6.8. Сиккативы | Всё о красках

Сиккативы – это вещества, инициирующие реакции полимеризации ненасыщенных пленкообразователей в процессе формирования из них покрытий на воздухе. Известно, что масла 1 и 2 групп, нанесенные на подложку тонким слоем химически отверждаются в естественных условиях за 6-7 суток. Но в присутствии небольшого количества сиккатива процесс отверждения может закончиться за 6-8 часов. В качестве сиккативов используются соли, образованные металлами переменной валентности (Pb, Mn, Fe, Co и др.) и органическими кислотами. Сиккативы (25-30%-ные растворы в уайт-спирите или в масле) вводят в лакокрасочные составы (масляные или модифицированные маслами) при их производстве или перенесением на подложку.

Сиккатив – инициатор окислительной полимеризации маслосодержащих пленкообразователей в том случае, когда он хорошо совмещается с ними, т.е. когда система гомогенна. С маслосодержащими пленкообразователями совместимы соли кислот растительных масел, кислот канифоли, нафтеновых и некоторых синтетических жирных кислот.

Соли масляных кислот – линолеаты; соли кислот канифоли – резинаты; нафтеновых кислот – нафтенаты. Они и являются наиболее употребимыми.

Получение сиккативов

Существует два способа получения сиккативов: «сухой» способ, по которому получают плавленые сиккативы, и «мокрый» способ, с помощью которого получают осажденные сиккативы.

Второй способ сложнее, но осажденные сиккативы по качеству превосходят плавленые, поэтому в настоящее время в основном производят осажденные сиккативы.

Сухой способ заключается в том, что окислы сиккативирующих металлов вводят либо в расплавленную канифоль, либо в нагретые нафтеновые или другие кислоты, либо прямо в нагретое растительное масло. В результате термообработки образуются соответствующие соли металлов – мыла. При получении свинцовых сиккативов применяют глет PbO или сурик Pb3O4,  марганцевых – пиролюзит  MnO2 , кальциевых – известь СаО и т.д.

Недостаток сухого способа: частичная деструкция органических соединений при высоких температурах, следовательно, нарушение стехиометрических соотношений и появление примесей окислов металлов, ухудшение эффективности и цвета сиккатива. Кроме того, процесс получения плавленых сиккативов пожароопасен из-за трудности регулирования теплового режима и обильного пенообразования.

При мокром способе для получения осажденных сиккативов используют водорастворимые соли сиккативирующих металлов и масляных, нафтеновых или аблетиновых (составляющие канифоли) кислот. При смешении водных растворов таких солей происходит выделение сиккатива в виде нерастворимого в воде осадка. Среди осажденных сиккативов наиболее распространены нафтенаты и соли-сиккативы, содержащие смеси металлов. Они могут быть получены совместной обработкой исходной кислоты смесью растворимых солей соответствующих металлов или простым смешением готовых растворов сиккативов.

Выпускаются, в основном, «однометалльные» сиккативы, которые представляют собой раствор, например, нафтената кобальта в толуоле. Комбинируя однометалльные сиккативы, можно подбирать оптимальный состав смешанных сиккативов. Ряд зарубежных фирм выпускают раздельно нафтенаты кобальта, марганца и цинка с содержанием металла до 6-8%, а свинца до 18-24%. Это дает экономию при перевозке, по производительности оборудования.

При сравнении качества плавленых и осажденных сиккативов предпочтение отдается осажденным сиккативам, хотя их получение более сложно. Но вследствие сохранения стехиометрических соотношений и отсутствия сильных термических воздействий они содержат большее количество активного металла и почти бесцветны, к тому же их производство непожароопасно. Сиккатив считается удовлетворительным по качеству и активности, если льняная олифа, содержащая 3,5% сиккатива, высыхает «от пыли» за 12 ч и полностью за 24 ч.

Механизм действия сиккативов.

При контакте масляных пленкообразователей с кислородом воздуха в них образуются гидроперекисные соединения, которые под действием сиккативирующих металлов, например кобальта, легко распадаются на свободный радикал и ион:

ROOH + Co2+ → RO· + OH — + Co3+

Свободный радикал RO· и начинает цепь дальнейших превращений масел, т.е. их оксиполимеризацию. Образовавшийся ион Со3+ может также взаимодействовать с гидроперекисью или исходным пленкообразователем:

ROOH + Co3+ → ROO· + Co2+ + H+

RH + Co3+ → R· + Co2+ + H+

Таким образом, в органической среде ион сиккативирующего металла участвует и в реакции окисления, и в реакции восстановления. Эти схемы отражают процесс окислительно-восстановительного инициирования:

гидроперекись

Ме2+ Ме3+ + R·

Восстановитель

Роль восстановителя может выполнять пленкообразователь, в частности, исходное масло. Но лучше пользоваться дополнительно вводимыми восстановителями. Для этого применяют различные органические соединения, содержащие легкоокисляющиеся группы: глюкозу СН2ОН — (СНОН)4-СНО, бензоин С6Н5-СНОН-СО-С6Н5, фуроин С4Н3О-СНОН-СО-С4Н3О и др.

Например, реакцию между фуроином и железным сиккативом (на стадии восстановления) можно представить следующим образом:

2Fe(OCOR)3 + C4h4O-CHOH-CO-C4h4O → 2Fe(OCOR)2 + 2RCOOH + C4h4O-CO-CO-C4h4O

Таким образом, основной частью сиккатива, вызывающей инициирование роста цепи, является катион, а анион лишь обеспечивает растворение сиккатива в масле, т.е. гомогенизацию.

Скорость химического отверждения масел пропорциональна количеству введенного сиккатива и качеству сиккативирующего металла. Для каждого сиккатива существует некоторая оптимальная концентрация (в пересчете на металл), обычно выражаемая в процентах: для кобальтовых сиккативов – 0,13%, для марганцевых – 0,12%, для свинцовых – 0,45%. Добавление сиккатива сверх оптимального количества иногда приводит к обратному эффекту.

Оптимальные количества сиккативирующих металлов прямо пропорциональны их атомным массам, т.е. наблюдается эквиатомарность: чем выше атомная масса металла, тем больше оптимальная концентрация соответствующего сиккатива. По убывающей активности приготовленного на их основе сиккатива металлы можно расположить в следующий ряд:

Со > Mn > Pb > Ni > Cu > Fe > Cd > Cr > Zn > Ca > Mg

Металлы постоянной валентности Са, Zn, Mg, Ba и частично Pb часто относят к группе вспомогательных сиккативирующих металлов, которых вводят значительно больше первых (до 0,6%). Они активируют основные сиккативирующие металлы (Со, Mn  и др.), повышают стабильность систем и обеспечивают равномерность отверждения пленки. Механизм их действия не установлен.

Лучшими инициаторами являются кобальтовые, марганцевые и свинцовые сиккативы, они и получили наибольшее распространение на практике. Металл сиккатива влияет не только на процесс образования, но и на качество защитной пленки. Так при применении кобальтовых сиккативов высыхание пленки начинается с поверхности: вначале образуется «кожица» и только потом отверждение распространяется на всю глубину пленки. При применении свинцового сиккатива процесс отверждения развивается равномерно, т.е. высыхание происходит по всей толщине пленки сразу. Марганцевые сиккативы по активности действия приближаются к кобальтовым. Сиккативы на основе железа эффективны только при нагревании, а на основе марганца – в отсутствие влаги. Поэтому на практике предпочитают пользоваться смесями сиккативирующих металлов Mn с Co, Mn с Pb и др.

Принципиальный недостаток сиккативов в том, что они продолжают действовать и после отверждения пленок, т.е. ускоряют их строение. Часто применяют своеобразные ингибиторы, подавляющие действие сиккативов. К таким ингибиторам относятся, в частности, некоторые сернистые соединения, которые можно вводить в масляные лакокрасочные системы на цеолитах. Для уменьшения действия остаточных сиккативов приготовляют сиккативы с использованием изотопов (например, Со, который обладает коротким периодом полураспада), способных переходить в последующем в неактивное состояние.

Применение сиккативов, свойства, состав и их производство

Содержание статьи

• Применение
• Состав
• Особенности применения

Растворитель сиккатив:

• Труднорастворимые
• Легкорастворимые

• Производство

Малярные работы требует того, чтобы наносимые масла отвечали условиям технологий. В частности, это касается сроков, в которые происходит высыхание наносимых составов. Например, нанесение чистого льняного масла приводит к его высыханию на протяжении длительного времени. На это требуется в среднем до восьми дней. Только по истечении этого срока на поверхности образуется пленка достаточной прочности.

Длительный срок высыхания грозит слишком большим количеством неприятных последствий. Если масло не высохло, краска легко смывается дождем, окрашенная поверхность приобретает непрезентабельный внешний вид.

Применение сиккативов

Было замечено, что некоторые вещества при их добавлении в состав покрытия способны значительно ускорить высыхание. Это связано с протеканием в масле процессов полимеризации ускоренными темпами. Данные добавки называют сиккативами. Они могут уменьшить время высыхания масла, которое высохнет всего за десять часов. Сиккативы выступают в роли катализаторов, ускоряющих химические реакции. В их состав могут входить некоторые металлы. Это – металлы разного вида.

Состав сиккатива

Комбинации металлов в сиккативе — если в составе сиккативов присутствует два металла, то это обстоятельство еще более ускоряет процессы высыхания. Состав сиккатива можно легко подобрать. Если чистое масло может высохнуть без присутствия в его составе добавок на протяжении ста двадцати часов, то введение марганца обеспечит его высыхание всего за двенадцать часов. Добавка свинца приводит к высыханию покрытия за двадцать шесть часов. Если одновременно ввести свинец и марганец, высыхание покрытия происходит за более короткое время. Для этого потребуется всего семь часов. Это ли не чудо?!

Но легко продолжать этот ряд бесконечно долго. Достаточно добавить в масло, свинец, марганец и кальций одновременно, чтобы сократить время образования устойчивой пленки до шести чесов. На практике принято использовать сиккативы, в виде смеси нескольких металлов. Употребляют определенные металлы. По возрастанию времени для образования устойчивой пленки покрытия сиккативы расположены определенном порядке: кобальт, затем марганец, и напоследок свинец.

Особенности применения сиккативов

Сиккатив в составе масла приводит к ускоренному высыханию последнего. На практике было установлено правило, согласно которому уменьшение времени на высыхание находится в прямой зависимости от количества добавленного сиккатива до некоторого предела. Если прибавить сиккатив сверх этого уровня, то скорость процесса будет заметно понижаться. Каждый сиккативы имеет в этом отношении свои особенности, свой верхний предел концентрации, при котором скорость процесса образования устойчивой пленки покрытия достигает максимальных значений.

Сиккативы, используемые в выпуске покрытий, делят условно на три большие группы:

• Труднорастворимые сиккативы. Они требуют нагрева до 200-300 градусов для лучшего растворения. К этой категории веществ принадлежит масса веществ, сурик свинцовый, к примеру.
• Легкорастворимые вещества можно вводить в состав, если нагреть его до 150 градусов. Среди них присутствуют соли жирных и смоляных кислот.

Легче всего в масле растворяются жидкие сиккативы. Для этого достаточно иметь нагреть состав до 20 градусов. К подобным веществам принадлежат некоторые соли уже перечисленных кислот. Они прекрасно растворяются в скипидаре и прочих растворителях.

Труднорастворимые сиккативы

Уксуснокислый свинец относится к таким сиккативам. Получить его можно в результате элементарной химической реакции при взаимодействии свинца с уксусной кислотой. Его можно приобрести в виде кристаллов. Для введения данного сиккатива в состав масла, свинцовый сахар необходимо нагреть до ста градусов. Это позволяет удалить из вещества воду. Растворяется вещество при температуре 200-220 градусов.

Глетокись свинца представляет желтый порошок. Она для растворения требует нагревания до 210-215 градусов.

Свинцовый сурик – еще один из трудно растворимых сиккативов. Вещество является порошком оранжевого цвета. Его температура растворения составляет 200-220 градусов. Сиккативы на основе свинца ядовиты, они плохо сказываются на состоянии здоровья. Для работы с ними требуются особые меры предосторожности. Нельзя допускать попадания вредных веществ внутрь респираторов, а руки нужно тщательно мыть. Это особенно важно при пересыпании веществ и при их размоле. Нельзя пренебрегать респиратором, требуется, чтобы руки были чистыми.

Еще одним сиккативом, содержащим марганец, является пиролюзит. Он представляет собой продукт естественного происхождения и представляет собой порошок черного цвета. Вещество окажется эффективнее при большем содержании окиси марганца. Пиролюзит растворяется при нагревании до 250 градусов Цельсия.

К трудно растворимым сиккативам относится уксуснокислый кобальт. Он выглядит как порошок красного цвета. В веществе присутствует 30 % кобальта.

Легкорастворимые сиккативы

Сиккативы этого плана получают двумя разными способами. Для этого может понадобиться плавление или осаждение.

Получить сиккативы плавлением можно в котле. В него загружают канифоль и нагревают ее до 170 градусов. Затем в котел добавляется пиролюзит. В результате процесса на выходе образуется марганцевая соль. Абиетиновая кислота является основной составляющей канифоли и позволяет получить соответствующую соль

Пиролюзит поступает в котел в консистенции пасты маслянистого вида. Паста получается из пиролюзита при его высушивании при температуре 100 градусов. После этого его перемалывают и растирают с маслом.

После того, как в котел поступила вся необходимая порция пиролюзита, температура доводится до 250 градусов. Добавляют пиролюзит частями, когда пена оседает от очередной добавки. Температура поддерживается до окончания процесса. Для определения завершения реакции периодически берутся пробы. При прозрачной пробе реакцию следует считать завершенной.

При соблюдении технологии в котле не остается нерастворенной добавки. В качестве осадка может присутствовать немного песка, который в виде примеси находится в веществе.

Готовый сиккатив обладает темным цветом и прозрачным изломом. В нем не должно присутствовать крупных зерен добавки. После полного завершения реакции готовый продукт охлаждается до 120 градусов и фасуется в емкости, применение сиккатива вопросов не вызывает. Резинат, полученный плавлением можно без труда растворить в скипидаре, керосине и прочих жидкостях. Чтобы растворить резинат в масле, последнее требуется температура 140 градусов.

Не менее широко используется резинат свинца. Технология его получения состоит в разогреве канифоли в котле, к которой при температуре 240 градусов добавляют свинцовый глет в пастообразном состоянии. Вещество выдерживают при этой температуре для получения пробы в виде прозрачной капли на стекле. Затем сиккатив доводится до температуры в 130 градусов и разливается в тару.

Резинат свинца обладает желтым цветом, на изломе он прозрачен. В его составе присутствует до 20% свинца. Растворить сиккатив легко в бензине и скипидаре. Для растворения в масле нужно разогреть последнее до 150 градусов.

Существует и масса других сиккативов этого типа. Все они используются достаточно широко.

Производство сиккативов

Вообще говоря, следует различать два основных способа получения сиккативов. Это – сухой и мокрый способы. Сухой способ позволяет получить плавленые сиккативы, мокрый способ дает возможность выпустить осажденные сиккативы.

Мокрый способ намного сложнее. Тем не менее, он обеспечивает лучшее качество вещества. Это обеспечило ему более широкое применение. На сегодняшний день в основном выпускаются сиккативы способом осаждения.

Сухой способ предполагает введение окислов металлов в расплавленную канифоль, нафтеновые и прочие кислоты. Сиккативы могут вводиться непосредственно в масло. При достаточно высокой температуре образуются соли металлов – мыла.

Недостатком сухих сиккативов считают деструкцию органических веществ в результате технологического процесса. Это может привести к меньшей эффективности вещества и потере цвета. Помимо всего прочего, процесс изготовления плавленого сиккатива связан с существенным риском возгорания. Это обусловлено трудностями в регулировке температурного режима и повышенного пенообразования. 

Что такое осушитель? | Технология WiseSorbent®

Что такое осушитель? | Технология WiseSorbent®
перейти к содержанию

+1-800-272-5238

Что такое осушитель?

Влагопоглотители представляют собой упаковочный компонент, используемый во влажных средах путем поглощения влаги из воздуха. Обычно используемые при транспортировке, хранении или консервации материалов и продуктов, влагопоглотители используются для того, чтобы все, от обуви до военной амуниции, оставалось сухим!

Влагопоглотители бывают различных форм, они могут быть изготовлены с использованием таких веществ, как монтмориллонитовая глина или силикагель, молекулярное сито и многое другое.

Влагопоглотители, обычно используемые при транспортировке, хранении или обслуживании материалов и изделий, используются для сохранения в сухом состоянии всего, от спортивной обуви до военной амуниции.

Влагопоглотители предназначены для борьбы с:

1. 1. Внутренняя упаковка Водяной пар в воздухе
2. 2. Влага внутри или на стенках упаковки
3. 3. Попадание проникающей влаги в упаковку

Различные типы влагопоглотителей

Влагопоглотитель силикагеля

• Силикагель преимущественно не вызывает коррозии и не токсичен по своей природе.
• Наиболее часто используемый влагопоглотитель
• Силикагель часто используется в потребительских товарах, таких как одежда и электроника.
• Силикагель плохо работает при сильной жаре и в среде с низкой концентрацией h3O.

Молекулярное сито Осушитель

• Молекулярное сито идеально подходит для применения в условиях экстремальных температур. (от 40 ℃ до 230 ℃)
• Молекулярное сито не будет так быстро десорбировать влагу обратно в упаковку при повышении температуры, как силикагель или глина.

Влагопоглотитель монтмориллонитовой глины

• В основном используется для хранения и пищевых продуктов.
• Высокоэффективен при нормальной температуре и относительной влажности.

Силикагель и активированный уголь

• Использует комбинацию силикагеля и активированного угля.
• Эти влагопоглотители обладают высокой способностью поглощать влагу и запах.
• Он также может годами поглощать токсичные газы, что делает его идеальным для военных противогазов.

Характеристики каждого:

[wpdatatable id=104]

Некоторые влагопоглотители имеют специальные функции. В то время как другие, от солей металлов до соединений фосфора, имеют точную силу. Таким образом, мы предлагаем вам сначала проконсультироваться с нашим отделом продаж.

Нужна помощь? Для получения более подробной информации свяжитесь с нами.

Поговорите с экспертом

Технология Wisesorbent® стала ведущим мировым производителем осушителей после десятилетий опыта.

11 E Stow Rd, Marlton, NJ, 08053
T: +1 800-272-5238
Факс: +1 856-872-7715
E: [email protected]

Быстрые ссылки

Подписаться

© 2001-2023 WISESORBENT® TECHNOLOGY LLC, ВСЕ ПРАВА ЗАЩИЩЕНЫ

Твиттер

YouTube

Линкедин

YouTube

• +1 856-872-7713/7714

• 11 E Stow Rd, Марлтон, Нью-Джерси, 08053

Твиттер

YouTube

Линкедин

YouTube

Рассчитать доставку

Напишите нам по электронной почте

Тема

Общая информацияТехническая информацияКоммерческая информацияОбразец запроса

Имя

Фамилия

Электронная почта

Номер телефона

Ваша компания

Твоя позиция

Твоя страна

наименование товара

Размер

Требовать количество

Откуда вы узнали о WiseNano?

Откуда вы узнали о Wisesorbent?Поиск в GoogleРекламаСоциальные сетиЧерез другаМероприятие или выставкаБлог или форумДругой метод

Почему вам нужно использовать влагопоглотители?

Влагопоглотители представляют собой вещества, которые используются для извлечения влаги из окружающей среды и поддержания сухости окружающей среды. Они чаще всего используются для продуктов, которые могут быть повреждены или подвергнуты коррозии в результате влажной среды, что означает высокую концентрацию влаги в воздухе. Эта захваченная влага может вызвать деградацию таких материалов, как электроника, одежда, продукты питания и лекарства. По этим и другим причинам осушители широко используются для упаковки, хранения и транспортировки этих предметов.

В The Packaging Company мы ценим продукты, которые ваша компания упаковывает и отправляет, и мы хотим, чтобы они доставлялись к двери вашего клиента в первозданном виде. Мы предлагаем несколько различных типов влагопоглотителей, которые могут помочь контролировать влажность и уровень влаги в вашей упаковке. Продолжайте читать, чтобы узнать больше.

Глиняные влагопоглотители

Глиняные влагопоглотители заполнены природной глиной, которая добывается и затем активируется. Чтобы активировать этот материал, бентонитовую глину тщательно высушивают, чтобы высвободить влагу и, в свою очередь, сделать ее эффективным абсорбентом. Пока температура остается ниже 120 ℉ (49℃) можно ожидать, что глиняный влагопоглотитель поглощает примерно 30% своего веса в воде.

Глиняные влагопоглотители нетоксичны, не вызывают коррозии и одобрены FDA, что делает их идеальным решением для транспортировки и хранения продуктов питания, фармацевтических препаратов, нутрицевтиков, металлов, электроники и многого другого. Кроме того, эти влагопоглотители из натуральной глины можно использовать повторно, чтобы реактивировать способность глины к абсорбции, ее просто нужно запечь.

Глиняные влагопоглотители являются одним из наиболее доступных и эффективных способов контроля уровня влажности в упакованных продуктах при нормальной температуре и относительной влажности 20-80%.

Влагопоглотители с силикагелем

Силикагель является одним из наиболее часто используемых в мире влагопоглотителей. Это еще один отличный осушающий агент, который очень эффективен для удаления влаги из окружающей среды. В отличие от природной глины, силикагель представляет собой синтетический материал, состоящий из пористой формы диоксида кремния. Чаще всего он производится в виде бусинок и продается в отдельных упаковках разного размера.

Хотя влагопоглотители на основе силикагеля производятся с помощью химического процесса, это нетоксичный продукт, одобренный FDA для контакта с пищевыми продуктами. Он также является эффективным осушителем для таких отраслей, как автомобильная, швейная, электронная, фармацевтическая и других.

Силикагель наиболее эффективен в условиях комнатной температуры при относительной влажности 60-90%. Тем не менее, он работает в диапазоне температур от 0 до 100 ℃ (32-212 ℉). Подсчитано, что силикагель может абсорбировать до 40% своего веса в воде, 15% из которых всего за первые 2 часа! Подобно глиняным влагопоглотителям, силикагель также можно реактивировать, просто выпекая его в духовке при температуре 130°C в течение 2-3 часов.

Влагопоглотители Container Dri®

Влагопоглотители Container Dri® специально разработаны для промышленного и крупномасштабного применения, например, внутри транспортных контейнеров, трейлеров и железнодорожных вагонов. Они поглощают влагу из окружающей среды и помогают предотвратить «контейнерный дождь», вызванный высоким содержанием влаги в воздухе. Эта влага в конечном итоге накапливается и приводит к тому, что конденсат стекает с потолка транспортировочного контейнера и попадает на ценные продукты.

Container Влагопоглотители Dri® изготовлены из хлорида кальция и обладают очень высокой поглощающей способностью. При влажности в помещении 50% хлорид кальция способен поглощать 150% своего веса в воде, по сравнению с силикагелем, который в среднем поглощает только 25% своего веса в воде при тех же условиях влажности.

Такие отрасли, как автомобильная, деревообрабатывающая, машиностроительная, пищевая, металлургическая и другие, могут выиграть от промышленного применения Container Dri®. Он поставляется в нескольких вариантах дизайна, включая клейкие полоски, подвесные сумки и отдельные пакеты.

Bottom Line

Влагопоглотители являются важным компонентом упаковки, транспортировки и хранения продуктов.