Растворители представляют собой химические вещества, способные
растворять различные компоненты лакокрасочных материалов, обеспечивая
получение однородных смесей с необходимыми технологическими свойствами.
Основное назначение растворителей в лакокрасочной промышленности
заключается в регулировании вязкости, обеспечения равномерного нанесения
покрытий, ускорении высыхания и улучшении смачивания поверхностей.
Растворители классифицируются по нескольким признакам:
1. По химической природе:
- Углеводородные растворители — представляют собой
смеси алканов, циклоалканов, ароматических углеводородов. Обладают
хорошей совместимостью с лакокрасочными материалами на основе нефти и
низкой полярностью. Примеры: бензин нефтяной, керосин, толуол,
ксилол.
- Кислородсодержащие растворители — спирты, кетоны,
эфиры, сложные эфиры. Отличаются высокой полярностью, способностью
растворять полярные смолы и пленкообразующие вещества. Примеры: ацетон,
метилэтилкетон, этиловый спирт, бутиловый спирт, этилацетат.
- Хлорсодержащие растворители — включают
хлорированные углеводороды, например, дихлорэтан, трихлорэтилен.
Обладают высокой растворяющей способностью для специфических полимеров,
но характеризуются токсичностью и медленным испарением.
2. По испаряемости:
- Летучие растворители — быстро испаряются,
обеспечивая быстрое схватывание лакокрасочных покрытий. Применяются для
оперативного высыхания эмалей, лаков и нитроцеллюлозных покрытий.
- Медленно испаряющиеся растворители — создают
продолжительное время работы с составом, применяются в эмалях и
шпатлёвках для сглаживания и выравнивания поверхности.
3. По функциональному назначению:
- Основные растворители — обеспечивают основное
растворение полимеров и смол, определяют вязкость и технологические
свойства лакокрасочных материалов.
- Разбавители и корректоры вязкости — применяются для
регулирования густоты состава и достижения необходимой текучести при
нанесении.
- Смешанные растворители — составляют комплексы из
различных типов растворителей для оптимизации растворяющей способности и
скорости испарения.
Физико-химические
свойства растворителей
Ключевыми физико-химическими характеристиками являются:
- Полярность — определяет способность растворять
полярные и неполярные смолы. Полярные растворители лучше взаимодействуют
с эпоксидными и акриловыми системами, неполярные — с алкидными и
масляными.
- Температура кипения — влияет на скорость испарения
и, соответственно, на процесс высыхания покрытия.
- Растворяющая способность — определяется
способностью растворителя разрушать межмолекулярные взаимодействия в
смоле, обеспечивая образование однородной пленки.
- Вязкость и поверхностное натяжение — влияют на
смачивание поверхности и распределение состава по металлу, дереву или
пластикам.
Технологические аспекты
применения
Растворители используются для получения жидких составов лакокрасочных
материалов, а также для разбавления густых смол, эмалей и лаков.
Важнейшие задачи применения растворителей:
- Регулирование вязкости — оптимизация состава под
условия нанесения (кисть, валик, распыление).
- Контроль испарения — обеспечение равномерного
высыхания без образования потёков и пузырей.
- Совместимость с полимерными системами —
предотвращение фазового разделения компонентов, образование стабильных
растворов.
- Безопасность и экологичность — выбор растворителей
с минимальной токсичностью, низким содержанием летучих органических
соединений (ЛОС), с учётом требований промышленной гигиены.
Классификация по
промышленной применяемости
1. Для алкидных и масляных красок: Используются
углеводородные и эфирные растворители средней летучести, обеспечивающие
оптимальное смачивание смолы и медленное высыхание.
2. Для нитроцеллюлозных и полиэфирных систем:
Применяются ацетон, метилэтилкетон, толуол, ксилол. Высокая летучесть
позволяет быстро формировать пленку с гладкой поверхностью.
3. Для акриловых и эпоксидных смол: Используются
полярные растворители — спирты, кетоны, сложные эфиры. Обеспечивают
эффективное растворение полимеров и стабильность раствора при хранении и
транспортировке.
4. Для специализированных покрытий: Применяются
хлорсодержащие растворители и составы с высокой растворяющей
способностью для удаления старых покрытий или нанесения химически
стойких эмалей.
Влияние на свойства покрытий
Растворители существенно влияют на следующие характеристики
лакокрасочных материалов:
- Адгезия — качественное смачивание поверхности
обеспечивает прочное сцепление с основанием.
- Глянец и однородность пленки — скорость испарения
регулирует образование гладкой поверхности без дефектов.
- Механическая прочность — остаточные растворители
могут влиять на твердость и эластичность пленки.
- Сроки хранения — совместимость растворителя с
полимерной матрицей определяет стабильность состава при хранении.
Растворители остаются критически важными компонентами лакокрасочных
материалов, обеспечивая технологические возможности производства,
нанесения и эксплуатации покрытий, а также регулируя их
физико-химические свойства и долговечность.