Глифта́левые смо́лы являются наиболее распространёнными разновидностями полиэфирных (алкидных) смол и представляют собой продукты поликонденсации глицерина с фталевым ангидридом. Для различных нужд производят смолы в чистом и в модифицированном виде. Немодифицированная смола имеет твёрдую и хрупкую структуру, прозрачную в тонком слое. Цвет — от жёлтого до тёмно-коричневого.А. Воробьёв / Компоненты и технологии. № 6, 2003 // Полиэфирные смолы
В чистом виде глифталевые смолы применяются редко из-за ряда недостатков: хрупкости, ограниченной растворимости, склонности к гелеобразованию, несовместимости со многими компонентами лаков. Для их отверждения необходима высокая температура и большая выдержка. Основное применение имеют глифталевые смолы, модифицированные различными добавками. Они обладают лучшей растворимостью в органических растворителях, совместимостью с другими пленкообразующими веществами. В качестве модифицирующих веществ применяются растительные масла, жирные и смоляные кислоты. Глифталевые смолы отличаются высокими электроизоляционными свойствами и хорошей водостойкостью, что позволяет широко применять их для изготовления электроизоляционных пластиков, электроизоляционных лаков и лакокрасочных материалов. Глифталевые смолы имеют повышенную теплостойкость до 150 °C. Они отличаются от бакелитовых смол повышенной эластичностью, стойкостью к старению при повышенных температурах и высокой адгезией.
Процесс образования Технология процесса получения чистой смолы состоит из предварительного нагрева глицерина (29,2 % или 2 Моль) в реакторе до 120 °C, добавления фталевого ангидрида (70,8 % или 3 Моль), нагрева расплавленной и перемешанной массы до 190—200 °C, выдержки, последующего отверждения и помола. Модифицированные смолы получают с применением свободных жирных кислот, касторового масла или более сложным способом — расщеплением растительных масел в чистом виде с последующей их переэтерификацией методом алкоголиза.
Немодифицированные смолы
В начале процесса, вследствие этерификации гидроксильных групп глицерина возникают кислые моноэфиры, при этом кислотность смеси сильно снижается. Затем образуются диэфиры глицерина. В результате дальнейшей реакции конденсации, которая сопровождается выделением воды, образуются полимеры различного строения и разной молекулярной массы. Реакция образования кислых эфиров сопровождается выделением тепла без выделения воды, с большой скоростью. Конденсация кислых эфиров протекает медленнее и сопровождается превращением линейных молекул в разветвлённые и сшитые. Уменьшается кислотное число и число гидроксильных групп.
В конечной стадии процесса скорость полимеризации увеличивается, а растворимость уменьшается. Реакцию прекращают раньше, для того, чтобы получить растворимый продукт, так как есть опасность гелеобразования — перехода смолы из жидкой и текучей в нерастворимый трёхмерный полимер.
Модифицированные смолы
Начальная стадия проходит через моноглицерид с образованием кислого эфира, который может вступать в дальнейшую конденсацию с подобными соединениями или с молекулами основных компонентов. Образуются смолы с малой кислотностью и высокой эластичностью. При дальнейшем нагревании и за счёт двойных связей жирных кислот смолы могут преобразовываться в трёхмерный полимер. При увеличении жирности композиции происходит уменьшение скорости полимеризации, снижение твердости и повышение растворимости в нефтяных углеводородах.
В качестве модифицирующих добавок широко применяются смолы на основе рицинолевой кислоты (касторового масла). Также применяются синтетические оксикарбоновые кислоты на основе парафина. Введение насыщенных жирных кислот (например стеариновой) повышает теплостойкость смолы. В некоторых рецептах применяются смоляные кислоты (канифоль), что придаёт блеск и твердость лаковой плёнке. Ненасыщенные жирные кислоты позволяют добиваться отверждения лаковой плёнки при 20 °C.
Применение Глифталевые смолы нашли широкое применение при изготовлении глифталевых лаков и эмалевых красок холодной и горячей сушки, а также при изготовлении нитролаков и нитрокрасок. Плёнки, полученные из лаков на глифталевых смолах, обладают хорошей твердостью, эластичностью и не размягчаются. Глифталевая смола, модифицированная жирными кислотами высыхающих масел (льняного, древесного), служит для изготовления хорошо высыхающих на воздухе лаков, образующих эластичные и атмосфероустойчивые плёнки. При модификации жирными кислотами полувысыхающих и невысыхающих масел (подсолнечного, хлопкового), глифталевая смола, используется для приготовления лаков горячей сушки. Смолы на основе жирных кислот касторового масла (резиловые смолы) применяют в производстве нитроцеллюлозных лаков. Глифталевые смолы с высоким содержанием жирных кислот (жирные смолы) применяются в составе грунтовок на глифталевых лаках. Глифталевые смолы с более низким содержанием жирных кислот (тощие смолы) применяют для изготовления шпатлёвок. При маркировке упаковок лакокрасочных материалов на основе глифталевой смолы применяется буквенное обозначение ГФ.
См. также Полиэфиры Алкидные смолы
Примечания
Категория:Синтетические смолы