Mesterséges gyanta. Műgyanták és mesterséges sellak

A műgyantákat a múlt század első felében találták fel. Ez az esemény forradalminak tekinthető, mivel ez a termék a természetes gyantákat váltotta fel, és széles körben alkalmazták az építőipar, a gépipar különböző ágaiban, valamint a lakkok és festékek, szintetikus anyagok, sőt az orvostudomány gyártásában is.

Egy kis elmélet

A szintetikus gyanták nagy molekulatömegű vegyületek, amelyek polikondenzációs vagy polimerizációs reakciók eredményeként keletkeznek.

A polimerizáció az a folyamat, amikor bizonyos számú elemi monomert komplex molekulává kombinálnak melléktermékek nélkül.

A polikondenzáció az a folyamat, amikor egyszerű molekulákat szerves anyag komplex molekuláivá alakítanak úgy, hogy szénkötéseket hoznak létre más atomokkal.

Az építőiparban polikondenzációs és polimerizációs gyantákat használnak.

A szintetikus gyanták osztályozása

A szintetikus gyanták a következőkre oszthatók:

• termoaktív
• hőre lágyuló

A termoaktív műgyanták plaszticitása és olvaszthatósága csak bizonyos hőmérsékleti határokon belül van, amely felett oldhatatlanná és infúzióképtelenné válnak.

A hőre lágyuló műgyanták **állandó alakíthatóságot és olvaszthatóságot biztosítanak. A gyanta gyártási módjától, rendeltetésétől és a nyersanyagoktól függően por, tömb, emulzió, granulátum és lap formájában készül.

Szintetikus gyanták alkalmazása

A műgyanták az ipar és az építőipar szinte minden területén olyan széles körben alkalmazhatók, hogy könnyebb felsorolni azokat a területeket, ahol nem használják őket. Mindazonáltal próbáljuk megérteni ezt a sokféleséget.

A műgyantákat széles körben használják vegyületek (szigetelő impregnálás), ragasztók, lakkok és festékek, súrlódó és csiszolóanyagok előállítására.

A műgyanták polimerizációs képessége miatt nagy szerepet játszanak a műanyag, műkő és PVC ablakok gyártásában.

A kikeményedett gyantákat a betonhoz, fémhez, üveghez és egyéb anyagokhoz való erős tapadás jellemzi.

A műgyantákat fokozott mechanikai és kémiai szilárdság, nedvesség- és hőmérsékletállóság jellemzi.

A műgyanta alapú festékek és lakkok nagyon kopásállóak, a felhordás után néhány órán belül megszáradnak, vízálló és kemény bevonatot képeznek.

A műgyantákból előállított műkövek széles körben használatosak ablakpárkányok, mosogatók, munkalapok, bútorok stb. gyártásában. Ezek az anyagok másokhoz képest előnyösek, mivel gyakorlatilag nincsenek kitéve mechanikai igénybevételnek, vegyszerek hatásának. nedvesség és hőmérséklet-ingadozások. A műkőből készült termékek nem veszítik el látványosságukat és integritásukat. A mesterséges kő vizuálisan gyakorlatilag nem különbözik a természetes kőtől.

Különös figyelmet kell fordítani a szintetikus gyanta alapú polimer monolit padlóburkolatokra. Magas kopásállóság, hőmérséklet-ingadozások, vegyi agresszió, csúszásállóság, tartósság, könnyű gondozás és tisztítás, minimális javítási és karbantartási költségek, higiénia, látványosság megőrzése a teljes élettartam alatt - ez nem a teljes lista az előnyökről ilyen padlók . A monolit polimer bevonatok optimálisak mind nyilvános helyeken, mind lakóhelyiségekben.

A szintetikus gyanta alapú ragasztók a legnagyobb szilárdságú csatlakozásokat biztosítják, és 100%-ban vízállóak. A ragasztott felületek nem érzékenyek a gombákra és a penészre. A ragasztógyártás során használt gyanták típusától függően bármilyen felület ragasztására alkalmasak, a fától a fémig.

Jelentkezés szükséges!

MŰGYANTÁK

A festék- és lakkiparból egyre inkább felváltják a természetes gyantákat szintetikus úton előállított műgyanták. A modern kémia olyan jól tanulmányozta a műgyanták képződési folyamatait, hogy ez utóbbiak jól helyettesíthetik a természetes gyantákat. Az alapanyagok és módok kiválasztásával olyan szükséges tulajdonságokat lehet adni a műgyantáknak, mint a víz- és lúgállóság, megemelkedett hőmérséklet, fény stb.

A termelés folyamatos fejlesztésével párhuzamosan nő az új típusú műgyanták száma. Jelenleg több száz műgyanta létezik. Sok közülük még nem került szabványosításra, ezért nem könnyű eligazodni a védjegynek számító nevek sorában, és objektív képet kapni a tulajdonságokról és felhasználásuk lehetőségeiről.

Sok új anyag fizikai tulajdonságaiban hasonló a természetes gyantához: normál hőmérsékleten törékenyek, magasabb hőmérsékleten műanyagok, nem oldódnak vízben stb.; kémiai összetételükben azonban jelentősen eltérnek egymástól. Néhányat polimerizációval, másokat polikondenzációval nyernek. Mindkét eljárás során a folyékony szerves anyagokat félig folyékony vagy szilárd anyagokká alakítják, amelyek oldószerekkel lakkot képeznek, vagy műanyagok gyártásánál használnak fel.

A polimerizált gyanták telítetlen szerves vegyületekből képződnek, például sztirolból (CH 2 = CH - C 6 H 5), színtelen folyadékból, amelynek forráspontja 146 °. A sztirol hevítés hatására vagy spontán módon (hosszú állás közben) szilárd anyaggá - polisztirollá - alakul. A kiindulási anyagot monomernek, a keletkezett anyagot polimernek nevezzük. A polimerizáció során a monomer molekulák nagy mennyiségben egyesülnek egymással, polimer makromolekulákat képezve.

Ellis szerint az alacsony polimerek makromolekulái egyszerű molekulákból álló lineáris láncot alkotnak, míg a magasabb polimerek makromolekulái térben csoportosított láncokból állnak. A kisebb polimerek jobban oldódnak szerves oldószerekben, ezért alkalmasabbak lakkok előállítására, mint a magasabb polimerek, amelyek vagy csak kis mértékben, vagy csak megduzzadnak az oldószerben. Hogyan áll ellen egy bizonyos kémiai vegyület a savak és bázisok támadásának. Mesterséges műanyagokat készítenek belőlük 15 .

A polimerizációval nyert gyanták - polivinil, sztirol és poliakril - hőre lágyulóak, azaz hevítve úgy lágyulnak, mint a természetes gyanták. Lehűléskor visszanyeri eredeti tulajdonságaikat.

Sok polikondenzációval nyert új anyag, köztük a fenol-formaldehid, az aminoformaldehid, a gliftál, a ciklohexán gyanták és mások, hőre lágyuló és könnyen oldódik a képződés kezdeti szakaszában, de hevítéskor megkeményedik, azaz üvegszerű, oldhatatlan gyantává alakul. . Ezeket a gyantákat elsősorban műanyagok gyártására használják. A lakkgyártáshoz további feldolgozásnak vetik alá a törékenység csökkentését, például olajokkal kombinálva. A kezdeti stádiumú fenol-formaldehid gyanták nem kompatibilisek a száradó olajokkal, ezért belőlük még magasabb hőmérsékleten sem készíthető olaj-gyanta lakk. Ez a hátrány úgynevezett módosítással kiküszöbölhető. Módosítva a műgyantákat olajjal vagy gyantasavakkal (például észterezett gyantával) olvasztják. A módosított gyanták „mesterséges kopálként” kerülnek forgalomba, amelyből szintetikus lakkokat állítanak elő. A polimerizációval nyert hőre lágyuló gyantákhoz hasonló hőre lágyuló gyanták polikondenzációs módszerrel is előállíthatók.

A. Polimerizációval nyert műgyanták

1. A polivinilgyanták jó alapanyagok műszaki lakkok és műanyagok gyártásához. A polivinil-acetátot vinil-acetát polimerizációjával állítják elő. A kapott gyanta szilárd, átlátszó, színtelen anyag, amely sok szerves oldószerben oldódik, kivéve a kőolaj-szénhidrogéneket és az étert, valamint a vizet. Gondosan elkészítve semleges. A hagyományos, műszaki célokra szánt polivinil-acetát minőségek monomert tartalmaznak, amely hidrolízis eredményeként ecetsav szabadul fel, ami rontja a gyanta minőségét és tartósságát. A polivinil lakkfólia nagyon ellenálló, jól ellenáll a légkörnek, és sokkal kevésbé sárgul, mint a természetes gyanták. Egyes galériákban polivinil-acetát lakkokat használtak festmények lakkozására. A meglévő tapasztalatok szerint azonban nem teljesen biztonságos erre a célra ezt a gyantát ajánlani, mivel bizonyos idő elteltével hajlamos matt bevonat kialakulására, ráadásul előfordulhat, hogy hosszabb idő elteltével a poliakril lakkhoz hasonlóan mérsékelt oldószerekben oldhatatlanná válik, magasabb polimerekké alakul át. Így nincs garancia arra, hogy a festménykonzerválás alapvető követelménye teljesül, hogy a lakkfilm valaha is eltávolítható legyen a festményről anélkül, hogy a festékréteg sérülne.

Az emulziós polivinil-acetát lakkok általában jelentős mennyiségű lágyítót tartalmaznak, amelyek bár nagyobb rugalmasságot adnak a lakkfilmnek, de kevésbé tartósak. A nem lágyított emulziós polivinil-acetát lakkok sokkal megbízhatóbbak, és tempera emulziók készítésére is használhatók. 1935 körül elkezdték megszervezni a polivinil-acetát kötésű festékek gyártását művészek számára. Az ilyen összetételű festékek azonban még nem találtak jelentős gyakorlati alkalmazást. A dekoratív és dekoratív festészetben a polivinil-acetát emulziós lakkokkal készült festékek jól beváltak. Ezenkívül ezt a gyantát falfestmények* új alapra történő átviteléhez használják.

A polivinil-acetál egy aldehid vinil-észtereken történő hatására jön létre. Keményebb és ragadósabb, mint az előző gyanta, de nem annyira időjárásálló. Woodburg szerint erősítheti a csontot és a belőle készült termékeket, amelyek az öregedés következtében romlanak.

A polivinil-alkoholt polivinil-észterek hidrolízisével állítják elő. Vízben, glicerinben és glikolban oldódik. 20%-ig terjedő vizes oldatai kifejezetten kolloid jellegűek. Színtelen filmje abszolút fény- és levegőálló. Mivel vízben nagyon könnyen oldódik, és ezt a tulajdonságát nagyon hosszú idő után sem veszíti el, ezért alkalmasabb bizonyos konzerváló munkákra, mint a poliakrilát gyanták, amelyek az öregedés következtében elveszítik oldhatóságát.

A polivinil-alkoholt védőkolloidként alkalmazzák emulziók készítéséhez, textíliák konzerválásához, és bizonyos esetekben olyan falfestmények olyan festékrétegeinek rögzítésére, amelyek elváltak vagy porrá változtak, amelyeken az 5%-os polivinil-alkohol oldat nem okoz sötétedést vagy egyéb optikai hatást. száradáskor megváltozik, így a falfestmény világos és matt karaktere a rögzítés után is megmarad. Néha helyettesítheti a ragasztót, a zselatint vagy a kazeint – olyan anyagokat, amelyek feszültséget okoznak a festékrétegek felületén, ami e rétegek repedéséhez és morzsolódásához vezethet. Nedves környezetben a polivinil-alkohol hajlamos a penészedésre, ezért nem szabad nedves falakon használni. Ez a hátrány azonban jóval kisebb mértékben jelentkezik, mint a ragasztók esetében, és néhány század százaléknyi fenil-higany-klorid hozzáadásával ellensúlyozható.

A polivinilgyanták** részben helyettesítik a celluloidot, lágyított állapotban pedig a filmanyagokat. Magas sav- és sóállóságuk jellemzi őket. Különféle néven kerülnek értékesítésre: igelit, winepas, gelva, wineflex, viniksol stb.

2. A poliakrilgyanták metakrilsav-észterek polimerizációjával jönnek létre. Ezek átlátszó, színtelen anyagok, amelyek magasabb hőmérsékleten meglágyulnak, magas hőmérsékleten pedig depolimerizálódnak.

Fóliájuk abszolút fényálló és jól ellenáll a légköri hatásoknak, az oxidációnak, a káros gázoknak és a nedvességnek. Toluolban oldva alacsony viszkozitású oldatokat képeznek. Hátrányuk, amely azonban a műgyanták túlnyomó többségében rejlik, a talajhoz való rossz tapadás.

A polimetil-metakrilát egy nagyon kemény és ellenálló gyanta, amelyet a gyakorlatban széles körben használnak, és szerves üvegként (plexigum, plexi) is ismertek. Toluolban oldva átlátszó lakkot képez, melynek filmje nagyon kemény és tartós.

A polibutil-metakrilát az előzőhöz hasonló tulajdonságokkal rendelkezik, de átlátszóbb***, ezért jobban megfelel a festési technológia követelményeinek. Lakkfóliája rugalmasabb minden természetes gyantából készült lakkfóliánál.

A metil-metakrilát és a butil-metakrilát kopolimerje egyesíti mindkét gyanta tulajdonságait. Rugalmasabb, mint a polimetil-metakrilát, de filmje felületi keménysége nagyobb, mint a polibutil-metakrilát.

Két körülmény azonban megakadályozza, hogy az ilyen kiemelkedő szilárdságukkal jellemezhető poliakrilgyanták széles körben kerüljenek felhasználásra a festésben és a festési technikákban a természetes gyanták helyettesítését: 1) a fólia alacsony tapadása a bevonandó felülettel; 2) a lakkfilmek rossz oldhatósága általánosan használt oldószerekben. Idővel a lakkfilm elveszti oldhatóságát bármilyen szerves oldószerben, és csak kismértékben duzzad benne****. Ez a körülmény megakadályozza a poliakrilát gyanták használatát a festmények lakkozásához, mivel a festőlakknak könnyen eltávolíthatónak kell lennie. Az elmúlt néhány évben megszervezték az emulziós poliakril lakkok ipari gyártását, amelyről ebben a könyvben a lakkok részben, az emulziós lakkokról szóló fejezetben van szó. Egyelőre csak kísérletileg állapították meg, hogy ezek a lakkok alkalmasak teljesen átlátszó kötőanyagok készítésére, vászon alapozására, valamint tempera emulziók adalékaként. A toluolban oldott polibutil-metakrilátot a faférgek által elpusztított faszobrok faanyagának megőrzésére és megerősítésére használják.

3. A polisztirol gyantákat sztirol (vinil-benzol) polimerizációjával állítják elő melegítés és fény hatására. A polimer etil-alkoholban, acetonban, éterben és kőolaj-szénhidrogénekben oldhatatlan. Terpentin olajban, aromás szénhidrogénekben, dioxánban, piridinben és észterekben oldódik. Ezek a lakkok kemény, tartós, átlátszó, színtelen és fényálló filmet képeznek. A törésmutató 1,50 és 1,70 között van. Ezeknek a gyantáknak a rugalmasságát növelik a lágyítók, például a dibutil-ftalát és a trifenil-foszfát.

B. Polikondenzációval nyert műgyanták

1. A gliptálgyantákat többbázisú savak (ftálsav, maleinsav) és többértékű alkoholok (glicerin, glikolok és mások) polikondenzációjával állítják elő. Ebből a felsorolásból világos, hogy ezeknek a gyantáknak számos különféle típusát gyártják, amelyek tulajdonságaik különböznek egymástól. Egy részüket oldószerben (dioxán, triklór-etán, etil-acetát) oldják, és pigmentekkel keverve lakkfestékeket képeznek; legtöbbjük zsírsavakkal, olajokkal vagy gyantákkal van módosítva. A módosított gliftálgyanták (szárító olajokkal vagy nitro- és etilcellulózzal keverve) értékes műszaki lakkokat és zománcokat adnak, amelyek rugalmasak, ragadósak, gyorsan száradnak, nem sárgulnak, ellenállnak a kémiai és mechanikai hatásoknak.

2. A fenol-formaldehid gyantákat fenolok aldehidekkel való polikondenzációjával állítják elő. Ha a reakció savas környezetben megy végbe, novolákok keletkeznek, amelyek etil-alkoholban oldódnak; ha a reakció lúgos közegben megy végbe, akkor rezolok keletkeznek, amelyek alsó kondenzátumai acetonban, alkoholban, benzolban és más oldószerekben oldódnak. A magasabb kondenzátumok hevítéskor megkeményednek (resit, bakelit), és nem oldódnak szerves oldószerekben. Műanyaggyártásban használják őket. Az olajlakkok módosított fenol-formaldehid gyantából készülnek.

A rokon alkil-fenol ***** gyanták polimerizált lenolajjal lakkot képeznek, amely 180-200°-ra hevítve megkeményedik, mechanikai és kémiai hatásoknak ellenálló filmmé válik. Ez a lakk helyettesíti a hőálló zománcokat.

A fenol-formaldehid gyantáknak a jó tulajdonságok mellett két hátrányuk is van: sötét színűek és kellemetlen szagúak.

3. Aminoformaldehid gyanták. A legfontosabbak a tiokarbamid és a formaldehid aminoplasztjai-polikondenzátumai. Ezek átlátszó, színtelen, fényálló és stabil anyagok, amelyeket lakkok, ragasztók (kazerit) és papír és szövet impregnáló kompozíciói (rezopal, polopas, kaurite) gyártásához használnak.

4. A melaminok hasonlóak az aminoplasztokhoz (melamin-formaldehid. Szerk.)melaminból és formaldehidből nyert gyanták; könnyebben oldódnak, ráadásul tartósabbak is. Drágák, ezért ritkábban használják, mint az aminoplasztokat.

B. Polisziloxánok

A polisziloxánok, a szilícium szerves származékai új polimer anyagok, amelyeket kivételes vízállóság és vegyszerállóság jellemez. A polikondenzáció kezdeti szakaszában a polisziloxánok folyékony, félszilárd vagy szilárd anyagok, amelyek vékony rétegben felhordva megvédenek más anyagokat a vízzel szemben. Az anyagok felületén átlátszó, kemény film képződik, amely rendkívül tartós. Egyes polisziloxánok hő hatására megkeményednek. Végül szövetek befejezésére használják őket. Remélhető, hogy ezeket az új anyagokat, amelyek ipari gyártása még csak most kezd kibontakozni, restaurálási célokra, például kőkonzerválásra is előállítják, illetve falfestésre is felhasználják.

CELLULÓZSZÁRMAZÉKOK

A cellulóz egy glükóz-polikondenzátum (poliszacharid). Fehér vagy enyhén sárgás rostos anyag. (Vízben megduzzad, híg lúg- vagy sókoldatban még jobban megduzzad - Szerk.) A megduzzadt masszát vékony rétegben szétterítve és a vizet eltávolítva belőle nyerspapírt kapnak, amelyet szűrőpapírnak is neveznek. Mikroszkóp alatt a növényi sejtek megkülönböztethetők rostjaitól.

A cellulóz nem csak a papírgyártás alapanyaga, hanem a lakkok, celluloidok, fóliák stb.

Cellulóz-észterek

Savakkal érintkezve a cellulóz észterekké alakul, amelyek közül technikailag a legfontosabbak: cellulóz-nitrátok - salétromsav-észterek és cellulóz-acetát - ecetsav-észterek. (A cellulózzal ellentétben észterei szerves oldószerekben oldódnak, és az oldószer elpárolgása után erős átlátszó filmet képeznek. Szerk.)

1. A cellulóz-nitrátok (nitrocellulóz) tömény salétromsav és kénsav keverékének cellulózra való hatására képződnek. A folyamatot nitrálásnak nevezik. A száraz nitrocellulóz fehér vagy sárgás anyag, amely vízben nem oldódik és nagyon gyúlékony. A nitrálás mértékétől függően különböző tulajdonságokkal rendelkező nitrocellulóz fajtákat kapunk. A nitrocellulóz fajták közül a lakkok előállítására a legalkalmasabbak az átlagos nitrogéntartalmú (10,5-12,7%) nitrocellulózok, amelyek még megőrzik oldódási képességüket, de nem olyan robbanékonyak, mint a magas nitrációs fokú nitrocellulózok. Fóliák, lakkok, kollódiumok, celluloidok és műanyagok gyártására használják.

Kollodium gyapotmáz. Ha a cellulóz-nitrátokat acetonban, amil-acetátban vagy más oldószerben oldja, szirupos, enyhén sárgás folyadékot kapunk - kollódiumot. Az oldószer eltávolítása után átlátszó film marad vissza. Ez egy fényes, kemény, de törékeny és nem fényálló film; fény hatására megbarnul. Ezért a kollódiumot nem használják lakkként, azonban szöveteket, fát és papírt impregnálnak vele, hogy vízállóak legyenek.

A nitrocellulóz film rugalmassága növelhető lágyítószerek, különösen kámfor, ricinusolaj, trifenil-foszfát, trikrezil-foszfát és dibutil-ftalát hozzáadásával.

Celluloid. A kámfor és a nitrocellulóz alkoholos oldatának összekeverésével, majd az alkohol fokozatos eltávolításával a keverékből szilárd oldatot kapunk - celluloidot, amely 30-40% kámfort tartalmaz. Átlátszó, színtelen anyag, normál hőmérsékleten szilárd, rugalmas és vízálló. 80°-ra melegítve a celluloid meglágyul, és további melegítés hatására meggyullad. A celluloid tömböt tetszőleges vastagságú lapokra vágják, fűtött préslapok között polírozzák, és szükség esetén bélyegzik. Az ultraibolya sugárzás hatására a celluloid fokozatosan sárgává válik és sötétedik. Lúgos oldatok hatására a celluloid fokozatosan elszappanosodik.

A Tsapon lakkok celluloid (vagy régi filmek, amelyekről a zselatin emulziót eltávolították) forró vízben történő feloldásával készülnek acetonban és amil-acetátban. 3-4% celluloidot tartalmaznak. Az ötszázalékos lakkok olyan vastagok, hogy már nem lehet ecsettel felvinni. Bármilyen felületre felhordva filmréteget hagynak maguk után, amely megvédi (különösen a fémeket) a korróziótól. Ezeket a műszaki lakkokat időnként művészi célokra használják szén- és pasztellrajzok rögzítőanyagaként, tempera matt lakkjaként és szigetelőrétegként nedvszívó krétafelületeken. Ez a használat helytelen, mivel egyrészt a tsaponlakok idővel sötétednek, másrészt nem elég rugalmasak, és rugalmasságuk fokozatosan csökken.

A tsapon lakkokról általánosságban elmondható, hogy fényállóságukat tekintve összehasonlíthatatlanok a hagyományos természetes gyantából, viaszból és olajból készült lakkokkal.

2. A cellulóz-acetátot ecetsavanhidridnek cellulózra történő hatására állítják elő. Oldószerben feloldva tiszta, kemény, vízálló filmmé szárad, amely a nitrocellulóz fóliával ellentétben fényálló és nem gyúlékony. Emellett nagyobb a hőállósága is, csak 200°-nál kezd romlani.

Bár a cellulóz-acetátos lakkok a felsorolt ​​tulajdonságok mindegyikében felülmúlják a nitrocellulóz lakkokat, ritkábban használják őket, mint a nitrocellulóz lakkok, mivel drágábbak, oldataik viszkózusabbak és a film kevésbé rugalmas. A fólia különböző felületekhez való tapadása (ragadhatósága) gyengébb, esetenként átlátszó héjként eltávolítható a sima felületről. A cellulóz-acetát nehezebben kombinálható gyantákkal és lágyítószerekkel, ami növelheti a tapadást és rugalmasságát. A legjobb eredményt a cellulóz-acetát és a gliftálgyanta kombinálása éri el.

A Celon a celluloid nem gyúlékony helyettesítője. Ez a cellulóz-acetát kámforos vagy más lágyítószeres szilárd oldata. A celonból a lakkok és nem gyúlékony fóliák mellett úgynevezett törhetetlen üveget és a celofánhoz hasonló átlátszó lapokat gyártanak.

A cellulóz-acetát lakkokat, más néven celon lakkokat közepes acetilezett cellulózból állítják elő, amely 53-55% acetátcsoportot tartalmaz. Főleg autók és repülőgépek műszaki lakkjaként használják. A cellulóz-acetát lakkokat nagy viszkozitásuk és a lakkozott anyagokba mélyen behatoló képességük miatt a régi, bomló szövetek megerősítésére és helyreállítására használják. A cellulóz-acetát egyszázalékos acetonos oldata annyira viszkózus, hogy nem telíti át a szövetet, csak a felületére tapad. Csontból, sült agyagból és fából készült tárgyak restaurálásakor előnyben kell részesíteni a Celon lakkokat a tsaponovy lakkokkal szemben. Előfordul, hogy tapasztalatszerzés céljából a festett vásznat cellulóz-acetáttal impregnálják (méretezés helyett); az ilyen vászon később sokkal kevésbé reagál a légkör páratartalmának változásaira. Azonban a mai napig kevés tapasztalatunk van az így elkészített vászonnal, és nem tudjuk, hogy a cellulóz-acetát megőrzi-e rugalmasságát, és megsemmisül-e a vászon és a talaj közötti kötés.

Vegyes cellulóz-észterek

Az ecetsav és vajsav vegyes észterei tulajdonságaikban jobbak, mint a cellulóz-acetát, amelyhez hasonlóak. Rugalmasabbak, fényesebbek és tartósabbak. Acetonban oldva kemény, színtelen, időjárásálló és nem sárguló lakkfilmet képeznek. Hazánkban celite szaknéven ismerik.

Cellulóz-éterek

További, az elmúlt években nagy jelentőségű cellulózszármazékok a metil-etil- és a benzil-cellulóz. Lágyabbak és viszkózusabbak, mint a cellulóz-észterek.

A metil-cellulóz (tilóz), amelyet alkil-kloridok lúgos oldattal előkezelt cellulóz hatására nyernek, világosszürke anyag. Vízben oldódik, és szerves oldószerekben viszkózus oldatot képez, a legjobb esetben megduzzad. A metilcellulóz alacsony viszkozitású fajtáit széles körben használják dekoratív festésben, és helyettesítik a ragasztót, a gumiarábikumot és más vizes kötőanyagokat. Nem penészedik. glutolin (cellulóz ragasztó) technikai néven árusítják. A nagy viszkozitású metil-cellulóz emulgeálószerként szolgál fertőtlenítőszerek és emulziós lakkok gyártásában. Szerves oldószerekkel kombinálva a régi festék- és lakkbevonatok eltávolítására szolgál.

Az etil-cellulózt etil-kloridnak lúgos oldattal kezelt cellulózon történő hatására állítják elő. Szerves oldószerekben oldódik, de vízben nem oldódik. Lakkfilm formájában az etil-cellulóz ellenáll a lúgoknak és savaknak, rugalmas és fényálló. Minden fajtáját, amelyek az etilezés mértékétől függően kissé különböznek egymástól, 80 rész toluolból és 20 rész etil-alkoholból álló keverékben oldják fel. Nagyon tartós és rugalmas lakkbevonatot ad.

A benzil-cellulóz benzil-klorid hatására lúgos oldattal kezelt cellulózon keletkezik. Bár lakkfilmje fényes és vízálló, idővel besárgul, ezért festésre nem alkalmas.

A celluloidon, a celonon és a celiten kívül viszkózt, vulkánszálat és pergamenpapírt is gyártanak cellulózból.

A cellulózszármazékok oldhatósága

(P - oldódik. N. r. - nem oldódik. Gel. - kocsonyásodik)

Tömény nátrium-lúg hatására a szulfitcellulóz lúgos cellulózzá alakul, amely szén-diszulfid jelenlétében cellulóz-xantáttá, sárga szilárd anyaggá alakul. A szódaoldatban oldott cellulóz-xantát viszont barnás ragacsos folyadékot - viszkózt - képez, amelyből (szűrőn keresztül savanyított fürdőbe préselve) regenerált cellulózszálakat nyernek - viszkózselymet vagy (szűk résen átnyomva) átlátszó film - celofán. A savas fürdőben nyert viszkóz nem oldódik szerves oldószerekben. Papír méretezésére és szövetek impregnálására használják. Méretezés helyett savanyított fürdőben stabilizált viszkózzal impregnálható a képi vászon, ami csökkenti a vászon érzékenységét a légköri páratartalom ingadozására.

A vulkánszálat cink-klorid hatására cellulózpapíron vagy kartonon állítják elő. A hővel való hengerlés és a hosszan tartó vízzel történő öblítés kemény, gumiszerű lemezeket eredményez, amelyek ellenállnak a víznek és a savaknak.

A pergamenpapírt kénsav hatására állítják elő nem ragasztott cellulózpapíron, amelyet előzetes mosás után glicerinnel impregnálnak.

* G. L. Stout. R.J. Gettens. Transport des fresques orientales, 1932, Mouseion, I-II.

** Polivinil-klorid. (Szerk.)

*** A fólia rugalmasabb, és az oldat ragadósabb.

**** A szerző ezt így magyarázza: „A poliakrilgyanták molekulaszerkezetének láncolatának lineáris elrendeződése a fény hatására magasabb rendű polimerek térben elágazó láncaivá változik.” (Szerk.)

***** Alkil-fenol-formaldehid gyanták a polikondenzáció kezdeti szakaszában. (Szerk.).

A műgyantákat a múlt század elején találták fel. Ez az esemény forradalminak tekinthető, mert ez a termék a természetes gyantákat váltotta fel, és széles körben elterjedt az építőgazdaság különböző ágazataiban, a gépészetben, valamint a műlakkok és festékek gyártásában, amelyeket még az orvostudományban is használtak. Egy kis doktrína A műgyanták nagy molekulatömegű vegyületek, amelyek polikondenzációs vagy polimerizációs reakciók eredményeként keletkeznek. A polimerizáció az a folyamat, amikor meghatározott számú egyszerű monomert munkaigényes molekulává egyesítenek másodlagos áruk hiányában. A polikondenzáció az egyszerű molekulák összetett molekulájú szerves anyagokká történő átrendezésének folyamata szénkötések kialakításával más atomokkal. Az építőiparban polikondenzációs és polimerizációs gyantákat használnak. A műgyanták osztályozása A műgyanták a következőkre oszthatók: termoaktív hőre lágyuló

A termoaktív műgyantáknak csak bizonyos hőmérsékleti határokon belül van plaszticitása és olvadása, amely felett oldhatatlanná és infúzióképtelenné válnak. A hőre lágyuló műgyanták többszörös rugalmasságot és olvaszthatóságot biztosítanak. A gyantagyártás módja, rendeltetése és a kiindulási alapanyagok alapján felkeresik az ismétlődő típusú porokat, tömböket, emulziókat, granulátumokat, lapokat. Műgyanták felhasználása A műgyanták az ipar és az építőipar szinte minden területén olyan széles körben elterjedtek, hogy könnyebb felsorolni azokat a területeket, ahol nem használják őket. És mégis, próbáljuk megérteni ezt a sokféleséget. A műgyantákat széles körben használják vegyületek (szigetelő impregnálás), ragasztók, lakkok és festékek, valamint súrlódó és koptató anyagok előállítására. A műgyanták polimerizációs képessége miatt jelentős szerepet töltenek be a műanyagok, szintetikus kövek és PVC ablakok gyártásában. A megkötött állapotban lévő gyanták kiválóan tapadnak betonhoz, ötvözethez, üveghez és egyéb anyagokhoz. A műgyantákat fokozott mechanikai és kémiai stabilitás, víz- és hőmérsékletstabilitás jellemzi. A műgyanta alapú festékek és lakkok a legnagyobb kopásállósággal rendelkeznek, a felhordás után néhány órán belül megszáradnak, vízálló és kemény bevonatot képeznek.

A műgyanták alapján készült szintetikus kavicsokat széles körben használják ablakpárkányok, mosogatók, munkalapok és hasonlók gyártásában hatás, vegyszereknek és víznek való kitettség, valamint hőmérséklet-ingadozások. A műkőből készült termékek nem veszítik el látványosságukat és integritásukat. A mesterségesen előállított kő vizuálisan szinte megkülönböztethetetlen a természetes kőtől. Különös figyelmet kell fordítani a műgyanta alapú polimer tömör padlóburkolatokra. Legnagyobb kopásállóság, hőmérsékleti ütések, vegyi hatás, csúszásmentesség, tartósság, könnyű gondozás és tisztítás, alacsony javítási és karbantartási költségek, higiénia, látványosság megőrzése a teljes élettartam alatt - ez nem a teljes lista a termékekről ezeknek a padlóknak az előnyei. A monolit polimer bevonatok optimálisan alkalmasak közösségi fogyasztási helyekre, de lakóhelyiségekbe is. A műgyanta alapú ragasztók nagy szilárdságú vegyületeket biztosítanak, és 100%-ban vízállóak. A ragasztott felületek nem érzékenyek a gombákra és a penészre. A ragasztógyártás során használt gyanták típusa alapján minden sík ragasztására alkalmasak, a fától az ötvözetig.

Műgyanták és mesterséges sellak

Különféle természetes gyanták széles körben használják a festékiparban. Mivel a termelés forrása fokozatosan csökken, műszakilag hozzáférhetetlen termékekké válnak. Ez a körülmény egy új ágazat kialakulását idézte elő a vegyiparban, nevezetesen a műgyantagyártást.

Ez utóbbi előállítása magában foglalja a beszerzést is mesterséges sellak vagy novolak, ahogyan is nevezik. Ezen termékek előállítása elsősorban a fenol és származékainak formaldehiddel vagy más aldehidekkel történő kondenzációján alapul.

A fenol és a formaldehid reakciójának termékei

Régóta ismert, hogy a formaldehid kölcsönhatása (kondenzációja) fenolokkal különböző gyantaszerű vegyületeket eredményez. Ezek a gyanták a reakciókörülményektől, a felvett termékek mennyiségi arányától, valamint a kondenzáló anyag (katalizátor) összetételétől függően eltérő fizikai és kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek. Némelyikük olvadékony és könnyen oldódik alkoholban, acetonban, vizes nátronlúgban stb., és novolakként vagy mesterséges sellakként használják. Mások oldhatatlanok, nem olvadnak, és különféle célokra díszítőanyagként szolgálnak (bakelit, gumirit stb.).

Fő nyersanyagok

A kőszénkátrányban található fenol vagy karbolsav barna olaj, nagyon csípős szaggal. A tiszta fenol kristályos tömeg, amelynek olvadáspontja 45,5°, forráspontja 182,9°. Mesterséges gyanta

Krezol - metilfenolok C6H4CH3OH - megtalálható a szénben és a lignitkátrányban. A krezoloknak három izomer formája van: orto-krezol, para-krezol és meta-krezol.

Az ortokrezol színtelen kristályokat képez, és fenolos szagú. Olvadáspont - 31°; forráspont - 188°.

A formaldehid színtelen, maró hatású, vízben oldódó gáz, amely metil-alkohol oxidációjával képződik. Az értékesítés során formaldehid formájában található meg, amely formaldehid vizes oldata, és általában az utóbbi 40%-át tartalmazza. A legújabb vizsgálatok kimutatták, hogy fenol és krezolok helyett ezeknek az anyagoknak a származékai is szedhetők. Formaldehid helyett más aldehidek, valamint ketonok.

Kondenzálószerek vagy katalizátorok

A kondenzálószerek katalizátorként működnek, pl. csak átmenetileg vegyen részt a reakcióban. A reakció befejeződése után ezeket az anyagokat néha eltávolítják a kapott termékből. Vannak savas és bázikus katalizátorok. A savas szerek közé tartoznak a savak, a savas sók és általában minden olyan só, amely hidrolízis során savas reakciót válthat ki. Az ammónium-klorid (ammónia) savkatalizátor, mivel formaldehid hatásának kitéve sósav szabadul fel.

A lúgos szerek közé tartoznak a lúgok és lúgos reakcióképes sók, valamint azok a sók, amelyek hidrolízis során gyenge savra és erős bázisra hasadnak. Bakeland kutatásai szerint a savas katalizátorok elősegítik a sellakok képződését, míg a lúgok túlnyomórészt bakelit típusú gyantákat termelnek.

A sellak megszerzésének folyamata

A sellak gyanta beszerzéséhez tegye a következőket:

• Fenol 50 tömegszázalék h.;
• Formaldehid 40-60 tömeg% h.;
• 1-5 tömeg% sósav; h.

Minden alkatrészt egy megfelelő méretű edénybe helyeznek. Megfelelő mennyiségű kondenzáló anyag esetén a reakció normál hőmérsékleten megindulhat, és a folyékony keverék két rétegre oszlik: egy vizes rétegre, amely elkülönített vízből és vízben oldódó anyagokból áll, és egy olajos rétegre, amely a kezdeti kondenzációs termékeket tartalmazza. A gyakorlatban a reakció felgyorsítása érdekében az elegyet enyhén melegítjük.

Az illékony komponensek elegyből való elvesztésének elkerülése érdekében a melegítést zárt, fordított hűtővel felszerelt edényben végezzük, azaz a csőben felszálló gőzöket vízzel lehűtjük, és folyadékká kondenzálva visszaáramlik a reakciókazánba. .

Ahogy felmelegszik, az olajréteg viszkozitása nő. A melegítést leállítjuk, ha sűrű állagot érünk el. Az olajos masszát elválaszthatjuk a vizes rétegtől, vagy az egész masszát addig párologtathatjuk, amíg a tömeg normál hőmérsékleten megszilárdul, így a rétegek szétválasztása nem szükséges. Az így kapott massza színtelen vagy sárga színű, megolvad, könnyen lebomlik, alkoholban, acetonban, fenolban és nátrium-hidroxid-oldatban oldódik.

Gyártási módszer

Ezzel a módszerrel a mesterséges sellakot a következőképpen állítják elő:

Keverjünk össze 10 wt. alkatrészek orto-krezol, 7 tömeg kereskedelmi formaldehid részei (40% formaldehidet tartalmaz), 10 tömeg% óra vizet, és adjunk hozzá 0,4 tömeg%-ot. beleértve az erős sósavat is. A kapott elegyet állandó keverés mellett több órán át melegítjük. A kapott gyantaszerű terméket elválasztjuk a vizes résztől, és forró vízzel vagy hosszan tartó gőzzel mossuk.

Az így kapott gyanta sárgától világosbarnáig színeződik, könnyen oldódik metil-alkoholban, acetonban, szén-diszulfidban, éterben, kloroformban stb.; híg lúgokban oldódik, benzolban és terpineolban nehezebben oldódik; terpentinben, zsírsavakban és olajokban nem oldódik. A mesterséges sellakra készített lakkok gyorsan száradó, nagyon fényes felületet biztosítanak.

Az alábbi módszer célja a fenol vagy homológjainak aldehidekkel alkotott kondenzációs termékeinek előállítása, és ezeknek a termékeknek a lakkok gyártásához való felhasználása.

Ha a krezolokat formaldehiddel lúgok jelenlétében kondenzálják, olyan termékek keletkeznek, amelyek csak alkoholban oldódnak, ezért nem keverhetők össze például alkoholban oldhatatlan gyantákkal. Alkoholos oldataik hevítéskor fémek bevonására szolgálhatnak, de nem alkalmasak elasztikus tárgyak, például rostok, vékony vas, ponyva, kartonpapír stb. bevonására. Ha a kondenzációt ólom-acetát só jelenlétében végezzük, akkor olyan terméket kapunk, amely alkoholban és benzolban oldódik, elegyedik a szokásos gyantákkal, és melegítéskor kemény, rugalmas bevonatot ad.

• Krezolsav 100 tömegszázalék h.;
• Formaldehid 40% 130 tömeg% h.;
• Ecetes-ólomsó 15 tömegszázalék h.

Mindent felforralunk egy hűtővel ellátott edényben; a páralecsapódás pillanata után (sűrű, keményedő massza) a melegítést leállítjuk, a lakkot leválasztjuk a vízrétegről és a kívánt vastagságig felforraljuk.