ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Растворы пленкообразующих в органических растворителях из "Химия и технология плёнкообразующих веществ" Наиболее широко распространенными в настоящее время являются однофазные пленкообразующие системы, представляющие собой растворы пленкообразующих в органических растворителях. На их основе готовятся почти все лакокрасочные материалы. [c.71] При растворении полимеров и олигомеров в органических растворителях образуются термодинамически равновесные однофазные системы с молекулярной дисперсностью компонентов (истинные растворы). Содержание растворителей в них может изменяться в широких пределах (от 10 до 90% масс.). [c.71] Пленкообразующие системы этого типа имеют ряд достоинств. Прежде всего они могут быть легко приготовлены из подавляющего большинства пленкообразующих веществ, причем технология нх изготовления очень проста. Такие системы, как правило, имеют очень хорошую способность растекаться по поверхности (так называемый розлив ), что обусловлено низким поверхностным натяжением органических растворителей. Органические растворители в процессе формирования покрытия довольно легко улетучиваются из пленки, поскольку теплота их парообразования невысока. [c.71] Вместе с тем эти системы имеют и существенные недостатки. Прежде всего они пожароопасны и токсичны из-за наличия в их составе летучих органических жидкостей. Кроме того, при применении этих материалов в процессе отверждения (сушки) покрытий происходят безвозвратные потери растворителей, которые часто составляют 50—60% и даже более от массы лакокрасочного материала. Поэтому в последнее время появилась тенденция увеличивать содержание основного вещества (пленкообразующего) в лакокрасочных материалах (материалы с высоким содержанием сухого остатка). [c.71] Вещества, имеющие близкие по величине плотности энергии когезии, взаимно смешиваются. Поэтому если плотности энергии когезии полимера и органической жидкости близки по величине, то полимер должен растворяться в этой жидкости. [c.72] Поскольку полимер нельзя испарить, параметр его растворимости определяют косвенными методами, например по набуханию или растворению полимера в жидкостях с известными параметрами растворимости, или рассчитывают по энергии когезии атомных групп полимера. В табл. 1.7 приведены данные о величинах параметра растворимости некоторых полимеров и низкомолекулярных органических жидкостей. [c.72] Расчет величин б в этом случае ведется в основном по эмпирическим уравнениям. [c.74] Выраженные таким образом параметры дисперсионного, полярного и водородного взаимодействия в сумме дают 100. Каждый растворитель может быть изображен точкой на площади треугольника с координатами, соответствующими его величинам /р и /л. Данные о численных значениях преобразованных трехмерных параметров растворимости некоторых органических жидкостей и олигомеров приведены в табл. 1.8. [c.74] например, область растворимости меламиноформальде-гидного олигомера можно определить, как показано на рис. 1.16. Цифрой 1 на диаграмме помечена точка, соответствующая трехмерному параметру растворимости этого олигомера. Чем ближе точка какого-либо растворителя располагается к точке 1, тем лучше он растворяет олигомер. [c.74] Для расчета состава бинарной смеси растворителей, выбранных с учетом технологических, экономических и других факторов, на диаграмму наносят точки, соответствующие их параметрам растворимости. Соединяя эти точки прямой линией, находят на ней точку, расположенную в наибольшей близости к точке олигомера. По координатам этой точки рассматривают оптимальный состав смеси (на рис. 1.16 для смеси жидкостей 2 и 3 оптимальным является состав, соответствующий точке с координатами / = -50 /р = 20 /, = 30). [c.75] О — точки с координатами органических жидкостей, растворяющих олигомер — точки с координатами органических жидкостей, не являющихся растворителями (цифровые обозначения — в тексте). [c.76] В состав растворителей могут входить и органические жидкости, не растворяющие олигомеры, координаты которых расположены вне области его растворимости (например, жидкость с координатами точки 4). Их обычно называют разбавителями. [c.76] Пара растворитель — разбавитель должна выбираться с таким расчетом, чтобы прямая, соединяющая точки с координатами растворителя и разбавителя, проходила вблизи точки олигомера. Такая смесь является растворяющей только на отрезке, попадающем в область растворимости. Наибольшей растворяющей способностью обладают смеси растворителей, координаты которых расположены с противоположной стороны точки, соответствующей олигомеру. Так, в качестве смеси растворитель — разбавитель для олигомера на диаграмме 1.16 может быть предложена смесь жидкостей с координатами 3 я 4 (последняя точка относится к разбавителю), причем область растворимости соответствует отрезку 5—3. [c.76] В предельном случае в качестве растворителей можно использовать смесь двух жидкостей, не растворяющих олигомер (например, на диаграмме 1.16 — жидкости с точками 6 и 7). [c.76] На практике очень редко используют индивидуальные растворители. Это обусловлено как экономическими факторами, так и технологическими требованиями. Разбавители вводят в основном по экономическим соображениям. [c.76] НИЯ растворителя при пленкообразовании. Слишком быстрое улетучивание растворителя может привести к сильному охлаждению пленки и вследствие этого — к ее помутнению за счет конденсации на поверхности влаги из окружающей среды. Кроме того, в этом случае могут образоваться пористые пленки, а также пленки с более высоким внутренним напряжением, поскольку при большой скорости удаления растворителя не успевают пройти релаксационные процессы. Пористые пленки могут образоваться и при слишком медленном улетучивании растворителя, например при формировании пленок из термореактивных пленкообразующих. [c.77] Для обеспечения нормальных условий пленкообразования наиболее целесообразным оказывается введение в пленкообразующую систему одновременно нескольких растворителей, отличающихся по своей летучести и температуре кипения. В случае применения наряду с растворителями и разбавителей последние должны обладать большей летучестью, чем растворители, во избежание коагуляции полимера при пленкообразовании. [c.77] При выборе растворителей и разбавителей для лакокрасочных материалов необходимо учитывать их взрыво- и пожароопасность, а также токсическое действие на организм человека. В табл. 1.9 дается характеристика технических смесей растворителей для отдельных видов полимеров. [c.77] Вернуться к основной статье