конопляное (ГОСТ 8612—57)—масла светло-коричневого цвета с зеленоватым оттенком, характеризующиеся температурой застывания —28 — —15 °С, родановым числом 92—102 и ацетильным числом 7—20. По качеству конопляные масла мало уступают льняным, и считаются их заменителями. Конопляное масло хорошо полимери - зуется и оксидируется, уплотняясь медленнее льняного.
Конопляные масла применяют для получения олиф.
Перилловое масло (по данным ВНИИЖ) — масло желтого цвета, характеризующееся температурой застывания около —30 °С, родановым числом 124—129, ацетильным числом 0,7—1. По составу, свойствам и областям применения перилловое масло сходно с льняным. Перилловое масло может длительно храниться без опасности прогоркания, высыхает быстрее льняного (при 20±2°С
Таблица 4.3. Нормируемые пока
Кислотное Число, Не более 0,5 .0,4 1,0 2,25 4,0 1.5 2,3 6,0 1.6 1,6 3.0 5.0 1.0 1,0 2,25 8,0 0,5 0,4 2,3 6,0 1,0 0,4 г 0,4 5,0 |
Масло
Арахисовое
Рафинированное
Дезодорированное
Недезодорирован-
Ное
Нерафинированное высший сорт первый сорт техническое Горчичное
Высший сорт пищевое первый сорт пищевое второй сорт техническое Касторовое техническое рафинировгн-юе отбеленное рафинированное неотбеленное первый сорт второй сорт нерафинированное лаковое Кедровое пищевое нерафинированное
Первого прессования
Второго прессования
Кокосовое
Нерафинированное рафинированное дезодорированное Конопляное
Рафинированное
Нерафинированное первый сорт второй сорт лаковое Кукурузное
Рафинированное
Дезодорированное недезодорированное нерафинированное
Отстой, %, не более |
|
По массе |
По. объему |
Отсутствие |
|
» |
|
0,05 |
|
0,15 |
— |
0,15 |
— |
0,03 |
— |
0,03 |
— |
0,05 |
- |
Отсутствие |
— |
» |
|
» |
— |
0,20 |
— |
Отсутствие |
. — |
— |
1' |
— |
2 |
0,10 |
|
Отсутствие |
— |
» |
— |
0,10 |
?- |
0,15 |
— |
Отсутствие |
— |
» |
_ |
» |
— |
0,10 |
— |
Цветное число, мг иода, не более |
Плотность при 20 °С, г/смЗ |
90 100 не норм. 10 |
20 30 70 5' |
10* |
20 20 100 |
0,947-0,970 |
0,947—0,970 0,947-0,970 0,947-0,970 0,947-0,970 |
0,927-0,930 0,928—0,932 |
0,901-0,905 0,901-0,905 |
0,922-0,923 |
0,922-0,923 0,922—0,923 0,918-0,927 |
Показа |
Число омыления, не менее |
Темпера Тура |
Содержание, % (масс.), не более |
||||
Йодное число, не менее |
Тель преломления (20 °С) |
Вспышки в закры том тигле, °С, не менее |
Влаги и летучих веществ |
Фосфора в пересчете на Р2О5 |
Неомыляе Мых Веществ |
Золы |
|
83-105 |
234 |
0,19 |
0,8 |
||||
83-105 |
— |
— |
234 |
0,15 |
— |
0,8 |
— |
83-105 |
' |
225 |
0,15 |
_ |
1,0 |
— |
|
83-105 |
— |
— |
225 |
0,20 |
— |
1,0 |
— |
83—105 |
— |
— |
225 |
0,20 |
1,0 |
||
92-123 |
— |
— |
— |
0,10 |
— |
1,0 |
— |
92-123 |
— |
— |
— |
0,15 |
— |
1,0 |
— |
92-123 |
— |
— |
— |
0,20 |
— |
1,0 |
— |
82-91 |
/ |
— |
240 |
0,15 |
— |
1,0. |
0,008 |
82-91 |
240 |
0,15 |
1,0 |
0,008 |
|||
82-91 |
• _ |
240 |
0,25 |
— |
1,0 |
0,02 |
|
82-91 |
_ |
_ |
240 |
0,30 |
— |
1,0 |
— • |
82-90 |
1.477—1,481 |
176 |
240 |
0,10 |
0,04 |
1,0 |
0,02 |
148-165 |
64-68 |
188-194 |
— |
— |
— |
— |
— |
148-163 |
64-68 |
188-194 |
— |
— |
— |
— |
— |
12 |
1,448-1,45 |
254-267 |
215 |
0,20 |
___ |
0,6 |
_ |
12 |
1,448-1,45 |
254-267 |
215 |
0,15 |
~* |
0,6 |
-- |
145 |
— . |
185-195 |
225 |
0,12 |
Отсутст Вие |
1,0 |
0,05 |
145 |
185-195 |
' 225 |
0,15 |
0,02 |
L’o |
0,05 |
|
145 |
___ |
185-195 |
225 |
0,20 |
0,07 |
1,0 |
0,15 |
155 |
1,476-1,477 |
186 |
240 |
0,10 |
0,04 |
1,0 |
0,02 |
111-133 |
234 |
/ 0,10 |
0,05 |
1,0 |
|||
111-133 |
___ |
— |
225 |
0,10 |
0,05 |
1,0 |
— |
111-133 |
— |
225 |
0,20 |
0,096 |
2,0 |
— ' |
Цветное |
Отстой, % не |
Более |
Плотность, |
Кислотное число, не более |
||
Масло |
Число, мг иода, не более |
По массе |
По Объему |
При 20 5С, Г/смЗ |
||
Кунжутное Рафинированное |
15 |
Отсутствие |
0,916—0,926 |
0,4 |
||
Нерафинированное первый сорт |
15 |
0,10 |
_ |
0,916—0,926 |
1,0 |
|
Второй сорт |
25 |
0,10 |
’ — |
0,916—0,926 |
2,0 |
|
Техническое |
40 |
0,20 |
_ |
0,916—0,926 |
6,0 |
|
Льняное Рафинированное Отбеленное |
20 |
Отсутствие |
0,928—0,936 |
1,0 |
||
Нейтрализованное |
45 |
» |
_ |
0,928-0,936 |
0,7 |
|
Нерафинированное первый сорт |
70 |
0,05 |
0,928—0,936 |
2,5 |
||
Второй сорт |
80 |
0,05 |
_ |
0,928-0,936 |
5,0 |
|
Лаковое |
5* |
Отсутствие |
_ |
0,928-0,936 |
1,0 |
|
Ляллеманцевое техничес |
— |
_ |
0,933—0,944 |
Цо 5 |
||
Кое ** Маковое нерафинированное первый сорт |
0,20 |
(15 °С) |
2 |
|||
Второй сорт |
0,20 |
_ |
— |
10 |
||
Оливковое техническое ** |
15 |
_ |
0,914-0,918 |
— |
||
Рафинированное |
15 |
Отсутствие |
(15 °С) |
0,4 |
||
Ореховое техническое |
20 |
» |
_ |
0,922—0,927 |
0,4 |
|
Ойтисиковое техническое ** |
— |
_ |
0,963-0,978 |
2,0-8,0 |
||
Перилловое техническое ** |
(15 °С) 0,93-0,939 |
2,7-7,5 |
||||
Подсолнечное Рафинированное Дезодорированное |
10 |
Отсутствие |
(15 °С) |
0,4 |
||
Недезодорированное |
12 |
» - |
_ |
— |
0,4 |
|
Гидратированное высшего сорта |
15 |
_ |
1,5 |
|||
Первого сорта |
20 |
» |
■ _ |
— |
2,25 |
|
Второго сорта |
30 |
• » |
_ |
-- |
6,0 |
|
Нерафинированное высшего сорта |
15 |
0,05 |
_ |
1,5 |
||
Первого сорта |
25 |
0,1 |
-- |
2,25 |
||
Второго сорта |
35 |
0,2 |
— |
-- |
6,0 |
|
Лаковое |
' 5* |
Отсутствие |
_ |
0,918-0,923 |
1,0 |
|
Рапсовое Рафинированное |
30 * |
» |
— |
0,908-0,915 |
0,4 * |
* Цвет лаковых масел нормирован по иодометрической шкале. ** Нормируемые показатели ляллеманцевого, ойтисикового, оливкового технического и |
Показа |
Число омыления, не менее |
Темпера Тура |
Содержание, % (масс.), не более |
||||
Йодное число, не менее |
Тель. преломления (20 °С) |
Вспышки в закры том тигле, °С, не менее |
Влаги и летучих веществ |
Фосфора в пересчете на Р205 |
Неомыляемых _ веществ |
Золы |
|
103-117 |
1,472-1,476 |
186-195 |
0,10 |
1,3 |
|||
103-117 |
1,472—1,476 |
186-195 |
— |
0,15 |
— |
1,3 |
_ |
103-117 |
1,472—1,476 |
186-195 |
— |
0,20 |
— |
1,3 |
— |
103-117 |
1,472-1,476 |
186-195 |
0,30 |
— |
2,0 |
— |
|
175 |
1,48—1,487 |
184-195 |
240 |
0,05 |
_ |
1,0 |
0,02 |
175 |
1,48-1,487 |
184-195 |
240 |
0,05 |
— |
1,0 |
0,03 |
175 |
1,48-1,487 |
184-195 |
240 |
0,30 |
0,06 |
1,0 |
0,10 |
170 |
1,48-1,487 |
184-195 |
240 |
0,30 |
0,08 |
1,0 |
0,15 |
175 |
1,478—1,485 |
188 |
240 |
0,05 |
0,04 |
1,0 |
0,02 |
167—200 |
1,481 — 1,483 |
181-194 |
205-208 |
— |
—0,8 |
“ |
|
128-157 |
— |
0,20 |
_ |
0.60 |
_ |
||
128-157 |
_ |
-- |
— |
. 0,20 |
— |
0,60 |
-- У |
72—89,9 |
1,466-1,471 |
185-200 |
— |
-- |
— |
0,5—3,0 |
-- . |
74—90 |
1,466-1,471 |
— |
— |
0,20 |
— |
1,5 |
—- |
142-162 |
1,473-1,48 |
— |
— |
0,05 |
— |
0,5-1,5 |
0,04 |
140-160 |
1,5-1,518 |
186-195 |
— |
— |
— |
— |
|
177-208 |
1,475-1,48 |
189-197 |
— |
— |
— |
0,3-1,5 |
|
125-145 |
— |
— |
234 |
0,10 |
Отсут Ствие |
1,0 |
— |
125-145 |
— |
— |
225 |
0,10 |
То же |
1,2 |
— |
125—145 |
_ |
225 |
0,10 |
0,009 |
1,2 |
— |
|
125—145 |
_ |
— |
225 |
0,15 |
0,018 |
1,2 . |
— |
125-145 |
— |
— |
225 |
0,30 |
0,022 |
1,2 |
— |
125—145 |
_ |
225 |
0,20 |
0,035 |
1,2 |
_ |
|
125-145 |
_ |
— |
225 |
0,20 |
0,053 |
1,3 |
— |
125-145 |
_ |
— |
225 |
0,30 |
0,07 |
1,25 |
— |
114-119 |
1,473-1,476 |
188 |
234 |
0,10 |
0,04 . |
1,0 |
0,02 |
94-106 |
— |
165-180 |
230 |
0,15 |
— |
1,2 |
— |
Периллового масел приведены по данным ВНИИЖ. |
Показа- |
Число омыления, не менее |
Темпера Тура |
Содержание, % |
Масс.), не более |
|||
Йодное число, не менее |
Тель прелом ления (20 °С) |
Вспышки в закрытом тигле, °С, не менее |
Влаги и летучих веществ |
Фосфора в пересчете на Р2о5 |
Неомыляе Мых Веществ |
ЗОЛЫ |
|
94-106 |
X |
165-180 |
230 |
0,25 |
- |
1,5 |
|
94-1С6 |
— |
165-180 |
230 |
0,25 |
— |
1,5 |
— |
133-155 |
1,4748-1,4782 |
181-190 |
225 |
0,10 |
0,20 |
1,0 |
0,09 |
133-155 |
1,4748—1,4782 |
181-190 |
225 |
0,25 |
1,30 |
1,0 |
0,20 |
133-155 |
1,476-1,479 |
181 |
240 |
0,10- |
0,04 |
1,0 |
0,02 |
130-155 |
— |
225 |
0,20 |
' — |
1,0 |
— |
|
130-155 |
— |
— |
225, > |
0,30 |
— |
1,0 |
— |
120-140 |
— |
240 |
0,15 |
0,004 |
0,8 |
— |
|
120-140 |
_ |
225 |
0,15 |
0.018 |
1,0 ' |
_ |
|
120—140 |
— |
— |
225 |
0,20 |
0>026 |
1,0 |
— |
120-140 |
- ■ |
225 |
0,20 |
2,0 |
1,0 |
||
120—140 |
— |
_ |
225 |
0,30 |
3,5 |
1,0 |
— |
120-140 |
1,472-1,475 |
188 |
240 |
0,10 |
. 0,04 |
1,0 |
0,02 |
79-115 |
— |
— |
0,20 |
— |
1,5 |
— |
|
150-176 |
1,503-1,522 |
— |
— |
0,30“ |
— |
1,0 |
— |
101-116 |
— |
— |
234 |
0,10 |
— |
1,0 |
— |
101-116 |
— |
— |
232 |
0,10 |
— |
- 1,0 |
— |
101-116 |
232 |
0,10 |
1,0 |
||||
101-116 |
— |
_ |
232 |
0,20 |
— |
1*0 |
— |
101-116 |
' —- |
_ |
232 |
0,20 |
— ■ |
1,0 |
— |
101 — 120 |
1,472-1,476 |
188 |
232 |
0,10 |
0,04 |
' 1,0 |
0,02 |
За 5—6 сут без добавления сиккатива, и за 4,5—6 ч в присутствии сиккатива), а также быстрее полимеризуется и окисляется. Его широкое использование сдерживается недостаточностью сырьевой базы.
Перилловое масло используют для получения олиф.
Ляллеманцевое масло (по данным ВНИИЖ) — масло желтого
Цвета, характеризующееся температурой застывания —34-- 35 °С,
Родановым числом 121 —125 и гидроксильным числом около 7. По свойствам и областям применения ляллеманцевое масло близко к льняному. Масло хорошо и быстро полимеризуется, высыхает при 20 ±2 °С без добавления сиккатива за время не более 9 сут, а ляллеманцевая олифа высыхает быстрее, чем льняная и перилло - вая, не уступая им по качеству.
Ляллеманцевое масло применяют для получения олиф и алкид- ных смол.
Тунговое масло (ТУ 18-?4—74)—масло темно-желтого цвета, с резким неприятным запахом, характеризующееся температурой
Застывания —17---- -2 °С, родановым числом 64,1—87. Тунговое
Масло высыхает на воздухе при температуре 20 ±2 °С без добавления сиккатива за 2—4 сут, т. е. значительно быстрее льняного, образуя твердое, матовое покрытие с морозным узором. При этом отверждение покрытия по толщине протекает от подложки к поверхности. Появление морозного узора связано с изомеризацией масла на свету и устраняется предварительной термообработкой масла при температуре до 120 °С, а также добавлением льняного и других масел. Образуемое тунговым маслом покрытие под действием окружающего воздуха становится хрупким. После предварительной полимеризации тунговое ~масло, имея в своем составе до 82% элеостеариновой кислоты с сопряженными двойными связями, быстро высыхает, образуя твердое, глянцевые покрытия с повышенной (относительно других масляных покрытий) стойкостью к воздействию воды, щелочей, растворителей.
Вследствие опасности желатинизации при нагреве (10—35 мин при 280 °С), тунговое масло применяют л-ишь в смеси с льняным или полувысыхающими маслами для получения олиф и алкидных смол.
Ойтисиковое масло (по данным ВНИИЖ) — масло темножелтого цвета с родановым числом '75—80. По свойствам близко к тунговому маслу. При стоянии на воздухе быстро загустевает до консистенции сливочного масла. При 20 ± 2 °С на вЪздухе ойтисиковое масло высыхает подобно тунговому с образованием покрытия с морозным узором. Загустевание масла и образование морозного узора устраняется предварительной полимеризацией.
Ойтисиковое масло, подобно тунговому, применяется в смеси с другими маслами для получения олиф и алкидных смол.
Ореховое масло (ГОСТ 9915—61)—масло светло-желтого
Цвета, характеризующееся температурой застывания —28-- 14°С,
Родановым числом 86—88, ацетильным и гидроксильным числами, соответственно до 4,6 и до 6. Сырое ореховое масло высыхает на воздухе за 8—12 сут, образуя пленку, плавящуюся при температуре 118 °С. ГТолимеризованное ореховое масло образует неплавкие пленки.
Ореховое масло применяют для приготовления художественных красок и получения олиф.
Подсолнечное масло (ГОСТ 1129—73) и лаковое подсолнечное (ГОСТ 8612—57)—масла цвета от светло-желтого до темножелтого, характеризующиеся температурой застывания —19— —16 °С, родановым числом 74—82 и гидроксильным числом 2—10,6.
Высокое содержание остатков олеиновой и линоленовой кислот при отсутствии линоленовой обусловливает низкую способность масел к высыханию с образованием на воздухе пленок, плавящихся при температуре 85—90 °С.
, Подсолнечное масло применяют в основном в смеси с льняным или другими высыхающими маслами для получения олиф,, алкид - ных смол и других маслосодержащих пленкообразующих.
Соевое масло (ГОСТ 7825—55) и лаковое соевое масло (ГОСТ 8612—57)—масла светло-коричневого цвета с зеленоватым оттенком, характеризующиеся температурой застывания —18— —15 °С, родановым числом 79—83, ацетильным числом 12—20 и гидроксильным числом 5—10. По способности к высыханию сходно с подсолнечным. При высыхании образует нежелтеющие пленки.
Соевое масло применяют для получения олиф и алкидных смол.
Рыжиковое масло (ГОСТ 10113—62) и лаковое рыжиковое масло (ГОСТ 8612——57)—масла от светло-желтого до темно-коричневого цвета, характеризующиеся температурой застывания
—19------------ 11 °С, родановым числом 90—100. Относится к типу
Полувысыхающчх масел.
Рыжиковое масло применяют в смеси с льняным для получения олиф и для модификации алкидных смол.
Сафлоровое масло (ОСТ 18-163—74)—масло желтого цвета, характеризующееся температурой застывания —20-------------------------------------------------------------------- 13 °С, ро
Дановым числом 77—87, ацетильным числом 13—16 и гидроксильным числом 3—6. Относится к типу полувысыхающих и по способности к высыханию превышает соевое. ,
Сафлоровое масло применяют для получения алкидных смол.
Маковое масло (ОСТ 18-162—74)—бесцветное или бледножелтое масло, характеризующееся температурой застывания
—20------ 15 ®С, родановым числом 78,7—82,0, ацетильным числом
10—13 и гидроксильным числом до 21. Относится к типу полувысыхающих и образует не склонные к пожелтению покрытия, которые, однако, обладают сравнительно низкой эластичностью и прочностью.
Маковое масло применяют в производстве художественных красок, а в смеси с высыхающими маслами используют для получения олиф.
8* 227
% ■
Арахисовое масло (ГОСТ 7981—68) — масло светло-желтого цвета с зеленоватым оттенком, характеризующееся температурой
Застывания —3----- 2,5 °С, родановым числом 65—75, ацетильным
TOC o "1-5" h z числом 3,4—9,1 и гидроксильным числом 2,5—9,6. Относится к типу полувысыхающих масел. -
Арахисовое масло применяют для модификации алкидных смол. . ■ .
Кукурузное (маисовое) масло (ГОСТ 8808—73)—масло от светло-желтого до коричневого цвета, характеризующееся температурой застывания —20 10°С, родановым числом 77—78,
Ацетильным числом 7,8—11,5 и гидроксильным числом 8—12. Относится к типу полувысыхающих. .
Кукурузное масло применяют для получения алкидных смол.
Рапсовое (кользовое) масло (ГОСТ 8988—59) и сурепное масло
(ОСТ 18-161—74)—масла соответственно темно-зеленого и темножелтого цвета. Рапсовое масло характеризуется температурой застывания —10 — 0°С, родановым числом 77—78, ацетильным числом 1,5—6. Сурепное масло характеризуется температурой застывания около 0 °С и родановым числом 79—115. Эти масла условно относят к группе полувысыхающих.
Рапсовое и сурепное масла используют в качестве добавок к льняному маслу при получении олиф.
Кунжутное (сезамовое) масло (ГОСТ 8990—59)— масло от светло - до темно-желтого цвета, характеризующееся температурой застывания от —7 до —3 °С, родановым числом 75—77, ацетильным числом 10—12, гидроксильным числом 1—4,5.
Кунжутное масло применяют в смеси с высыхающими маслами для получения алкидных смол.
Горчичное масло (ГОСТ 8807—74)—масло желтого цвета с коричневатым или зеленоватым оттенком, характеризующееся температурой застывания —16 8 °С. Масло имеет высокое содер
Жание эруковой кислоты —21,4—53% .(масс.). Изготавливается только в нерафинированном виде. ' .
Горчичное масло применяют в качестве добавок к высыхающим маслам при изготовлении олиф и масляных красок для внутренних работ. •
Кедровое масло (ОСТ 3670) — масло светло-желтого цвета, характеризующееся, - температурой застывания —20 °С, »-родановым числом 81 и ацетильным числом 15—17. Масло растворимо в ацетоне, амиловом спирте и петролейном эфире, а при нагреве в этиловом спирте и бензоле. -
Кедровое масло (рафинированное) применяют для получения алкидных смол, а в смеси с высыхающими маслами для производства олиф.
Касторовое масло (ГОСТ 6757—73) и лаковое касторовое масло
(ГОСТ 8612—57)—бесцветные или "светло-желтые масла, характеризующиеся температурой застывания —8— — 10 °С, родановым
Числом 81—82, ацетильным числом 146—154 и гидроксильным числом 161 — 169. Сырое касторовое масло не способно к высыханию, обладает повышенной вязкостью (200—250 с по ВЗ-4 при 20°С), растворяется в этиловом спирте и не растворяется в углеводородах. -
Сырое касторовое масло применяют в качестве пластификатора для нитрата целлюлозы, а также подвергают дегидратации с целью придания способности к высыханию на воздухе.
Хлопковое масло (ГОСТ 1128—75) и лаковое хлопковое масло (ГОСТ 8612—57)—масла бурого (нерафинированное) или светложелтого (рафинированное) цвета, характеризующиеся температурой'застывания —6------ 5 °С, родановым числом 61—69, ацетиль
Ным числом 12—15 и гидроксильным числом 7,5—І 2,5. В нерафинированном виде практически не способно к высыханию. После щелочной рафинации обладает некоторой склонностью к. высыханию. Обычно хлопковое масло с целью повышения способности к высыханию подвергают химической обработке, например пере - этерификации пентаэритритом или другими, ‘ многоатомными спиртами. •
Хлопковое масло применяют в рафинированном виде в смеси с высыхающими маслами для получения олиф и алкидных смол.
Оливковое масло (ТУ 18-17/П—71)'—масло светло-желтого цвета, характеризующееся температурой застывания —6—0°С, родановым числом 75—79, ацетильным числом 4—12. Масло практически не способно к высыханию на воздухе и поэтому подвергается предварительной химической обработке, например переэтерифика - ции пентаэритритом.
Оливковое масло используют в качестве небольших добавок к высыхающим маслам.
Кокосовое масло (ГОСТ 10766—64) — белое с 'желтым оттенком масло, характеризующееся температурой застывания —14 — —25 °С, родановым числом 6—9,6, ацетильным числом 2,5—8. Благодаря высокому содержанию лауриновой кислоты при нагреве и воздействии света масло не желтеет.
Кокосовое масло применяют для получения алкидных смол, предназначенных для сочетания с меламиноформальдегидными смолами в лакокрасочных композициях горячей сушки.
Обработанные и модифицированные растительные масла
Для придания полученным ^после рафинирования и очистки сырым маслам необходимых технологических свойств для использования в лакокрасочной промышленности (выделения входящих в состав масел жирных кислот, изменения жирнокислотного состава масла, сообщения маслам новых качеств) их подвергают различным видам обработки.
Уплотнение масел путем термической полимеризации или оксидации (реже фактизации) сопровождается повышением их вязко - (£Г-и, плотности и кислотного числа и понижением йодного числа. Высыхающие масла уплотняются быстрее полувысыхающих, а невысыхающие масла не уплотняются и вязкость их остается без изменения. Уплотненные масла сообщают лакам и краскам лучший «розлив» и повышают защитные и декоративные свойства масляных покрытий: водостойкость, атмосферостойкость, глянец, твердость. Улучшенные свойства и в особенности повышенную высыхающую способность приобретают растительные масла после малеинизации, эпоксидировация, дегидратации и др.
Расщепление масел. Существуют несколько методов расщепле-' ния масел на жирные кислоты и глицерин: расщепление с применением контакта Петрова в качестве катализатора;. гидролитическое расщепление масла под давлением 15—18 кгс/см2 в присутствии небольшого количества воды; метод Твитчела с применением специального катализатора; омыление масла щелочью с последующей обработкой образовавшегося мыла минеральной кислотой для выделения свободных жирных кисло-т.
Полимеризация масел. Процесс проводят в условиях, предохраняющих обрабатываемое масло от окисления (под вакуумом или в атмосфере инертного газа). Полимеризацию высыхающих и полувысыхающих масел, за исключением тунгового и ойтисико - вого, проводят при 280—300°С до заданной степени уплотнения (что определяют по вязкости). Полимеризацию тунгового и ойти - сикового масел проводят при температуре 190—230°С во избежание преждевременной желатинизации обрабатываемого продукта. Для ускорения процесса полимеризации в масло вводят в качестве катализаторов окислы Свинца, цинка, кальция, нафтенат алюминия и т. п. т
Оксидирование масел проводят продувкой воздуха через слой нагретого до 110—150°С масла. При этом нельзя допускать повышения температуры масла выше 210 °С во избежание его само - разогревания. Уплотнение масел при оксидации протекает значительно быстрее, чем при полимеризации. Однако оксидированные масла уступают по качеству полимеризованным, так как могут загустевать при хранении, образуют с пигментами основного характера мыла, что снижает эксплуатационные свойства получаемых на их основе лакокрасочных покрытий.
Изомеризация масел проводится с целью изменения расположения двойных связей в жирнокислотных остатках (перевод несопряженных связей в сопряженные).
Существуют методы щелочной изомеризаций масел, при которых масло омыляют спиртовыми и водными растворами щелочей с последующим гидролизом серной кислотой, а также более простые каталитические методы, которые не сопровождаются расщеплением масел,
Однако процесс изомеризации пока не имеет широкого распространения, так как получаемые на основе изомеризованных масел лакокрасочные материалы не обладают заметно лучшими свойствами по сравнению с материалами н*а основе уплотненных масел.
Алкоголиз масел проводится с целью частичной замены входящего в состав масла глицерина на другие многоатомные спирты, например пентаэритрит. Процесс проводят в присутствии катализатора при температуре 240—260°С. Подвергнутые алкоголизу масла имеют повышенную скорость высыхания и полимеризации. Более подробные сведения об алкоголизе масел приведены в разделе «Алкидные смолы» (с. 104). , " .
Малеинизация масел проводится при 100—250°С и заключается в присоединении 2—10% (масс.) малеинового ангидрида по местам двойных связей жирнокислотных остатков триглицеридов. При этом двойные связи в жирнокислотных остатках перемещаются из изолированного в сопряженное положение.
По сравнению с обычными маслами малеинизированные масла имеют более светлый цвет при одинаковой вязкости, быстрее по - лимеризуются и образуют покрытия с повышенной водо - и атмо - сферостойкостью. Лакокрасочные материалы на их основе менее подвержены желатинизации.
Практический интерес представляет нейтрализация малеини- зированного масла щелочью, аммиаком или амином, в результате которой получаются водорастворимые продукты. Последние после горячей сушки образуют водостойкие покрытия.
Эпоксидирование масел — обработка ненасыщенных масел в среде ароматического растворителя (толуол, ксилол) надуксусной или надмуравьиной кислотой при температуре до 80 °С с целью введения в жирнокислотные радикалы оксиранового кислорода.
Дегидратация касторового масла проводится с целью отщепления от радикалов рицинолевой кислоты (касторовое масло содержит до 90% (масс.) остатков рицинолевой кислоты) молекулы воды с образованием на месте вторичной спиртовой группы двойной оле - финовой связи. ■
Процесс дегидратации протекает при нагреве в присутствии катализаторов — серной кислоты, фосфорной кислоты, бисульфата натрия и других соединений. При этом образуется смесь радикалов двух линоленовых кислот: собственно линоленовой с несопряженными двойными связями при 9 и 12 атомах углерода и кислоты с сопряженными двойными связями между 8 и 9, а также 10 и 11 атомами углерода. Последняя содержится в продукте дегидратации в количестве 25—40% (масс;).
В результате дегидратации снижается вязкость касторового масла и повышаются значения йодного и гидроксильного чисел. Дегидратированное касторовое масло способно к высыханию на воздухе за счет аутоокислительной полимеризации.
В табл. 4.4 приведены нормируемые показатели обработанных и модифицированных масел.
Льняное масло ВМЛ (ТУ 6-10-1165—71)—водный раствор аддукта льняного масла с малеиновым ангидридом с добавкой аммиака и бутилового спирта. . .4
Водорастворимое малеинизированное льняное масло ВМЛ применяют для изготовления водоразбавляемых грунтовок и эмали ФЛ-149. ■
Масло льняное уплотненное (ТУ 6-10-1106—71)—продукт термической полимеризации рафинированного льняного масла. Масло применяют для художественно-живописных работ.
Оксидированное льняное масло ЛО-ЗО (ТУ 6-10-1204—71) — продукт термической обработки льняного масла с продувкой воздухом; жидкость желто-коричневого цвета с характерным запахом.
Применяют в качестве полуфабриката для изготовления антикоррозионной битумной мастики.
Раствор оксиполимеризованного льняного масла (ТУ 6-10- 1354—73)—продукт термической обработки оксидированного льняного масла, растворенный в уайт-спирите; однородная жидкость желто-коричневого цвета.
Применяют в качестве полуфабриката для изготовления масляно-битумных изоляционных лаков марок БТ-980, БТ-987 и др.
Масло полувысыхающее оксидированное (ТУ 6-10-1250—72) — продукт окислительной полимеризации полувысыхаюшего расти тельного масла (подсолнечного, соевого).
Полувысыхающее оксидированное масло, в виде 50%-ного раствора в уайт-спирите, применяют в качестве полуфабриката для изготовления алкидных и других лаков.
Пентаэритритовый эфир жирных кислот масел^ТУ 6-10-871 — 75)—продукт конденсации пентаэритрита с дистиллированными жирными кислотами подсолнечного масла и жидкой фракцией жирных кислот хлопкового масла. •
Применяется для изготовления масляных художественных красок.
Масло подсолнечное слабооксидированное (ТУ 6-10-1460— 74) — продукт термической обработки обезвоженного оксидированного подсолнечного масла. Применяют для изготовления алкидных смол марок ПФ-053Н, ГФ-01 и лака ГФ-166. •
Масла растительные эпоксидированные (ТУ 6-10-722—72) — продукты эпоксидирования ненасыщенных глицеридов полувысыхающих масел. Эпоксидированные масла представляют собой прозрачные вязкие жидкости светло-желтого цвета. Масло марки СП получают на основе подсолнечного масла. „
Эпоксидированные растительные масла применяют в качестве стабилизаторов и пластификаторов для хлорсодержащих полимеров. ' / ,
Таблица 4.4. Нормируемые показатели обработанных и модифицированных масел
* Содержание отстоя. ** По вискозиметру Хепплера (в сП). |
Масло дегидратированное касторовое — реноль (ТУ 6-10-
1005—70)—продукт дегидратации касторового масла в присутствии катализатора. Дегидратированное касторовое масло растворимо в углеводородных растворителях и нерастворимо, в этиловом спирте.
Дегидратированное касторовое масло применяют для изготовления олиф, алкидных смол и лаков.
ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ
В лакокрасочной промышленности находят применение не только растительные масла-, но и продукты их гидролитического расщепления — жирные кислоты. Их используют для получения алкидных смол, эпоксиэфиров, низкомолекулярных - полиамидов, сиккативов и т. п.
Содержащиеся в растительных маслах жирные кислоты имеют линейное строение и содержат четное количество атомов углерода. ’ Они растворимы в органических растворителях, причем с ростом величины молекулярной массы растворимость жирных кислот в органических растворителях падает.
Получение жирных кислот. Жирные кислоты выделяют из. растительных масел путем омыления (расщепления) триглицеридов (см. с. 230). При этом получают смеси жирных кислот, разделение которых на индивидуальные кислоты производят обработкой специально подобранными растворителями, учитывая температурные условия растворимости компонентов. Наиболее распространен способ разделения жирных кислот после их расщепления дистилляцией и дальнейшей фракционированной кристаллизацией из раствора.
Насыщенные жирные кислоты имеют общую структурную формулу СиНг/^иСООН. Они с трудом окисляются и не способны к реакциям присоединения. Низкомолекулярные кислоты являются жидкими, а кислоты с молекулярной массой 144 и выше — твер - 11 дыми веществами. В табл. 4.5 представлены насыщенные жирные кислоты, входящие в состав растительных масел. Характеристики этих кислот приведены в табл. 4.6.
Стеариновая кислота — белое, твердое, воскообразное вещество. Входит в состав практически всех масел. Кислота нерастворима в воде, а в спирте и других органических растворителях растворяется при нагревании. .
Пальмитиновая кислота — белое, твердое, воскообразное вещество. Кислота нерастворима в воде, а в спирте, эфире и ряде других органических растворителей растворяется только при нагреве. Пальмитиновая кислота входит в состав почти всех растительных масел, а также в жиры морских животных и рыб.
Миристиновая кислота — белое, твердое вещество. Кислота нерастворима в воде, имеет температуру кипения 196,5°С при остаточном давлении 15 мм рт. ст. В наибольшем количестве
Таблица 4.5. Насыщенные жирные кислоты, входящие в состав растительных масел
Формула |
Кислота |
Исходное масло
Арахиновая (эйкозано - вая)
Бегеновая (докозановая)
Каприловая (октановая)
Каприновая (декановая)
Капроновая (гексановая) Лауриновая (додекано - вая)
Лигноцериновая (тетра - козановая) Миристиновая (тетра - декановая)
Пальмитиновая (гекса - декановая) Стеариновая (октадека - новая)
СН3(СН2),8СООН
СН3(СН2)20СООН
СН3(СН2)6СООН
СН3(СН2)8СООН
СНз(СН2)4СООН
СНз(СН2)10СООН
СНз(СН2)22СООН
СН3(СН2),2СООН
СН3(СН2)мСООН
СНз(СН2)16СООН
Арахисовое, кукурузное, сурепное, рапсовое, горчичное
Арахисовое, рапсовое, сурепное, горчичное Кокосовое, пальмовое, ореховое
Кокосовое, хлопковое, пальмовое Кокосовое, пальмовое Кокосовое, хлопковое, ореховое, пальмоядровое Арахисовое, горчичное, рыжиковое, сурепное Сурепное; хлопковое, кокосовое, льняное, пальмовое
Практически все То же
Таблица 4.6 Характеристика насыщенных жирных кислот
|
Таблица 4.7. Ненасыщенные жирные кислоты, входящие в состав растительных масел
|
/ |
Входит в состав кокосового масла, в небольших количествах содержится в льняндм, хлопковом, арахисовом и других маслах.
Ненасыщенные жирные кислоты содержат в молекулярной структуре одну или несколько двойных связей. В случае присутствия нескольких двойных связей эти связи могут находиться в несопряженном (изолированном) ' или сопряженном^ (конъюгированном) положении по отношению друг к другу.
К кислотам с одной двойной связью СпН2л-1СООН относятся олеиновая, э’руковая,' кетолеиновая, пальмитоленно&ая, петросели - новая, гадолейновая, селахолеиновая, вакценовая; с двумя двойными связями С„Н2я-зСООН —-линолевая; с тремя двойными связями СпНгп-бСООН — лииоленовая и элеостеариновая; с четырьмя двойными связями С„Н2я-7СООН — арахидоновая и паринаровая; с пятью двойными связями СпЫгл-эСООН — клупанодоновая; с шестью двойными связями СяНгл-иСООН — нисиновая, кислота.
Кроме того, в состав масел входят жирные кислоты, имеющие помимо ненасыщенных связей Другие функциональные группы. К таким кислотам относятся рицинолевая (одна двойная связь и гидроксильная группа), камлоленовая (три двойные связи и гидроксильная группа), ликановая (три двойные связи и карбонильная группа). ■
За небольшим исключением (эруковая, ос-элеостеариновая и элаидиновая кислоты) ненасыщенные кислоты имеют жидкую консистенцию. В табл. 4.7 представлены входящие в состав растительных масел ненасыщенные жирные кислоты, а характеристики этих кислот приведены в табл. 4.8.
Таблица 4.8. Характеристика ненасыщенных жирных кислот
|
* При 20 °с. / |
О л е*и н овая кислота — бесцветная или светло-желтая жидкость. Кислота нерастворима в воде, легко растворима в ряде
А----------- ^..1^14.11. ^/«/1ч^ппиос1 >1 КИСЛОТЗ ВХОДИТ В С О ОТ ‘Л В
Практически всех масел.
Л и нолевая кислота — бесцветная жидкость, растворимая во многих органических растворителях и нерастворимая в воде. Имея в своем составе две двойные связи, придает маслам способность к высыханию. Линолевая кислота содержится во всех высыхающих и полувысыхающих маслах, в большом количестве входит в состав льняного, конопляного, хлопкового, соевого, макового масел.
Линоленовая кислота — бесцветная жидкость, растворимая в органических растворителях и нерастворимая в воде. Имея в своем составе три двойных связи, сообщает маслам повышенную скорость высыхания. Линоленовая кислота в большом количестве входит в состав высыхающих-масел.
Элеостеа риновая кислота — белое, твердое вещество, растворимое в органических растворителях и нерастворимое в воде. Имея в своем составе три двойных сопряженных связи, сообщает маслам высокую скорость высыхания. В основном элео - стеариновая кислота входит в состав тунгового масла и в небольшом количестве в состав ойтисикового масла.
Рицинолевая кислота — вязкая жидкость, растворимая в этаноле и этиловом эфире, нерастворимая в воде и петролейном эфире. Содержит в своем составе одну двойную связь и гидроксильную группу, при удалении которой в процессе дегидратации образуется вторая двойная связь. Рицинолевая кислота входит в состав касторового масла.
Ликановая кислота — белое кристаллическое вещество. Содержит в своем составе три сопряженных двойных связи и кето - группу, обусловливающую дополнительную реакционную способность кислоты. Ликановая кислота встречается в виде двух изомеров— а-ликановой (темп. плавЛ. 74—75 °С) и (3-ликановой (темп, плавл. 99,5°С). Ликановая кислота 6 большом количеств« содержится в ойтисиковом масле.