ალკიდის ფისებს უკავია ერთ-ერთი წამყვანი პოზიცია, როგორც ნედლეული თანამედროვე საღებავებისა და ლაქების წარმოებისთვის. მათზე დაფუძნებული ფილმის ფორმირების კომპოზიციებს გამოყენების ფართო სპექტრი აქვთ. საფარის თვისებები დამოკიდებულია ფისების და ნახევრად მზა ლაქების ტიპზე. ყველაზე გავრცელებულია მოდიფიცირებული კომპოზიციები, რადგან მათ აქვთ მაღალი დეკორატიული და დამცავი თვისებები.
აღწერა
ალკიდის ფისები (ან ალკიდები) არის ეთერები, რომლებიც წარმოიქმნება პოლიჰიდრული სპირტების პოლიბაზის მჟავებთან ან მათ ანჰიდრიდებთან რეაქციის შედეგად. გარეგნულად ისინი ძლიერ ბლანტი წებოვანი მასაა, რომლის ფერი მუქი ყვითელიდან ყავისფერამდეა.
ალკიდები ასევე შერწყმულია სხვა ფისებთან და ცელულოზასთან (ალკიდ-შარდოვანა-ფორმალდეჰიდი, ფენოლ-ალკიდი, ალკიდ-აკრილის კოპოლიმერები და სხვა ნაერთები). ზედაპირული დაძაბულობის შესამცირებლად მათ შემადგენლობას ემატება ბუტილის სპირტი, რაც აადვილებს მზა პროდუქტის ჩამოსხმას.
ქიმიური შემადგენლობა და კლასიფიკაცია
ალკიდის ფისები სისტემატიზებულია რამდენიმე კრიტერიუმის მიხედვით:
-
შემადგენლობაში ცხიმოვანი მჟავების არსებობით: არამოდიფიცირებული (ფტალატი) და მოდიფიცირებული.
- ზეთის შემცველობის მიხედვით: ცხიმიანი (>60%), საშუალო ცხიმიანი (40-60%), მჭლე (35-60%), ზედმეტი მჭლე (<34%). ცხიმოვანი ალკიდები ძირითადად მზადდება საშრობი ზეთებით.
- ალკოჰოლის სახეობის მიხედვით, რომლის საფუძველზეც მიიღება შემადგენლობა: გლიფტალიკი, ქსიფთალიკი, პენტაფტალიკი, ეტრიფთალიკი.
- გაშრობის უნარით: საშრობი და არგაშრობა.
- დაშლის მეთოდის მიხედვით: განზავებულია ორგანული გამხსნელებით ან წყლით.
ალკიდის ფისის ქიმიური შემადგენლობა არის ორგანულ გამხსნელებში არაასტაბილური ნივთიერებების 40-60%-იანი ხსნარი.
ფუნქციები
ალკიდების თვისებები დამოკიდებულია პოლიჰიდრული სპირტის ტიპზე, მის კონცენტრაციაზე და სხვა კომპონენტების არსებობაზე. არომატული კომპონენტები ამ ნაერთებზე დაფუძნებულ საფარებს იძლევა სიხისტე და აცვიათ წინააღმდეგობას, ალიფატური პოლიოლები - ელასტიურობა, ციკლოალიფატური სტრუქტურული ერთეულები - მახასიათებლების ბალანსი.
ალკიდის ფისოვანი ხსნარები ხასიათდება შემდეგი პარამეტრებით:
- სიბლანტე - 35-100 წმ (VZ-4 ვისკომეტრის მიხედვით);
- მოლეკულური წონა - 1500-5000 კდა;
- სიმკვრივე - 0,9-1,05 გ/სმ3;
- კალიუმის ჰიდროქსიდის რაოდენობა, რომელიც ზეთების ხარისხის მთავარი მაჩვენებელია, არ აღემატება 20.
ტემპერატურის მატებასთან ერთად მცირდება ალკიდების სიბლანტე და პირიქით. რაც უფრო დაბალია ნივთიერების ცხიმის შემცველობა, მით უფრო ცუდად იხსნება ის ალიფატურ და ნაფთენურ ნახშირწყალბადებში.
თვისებების გაუმჯობესება
არამოდიფიცირებული ალკიდები ქმნიან მყარ და მყიფე ფენებს, ცუდად იხსნება. მათი თვისებების გასაუმჯობესებლად, სარეაქციო ნარევის შემადგენლობაში შეჰყავთ დამატებითი კომპონენტები, რომლებიც ანიჭებენ საფარებს სიპრიალს, ელასტიურობას, წყლის, გამხსნელების, ზეთების და ამინდის მიმართ მდგრადობას, აჩქარებს გაშრობას ოთახის ტემპერატურაზე და ზრდის ადჰეზიას საბაზისო მასალასთან. მოდიფიცირებული ალკიდის ფისები მიიღება თეთრეულის, ტალის ზეთის, ტუნგის ზეთის, მზესუმზირის ზეთის, აბუსალათინის ზეთის, ბამბის ზეთის, როზინის, სინთეზური ცხიმოვანი მჟავების გამოყენებით.
მოდიფიკაციის 3 ძირითადი მეთოდია:
- მონომერების დანერგვა ფისის წარმოებაში;
- დასრულებული ალკიდების რეაგირებით მოდიფიცირებულ აგენტებთან;
- ფისების შერევა სხვა ფირის შემქმნელებთან.
მიიღე
ალკიდები სინთეზირდება ორი გზით: ალკოჰოლიზის და ცხიმოვანი მჟავების მეთოდით.
პირველ შემთხვევაში პროცესი მიმდინარეობს 3 ეტაპად:
- მცენარეული ზეთის ან მისი ცხიმოვანი მჟავების ტრიგლიცერიდების ტრანსესტერიფიკაცია პოლიჰიდრული სპირტებით. ქიმიური რეაქცია მიმდინარეობს 240-260 °C ტემპერატურაზე და კატალიზატორის თანდასწრებით. სპირტებისგან გლიფტალის ფისების წარმოებისთვის გამოიყენება გლიცერინი, ეტრიფთალიური ფისებისთვის - ეტრიოლი, პენტაფტალიური ფისებისთვის - პენტაერითრიტოლი.
- პარციალური ეთერების ესტერიფიკაცია ფტალის ანჰიდრიდით, რის შედეგადაც წარმოიქმნება მჟავე ესტერი.
-
პოლიესტერიფიკაცია წყლის გამოყოფით და ალკიდის წარმოქმნით.
ფისების წარმოების მეორე მეთოდი არის ცხიმოვანი მჟავების ეთერებისა და პოლიჰიდრული სპირტების ესტერიფიკაცია და პოლიესტერიფიკაცია.
ალკიდის გამათხელებლები
შემდეგი ნახშირბადის ნაერთები ემსახურება ალკიდის ფისების გამხსნელებს:
- ალიფატური (ჰექსანი, ჰეპტანი, C6-C12 პარაფინები);
- არომატული (ბენზოლი, გამხსნელი, ტოლუოლი, ქსილენი და სხვა);
- ტერპენი (ტურპენტინი);
- ჰალოგენირებული (ტრიქლორეთილენი, ტეტრაქლორეთილენი, პერქლორეთილენი);
- ზეთი (ნეფრა, ბენზინი).
დაბალ დუღილის ეთერები (ეთილის სპირტი, ეთილის აცეტატი), გლიკოლის ეთერები, კეტონები (აცეტონი) ასევე შეიძლება გამოვიყენოთ გამათხელებლად. ბუტანოლი ამ მიზნებისთვის უვარგისია, რადგან მისი მოლეკულები თავისკენ იზიდავს დიდი რაოდენობით გამხსნელს, რომელიც შეიცავს ალკიდის ფისებს. მჭლე ალკიდები იხსნება მხოლოდ არომატულ ნახშირწყალბადებში, ხოლო ცხიმოვანი ალკიდები ალიფატურებში.
არსებობს აგრეთვე წყალში ხსნადი ფისები, რის საფუძველზეც მზადდება წყალში მოხვედრილი საფარები (ცხელი საშრობი მინანქრები და პრაიმერები).
აპლიკაცია
ალკიდის ფისების ძირითადი დანიშნულებაა საღებავებისა და ლაქების წარმოება (LKM). უცვლელი ნაერთები გამოიყენება ელექტრული საიზოლაციო ლაქების და ადჰეზივების დასამზადებლად.
დანფისოვანი ხსნარები ამზადებენ ნახევრად მზა და მზა ლაქებს, რომლებიც გამოიყენება ინდუსტრიაში და ყოველდღიურ ცხოვრებაში.
საღებავი მასალები
ალკიდის საფარი ყველაზე ფართოდ გამოიყენება პოლიკონდენსაციის ფისებზე დაფუძნებულ ყველა მასალას შორის. ვინაიდან პენტაერითრიტოლის ალკოჰოლს აქვს 4 ჰიდროქსილის ჯგუფი, პენტაერითრიტოლის შემცველი ალკიდები უფრო სწრაფად კურნავს და წარმოქმნის პრიალა საფარებს. ამასთან დაკავშირებით, ინდუსტრია ძირითადად აწარმოებს საღებავების მასალებს, რომლებიც დაფუძნებულია პენტაფტალური ტიპის ალკიდის ფისებზე. დიდი რაოდენობით არომატული კომპონენტების გამოყენება უზრუნველყოფს საფარის სიმტკიცეს და გამძლეობას მექანიკური სტრესის მიმართ.
ალკიდებზე დაფუძნებული პიგმენტური საფარები იყოფა შემდეგ ჯგუფებად:
- გლიფტალიკი (GF), პენტაფთალიური (EF), ეტრიფთალიური (ET) მინანქრები;
- მიწები;
- პუტი.
საშრობი ალკიდის ფისები გამოიყენება როგორც დამოუკიდებელი ფილმის ფორმირება საღებავებისა და ლაქებისთვის, ხოლო არასაშრობი გამოიყენება კარბამიდის ფისებით, ცელულოზის ნიტრატებით (ელასტიურობის გასაუმჯობესებლად და საფარების გადაბმის გასაუმჯობესებლად).
საფარების თვისებები დამოკიდებულია მათ ქიმიურ შემადგენლობაზე. ამრიგად, ორგანულ გამხსნელებში ცხიმოვანი ალკიდის ფისები უფრო ადვილად გამოიყენება ფუნჯით, აქვთ გაზრდილი ელასტიურობა და ამინდის წინააღმდეგობა, მაგრამ უფრო ნელა შრება და ნაკლებად მდგრადია მინერალური ზეთების მიმართ. გაშრობის მაქსიმალური სიჩქარე დამახასიათებელია ტუნგით ან სელის თესლით მოდიფიცირებული ფისებისთვის.ზეთი. ალკიდის მინანქრების მშრალი დაწებებისთვის საშუალო დროა 24 საათი.
სპეციფიკური საღებავი
ალკიდის ფისები, შემადგენლობის შემადგენლობის მიხედვით, გამოიყენება შემდეგი მიზნებისთვის:
- ბენზოინის მჟავაზე დაფუძნებული (ზეთის შემცველობა 38-50% წონით) - მინანქრები სასოფლო-სამეურნეო მანქანების, რადიატორების, მანქანის შეკეთებისთვის. უაღრესად ცვენა და ამინდის მდგრადია.
- შეიცავს 9,12-ლინოლეინის და 9,11-ლინოლეინის მჟავებს - აღჭურვილობის შეკეთება.
- Skinny - სწრაფად შრება ერთი ფენა, პრაიმერი, რადიატორის საღებავი.
- სელის ზეთზე და გლიცერინზე - ანტიკოროზიულ საფარებზე, საბეჭდი მელანებზე. მზის სხივების ზემოქმედებისას შეიძლება სწრაფად გაქრეს, ამიტომ ისინი ყველაზე ხშირად გამოიყენება პრაიმერებში და გამათანაბრებელ ნაერთებში.
- სოიოს ან მაღალ ზეთზე დაფუძნებული ზედა ფენები ამინდის კარგი გამძლეობით.
- მოდიფიცირებული ბუნებრივი ფისებით (როზინის მჟავებით) - პრაიმერების და შემავსებლების წარმოება. ნაერთები მიდრეკილია გაქრობისკენ.
- მოდიფიცირებულია სტირონით, აკრილატით - პრაიმერებით, ღვეზელებით, გამათანაბრებელი ნაერთებით, საფარები გემების, აღჭურვილობის, ლითონის ფურცლის, ხის, რომელიც ექვემდებარება ძლიერ მექანიკურ სტრესს (პარკეტის ლაქები, იატაკის მინანქარი, ავეჯი); მინანქრების შეფუთვა მილებში. მათ აქვთ გაზრდილი წინააღმდეგობა აბრაზიას და ელასტიურობას.
ეკოლოგიური ასპექტები
რადგან ალკიდის ფისები შეიცავს ორგანულ გამხსნელებს, ისინი გარკვეულ საფრთხეს უქმნიან ადამიანის ჯანმრთელობას და გარემოს. მათზე დაფუძნებული საღებავის მასალების გამოყენებით საღებავისა და ლაქების სამუშაოების შესრულებისას აუცილებელია პერსონალური დამცავი აღჭურვილობის გამოყენება (გაზის ნიღბები, სპეცტანსაცმელი). შეღებვა უნდა მოხდეს მიწოდების და გამონაბოლქვი ვენტილაციის მქონე ოთახებში.
გამხსნელების ტოქსიკურობის დონის მიხედვით ალკიდები შეიძლება დაიყოს 3 ჯგუფად:
- ყველაზე ტოქსიკური (MPC=300-1000 მგ/მ3) – ეთილის ეთერი, ალკოჰოლი, ბენზინი;
- საშუალო ტოქსიკურობა (MPC=100-200 მგ/მ3) – აცეტონი, ბუტილის ეთერი;
- უაღრესად ტოქსიკური (MPC=20-50 მგ/მ3) – ეთილენგლიკოლი, ბენზოლი.
საზღვარგარეთ, არსებობს მაღალი მოთხოვნები საიზოლაციო წარმოების გარემოსდაცვით კეთილგანწყობაზე, შესაბამისად, ამჟამად მიმდინარეობს მუშაობა მშრალი ნივთიერების მაღალი შემცველობისა და წყალგამყოფი კომპოზიციების მქონე მასალების შესაქმნელად. თუმცა, ალკიდის ფისები ორგანული გამხსნელებით მაინც აღემატება წყალში ხსნად ფისებს გადამამუშავებელ თვისებებში.
