Лаки на основе простых эфиров целлюлозы
Из изготовляемых в промышленных количествах несложных эфи-пов целлюлозы в качестве полноценного лакового сырья смогут быть использованы этил- и бензилцеллюлозы.
Метилцеллюлоза и подобные ей эфиры целлюлозы, напри-мер карбоксиметилцеллюлоза и другие, в качестве лакового сырья не смогут быть использованы благодаря их растворимости в воде; их время от времени используют лишь в качестве добавок.
Выше уже было указано, что на данный момент бензилцеллюлозы на рынке нет и будет ли она в скором будущем—неизвестно. Этилцеллюлоза в Германии не производится, а изготовляется рядом фирм в разных государствах. Благодаря для того чтобы положения имеются лишь весьма скудные сведения о особенностях областях применения и этих производных целлюлозы лаков на их базе.
Производство лаков на базе этилцеллюлозы базируется на тех же правилах, что и производство нитроцеллюлозных лаков. Этилцеллюлоза изготовляется таких же вязкостей, как и нитроцеллюлоза. Марки этилцеллюлозы, изготовляемые Hercules Powder Co., приведены в табл.
13 (стр. 36). Для этилцеллюлозы существует такая же зависимость между качеством и вязкостью, как и для нитроцеллюлозы. Уровень качества лаков с громадным сухим остатком, приобретаемых из низковязкой этилцеллюлозы, ниже качества лаков, приобретаемых из высоковязких марок.
Эта главная зависимость может в широких пределах изменяться благодаря пластификаторов и добавок смол.
При изготовлении лаков на базе этилцеллюлозы, конечно, направляться стремиться к полному применению ее удачных особенностей. Исходя из этого используемые вместе с этилцеллюлозой смолы и пластификаторы направляться выбирать с таким расчетом, дабы всецело проявились удачные особенности этилцеллюлозы. К преимуществам этилцеллюлозы относятся: довольно высокая светостойкость, хорошая влагостойкость (практически такая же, как и у нитроцеллюлозы), хорошая растворимость, хорошая совместимость с бессчётными видами лакового сырья и малый воспламеняемость.
Этилцеллюлозные лаки используют в основном в тех случаях, в то время, когда светостойкость нитроцеллюлозного лака выясняется недостаточной либо она делается удовлетворительной лишь по окончании комбинирования его с добавками, каковые по каким-либо обстоятельствам не смогут быть допущены.
Ацетилцеллюлоза владеет такой же светостойкостью как этилцеллюлоза, но ее влагостойкость существенно ниже, чем этилцеллюлозы. Помимо этого, горючесть этилцеллюлозы существенно ниже, чем нитроцеллюлозы. Меньшая горючесть если сравнивать с нитроцеллюлозой характерна и для ацетилцеллюлозы, но ее совместимость и растворимость с другими видами сырья ниже, чем у этилцеллюлозы.
Эти свойства этилцеллюлозы разрешают во многих случаях советовать использование этилцеллюлозного лака. Но наряду с этим направляться учитывать его высокую чувствительность к действию кислот.
Из подробных информации о растворителях либо. смесях растворителей, пригодных для растворения этилцеллюлозы, возможно сделать вывод, что для растворения этилцеллюлозы имеется богатый выбор растворителей, причем и недорогих и владеющих разной скоростью испарения. Исходя из этого получение лака с заданной скоростью подсыхания не воображает особенных трудностей. Из табл.
40 видно кроме этого, что этилцеллюлоза’растворяется так же прекрасно, как нитроцеллюлоза и существенно лучше, чем большая часть марок ацетилцеллюлозы.
Состав смеСи растворителей оказывает большое влияние на гибкость и растяжимость пленки этилцеллюлозы. Так, к примеру, пленка, полученная из раствора этилцеллюлозы в смеси бутанола и ксилола, владеет громаднейшей растяжимостью на аппарате Шоппера при соотношении количеств бутанола и ксилола равном 25 : 75, а у пленок, взятых из раствора этилцеллюлозы в смеси толуола и этанола, большая растяжимость отмечается при отношении толуола и количеств этанола равном 50 : 50. При трансформации этого соотношения значение растяжимости неожиданно очень сильно падает и достигает минимума при содержании в смеси растворителей 60 ч. этанола и 40 ч. толуола-
Пленки, приобретаемые из раствора этилцеллюлозы в смеси этанола с ацетоном, по большому счету не владеют хорошей растяжимостью. Большое значение растяжимости пленка получает при получении ее из раствора лишь в этаноле. Можно считать, что лучшей растяжимостью владеет пленка, полученная из раствора этилцеллюлозы в смеси бутанола и ксилола.
Такая же зависимость существует и для сопротивления на разрыв. отличных показателей и в этом случае получаются при применении в качестве растворителя смеси бутанола и ксилола; минимум получается при применении смеси этанола с толуолом в соотношении 60 : 40.
Смолы в этилцеллюлозные лаки вводят для увеличения твердости пленки, ее блеска, адгезии и водостойкости.
Этилцеллюлозы марки N. Hercules Powder Со. прекрасно совмещаются с эфиром канифоли, фенольными смолами (маслораство-Римыми и маслореактивными), фенольными смолами, модифицированными канифолью, сульфонамидными большим числом и смолами природных смол.
Ограничено совмещается этилцеллюлоза с малеиновыми, ку-мароновыми, формальдегидными и алкидными смолами.
Стойкость пленок этилцеллюлозных лаков может конечно изменяться в зависимости от состава смолы. Совместимость этил-целлюлозы со смолами возможно повысить применением третьих компонентов, к примеру желатинирующих пластификаторов. Для данной цели возможно использована кроме этого и нитроцеллюлоза.
Этилцеллюлоза N-22 является продуктом , содержащий 46,8—48,5% этоксильных групп. Вязкость ее 5%-ного раствора в смеси этанола и толуола (95% -ного) в отношении 80 : 20 равна 22 сп.
Ацетилцеллюлоза LL-1 воображает собою продукт, содержащий 55,0—56,0% уксусной кислоты. Ее вязкость 2-—4 секунды. Это значит, что металлический шарик диаметром 7,93 мм (5/16”) проходит за 2—4 сек. в 20%-ном растворе ацетилцеллюлозы в смеси этанола и ацетона, забранных в отношении 90 : 10, расстояние 254 мм (10”).
Из пластификаторов, пригодных для этилцеллюлозных лаков, возможно назвать следующие:
Фосфаты (трикрезилфосфат, трифенилфосфат, трихлорэтил-фосфат и т. п.), фталаты, эфиры адипиновой, себациновой, винной, лимонной, бензойной, стеариновой, олеиновой и других кислот, амиды, жирные кислоты, растительные масла (касторовое, соевое, хлопковое и др.), минеральные масла и разные другие вещества (дифенилоксид, камфора, хлорированный дифенил и т. п.).
Пластификатор либо смесь пластификаторов возможно, само собой разумеется, выбрать так, дабы этилцеллюлозный лак владел нужными особенностями.
Так как жирные и минеральные масла являются недорогим сырьем, то использование их в производстве этилцеллюлозных лаков в качестве пластификаторов воображает особенный интерес.
Громадный интерес воображает кроме этого хорошая совместимость этилцеллюлозы с воскообразными веществами и, например, с естественным воском, пеками и т. направляться. веществами. Наровне с этим, этилцеллюлоза не совмещается с производными нефти, молекулы которых воображают в основном прямолинейные углеводородные цепочки, как парафины. Часть воскообразных веществ есть растворителями этилцеллюлозы, т. е. направляться ее.
Необыкновенная совместимость этилцеллюлозы с воскообразными веществами при любых их соотношениях возможно использована для улучшения ее совместимости с другими компонентами, каковые сами без добавок не совмещаются с этилцел-люлозой. При добавке этилцеллюлозы к воскообразным веществам точка их плавления увеличивается; чем выше вязкость этилцеллюлозы, тем посильнее увеличение температуры плавления смеси.
Комбинации, в состав которых входит этилцеллюлоза, смогут быть, очевидно, использованы и для получения плавящихся лаков. В этом отношении этилцеллюлоза сходна с ацетобутира-Том целлюлозы. При производстве плавящихся лаков на базе этилцеллюлозы направляться иметь в виду, что область их плавления возможно установлена в нужных пределах соотношением воска и количеств этилцеллюлозы.
Исходя из этого количество этилцеллюлозы в плавящихся лаках не должно выходить за определенные границы, в частности, не должно быть больше 50%, но в большинстве случаев оно колеблется в пределах 25—40%.
Плавящийся этилцеллюлозный лак готовят по следующему методу.
Воск нагревают до 180—200° и после этого прибавляют к нему при размешивании предварительно высушенную в течение 1 часа при 100° этилцеллюлозу. Этилцеллюлозу необходимо вводить весьма скоро, дабы расплавленный воск сразу же намочил ее. Смесь размешивают до полного растворения этилцеллюлозы. Выделение газа, замечаемое в начале растворения этилцеллюлозы, к концу процесса заканчивается.
Растворение этилцеллюлозы длится 15—20 мин.. Расплавленная масса должна иметь температуру, при которой производится лакировка изделий. Плавление массы направляться создавать либо в эмалированном котле либо в котле из легированной стали; в котлах из простой стали масса окрашивается в чёрный цвет.
Второй метод изготовления плавящегося лака содержится в превращении воска и смеси этилцеллюлозы в коллоидную массу. Для этого смесь воска и этилцеллюлозы перерабатывают в меша-телях Бенбери или других сильных размешивающих автомобилях; после этого массу пропускают через нагретые валки и образующиеся по окончании охлаждения узкие листки измельчают. Полученный так жёсткий продукт перед лакировкой расплавляют.
Весьма занимательные продукты получаются в следствии комбинирования этилцеллюлозы с нитроцеллюлозой. В следствии для того чтобы комбинирования эластичность нитроцеллюлозы увеличивается. Такие комбинации выдерживают опробования резкими колебаниями температур.
С ацетилцеллюлозой, ацетобутиратом целлюлозы, бензилцел-люлозой и хлоркаучуком этилцеллюлоза не совмещается. Она не совмещается кроме этого с сополимерами хлористого винила и винил-ацетата, с полихлорвинилом, поливинилацеталем, полиакрила-тами и полиметакрилатами, полистиролом и полиизобутиленом. И все же эти вещества возможно комбинировать с этилцеллюлозой, в случае если их прекрасно замешать с ней. Для этого их необходимо вводить в этилцеллюлозу медлительно и по частям.
Регулируя температуру, возможно этим способом взять гомогенную смесь. Для лакокрасочных целей данный способ не воображает интереса.
При изготовлении этилцеллюлозных лаков направляться учитывать следующие мысли.
Добавка к лаку жёсткой смолы усиливает адгезию его пленки, а добавка более мягких смол—ухудшает. Добавка пластификатора, по-видимому, не воздействует заметно на адгезию; чем больше содержание пластификатора, тем посильнее тенденция к уменьшению адгезии.
Светостойкость пленки вызывается введением в лак светостойких смол, к примеру малеиновых. Но чувствительность всех смол к действию ультрафиолетовых лучей выше, чем у самой этилцел-люлозы. Добавка к лаку пластификаторов снижает стойкость пленки к пожелтению, но не хватает светостойкие комбинации на базе этилцеллюлозы все же более светостойки, чем лаки на базе нитроцеллюлозы.
Твердость пленки мало зависит от добавки к лаку смол. Такие добавки вызывают лишь тенденцию к появлению хрупкости.
Пластифицирующее воздействие на этилцеллюлозу оказывает, в первую очередь, дибутилфталат. Хорошими пластификаторами являются кроме этого касторовое масло и трикрезилфосфат. Повышенное количество пластификатора приводит к снижению твердости пленки.
В общем можно считать, что чтобы получить плёнки с сопротивлением и одинаковой растяжимостью на разрыв к этилцел-люлозному лаку необходимо добавить меньше пластификатора, чем к нитроцеллюлозному.
