Синтетикалық үлдіртүзгіш заттар СБМ технологиясында кеңінен қолданылатын әр

Синтетикалық үлдіртүзгіш заттар СБМ технологиясында кеңінен қолданылатын әр түрлі синтетикалық полимерлер поликонденсация, полимеризация және полиқосылу реакцияларымен алынады. Көбінесе сыр-бояу өндірісінде поликонденсациялық үлдіртүзгіштер қолданылады, себебі олардың негізінде әр түрлі сыр-бояу композициясын және арнайы қасиетті жабындылар алуға болады.

• Полиэфирлер көпатомды спирттер және көпнегізді органикалық қышқылдардың поликонденсация өнімдері болып келеді. Полиэфирлердің ерекшелігі ОСО тобының болуы. Бастапқы заттардың түрлілігі химиялық және тасымалдау қасиеті әр түрлі полиэфирлерді синтездеуге мүмкіндік береді. Полиэфирлер қатты және сұйық бола алады, олардың кейбіреуі жай температурада, ал екіншілері – тек қыздырғанда қатая алады. Олар эластикалық немесе морт жабындылар түзе алады; олардың кейбіреулерінің үлдірлері жоғары электроизоляциялық қасиетті болады.

Полиэфирлерді басқа үлдіртүзгіштермен біріктіргенде жабындылардың жақсы қасиеттері артады. Бұлардың барлығы, сонымен қатар көптеген шикізаттарының арзандығы полиэфирлердің сыр және бояу технологиясында кеңінен қолданылуына әкеледі.

Химиялық құрылысына байланысты полиэфрлер бөлінеді: модифицирленбе ген қанықпаған модифицирленген қаныққан

• Полиэфирлерді алудың химиялық негіздері • Полиэфирлерді синтездеуге бір-, екі-, үш-, төртфункционалды қосылыстар қолданылады. Көпфункционалды қосылыстар торлы құрылысты макромолекула түзеді. Мұндай полимерлер нашар ериді және сырды дайындауға қолданылмайды. Азтармақталған молекулалы олигомер алу мақсатында, үшжәне төртатомды спирттер негізіндегі жақсы еритін полиэфирлер алу үшін синтезді поликонденсацияның бастапқы сатысында тоқтату қажет. Мысалы, глицериннің фталь ангидридімен глицериннің артық мөлшерінде олигоэфир алу жолы:

• Полиэтерификацияның негізгі реакциясы келесі реакциялармен күрделенеді: • Реакцияласпаған спиртпен алкоголиз:

• Реакцияласпаған қышқылмен ацидолиз: Реакция суымен гидролиз: Декарбоксирлеу:

• Модифицирленбеген полиэфирлер. • Екіфункционалды қаныққан спирттер мен қышқылдардан сызықты құрылымды полиэфирлер алынады. Мұндай полимерлер жоғарыэластикалық қасиетпен, бірақ қатты, берік үлдір түзе алмайды. Сондықтан екіатомды спирттен басқа үшатомды спирт – глицерин қолданылады. :

• Алынған олигоэфир бос гидроксилді тобы бар, сол бойынша жабындыда басқа полимерлі молекуланың карбоксил тобымен әрекеттесіп, поликонденсация реакциясы нәтижесінде торлы құрылым түзеді. • Бұл үрдіс 200°С температурада катализаторсыз немесе жай температурада қышқыл катализаторлар қатысында жүреді.

• Түзілген торлы құрылымды модифицирленбеген полиэфирлер негізіндегі жабындылар жоғарғы морттылығымен, төменгі эластикалығымен, нашар адгезиямен, жоғарғы қаттылығымен сипатталады. Сыр және бояу технологиясында модифицирленбеген полиэфирлер басқа үлдіртүзгіштердің модификаторлары ретінде қолданыс тапты.

• Модифицирленген полиэфирлер (алкидтер). • Модификация мақсаты ретінде жабындылардағы полиэфирлердің қасиеттерінің өзгеруі болып табылады. Сырбояу өндірісінде қолданылатын полимерлер үшін еріткіште жақсы еруі, жабындыда барынша төменгі температурада торлы құрылым түзуінің маңызы зор. Мұндай қасиет полиэфирлерді өсімдік майларының қаныққан май қышқылдарының модификациясымен жақсы алынады.

• Алкидті олигоэфирлердің химиясы мен технологиясының дамуымен модифицирлеуші бірнегізді қышқыл ретінде канифоль қышқылы, талл майының қышқылы, тармақталған қышқылдар және т. б. қолданылады. • Алкидті олигоэфирлерді екі әдіспен алады: майқышқылды және алкоголизді. Майқышқылды әдіс бойынша реакторға барлық компоненттерді салады: көпатомды спирт, көпнегізді және бірнегізді майлы модифицирленетін қышқылдар. Бірақ үрдіс өсімдік майларынан май қышқылдарын алудың қиындығынан актуалды емес.

• Алкоголизді әдіспен алкидтерді майларды ыдыратпай моноглицеридтің түзілуімен және карбон қышқылымен поликонденсациясымен модифицирлеуге болады. Алкоголиз сатысының аяқталуын жоғарғы дәлдікпен анықтау қажет, себебі аяқталмаған алкоголизде реакциялық ортада жоғары мөлшерде әрекеттеспеген глицерин қалуы мүмкін. Және реакторға уақыттан ерте фталь ангидридін салатын болса, ол глицериннің барлық үш гидроксил топтарын этерифицирлеп, нашар еритін модифицирленбеген полиэфир түзеді.

• Алкидтердің жабындыда қатаюы жай температурада өсімдік майларының қанықпаған май қышқылдарының қос байланыстарымен тотығу полимеризациясы арқылы жүреді. • Алкидтердің классификациясы

Бастапқы спирт бойынша алкидтерді бөледі: глифталь (глицерин негізінде) этрифталь (этриол негізінде) пентафталь (пентаэритрит негізінде) ксифталь (ксилит негізінде)

Май құрамы [% (масс. )] бойынша алкидтерді өте жұқа (34%) жұқа (35— 45%) Майлылығы орташа (46— 55%) майлы (56— 70%)

өсімдік майлары немесе май қышқылдары бойынша бөледі кебетін кеппейтін

• Қанықпаған полиэфирлер. • Модифицирленбеген олигомерлер • Модифицирленбеген фенолоформальдегидті олигомерлер көбінесе органикалық еріткіштерде еритін, фенолформальдегидті олигомерлердің көптеген тобынан құралады. Новолакты және резольды олигомерлер спирттерде, күрделі эфирлерде, кетондарда және басқа полярлы еріткіштерде ериді.

• Новолакты олигомерлер құрылысы сызықты және термопластты болып келеді. Олар спиртті сыр өндірісінде ағаштың бетін қаптауға қолданылады. Новолак олигомерлері негізіндегі жабындылар морт және уақыт өте келе олигомердің синтезінен қалатын, бос фенолдың тотығуынан қызғылт түске айналады. Новолакты олигомерлер термореактивті жабындылар түзіп, басқа олигомерлермен және мономерлермен реакцияға қатысады.

• 70 °С температурадан төмен температурада алынған, резольды олигомерлер, полимерлену дәрежесі 1 -2 болатын сұйық өнімдер. 70 -95 °С температурада түзілген олигомерлердің молекулалық массасы 700 — 900, жоғарытұтқырлы немесе қатты материалдар, жұмсару температурасы 70— 90 °С. Резольды олигомерлер негізіндегі жабындылардың қатаюы 100°С жоғары температурада жоғарғы жылдамдықпен жүреді, бірақ 200 °С-де жабындының механикалық қасиеттері нашарлап, олар қараяды.

• Қышқыл катализатор қатысында резоль жабындыларының қатаюы қажетті жылдамдықпен және төменгі температурада жүре алады. Катализатор ретінде тұз, күкірт, фосфор, щавель және басқа қышқылдар қолданылады. Қышқылдарды сырға қолданардың алдында р. Н 4 -ке жеткенше қосады. Резол негізіндегі жабындылар термотұрақтылығы және қышқылға тұрақтылығы, қаттылығы жоғары, бірақ адгезиясы және эластикалығы төменірек болады. Жарықтың әсерінен жабындылар қараяды және морттылығы артады. • Негізінен олигомерлер қара металдардың антикоррозиялық қорғауға, сонымен бірге өндірісте электроизоляциялық сырларды, сіңірілген маталарды және желімдерді алуға қолданылады.

• Майлармен және басқа үлдіртүзгіш заттармен нашар сыйымдылығы және арзан сыр еріткіштерінде ерімеуі фенолформальдегидті олигомерлерді қолдануда шектеулер келтіреді. Бұл қасиеттерін жақсарту үшін алмастырылған фенолдар негізіндегі фенолформальдегидті олигомерлерді қолданады. •

• Модифицирленген олигомерлер • Модифицирлеудің негізгі мақсаты жабындылардың механикалық қасиеттерін модифицерленбеген резольді және новолакты олигомерлер негізіндегі жабындылармен салыстырғанда жақсарту. Сыр-бояу материалдарының өндірісінде келесі модификация әдістері қолданылады: спирттермен этерификаттау, канифоль және өсімдік майларының қышқылдарымен әрекеттестіру.

• Модифицирлейтін компонентті фенолформальдегидті олигомер молекуласына енгізу күнделікті қолданылатын органикалық еріткіштерде ерігіштігін және басқа үлдіртүзгіштермен үйлесімділігін арттырады. Резоль олигомерінің метилольді топтарын этерификаттауды әдетте бутанолмен жүргізеді, себебі көміртек атом саны аз спирттерді қолданғанда жабындының эластикалығы және олигомердің ерігіштігі тиімді дәрежесіне жетпейді. • Олар көбінесе эпоксидті олигомерлермен композициясында қолданылады. Алынған жабындылардың химиялық тұрақтылығы және эластикалығы жоғары болады. Бутонолдау фенолфоромиальдегидтер олигомерлерінің өсімдік майларымен үйлесімділігін арттыруға мүмкіндік береді және оларды резоль олигомерлерінің модификаторлары ретінде қолдануға болады.

• Канифольмен модифицирленген резольді олигомерлерді сырларға, алкидтерге және алуан турлі синтетикалық үлдіртүзгіш заттарға қоспа ретінде қолданады. Олар жабындылардың қаттылығын және химиялық тұрақтылығын арттырады. Бірақ канифольмен модификаттауда олигомер молекуласына көп мөлшерде карбоксил топтары енгізіледі, және ол өз кезегінде жабындының суға төзімділігін кемітеді. Сондықтан модификацияға глицеринді немесе канифольдің пентаэритритті эфирлерін қолдануға ұсынады. Фенолды олигомерлерді өсімдік майларымен модификаттауда жабындының эластикалығы және адгезиясы артады. • Резольді олигомерлер майларымен модифицирленген жабындылар адгезиясы және эластикалығы жақсы, қышқыл-, май, және бензотұрақтылығы және электроизоляциялық қасиеттері жоғары болады.

• Эпоксидті олигомерлер • Жабындыларының жоғары химиялық тұрақтылығына және белгілі көптеген үлдіртүзгіштермен үйлесе алу мүмкіншілігіне байланысты эпоксидті олигомерлер әр түрлі өндірісте кең қолдану тапты. • Эпоксидті олигомерлер бастапқы өнімдеріне тәуелді топтарға бөлуге болады: дианды олигомерлер, алифатты олигомерлер, циклоалифатты олигомерлер. • Дианды олигомерлер модифицирленген және модифицирленбеген болуы мүмкін. Модифицирленгендерге басқа олигомерлермен модифицирленген (изоцианаттармен, аминоформальдегидтермен және т. б. ) эпоксиэфирлерді, полиэпоксидтерді және дианды олигомерлерді жатқызуға болады.

• Эпоксидті олигомерлер молекуласының құрамында кем дегенде екі эпоксидті немесе глицидті тобы болады. • Негізінен осы топтары арқылы торлы полимер түзіледі. • Эпоксидті қосылыстар жоғарғы реакциялық қабілетті болып келеді. Олар қозғалмалы сутегі атомы бар қосылыстармен оңай реакцияласады (су, спирттер, қышқылдар, аминдер, фенолдар және т. б. ):

• Акрилді полимерлер және сополимерлер • Акрилді сыр-бояу материалдары бағалы қасиеттермен қамталған: атмосфера- және жарыққа төзімді, су мен негіздердің әсеріне тұрақты. Олар жылтырлығы жақсы сақтайды, ескіруге және ұзақ өмір сүруге беріктілігінің жоғарылылығымен өзгешеленеді. • Бұларға акрил және метакрил қышқылдарының полимерлері мен сополимерлері және олардың туындылары жатады: эфирлері, амидтері, нитрилдері және т. б. Полимер мен сополимерлердің қасиеттері полимердегі сомономердің типі мен құрамына байланысты. Мысалы, акрилді туындылар жабындыға эластикалығын, ал метакрил қышқылының туындылары – қаттылықты береді.

• Акрил және метакрил қышқылдарын қолдану адгезияны арттырады. Жабындыға қаттылықты беру үшін бастапқы мономер қоспасына стирол қосады, ал эластикалығын арттыру үшін – винилбутилэфирін қосады. • Акрилді полимерлер мен сополимерлерді қайтымды және қайтымсыз жабындылар түзу қабілетіне қарай екі үлкен топқа бөлуге болады. • Термопластты (қайтымды) полимерлер мен сополимерлерді басқа функционалды топтары жоқ мономерлерді полимерлеу арқылы алады. • Мысалы, метилметакрилаттың метилжәне бутилакрилатпен сополимер алу сызбанұсқасы:

• Термореактивті акрилді полимерлер алу үшін тізбектің бүйіріне реакцияға қабілетті қыздырғанда бір-бірімен және басқа полимерлердің функционалды топтарымен әрекеттесетін, функционалды топтар енгізеді. Олар торлы құрылымды жабынды түзеді. Краски для наружных работ