Лаки на основе ацетилцеллюлозы и ацетобутирата целлюлозы

Категория:
Целлюлозные лаки


Лаки на основе ацетилцеллюлозы и ацетобутирата целлюлозы

Создание лаков на основе сложных органических эфиров целлюлозы, из которых наибольшее значение имеют ацетилцеллюлоза и ацетобутират целлюлозы, основано на тех же принципах, что и создание нитроцеллюлозных лаков. Для производства лаков на этих эфирах определенное количество ацетилцеллюлозы или ацетобутирата целлюлозы растворяют в соответствующей смеси растворителей. Если в состав лака должна входить смола, то в большинстве случаев неизбежно приходится вводить и пластификатор.

По отдельным свойствам лаки на основе ацетилцеллюлозы и ацетобутирата целлюлозы существенно отличаются от нитроцеллюлозных лаков. Преимущество ацетилцеллюлозных лаков перед нитроцеллюлозными заключается прежде всего в светостойкости и негорючести их пленок. К недостаткам ацетилцеллюлозных лаков, по сравнению с нитроцеллюлозными, следует отнести: плохую совместимость с другими видами сырья (смолами, пластификаторами и растворителями), меньшую водостойкость и большую вязкость.

Во многих случаях целлюлозные лаки можно изготовлять без смол и пластификаторов. Правда, в этом случае лаки получаются с очень небольшим содержанием нелетучей части, что делает их похожими на цапоновые лаки. Для повышения содержания

етучей части к лаку надо добавить низковязкую смолу, следовательно и пластификатор. Основными растворителями Я“стилцеллюлозы являются кетоны и хлорированные углеводороды. Вместе с хлорированными углеводородами применяют Б качестве скрытых растворителей и спирты; они сильно снижают вязкость растворов. При производстве этих лаков следует иметь в виду и большое число медленно испаряющихся растворителей, к числу которых относятся и кетоны.

4 Эти основные положения в одинаковой мере справедливы пЛя всех марок ацетилцеллюлозы и ацетобутирата целлюлозы. Так как ацетобутират целлюлозы выпускается различной вязкости и различной степени этерификации, то различные его марки обладают разной совместимостью и растворимостью. В последние годы разработаны новые марки ацетобутирата целлюлозы, обладающие прекрасной растворимостью и совместимостью. К таким маркам относятся Целлиты BL, BP и BF. Пользуясь этими Целлитами, можно изготовлять лаки различного качества, так как выбор смол и пластификаторов, совмещающихся с ними, достаточно велик.

Следует отметить, что ацетобутират целлюлозы обладает лучшей растворимостью и совместимостью, чем ацетилцеллюлоза. Большое значение для производства имеет способность растворов ацетобутирата целлюлозы разбавляться бензиновыми углеводородами; по мере увеличения содержания бутирильных групп эта способность возрастает. Добавка бензина к растворам ацетобутирата целлюлозы вызывает значительное снижение их вязкости. Лаки на основе ацетобутирата целлюлозы содержат, как правило, меньшее количество пластификаторов. Количество пластификатора, необходимое для получения эластичной пленки, тем меньше, чем выше содержание бутирильных групп. Такая зависимость указывает на пластифицирующее действие бутирильных групп. Совместимость ацетобутирата целлюлозы с различными пластификаторами увеличивается с повышением содержания в ней бутирильных групп, при этом улучшается также и растворимость ацетобутирата целлюлозы в пластификаторах. Поэтому многие пластификаторы, желатинирующие ацетобутираты целлюлозы с большим содержанием бутирильных групп, не желатинируют продуктов с низким содержанием бутирильных групп.

эти общие сведения достаточно характеризуют ацетилцеллюлоз-ные лаки. Ниже приведено несколько рецептур таких лаков.

Провести резкую границу между лаками, содержащими в ка-естве связующего только ацетилцеллюлозу и ацетобутират ллюлозы, и лаками, которые, кроме того, содержат смолы без-^асляные или модифицированные маслом, невозможно. Комби-Рованные ацетилцеллюлозные лаки не имеют большого зна-с ,!ИГЯ’ Так как ацетилцеллюлоза хорошо совмещается только еоольшим числом модифицированных маслом алкидных смол.

Введение в лак модифицированных маслом алкидных смол вызывает и у ацетилцеллюлозных лаков принципиальное улучшение качества пленки. Но возможность комбинирования ацетилцеллюлозы с этими смолами ограничена и поэтому может быть использована только в отдельных случаях.

В этой рецептуре отношение количеств главных растворителей хлористого метилена и метилового спирта равно 78 : 20 или приблизительно 4:1. При увеличении этого отношения до 5:1, вязкость лака повышается.

Метилацетат введен в эту рецептуру в качестве дешевого растворителя, а ацетон в качестве истинного растворителя ацетилцеллюлозы. Введение этилгликольацетата и бутилового эфира гликолевой кислоты, не являющихся истинными растворите-I лями ацетилцеллюлозы, замедляет испарение смеси растворителей. Если нужна большая скорость испарения смеси растворителей, как это имеет место у лаков для окраски окунанием, то нужно уменьшить количество медленно испаряющихся растворителей.

Лак, изготовленный по приведенной рецептуре, может быть при соответствующем разведении использован как пульвериза-ционный лак. При этом содержание нелетучей части в лаке снижается с 32 до 18%.

В приведенной ниже рецептуре содержится мягкая смола ММ, представляющая собой безмасляную полиэфирную смолу. Пленка лака, содержащего эту смолу, обладает определенной эластичностью, которая в случае надобности может быть повышена введением в лак пластификатора.

Ниже в качестве примера приведена рецептура (в вес. ч.) с дополнительным пластификатором

Лак, изготовленный по этой рецептуре, образует еще эластич-плёнки, хотя содержание пластификатора в нем едва дости-иь! з%. Соотношение количеств хлористого метилена и метилово-Г спирта оказывает и в этом случае большое влияние на вязкость г° а Для удешевления лака в его рецептуру введено около 10% бензола, добавка которого не представляет труда вследствие высокого содержания в лаке активных растворителей. L Этот лак предназначается для окраски окунанием; вследствие содержания в нем 32% нелетучей части он образует сравнительно толстые пленки. При соответствующем разбавлении он может быть использован для нанесения пульверизацией.

Оба приведенные выше лака могут быть пигментированы.

Представляют определенный интерес так называемые желатинирующие лаки.

Желатинирующими лаками называют лаки, которые при 50— 80° представляют собой прозрачные и жидкие вещества, а при охлаждении до комнатной температуры превращаются в гель. Это явление, зависящее от соотношения количеств растворителей и пленкообразователя, характерно для лаков на основе ацетобутирата целлюлозы и может быть использовано при нанесении нагретого до определенной температуры лака пульверизацией на поверхность, на которой он затем и отвердевает.

Желатинирующие лаки можно получать и на основе ацетобутирата целлюлозы с нерастворителями. Для производства таких лаков особенно пригодны смеси бензольных углеводородов и спиртов, например смесь ксилола с изопропиловым спиртом. Желатинирование наступает, когда пленка, охлаждаясь, достигает определенной температуры. Эта температура зависит от состава смеси нерастворителей и марки ацетобутирата целлюлозы.

Свойства пленки такого лака можно в определенных направлениях изменять .введением в лак смол и пластификаторов.

В последнее время Г. Мекбах в своей работе подробно исследовал своеобразную в определенном отношении растворимость ацетобутирата целлюлозы.

По данным Tennessee Eastman Corp. для изготовления желатинирующих лаков особенно пригоден выпускаемый этой компанией ацетобутират целлюлозы марки ЕАВ-381-20. Этот продукт, очищенный фильтрацией, содержит 38% бутирильных гРупц, гидролизован до первой степени и имеет среднюю вязкость, определенную по ASTM методом падающего шарика, равную 20 секундам. Соотношение количеств растворителя и нелетучей части должно быть в пределах от 3 : 1 до 7 : 1. Вязкость -кого лака при температуре нанесения должна быть 1500 — 1000 сп) она определяет толщину пленки. В лаковой ванне поддерживают температуру 50°. Ванна должна быть закрыта возможно плотней. Вообще же при нанесении желатинирующих лаков следует соблюдать те же правила, что и при окраске окунанием; в первую очередь это относится к зависимости между вязкостью лака и скоростью погружения.

Погружаемое в лак изделие должно быть предварительно загрунтовано, чтобы закрыть имеющиеся на поверхности изделия поры. Это предупреждает появление пузырей, которые образуются вследствие разницы температур лакируемого изделия и желатинирующего лака. В качестве грунтовки могут быть использованы, между прочим, нитроиеллюлозно-смоляные лаки.

Вместо дикаприлфталата без сомнения можно применить ряд других пластификаторов. В качестве спирта могут быть использованы спирты с 3—5 углеродными атомами или соответствующие им ацетаты.

Ацетобутират целлюлозы может быть использован также для изготовления так называемых плавящихся лаков. Плавящимися лаками называют сплавы из ацетилцеллюлозы или ацетобутирата целлюлозы, пластификаторов, смол и восков. Лакируемое изделие погружают в расплавленную массу; после его извлечения и охлаждения на нем остается сравнительно твердое, прозрачное и эластичное покрытие. Особо интересным преимуществом этого метода покрытия является отсутствие в наносимом лаке летучих растворителей. Температура плавления таких лаков 110—120°; вязкость при 160° (наиболее целесообразной температуре покрытия) 20 000—100 000 сп. Образующиеся покрытия, если в их составе имеются пластификаторы, смолы и. воска, имеют такую же паро-проницаемость, как влагостойкий Целлофан; при отсутствии смол и восков влагопроницаемость в 20 раз больше, чем у Целлофана .

Более подробные данные об этом были опубликованы несколько лет назад Ц. Мальмом, М. Сало и Г. Вивианом.

Плавящаяся масса для нанесения окунанием готовится по следующему рецепту: 72 вес. ч. Клофена А 30 сплавляют с 72 вес. ч. Клофеновой смолы W, затем вводят 48 вес. ч. Целлита BP 700; смесь нагревают 4—5 часов при 160°, после этого при охлаждении вводят 32 вес. ч. бензи :бутилфталата и 0,8 вес. ч. стабилизатора Р. Наносится эта масса при 180°.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум