Rozpuszczalniki: cechy wyboru i zastosowania

Na rosyjskim rynku farb i lakierów (LKM) dzisiaj istnieje po prostu ogromna ilość rozpuszczalników, które różnią się ceną, składem chemicznym i celami zastosowania. Wynika to z faktu, że oddzielny rodzaj rozpuszczalnika, dzięki zastosowaniu, odpowiada wyłącznie konkretnemu rodzajowi materiału do malowania. Dlatego właśnie staranny i dokładny wybór rozpuszczalnika jest w stanie zapewnić skuteczność i poprawność technologii do jego zastosowania.

Rozpuszczalnik w swojej klasycznej definicji jest substancją ciekłą, stałą lub gazową, która jest zdolna do rozpuszczania innych substancji stałych, ciekłych lub gazowych. Najbardziej znanym rozpuszczalnikiem nieorganicznym jest zwykła woda, która doskonale rozpuszcza różne konsystencje pochodzenia nieorganicznego i organicznego.

Organiczny jest bardziej skuteczny, ponieważ te rozpuszczalniki mają lepsze właściwości funkcjonalne. Takie kompozycje są jednorodne i niejednorodne (połączone). Pierwszy to głównie produkty alkoholowe.

Rozpuszczalniki heterogeniczne (benzyna lakowa, terpentyna i inne) zawierają rafinowane produkty naftowe i niezbędne substancje. W połączeniu z dużą zmiennością charakteryzują się wyraźną palnością i toksycznością, co wymaga przestrzegania najsurowszych środków bezpieczeństwa. Aby ocenić przydatność zastosowania konkretnego rozpuszczalnika w każdym przypadku, konieczne są jego właściwości, takie jak gęstość, wygląd, lotność, zawartość wody i inne właściwości.

Cechy tego odczynnika, a także cechy technologiczne pracy z nim, są określone przez szereg cech technicznych, z których główne obejmują:

• lotność eteru etylowego;
• czystość chemiczna;
• liczba krzepnięcia;
• liczba kwasowa;
• proporcja wody według Fishera.

Zgodnie z tym trzy grupy rozpuszczalników wyróżniają się zmiennością:

• łatwe latanie - do 7 jednostek;
• średnio lotny - 7-13 jednostek;
• niska lotność - więcej niż 13 jednostek.

Z lotności rozpuszczalnika zależy nie tylko czas schnięcia farby i sposób jej nakładania, a także właściwości eksploatacyjne powłoki.

Ważną rolę w procesie doboru rozpuszczalnika odgrywa stopień jego czystości. Wskaźnik odzwierciedla ilościową zawartość różnych zawartych w nim zanieczyszczeń. Im wyższa czystość, tym bardziej wydajny rozpuszczalnik.. W związku z tym wzrasta poziom czystości i jej wartość. Istnieje 5 poziomów czystości i każdy ma własną etykietę. Na przykład poziom 1 - odczynniki techniczne („T”), pozwalają na zawartość zanieczyszczeń do 5%, inne poziomy są zmniejszone.

Szczególnie czyste (odczynniki „OFS”) są zwykle określane jako odniesienia. Są one używane w wysoce wyspecjalizowanych obszarach (na przykład w medycynie). Analogi techniczne są stosowane w budownictwie i życiu codziennym.których parametry wydajności i ceny spełniają niezbędne wymagania.

Liczba koagulacji jest wskaźnikiem największego stosunku objętości odczynnika do objętości rozpuszczonych powłok ze składnikiem nitrocelulozowym. Na przykład rozpuszczalnik ma wskaźnik 36%, to znaczy w procesie rozcieńczania w stosunku przekraczającym 37% składnik nitrocelulozowy zacznie się wytrącać, a farby i lakiery tracą swoje właściwości fizyczne i chemiczne. Innymi słowy, wskaźnik koagulacji jest dopuszczalną granicą mieszania dwóch odczynników.

Liczba kwasowa (CN) odzwierciedla objętość specjalnych dodatków (zwykle wodorotlenku potasu), które neutralizują wolne kwasy w materiale lakieru. Im niższy jest ten parametr, tym mniejsza będzie wymagana objętość odczynnika, aby nadać powłokom optymalne warunki.. Wskaźnik wyraża się w miligramach na 1 gram substancji do rozcieńczenia (mg / g). Na przykład „CN” produktu 0,06 mg oznacza, że ​​w celu nadania pożądanego stanu, farby i lakiery powinny być nie mniej niż 6% całej objętości. Stosowanie mniejszych proporcji będzie bezproduktywne.

Rozpuszczalniki jako substancje zmieniające właściwości materiałów lakierniczych są stosowane w celu poprawy ich płynności i lepkości. Głównym celem ich stosowania jest zwiększenie wydajności pracy.

W tym sensie rozwiązują następujące zadania:

• rozcieńczanie grubych powłok w celu poprawy ich płynności i przyspieszenia cyklu roboczego;
• czyszczenie różnych powierzchni;

• czyszczenie, dezynfekcja i odtłuszczanie obrabianych powierzchni w celu poprawy przyczepności;
• wytwarzanie klejów;
• tworzenie konsystencji impregnujących, które poprawiają przyczepność;
• czyszczenie odzieży i sprzętu.

Rozpuszczalniki organiczne są szeroko stosowane w produkcji szerokiej gamy powłok.

Z reguły sam rozpuszczalnik i konsystencja, którą rozpuszcza, są do pewnego stopnia podobne, to znaczy istnieje zasada polarna.

W oparciu o te funkcje rozpuszczalniki muszą spełniać niezbędne wymagania:

• nie reagować z powłokami farby i mieć wysoki poziom parowania;
• mieć niehigroskopijność (nie zmieniać niezbędnych cech właściwych im, reagujących z wodą);
• odczynniki do mieszania powinny bez wysiłku prowadzić do jednolitej konsystencji;
• rozpuszczalnik powinien wpływać na powłoki tylko w momencie ich nakładania na powierzchnię, a następnie odparowywać.

W porównaniu z odczynnikami nieorganicznymi, organiczne są używane o rząd wielkości częściej ze względu na ich szersze właściwości funkcjonalne. Odczynniki organiczne są jednorodne i niejednorodne pod względem składu.

Jednorodny 95–100% składa się z głównego składnika chemicznego - bazy. Czasami zmniejszenie stężenia odczynników można rozpuścić w innych środowiskach, na przykład w wodzie. Koszt rozpuszczalników z tej grupy z reguły jest niższy niż łączny, ale mają one węższy zakres zastosowania w przypadku interakcji z różnymi materiałami.

Niejednorodny (liczba) - odczynniki otrzymane metodą mieszania różnią się składem i technologią wytwarzania. Swoją ceną i wydajnością różnią się znacznie od jednorodnych odpowiedników.

Inna klasyfikacja tworzy następujące rodzaje odczynników organicznych do powłok:

• węglowodór;
• alkohol;
• etery.

pierwsza grupa - węglowodory, to:

• benzyna;
• duch biały;
• rozpuszczalnik;
• terpentyna;
• benzeny.

Są łatwopalne i nie rozpuszczają się w wodzie.

• Terpentyna stosowany w dwóch wersjach: guma i pnevny. Pierwszy z nich ma lepszą jakość, bez koloru lub lekko żółknącej substancji o temperaturze wrzenia do 180 °. Drugi jest nieco ciemniejszy i rozprzestrzenia ostry zapach. Struktura jest szeroko stosowana w pracy LKM. Dobrze reaguje z eterami, alkoholami i chlorowanymi pochodnymi, rozpuszcza LKM, przyspieszając ich suszenie. Służy do przygotowania kompozycji mastyksowych, a także szlifowania na mokro.
• Duch biały - produkt destylacji oleju, jest produktem pośrednim między frakcjami benzyny i nafty. Bezbarwny, lotny, o temperaturze wrzenia nie większej niż 165 °. Możliwość rozpuszczania materiałów malarskich jest nieco niższa niż terpentyny. Używany w procesie szlifowania na mokro.

• Benzyna - lotny produkt destylacji oleju. Produkt łatwopalny, tworzy mieszaniny wybuchowe. Ze względu na dużą zmienność w dekoracji mebli stosuje się bardzo rzadko.
• Benzen - mobilna substancja lotna bez koloru. W praktyce stosuje się preparaty 90% i 50%. Toksyczny, łatwopalny, może tworzyć mieszaniny wybuchowe. Kalafonia, wosk, guma i inne substancje są w niej doskonale rozpuszczalne. Używany do produkcji lakierów (obniża grubość) i jako odczynnik rozpuszczalnikowy do nitrolaku.

Następująca grupa odczynników do materiałów malarskich to alkohole, z których najczęściej stosuje się etyl i butyl:

• Alkohol etylowy - substancja ciekła bez koloru wynikająca z destylacji produktów fermentacji cukrów. W obszarze malowania używana jest forteca o wysokości co najmniej 90 ° (niewielki stopień siły prowadzi do małżeństwa). Może reagować z niektórymi żywicami, takimi jak szelak. Jest stosowany jako rozcieńczalnik wraz z odczynnikami do nitrolaków.
• Alkohol butylowy - doskonały odczynnik do lakierów nitrocelulozowych, nadaje filmowi wygląd jakości, zmniejsza wybielanie powłoki.
• Alkohol metylowy - płynny produkt bez koloru, uzyskiwany podczas destylacji drewna. Z reguły obejmuje dodatek acetonu i estrów. W czystej postaci, określany jako metanol. Dobrze rozpuszcza niektóre rodzaje żywic i olejów. W niektórych branżach stosowanie produktu jest ograniczone ze względu na jego toksyczność.
• Glikol etylenowy - lepka ciecz bez koloru i zapachu. Dobrze wymieszać z wodą. Ma niską szybkość parowania, co ma pozytywny wpływ na tworzenie filmu i stan powłoki - nabiera doskonałego wyglądu i łatwiej go polerować. Produkt jest używany do produkcji lakierów na bazie żywicy.

Ostatnia grupa jest reprezentowana przez etery - metyl, etyl, butyl i inne. Produkty stosuje się głównie jako odczynniki z nitrocelulozą i do wytwarzania tych mieszanin w celu doprowadzenia kompozycji do wymaganej lepkości.

• Octan metylu - ciecz, nisko wrząca, trująca, łatwopalna, wysoce lotna substancja (flash T - 13-16 °).
• Octan etylu - lekko lotna substancja ciekła (temperatura wrzenia - 78-82 °). Mieszane w różnych proporcjach z alkoholami, eterami, tłuszczami i olejami. Doskonała żywica i odczynnik woskowy.
• Octan butylu - żółtawy płyn z nie intensywnym parowaniem. Jest stosowany jako opóźniacz szybkości suszenia, zapobiegający wybielaniu się powłoki lakierniczej.
• Octan amylu - ciecz o niskim poziomie parowania. Doskonały odczynnik do nitrocelulozy, olejów i niektórych rodzajów żywic. Zakres jest podobny do octanu butylu. Często używany w renowacji mebli.
• Aceton - wysoce lotna ciecz o ostrym zapachu, doskonale rozpuszczająca nitrocelulozę. Odczynnik jest niebezpieczny dla ognia. W różnych proporcjach łatwo miesza się z alkoholami, związkami eterowymi i wodą.

W celu doprowadzenia materiałów lakierniczych do wymaganego stanu często używają mieszanek odczynników mieszanych, które mają znaczący wpływ na stan całej powłoki. Z przewagą niskowrzącego acetonu, octanu metylu / etylu w kompozycjach, lakier staje się mętny z powodu szybkiego odparowania, a zastosowanie tylko rozpuszczalników wysokowrzących, takich jak octan butylu lub octan amylu, przeciwnie, zmniejsza szybkość suszenia powłoki.

Obecnie istnieją na rynku zarówno uniwersalne rozpuszczalniki, na przykład popularny produkt 646, jak i wysoce wyspecjalizowany:

• Solvent 1120 produkowany przez Rostex Super jest doskonały do ​​gruntowania antykorozyjnego. W tym przypadku kompozycja jest nakładana szybko i łatwo, a powierzchnia po wysuszeniu staje się płaska i gładka.
• Solvent 1032 został opracowany do pracy z farbami alkidowymi metodą natryskową, która nadaje się również do skutecznego czyszczenia instrumentów.

Istnieje wiele różnych odczynników organicznych i nieorganicznych różnych klas.

Zgodnie z danymi ratingowymi następujące marki zagraniczne znajdują się w pierwszej dziesiątce pod względem sprzedaży:

• PPG (USA);
• AkzoNobel (Holandia);
• Henkel (Niemcy);

• Sherwin-Williams (Stany Zjednoczone);
• Valspar (Stany Zjednoczone);
• Axalta (USA);

• Basf (Niemcy);
• Kansai (Japonia);
• Sika (Szwajcaria);
• Hammerite (Wielka Brytania).

Wśród marek krajowych są znane i poszukiwane produkty firmy „Russian Paint” i „Empils”, „Novbytkhim”.

• JSC „rosyjskie farby” - wiodące przedsiębiorstwo krajowej branży farb i lakierów. Twórca nowoczesnych farb i powłok, produkujących około 300 rodzajów produktów dla zakładów samochodowych, przedsiębiorstw przemysłu naftowego i budowlanego, przemysłu lotniczego i kolejowego. Zaawansowana polityka innowacji pozwala przedsiębiorstwu konkurować w prawdziwym życiu zarówno z produktami firm rosyjskich, jak i zagranicznych.
• ZAO Empils Założone w 1992 r. Główne zakłady produkcyjne i biuro znajdują się w Rostowie nad Donem. Firma specjalizuje się w produkcji farb dekoracyjnych i przemysłowych. Firma opanowała produkcję wysokiej jakości materiałów lakierniczych z linii budżetowej.
• Szczególnie popularne produkty z Petersburga Firma Novbytkhim, założona w 1994 r. przez młodych utalentowanych naukowców i chemików z St. Petersburg Technical University. Teraz firma produkuje ponad 60 produktów o doskonałej jakości w cenach budżetowych.

Należy pamiętać, że każdy rodzaj materiału do malowania wymaga pewnego rodzaju rozpuszczalnika do pracy. Dokładniej, istnieją specyficzne rodzaje odczynników do smaru, kleju, oleju, farby, korektora, gipsu, lakieru, zaprawy cementowej, podkładu, kalafonii i innych materiałów lakierniczych. Dlatego prawidłowy dobór produktu jest gwarancją wysokiej jakości pokrycia, ponieważ zapewnia jednorodność mieszanki, brak rozpadu, łatwą i szybką pracę z nią. Znajomość właściwości technicznych produktu pomaga w jego wyborze.

Lotność odczynnika bezpośrednio wpływa na jakość folii tworzonej przez materiały lakiernicze i farby. Aby kontrolować proces, ważne jest, aby wziąć pod uwagę, że jeśli odczynnik powłoki odparuje zbyt szybko, stanie się biały, pojawią się na nich plamy, struktura powłoki zostanie zdeformowana, jej właściwości ulegną zmianie. Dlatego w wielu przypadkach nie zaleca się stosowania lotnych rozpuszczalników.

O prawdopodobnym poziomie lotności odczynnika można ocenić punkt wrzenia. Im jest mniejsza, tym wyższa jest ta właściwość i odwrotnie. Wybierając produkt, należy zwrócić szczególną uwagę na zewnętrzne aspekty odczynnika i porównać je z opisami na etykietach lub na kartach produktu.

Głównymi kryteriami oceny są niewielkie odchylenia koloru, gęstości, cząstek i opadów. Lepiej nie kupować takich odczynników.

Rozpuszczalniki odczynników do malowania są wybierane przez producentów na podstawie szybkości i jednorodności procesu odparowywania. Tanie komponenty zakłócają te procesy.

Na przykład aceton w odczynniku 646 jest zbyt lotny, co uniemożliwia optymalny proces suszenia folii. Ze względu na niezwykle szybkie parowanie, tworzenie się warstwy powierzchniowej jest zbyt szybkie, co z kolei zapobiega uwalnianiu pozostałości lotnych składników z głębokich warstw. Rezultatem jest „gotowanie”, utrata połysku, niska jakość filmu. Negatywny wpływ na tworzenie filmu farb akrylowych i alkoholi, obficie dostępnych w odczynnikach domowych. Woda w alkoholach zakłóca proces polimeryzacji tych materiałów, prowadząc do luźności powstałej folii polimerowej.

Przy wyborze i pracy z odczynnikami należy wziąć pod uwagę taką cechę produktu, jak poziom toksyczności.

W tym kontekście istnieją 3 wskaźniki:

• Maksymalne dopuszczalne stężenie w obszarze roboczym (MPC) jest wskaźnikiem odzwierciedlającym dopuszczalny stopień nasycenia toksynami.
• Współczynnik dawki pół letalnej. Na przykład „LD50” oznacza, że ​​gdy organizm otrzymuje produkt o określonym stężeniu (mg), prawdopodobieństwo śmierci wynosi 50%.
• Średnie stężenie toksycznego parowania emitowanego przez odczynnik do końcowego suszenia (określone zgodnie ze specjalną tabelą).

Często w opisach nie odnotowano wskaźników zagrożenia pożarowego i wybuchowego odczynników. Dlatego muszą tylko wiedzieć:

• Temperatura zapłonu odczynnika pokazuje minimalny poziom, przy którym może uwolnić objętość toksyn wystarczającą do wytworzenia stałego ognia.
• Temperatura samozapłonu odczynnika - najniższy poziom temperatury, przy którym opary mogą się zapalić bez udziału źródła zapłonu innej firmy.
• Temperatura zapłonu odczynnika - najniższy poziom temperatury, gdy opary mogą zapalić się od iskry (dla poszczególnych odczynników ta temperatura może być mniejsza niż zero stopni).

Odczynniki organiczne charakteryzują się znacznym poziomem toksyczności, szkodliwym dla zdrowia ludzkiego.

Dlatego praca z nimi jest wymagana do przestrzegania specjalnych zasad:

• dostępność skutecznej wentylacji (dostawa i wywiew i wymiana) w miejscu pracy;
• korzystanie z respiratora i odzieży roboczej;
• wykluczenie ognia lub iskier w pokoju;
• przechowywanie odczynników w specjalnych piwnicach lub magazynach. Na półkach powinny być zakorkowane. Bezpośrednie światło słoneczne nie może być dozwolone.

Zobacz poniższy film na temat różnicy między rozcieńczalnikami i rozpuszczalnikami.