Syntetické pryskyřice. Kde se používají | Vše o barvách
Filmotvorné látky, zejména syntetické pryskyřice, se podle způsobu výroby z monomerů dělí na polykondenzační a polymerační. Proces polykondenzace zahrnuje tvorbu polymerní sloučeniny, která se složením liší od původního monomeru a je doprovázena uvolňováním vody nebo jiné látky. Polymerizační proces spočívá ve vzájemném spojení molekul původních monomerů za vzniku polymeru stejného složení s molekulovou hmotností rovnou součtu molekulových hmotností reagujících molekul.
Společnou polymerací (kopolymerací) několika monomerů se získávají kopolymery, na jejichž základě se vyrábí asi 40 % barev a laků, mezi které patří alkyd, fenol-, močovino- a melamin-formaldehyd, epoxid, organosilikon, atd. Polymerizační pryskyřice zahrnují perchlorovinylové, polyakrylové, vinylchloridové kopolymery atd.
Alkydové pryskyřice jsou estery získané reakcí vícemocných alkoholů s vícesytnými kyselinami. Nejpoužívanějšími v průmyslu barev a laků jsou glyftové pryskyřice (glyptaly) na bázi glycerinu a anhydridu kyseliny ftalové, modifikované rostlinnými oleji nebo mastnými kyselinami rostlinných olejů, a pentaftalové pryskyřice (pentaftalové) na bázi pentaerythritolu a anhydridu kyseliny ftalové. Jako modifikátor se nejčastěji používá lněný, slunečnicový nebo ricinový olej.
Syntéza glyftalových pryskyřic modifikovaných rostlinnými oleji se provádí alkoholýzou ve dvou fázích:
1) alkoholýza (transesterifikace) rostlinného oleje při 240 – 260 °C za přítomnosti katalyzátoru (obvykle linoleát nebo naftenát vápenatý nebo olovnatý); proces pokračuje tvorbou směsi mono- a diglyceridů.
2) esterifikace mono- a diglyceridů anhydridem kyseliny ftalové při 200-250 °C Proces je řízen viskozitou a číslem kyselosti pryskyřice.
Existují alkydové pryskyřice, ve kterých jsou rostlinné oleje nahrazeny talovým olejem (směs organických sloučenin, především karboxylových kyselin), nebo syntetickými mastnými kyselinami – produkty oxidace parafinů. V některých pryskyřicích se do olejů přidává kalafuna (ne více než 10 %). Alkydové pryskyřice se dělí podle obsahu tuku na mastné, obsahující více než 60% oleje, střední – 45-60% oleje a chudé – 35-45% oleje.
Nenasycené polyesterové pryskyřice jsou polykondenzační produkty nenasycených dvojsytných kyselin a dvojsytných alkoholů. Při syntéze se nejčastěji používá maleinanhydrid a diethylenglykol. Jakmile je syntéza dokončena, přidá se k pryskyřici styren nebo jiný monomer za účelem kopolymerace („zesítění“) v přítomnosti iniciátorů (např. benzoylperoxidu) a urychlovačů (např. terciárních aminů), což vede k rychle vytvrzujícímu filmu. K ochraně před oxidací se do polyesterového laku přidává parafín. Laky a emaily na nábytek jsou vyráběny na bázi polyesterových pryskyřic.
Fenolformaldehydové pryskyřice jsou polykondenzační produkty fenolu a jeho homologů (kresoly a xylenoly) a formaldehydu s přídavkem modifikujících látek nebo bez nich (oleje, kalafuna, alkoholy a ethery).
Fenolické materiály na bázi termosetových fenolformaldehydových pryskyřic tvoří nevratné povlaky bez zahřívání v přítomnosti kyselého katalyzátoru nebo během procesu sušení vypalováním bez katalyzátoru. Výsledné filmy jsou tmavé a křehké. K získání elastických povlaků se obvykle používají butoxylované fenolformaldehydové pryskyřice v kombinaci s vysychajícími rostlinnými oleji.
Alkyl- a aryl-substituované fenol-formaldehydové pryskyřice se používají pro výrobu mnoha průmyslových značek laků, emailů a primerů.
Močovinové a melaminformaldehydové pryskyřice jsou produkty polykondenzace močoviny nebo melaminu s formaldehydem. Výroba močovino-formaldehydové pryskyřice probíhá ve dvou fázích:
1) tvorba mono- a dimethylolmočoviny v neutrálním nebo mírně alkalickém prostředí při teplotě nepřesahující 40 °C;
2) polykondenzace monomethylolmočoviny při 50-90 °C za vzniku pryskyřice s lineární strukturou.
Močovinoformaldehydové pryskyřice jsou však špatně rozpustné v uhlovodíkových rozpouštědlech a nejsou kompatibilní s jinými pryskyřicemi, oleji a plastifikátory. Pro odstranění těchto nedostatků se pryskyřice upravují – podrobují butanolýze.
Chemie procesu výroby melaminformaldehydových pryskyřic spočívá ve vzniku methylolových derivátů melaminu a jejich následné polykondenzaci a butanolýze. Když melamin reaguje s formaldehydem v alkalickém nebo neutrálním prostředí, atomy vodíku každé ze tří aminoskupin jsou nahrazeny methylolovými skupinami, čímž vzniká mono- až hexamethylolmelamin.
Po stupních butanolýzy a polykondenzace pentamethylolmelaminu vzniká melaminformaldehydová pryskyřice.
Butanolyzované melaminformaldehydové pryskyřice však podobně jako butanolyzované močovinoformaldehydové pryskyřice (většinou 50% roztoky pryskyřic v butanolu) tvoří křehké filmy s nedostatečnou přilnavostí ke kovu. Proto se při výrobě barev a laků tyto pryskyřice kombinují s alkydovými pryskyřicemi za vzniku alkyd-močovino-formaldehydových a alkyd-melamin-formaldehydových laků a emailů, které tvoří elastické povlaky s dobrou přilnavostí.
Kombinace se obvykle provádí smícháním xylenového roztoku alkydové pryskyřice modifikované rostlinným olejem (ricinovým nebo jiným) s roztokem butanolyzované močoviny nebo melaminformaldehydové pryskyřice. Melamin-alkydové laky a emaily jsou kvalitnější než močovino-alkydové, proto se používají k lakování automobilů, zemědělských strojů, nástrojů atd.
- Univerzální tahový zkušební stroj
- Hydraulický univerzální zkušební stroj
- Ekologická komora
- Plastový a gumový tester
- Papír, lepenka, fólie, stroj na testování obalů
- Barva, Tester nátěru
- Automatický lakovací stroj
- Korektor inkoustu
- Měřič kontaktního úhlu
- Diferenční skenovací kalorimetr
- Tester oděru
- Mobilní telefon, Laptop, USB, Testovací stroj na klávesnici
- Tester odolnosti proti hoření/hořlavosti
- Kůže, boty, látky, textil, stroje na testování zavazadel.
- Vibrační tester
- Tester úniku vzduchu
- Video měřicí stroj, profilový projektor, profilometr
- Stroj na testování rázem kovu
- Stroj na testování obličejových masek
- Tvrdoměr
- Ropný olej, zkušební stroj na asfalt
- Kolorimetr a spektrofotometr
- Sušicí pec a inkubátor
- Malé metry
- Дом
- O nás
- Produkty
- Univerzální tahový zkušební stroj
- Hydraulický univerzální zkušební stroj
- Ekologická komora
- Plastový a gumový tester
- Papír, lepenka, fólie, stroj na testování obalů
- Barva, Tester nátěru
- Automatický lakovací stroj
- Korektor inkoustu
- Měřič kontaktního úhlu
- Diferenční skenovací kalorimetr
- Tester oděru
- Mobilní telefon, Laptop, USB, Testovací stroj na klávesnici
- Tester odolnosti proti hoření/hořlavosti
- Kůže, boty, látky, textil, stroje na testování zavazadel.
- Vibrační tester
- Tester úniku vzduchu
- Video měřicí stroj, profilový projektor, profilometr
- Stroj na testování rázem kovu
- Stroj na testování obličejových masek
- Tvrdoměr
- Ropný olej, zkušební stroj na asfalt
- Kolorimetr a spektrofotometr
- Sušicí pec a inkubátor
- Malé metry
14. září 2023-09-14
Způsob přípravy syntetické pryskyřice
Syntetická pryskyřice je syntetický polymer, který má některé vlastnosti podobné přírodním pryskyřicím. Obvykle mají určitý rozsah teplot tání nebo měknutí a při působení vnějších sil mohou vykazovat stav plastické tekutosti. Syntetické pryskyřice lze rozdělit do dvou kategorií: adiční pryskyřice a polykondenzační pryskyřice, dále je lze podle vlastností rozdělit na termoplastické pryskyřice a termosetové pryskyřice.
Vlastnosti
Syntetické pryskyřice používané při přípravě nátěrů musí mít následující vlastnosti:Dobrá rozpustnost a disperze mohou být rovnoměrně dispergovány v disperzním médiu.
Má vynikající filmotvorné vlastnosti, může tvořit film a má specifické vlastnosti filmu, jako je lesk, tvrdost, elasticita, odolnost proti povětrnostním vlivům a odolnost proti korozi.
Způsob přípravy syntetické pryskyřice
Dokáže účinně smáčet pigment a zajistit jeho rovnoměrné rozložení v barvě.
Má dobrou stabilitu při skladování, což zajišťuje, že nedojde k problémům s povlakem, jako je delaminace nebo poškození během skladování.
Nátěry se syntetickou pryskyřicí jako hlavním filmotvorným materiálem obvykle předčí olejové nátěry a nátěry vyrobené z přírodní pryskyřice v mechanických vlastnostech, dekorativních vlastnostech a ochranných vlastnostech.
Metoda
Při výrobě syntetických pryskyřic se běžně používají čtyři způsoby, kterými jsou bloková polymerace, suspenzní polymerace, emulzní polymerace a roztoková polymerace.Způsob přípravy syntetické pryskyřice
Objemová polymerace
Objemová polymerace, také známá jako objemová polymerace, je způsob výroby syntetických pryskyřic polymerací monomeru pod vlivem iniciátoru nebo tepla, světla nebo záření. Výhodou této metody je, že produkt je čistý, nevyžaduje složité separační a purifikační kroky a operace je relativně jednoduchá. Viskozita materiálu během blokové polymerace se však bude zvyšovat s postupem polymerační reakce, což může vést k potížím s míšením a přenosem tepla, ale také znesnadňuje řízení teploty reaktoru. Tato metoda se běžně používá pro výrobu polymethylmethakrylátových, polystyrenových, polyesterových a polyamidových pryskyřic.
Suspenzní polymerace
Suspenzní polymerace, také známá jako perličková polymerace, je polymerační metoda dispergováním monomerů na kapičky a jejich suspendováním ve vodě za působení mechanického míchání nebo vibrací a dispergačního činidla Po polymeraci lze pryskyřici získat jednoduchým oddělením, promýváním a sušením a produkt je relativně čistý a jednotný. Ve srovnání s blokovou polymerací je však čistota suspenzního polymeračního produktu poněkud nižší.
Způsob přípravy syntetické pryskyřice
Emulzní polymerace
Metoda emulzní polymerace využívá působení emulgátoru, za mechanického míchání nebo vibrací je monomer dispergován ve vodě za vzniku emulze a následně polymerace. Produktem je latex, který může být aplikován přímo nebo podroben následnému zpracování za účelem získání polymeru ve formě prášku nebo jehly. Tato metoda umožňuje výrobu vysokomolekulárních polymerů s vysokou reakční rychlostí a snadným odstraněním zbytkových monomerů. Proces odstraňování emulgátorů je však složitý, protože emulgátory použité v procesu polymerace mohou ovlivnit vlastnosti produktu. Kromě toho je výrobní kapacita reaktoru pro emulzní polymeraci nižší než kapacita blokové polymerace.
Roztoková polymerizace
Polymerace v roztoku je způsob polymerace rozpouštěním monomerů ve vhodných rozpouštědlech Při polymeraci v roztoku lze snadno řídit provozní a polymerační teploty, ale rozpouštědlo musí být rekonstituováno. Tato metoda se běžně používá k výrobě pryskyřic, jako je polypropylen.
Abychom to shrnuli, existuje mnoho metod pro výrobu syntetické pryskyřice a každá metoda má své vlastní aplikační možnosti a výhody. Výběr správné metody přípravy závisí na typu požadované pryskyřice, požadavcích na čistotu produktu a specifických potřebách výrobního procesu. Prostřednictvím těchto metod můžeme vyrábět širokou škálu syntetických pryskyřic, široce používaných v nátěrech, plastech, lepidlech a dalších oblastech, což podporuje rozvoj moderního průmyslu.