Синтетическая смола – применение

Синтетические смолы

Для изготовления пласторастворов и пластобетонов в строительстве используются в качестве вяжущего кроме дисперсий полимеров почти исключительно синтетические смолы холодного отверждения. Под смолами понимают органические вещества, которые характеризуются не столько их химическим составом, сколько часто близкими физическими свойствами, например, отсутствием твердой температуры плавления. Часто они состоят из многих одинаковых молекул, образующих, макромолекулы. Синтетические смолы — это смолы, которые получают либо
синтезом из низкомолекулярных веществ, либо в результате химической обработки (облагораживания) определенных натуральных продуктов, либо в виде смолообразных побочных продуктов при переработке материалов природного происхождения. Реактивные смолы — это жидкие или плавкие синтетические смолы, которые благодаря полимеризации или ступенчатой полимеризации самостоятельно или в присутствии отвердителей переходят в сшитое состояние, образуя сетчатые полимеры. Жидкотекучие реактивные смолы, которые до и во время отверждения не выделяют летучих веществ или усадка которых незначительна, называются литьевыми смолами.
Отверждение синтетических смол благодаря химическим реакциям называется в зависимости от температуры холодным (до 40°С), теплым (от 40 до 90°С) или горячим (выше 90°С). При работе с синтетическими смолами нужно соблюдать правила техники безопасности и предусматривать соответствующие защитные мероприятия (например, достаточную вентиляцию, некасание смолы, отвердителя или их смесей).

Отверждение синтетических смол может происходить благодаря реакциям полимеризации, поликонденсации или ступенчатой полимеризации.
► Полимеризация
При полимеризации не имеет места встраивание отверждающих компонентов (катализаторов) в макромолекулярный каркас. Катализаторы влияют на скорость отверждения, но не вызывают принципиального изменения конечного продукта. Незначительные добавки ускорителей могут сокращать время отверждения. Для облегчения катализирующего действия пероксидов (например, в случае ненасыщенных полиэфирных смол) добавляют восстановители, которые облегчают распад пероксидов и тем самым повышают скорость отверждения.
Другие возможные способы активации полимеризации посредством тепла, света, радиации для строительных целей используются только в специальных случаях. Поскольку реакции полимеризации являются экзотермическими, постольку выделение слишком большого количества тепла может вызвать в строительном материале термические напряжения (образование трещин).
► Поликонденсация
При химических реакциях поликонденсации наряду с высокомолекулярными органическими соединениями образуется тот или иной побочный продукт с низкой молекулярной массой. Вид побочного продукта (например, вода, аммиак) зависит от вступающих в реакцию групп. Другой характерной чертой этих реакций является ступенчатое протекание. У так называемых резолов (начальные смолы) реакции поликонденсации завершены еще не полностью. Поэтому резолы через резиты (промежуточные смолы) могут переводиться в уже нерастворимые и неплавкие резиты. В строительной практике эти реакции ускоряются добавками кислот.
► Ступенчатая полимеризация
В этом случае оба исходных компонента (смола и отвердитель) должны иметься в стехиометрическом соотношении. Если какие-то из взаимодействующих групп остаются лишними, то снижается сеткообразование; так возникают конечные продукты, например, с быстро ухудшающимися механическими свойствами. В дальнейшем избыточные группы могут вступать во взаимодействие с агрессивными средами, что снижает потребительские качества материалов.

Эпоксидные смолы – это синтетические смолы, которые только благодаря добавлению отвердите-лей и в результате взаимодействия отвердителей с функциональными группами эпоксидных смол переводятся в высокомолекулярные вещества (неотвержденные и отвержденные эпоксидные смолы). Функциональные группы эпоксидных смол — это эпоксидные группы

Важнейшие реакции эпоксидных соединений основываются на относительно легком раскрытии эпоксидного кольца:

Особое значение для практики имеют подобные реакции с соединениями, содержащими активные атомы водорода, например, аминами, кислотами, спиртами.
В строительном деле наибольшее значение имеют маловязкие низкомолекулярные эпоксидные смолы на базе биофенола А (диана) и в качестве отвердителя реакционноспособные ди- и полиамины. Благодаря добавкам-модификаторам палитра смол была заметно расширена. Модифицирование дает большие возможности для достижения определенных свойств неотвержденных и отвержденных смол. Главная цель модифицирования — снижение вязкости смол для достижения хорошей удобоукладываемости растворов и бетонов посредством введения в их состав реакционно-активных и инертных разжижителей. Реакционноактивные модификаторы при образовании макромолекул встраиваются в них, инертные остаются между отдельными макромолекулами. Однако связывание реакционно-способных модификаторов (например, глицидиновых эфиров) молекулами эпоксидных смол (например, Epilox T 20-22) не приводит к образованию объемных полимерных сеток, так что, например, прочность с увеличением количества модификаторов снижается, как и в случае использования инертных разжижителей (например, дибутилфталата). Образование полимерных сеток при участии отвердителей понимается как ступенчатая полимеризация и происходит без выделения твердых, жидких или газообразных веществ. По мере протекания реакции увеличивается вязкость смеси через гелеобразное состояние до твердоэластичного. Скорость этой экзотермической реакции различна не только для каждого отвердителя и каждого типа смолы, но зависит и от условий отверждения. Особенно велика роль температуры. При низких температурах (< 10°C) происходит замедление реакции вплоть до остановки. Повышение температуры вызывает не только ускорение реакции, но и значительное увеличение некоторых показателей. Так, прочность эпоксидных компаундов в результате недельного отверждения при температуре помещения примерно на 30% ниже, чем после двухчасового дополнительного отверждения при 90°С.
Для строительных целей в качестве отвердителя для холодного отверждения используются полиаминоамиды и алифатические полиамины. Полиаминоамиды (Н 10-58) позволяют получить эластичные конечные продукты с несколько более высокой ударной прочностью, чем поли амины. Они обусловливают более длительное перерабатывание смесей, более широкие допуски при дозировании, не докучают запахами, имеют незначительную чувствительность к высокой относительной влажности воздуха. Алифатические полиамины (например; дипропилентриамин – DPTА) улучшают химическую устойчивость, повышают прочность и сокращают время отверждения. Недостатками являются необходимость соблюдения мер защиты и большая точность при дозировании.
Для ускорения отверждения или для отверждения при низких температурах при выборе ускорителя следует учитывать тип отвердителя. В то время как при аминном отверждении сокращает время отверждения или делает возможным отверждение при температуре около 5 С трифенилфосфит в количестве до 15% по массе, при аминоамидных отвердителях (отвердитель H 10-58) завод-изготовитель рекомендует пасту-ускоритель К 12-02 на базе салициловой кислоты в количестве до 6% по массе.

При изготовлении пласторастворов и пластобетонов с использованием полиэфирных смол речь идет о ненасыщенных продуктах конденсации, образующихся при взаимодействии высокоатомных спиртов и дикарбоновых кислот, которые благодаря добавке стирола переводятся в низковязкое состояние. Этому соответствует название ненасыщенные полиэфирные смолы (UP). В зависимости от исходных продуктов они существенно различаются прежде всего по химической и термической устойчивости.

Табл. 4.4 дает представление о нескольких обычно используемых смолах. Из торговой марки можно получить представление о некоторых свойствах этих смол. Отверждение их происходит путем полимеризации, при этом стирол действует как структурообразователь. Полимеризация может начинаться благодаря термическому распаду пероксидов или азосоединений (характеризующихся группой -N=N-). Для достижения экономически оправданной скорости отверждения полиэфирных смол смесь полиэфирной смолы с пероксидом должна нагреваться. Полимеризация при температуре помещения требует добавления ускорителей в виде восстановителей. Последние образуют с катализатором окислительно-восстановительную систему, которая уже при температуре помещения возбуждает полимеризацию полиэфирной смолы. Однако не любые комбинации катализатора и ускорителя делают возможным холодное отверждение. Неэффективна, например, окислительно-восстановительная система бензоилпероксид — кобальтовый ускоритель. Для холодного отверждения часто применяется система циклогексанонпероксидкобальтовый ускоритель. При этом циклогексанонпероксид вырабатывается пастообразным, с добавлением инертного наполнителя. В отношении кобальтового ускорителя речь идет о 1%-м растворе нафтената кобальта или октоата кобальта в стироле.

Количества катализатора и ускорителя варьируются в зависимости от реакционной способности смолы, необходимого времени переработки и температуры во время переработки, причем с увеличением количества катализатора или ускорителя время переработки сокращается (рис. 4.1). В табл. 4.5. приведены ориентировочные количества катализатора и ускорителя в зависимости от температуры переработки растворов и бетонов, связанных полиэфирными смолами.

При температуре около 10°C полимеризация с использованием окислительно-восстановительной системы циклогексанонпероксидкобальтовый ускоритель протекает не полностью или затухает. Для отверждения при низких температурах должны применяться надлежащие системы, например циклогексанонпероксидванадиевый ускоритель.
Кроме смол на основе ортофталевой кислоты для строительных целей используются смолы на основе изофталевой кислоты или Hetsаure. Другой представитель такого рода смол — виниловоэфирные смолы. При отверждении виниловые эфиры взаимодействуют со стиролом, образуя устойчивую сетчатую структуру. Хорошая устойчивость и высокое относительное удлинение при разрыве отвержденных винилово-эфирных смол основываются только на полном завершении процесса структурирования.

Основным, принципом получения полиуретанов (PUR) является ступенчатая полимеризация ди- или полифункциональных спиртов (полиолов) с диизоцианатами. Благодаря большому числу используемых спиртов и изоцианатных компонентов, многообразию их комбинаций друг с другом, полиуретаны образуют класс материалов с исключительно широко варьируемыми свойствами.
Для пласторастворов и пластобетонов применяются полиуретановые литьевые смолы холодного отверждения. Они изготавливаются преимущественно как двух компонентные системы, причем так называемый A-компонент представляет полиол, а В-компонент — изоцианат; взаимодействие компонентов протекает по принципу ступенчатой полимеризации. Влагочувствительность полиуретановых литьевых смол обусловливается тем, что изоцианатный компонент взаимодействует с водой с выделением углекислого газа и сопровождается нежелательным эффектом пенообразования.

Для предупреждения этого эффекта в A-компонент вводится (суспендируется) осушитель, например цеолиты.
В случае однокомпонентных полиуретановых систем речь идет о линейных, легко или сильно разветвлённых, удлиненных изоцианатами полиолах со свободными реактивными изоцианатными группами. Структурирование так называемых предполимеров, как правило, содержащих растворитель (например, ксилол), происходит благодаря реакции с влагой воздуха.
Жизнеспособность смолы зависит от температуры окружающей среды и регулируется посредством ускорителей. Наиболее благоприятны для переработки температуры от 15 до 25°С. При более высоких температурах отверждение происходит слишком быстро, при более низких — медленно.

Фенольные смолы образуются при поликонденсации фенольных соединений с альдегидами, обычно формальдегидом. В качестве фенольных исходных веществ используют наряду с фенолом крезолы. Низковязкие фенолформальдегидные смолы, применяемые в качестве вяжущего для пласторастворов, получают путем щелочной конденсации при повышенных температурах. Отношение фенола к формальдегиду 1:≥1 обусловливает при этом свойства этих резолов (отверждаемые растворимые смолы). В строительном деле используются прежде всего фенолкрезолрезолы (например, Plastavis 241S) или этерифицированные фенолрезолы. Они самоотверждаются, т.е. могут переходить в отвержденное состояние просто при нагревании. Другой способ отверждения основывается на действии сильных кислот, например, серной. В этом случае отверждение происходит и при комнатной температуре. Ниже 15°С поликонденсация фенольных смол сильно замедляется. Добавление отвердителя может осуществляться двумя способами:
– отвердитель в жидком виде вводится в смесь вяжущего с наполнителем при перемешивании;
– отвердитель в твердом виде смешивается с наполнителем. В качестве жидкого отвердителя применяется преимущественно смесь концентрированной серной кислоты и технического спирта. Спирт при этом облегчает вследствие набухания смолы доступ кислоты к молекулам фенольной смолы. Повышение содержания отвердителей до определенной величины ускоряет затвердевание. На рис. 4.2 можно видеть границу применения твердого отвердителя (толуолсульфокислоты). При последующем увеличении количества отвердителя скорость отверждения не меняется.

Под фурановыми смолами понимают все высокомолекулярные продукты, которые получаются из производных фурана. Сырьевые материалы, необходимые для получения этих синтетических смол, а именно: деревосодержащие и сельскохозяйственные отходы (например, кукурузная солома, овсяная лузга), дешевы и имеются во многих странах (Россия, Чехия, Швеция) в достаточном количестве. Исходным веществом фурановых смол является фурфурилальдегид (фурфурал), который получается в результате гидролитического расщепления. Сопутствующими компонентами при конденсации являются прежде всего фурфуриловый спирт, фенол и ацетон. В России наиболее часто применяются фурфурилальдегидноацетоновые смолы. Отверждение обусловливается веществами, имеющими кислую реакцию, прежде всего кислотами, и аналогично отверждению фенолформальдегидных смол. Фурановые смолы имеют светло-коричневую окраску, темнеющую в начале твердения, при окончании твердения — черную.

Метакрилатные смолы — это реактивные смолы, представляющие собой полимеризуемую смесь полимерных и мономерных эфиров метакриловой кислоты. Акриловые полимеры от средне- до высокомолекулярных растворимы в эфирах метакриловой кислоты. Отверждение производится пероксидами (1—3% по массе). При низких температурах (-10°С) также имеет место полное отверждение.. Время переработки при температуре помещения 10 мин.
Отвержденные метакрилатные смолы обладают термопластичными свойствами.

Сфера применения синтетических смол

Рубрика: Ремонт › Материалы › Специальные
Дата: 2012-02-14 19:41:01
Изделия лакокрасочной промышленности всегда были и будут востребованными в любой строительной сфере. А потому данная отрасль продолжает активно развиваться и совершенствоваться, предоставляя потребителю все новые и новые виды продукции. Одним из таких видов стали синтетические смолы, которые сегодня успешно применяются при достаточно многих строительных и ремонтных работах.

Что представляют собой синтетические смолы

Первая синтетическая смола была создана достаточно давно, еще в первой половине 20-го века. Его использование в то время нельзя было назвать достаточно широким, однако синтетическая смола полностью заменила природную и стала использоваться в производстве лакокрасочной продукции, медицине и машиностроении.

Синтетические смолы являются высокомолекулярными соединениями, которые можно получить в результате специальных химических реакций полимеризации и поликонденсации. Суть создания синтетической смолы заключается в изменении молекулярной структуры элементов. Более простые молекулы преобразуются в одну сложную, в результате чего между частицами возникают новые типы связей, более прочных, чем ранее.

В зависимости от интенсивности реакций при производстве, синтетические смолы можно условно разделить на несколько типов. Термоактивные смолы представляют собой пластичные и гибкие вещества, но лишь при определенных температурных условиях. При превышении температурных рамок данный вид смол сразу же твердеет. Данная функция может быть очень полезной для разного вида строительных работ. Известен и противоположный тип смол – термопластичные. Они способны сохранять гибкость и пластичность практически в любом температурном режиме. Любой из типов смол производится в виде белого порошка, гранул, специальных эмульсий или даже твердых блоков.

Использование смол в лакокрасочной промышленности

Несмотря на то, что синтетические смолыдавно и успешно применяются в очень многих сферах строительства, наиболее широкой областью их использования является лакокрасочная промышленность.

Современные лакокрасочные материалы и смеси достаточно часто имеют в своем составе смолы. Лаки, краски, клеи и разнообразные абразивные средства включают в себя смолы в качестве изоляционной пропитки.

Важнейшую роль играют искусственные смолы при изготовлении изделий из ПВХ (поливинилхлорид) и других полимерных материалов. Смолы участвуют в производстве искусственного камня, а также разнообразных видов пластика. Это стало возможным благодаря свойству полимеризации смол из синтетики.

Также немаловажным достоинством синтетических смол является их высокая механическая прочность после полного затвердения. Данный материал стоек к химическим влияниям, а также не боится избыточной влажности и резких перепадов температуры.

Особыми положительными характеристиками отличаются лакокрасочные материалы, в которых присутствуют синтетические смолы. Их несомненным достоинствам можно отнести долговечность и необычайно высокую устойчивость к стиранию. Цвет такой краски держится крайне долго. Поверхность не боится влаги и очень быстро сохнет.

На сегодняшний день синтетические смолы используются также при производстве изделий из искусственно камня, а также керамики. Смолу можно обнаружить в составе строительных материалов для комнатных подоконников, кухонных столешниц, раковин для ванной комнаты и т.д.

Помимо очевидных технических плюсов, синтетические смолы имеют также обыкновенные бытовые достоинства. Уход за изделиями, в которых присутствуют данные смеси, крайне прост и легок. Поверхности из смол легко мыть, они невероятно устойчивы к износу, не требуют ремонта и способны сохранять внешнюю визуальную привлекательность достаточно длительное время. Данные положительные характеристики делают данный вид добавок весьма полезными при ремонтных и других работах.

Отдельно стоит коснуться темы клеев, в которых присутствуют синтетические смолы. Данный тип клеев имеет повышенные показатели соединения. Прочность склейки настолько высока, что можно не опасаться разрыва в течение многих лет. Кроме того, клеи на основе смол обладают отличными водоотталкивающими свойствами, не боятся плесени и вредных грибков. Такие клеи способны соединять очень многие типы поверхностей, начиная от обоев и оканчивая тяжелыми металлическими или деревянными изделиями.

(8 119) (196) (33) (192)

Строительный портал о ремонте АллРемонт для Москвы и всей России Сайт предназначен для тех кто задумал сделать ремонт своими руками…

Синтетические смолы

Синтетические смолы, включая водорастворимые, появились в первой половине XX в. Таким образом, удалось почти полностью отказаться от природных смол в промышленности, а искусственно созданные заняли почетное место в лакокрасочной промышленности.

Определение синтетических смол

Синтетические смолы – это продукт химической промышленности, представляющий собой высокомолекулярные соединения, полученные с помощью реакций поликонденсации или полимеризации. Разница двух методов: в первом случае простые молекулы образуют сложные органические вещества, когда между ними создаются углеродные связи. Второй случай не имеет дела с побочными продуктами, и является процессом объединения простых мономеров.

Классификация синтетических смол

Выделяют 2 основных класса смол:

• Термоактивные: их свойства меняются в зависимости от температуры;
• Термопластичные: постоянно сохраняют свои свойства; выпускают в виде порошков, эмульсий, гранул и т.д.

Таблица. Физико-химические показатели синтетической смолы.

Наименование показателя	Норма по маркам			Метод испытания
	А		Б
	Высший сорт	Первый сорт
1	2	3	4	5
1. Внешний вид	Куски неопределенной формы массой не более 1 кг от светло-коричневого до темно-коричневого цвета в кусках			По п.4.1.
2. Температура размягчения, °С, не ниже	95	85	85	По ГОСТ 11506
3. Цвет по йодометрической шкале мг J2/100 см 3 , не более	25	100	500	По п.4.3
4. Массовая доля летучих веществ, %, не более	0,5	1,0	–	По п.4.4
6. Кислотное число, мг KOH/г, не более	–	–	1,0	По п.4.5
7. Растворимость в двойном объеме ксилола и уайт-спирита 1:1	Полная	Полная	–	По п.4.6
8. Совместимость с растительным маслом	Полная	Полная	–	По п.4.7

Виды синтетических смол

Синтетические смолы подразделяются на 9 основных видов:

• Алкидные: имеют вязкую и липкую консистенцию, цвет варьирует от желтого до коричневого;
• Аминосмолы: относятся к классу термореактивных, обычно продукт поликонденсации с формальдегидом;
• Глифтаевые: результат поликонденсации глицерина и фталевого ангидрида;
• Инден-кумароновые: термопластичны и происходят от полимеризации угля;
• Карбамидоформальдегидная: результат поликонденсации карбамида и формальдегида;
• Нефтеполимерные: термопластичные, результат полимеризации продуктов нефти;
• Терпеновые: термопласты, получаются в ходе полимеризации фракций, в состав которых входит терпен;
• Фенолформальдегидная: продукт поликонденсации фенола и формальдегида, обладают свойствами реактопластов;
• Эпоксидные: олигомеры с эпоксидными группами, образуют сшитые полимеры.

Эпоксидные смолы

В нашей статье речь пойдет именно о последней разновидности – эпоксидных смолах. Они появились на рынке в 40-50-х годах ХХ в., и сразу стали популярными. Почему? Дело в том, что эти смолы обладают широкими возможностями по применению, а также перспективами дальнейшего развития. Могут быть как бесцветными жидкостями, так и твердыми соединениями. Самые распространенные эпоксидные смолы – соединения дифенилолипропана и эпихлоргидрина. Они отличаются хорошей адгезией с различными материалами, малой усадкой, небольшим тепловым расширением, высокой механической, влаго- и теплоустойчивостью. Благодаря изоляционным свойствам, расширили круг своего применения.

Виды эпоксидных смол:

• Жидкие;
• Твердые;
• Модифицированные;
• Новолачные;
• В растворе;
• Водорастовримые;
• Трудногорючие.

Водорастворимые смолы

В настоящее время одна из главных задач лакокрасочной промышленности – уменьшить, а в дальнейшем, и исключить применение огнеопасных и токсичных растворителей. Учеными были созданы новые современные материалы. К ним относятся и водорастворимые смолы.

Водорастворимые эпоксидные смолы чаще всего используют для лаков и красок с эффектом электроизоляции, что считается их отличительной особенностью. Это эмульсии и дисперсии с водной основой. Характеристиками служат способность не ссыхаться при хранении, текучесть, блеск, высокая устойчивость к коррозии. Такие растворы не имеют ограниченного времени жизни.

Покрытия отличаются водо-, атмосферо- и цветостойкостью. Важная черта – паропроницаемость. Таким образом, использование водорастворимых эпоксидных смол для лакокрасочных материалов по дереву оправдано тем, что оно «дышит» (благодаря водонепроницаемости, поверхность защищена от влаги воздуха, сама паропроницаемость обеспечивает удаление влаги из окрашенной поверхности). После испарения воды краска становится морозостойкой.

Такие краски долговечны. Срок их службы находится в диапазоне от 4 до 8, а иногда и 10 лет.

Водорастворимые краски

Преимущества водорастворимых красок

• Экологичность
• Хорошая проницаемость воздуха
• Не имеет токсичного запаха
• Технологичность нанесения
• Подходит для покраски любых материалов
• Высокая адгезия
• Устойчивость к коррозии
• Не выцветает
• Долговечность

Недостатки водорастворимых красок

• Нельзя допускать заморозку
• Быстро загустевает

Водные связующие красок

Водорастворимые связующие красок – это коллоидные вещества с отличной клейкостью.

Они отличаются:

• Стойкостью: не изменяются в цвете;
• Преломлением света;
• Возможность повторного растворения;
• Эластичность;
• Поверхностно активные вещества: уменьшают поверхностное натяжение воды; таким образом, смачивание грунта происходит более легко, а уровень сцепления краски и грунта возрастает.

Водорастворимые красители

Зачем вообще красить дерево? Причин может быть множество. Например, для усиления цвета, равномерного тона, просто изменения цвета, защиты от разложения и т.д. Синтетические красители классифицируют на прямые, которые непосредственно окрашивают волокно, кислотные, что окрашивают в совокупности с кислотой, и основные, которые придают цвет древесине с дубильными веществами.

Обычно водорастворимые красители – это сочетание прямых и кислотных красителей в виде определенного оттенка. Концентрация в растворе пигментов составляет около 1-5%. Такого количества вполне достаточно для получения яркого стойкого цвета.

«Минусом» растворов считается их способность поднимать ворс на древесине. Шероховатую поверхность нужно шлифовать.

Водорастворимые красители на основе эпоксидных смол готовят так: нужную массу красителей разбавляют в воде температурой 95С и размешивают до однородности. Затем вновь добавляют воду. Может случится, что раствор плохо мешается. Тогда следует его подогреть, но без кипения. Когда достигнута необходимая консистенция, раствор проходит фильтрацию 3-4 слоями марли и остужается до температуры 30-40С. Теперь можно добавить недостающую воду в целях увеличения объема краски. Чтобы смягчить воду, можно размешать ее с 0,1-0,5% соды кальция.

Секрет ровного глубокого тона в добавлении в раствор 2-4%-нашатыря. Чтобы краска не пенилась, раствор смешивают с 0,5%-бутанолом.

Лаки для дерева используют двумя способами. В первом случае, лак вводится сразу после фильтрации. Во втором – в сам лак добавляют краситель, а фильтруют после 24-часовой выдержки.

Способы нанесения красителя:

• Ручной (кисть и тампон);
• Распылителем;
• Погружением;
• И т.д.

Древесина по природе – пористый материал, поэтому активно впитывает влагу. Исходя из этого, наносить краску нужно в избытке. Сначала прокрашивают вдоль, а уже потом поперек, затем удаляют излишки. Если поверхность вертикальная, то красить нужно снизу-вверх. Так, краска будет стекать на уже прокрашенную поверхность.

Даже после распыления поверхность пропитывается тампоном. Сама процедура может производится «мокрым» и «сухим» способами. В первом случае, распылитель находится на расстоянии 25-30 см, а расход краски 2-4 г/. Второй случай используется для исправления поверхностей с остатками клея, или, когда нужно скрыть происхождение основы.

Струя раствора распыляется до контакта с поверхностью, и, таким образом, избегается сильное увлажнение древесины. Слой краски толстый, но хрупкий. Данная операция производится на расстоянии 40-50 см от поверхности, а расход всего 1,5-2г/. Шлифовать поверхность не нужно, т.к. ворс не поднимается.

После окунания протирку можно пропустить, потому что раствор нагревают до 50С, чтобы пигменты краски лучше въелись, и излишки не наблюдаются.

После покраски древесину сушат в течение 3 часов при комнатной температуре или 10 минут в специальной камере при температуре 45С.

Преимущества красок с водорастворимыми эпоксидными смолами очевидны.

• Их популярность в строительной промышленности объясняется выгодной стоимостью и высокими показателями качества.
• Такие краски прекрасно маскируют микротрещины и имеют эластичный слой. Именно поэтому их применяют для покраски деревянных изделий – им свойственно расширятся с течением времени.
• Водорастворимые основы применяют также для покраски металлических поверхностей. Их универсальность и качество позволяет применять краски в различных областях промышленности и даже искусства.

материалы по теме

Силиконовые смолы

Силиконовая краска объединила достоинства акриловых и силикатных красок. Этот инновационный материал обладает отличными характеристиками. В качестве связующих в нем применяются силиконовые смолы.

Новые матовые порошковые краски на основе акриловых смол и нанодобавок

Проект научно-исследовательской работы ученых из Великобритании и Греции предусматривает разработку нового передового сырья на полимерной основе и композитных материалов, а также технологии обработки и изготовления новых порошковых красок.

Смолы для лаков

В доле продукции, выпускаемой лакокрасочной промышленностью, лаки занимают не малое место. Они активно используются как на промышленных производствах, так и в домашних хозяйствах. Лаки служат отличным защитным средством для потерявших свой внешний вид поверхностей и предметов мебели. Как всем известно, лаки бывают цветные и бесцветные, но все образуют прочную прозрачную плёнку, которая может продлить срок эксплуатации обработанной поверхности в несколько раз.

Синтетические смолы. Области применения

Синтетические смолы были изобретены в первой половине прошлого века. Данное событие можно считать революционным, так как этот продукт заменил природные смолы и нашел самое широкое применение в различных отраслях строительства, машиностроения, а также в производстве лаков и красок, синтетических материалов и даже медицине.

Немного теории

Синтетические смолы — это высокомолекулярные соединения, которые получают в результате реакций поликонденсации или полимеризации.

Полимеризацией называют процесс соединения определенного количества элементарных мономеров в сложную молекулу без побочных продуктов.

Поликонденсация — процесс преобразования простых молекул в сложную молекулу органического вещества путем возникновения углеродных связей с другими атомами.

В строительстве применяют поликонденсационные и полимеризационные смолы.

Классификация синтетических смол

Синтетические смолы подразделяются на:

• термоактивные
• термопластичные

Термоактивные синтетические смолы обладают пластичностью и плавкостью только в определенных температурных рамках, при превышении которых они переходят в нерастворимое и неплавкое состояние.

Термопластичные синтетические смолы **сохраняют постоянную пластичность и плавкость. В зависимости от способа изготовления смолы, ее назначения и исходного сырья они бывают в виде порошков, блоков, эмульсий, гранул и листов.

Применение синтетических смол

Синтетические смолы нашли настолько широкое применение практически во всех сферах промышленности и строительства, что проще перечислить области, где они не применяются. Тем не менее, попробуем разобраться в этом многообразии.

Синтетические смолы широко используются в производстве компаундов (изоляционная пропитка), клеев, лаков и красок, фрикционных и абразивных материалов.

Благодаря способности синтетических смол к полимеризации, они играют серьезную роль в изготовлении пластика, искусственного камня и окон ПВХ.

Смолы в отверждённом состоянии отличаются высокой адгезией к бетону, металлу, стеклу и прочим материалам.

Синтетические смолы характеризуются повышенной механической и химической прочностью, устойчивостью к влиянию влаги и температур.

Лакокрасочные материалы, изготовленные на основе синтетических смол, имеют высокую устойчивость к истиранию, высыхают в течение нескольких часов после нанесения, образуют водостойкие и твердые покрытия.

Искусственные камни, производимые на основе синтетических смол, широко используют при изготовлении подоконников, раковин, столешниц, мебели и пр. Эти материалы выгодно отличаются от других тем, что они практически не подвержены механическим воздействиям, влиянию химических препаратов и влаги, температурным колебаниям. Изделия из искусственного камня не теряют своей внешней привлекательности и целостности. Искусственный камень визуально практически не отличается от природного камня.

Отдельное внимание следует уделить полимерным монолитным покрытиям полов на основе синтетических смол. Высокая устойчивость к износу, температурным колебаниям, химическим агрессиям, сопротивление скольжению, устойчивость к, долговечность, простота ухода и уборки, минимальные затраты на ремонт и обслуживание, гигиеничность, сохранение внешней привлекательности на протяжении всего срока эксплуатации — это далеко не полный список достоинств таких полов. Монолитные полимерные покрытия оптимально подходят как для мест общественного пользования, так и для жилых помещений.

Клеи на основе синтетических смол дают соединения высочайшей прочности, обладают стопроцентной водостойкостью. Оклеенные поверхности не подвержены воздействию грибков и плесени. В зависимости от вида смол, используемых при производстве клея, они пригодны для склеивания любых поверхностей, от дерева до металла.

Смолы. Распространенные виды и применение. Особенности

Смолы – аморфные вещества относительно твердые в нормальных условиях, и размягчающиеся при нагреве. Может быть природным или иметь химическое происхождение. В своем большинстве отличаются ярко выраженным запахом.

Сфера использования

Смола применяется в качестве сырья при производстве различных материалов и предметов обихода. Из нее делают:

• Клей. . . . .
• Пластмассы.
• Стекловолокно.
• Абразивные материалы.
• Напольное покрытие.
• Гидроизоляционные материалы.
• Искусственный камень.

Клей на основе смолы отличается вне зависимости от ее состава достаточно медленным схватыванием, но высокой прочностью соединения. Он не боится влаги, проклеенные им стыки не пропускают воду. Клеи на смолах имеют ярко выраженный запах. В зависимости от состава могут быть токсичными. Смоляной клей используется для склеивания опилок, стружки и шпона. Его применяют при изготовлении ДВП, ДСП, фанеры и прочих подобных материалов. На смоляной клей приклеивают абразивную крошку при производстве наждачной бумаги, лепестковых шлифовальных кругов. Он входит в состав стеклопластиковой арматуры, текстолита и т.д.

Смола применяется для изготовления мастики. Последняя, используется для выполнения гидроизоляции кровельных материалов, панелей. Также на ее основе производят износоустойчивые лаки и краски. Широкое распространение получили пластики содержащие смолу. В своем большинстве они безопасны, поэтому из них делают бытовые вещи и аксессуары, к примеру, дверные ручки, украшения, рукояти для ручного инструмента.

Какие бывают смолы

Различают природные и синтетические смолы. Природные преимущественно имеют растительное происхождение. По сути это застывший сок определенных растений. Синтетическая смола является продуктом химического производства. Она имеет очень широкое распространение, так как производится в большем количестве. Объемы выпуска природных смол существенно ограничены, поэтому они не могут покрыть весь спрос на данные материалы.

Природная смола

Перечень природных смол весьма обширен. Но большинство из них производятся в небольших количествах, поэтому применяются редко. Самыми распространенными видами являются:

• Акароид.
• Даммара.
• Канифоль.
• Копалы.
• Шеллак.
• Янтарь.
• Мастикс.
• Сандарак.

Акароид – это достаточно редкая, но популярная разновидность природной смолы. В продаже встречается в виде мелкого порошка. Является продуктом переработки сока австралийского дерева Xanthorrhoea. В зависимости от сезона сбора и тонкостей переработки имеет красный или оранжевый ближе к желтому цвет. В основном применяется для производства дорогих лаков, в частности используемых для покрытия палуб яхт и музыкальных инструментов.

Даммара достаточно известная в узких профессиональных кругах смола, так как применяется для изготовления лаков для живописи. Является застывшим соком дерева с одноименным названием. Внешне похожа на белесые желейные комки. В естественном виде прозрачно-белая. После очистки из нее получается чистый прозрачный лак, не искажающий свет.

Канифоль крайне распространенная природная смола. Она получается в результате перегонки сока хвойных деревьев, таких как ель, сосна. При нормальной температуре имеет вид хрупких похожих на янтарное стекло кристаллов. Используется в промышленности для изготовления пластмасс, клея для бумаги. Широко известна среди радиолюбителей и электриков, так как применяется при пайке проводов, микросхем. Ее использование в отличие от паяльной кислоты исключает дальнейшее окисление спаянных припоем контактов.

Копал – это смола, из которой делают копаловый лак. Отличается от прочих разновидностей природных аналогов более высокой температурой плавления, порядка 360°С. Добывается из земли. Является продуктом созревания сока древних тропических бобовых деревьев. Смола достаточно твердая, может быть прозрачной, янтарной или коричневой. Внешне похожа на янтарь, но имеет намного меньший возраст. Также используется для изготовления украшений и благовоний при проведении религиозных церемоний. Материал легко обрабатывается, шлифуется.

Шеллак – это термоплавкая природная смола, отличающаяся тем, то имеет животное, а не растительное происхождение. Ее вырабатывают паразитирующие на деревьях насекомые. Хорошо растворяется в спиртах, в нормальном состоянии очень твердая. Добыча шеллака осуществляется путем сбора коры деревьев, на которых проживают насекомые. После этого смола плавится паром и стекает вниз в резервуар. В зависимости от сезона сбора и растения, на котором паразитируют насекомые, может быть темной, оранжевой, серой. Шеллак используется для изготовления лаков, и ремонтного клея для заполнения трещин и сколов. После застывания отличается высокой твердостью и стойкостью к истиранию.

Янтарь – это по сути древняя канифоль, изменившая свою молекулярную структуру за многомиллионный период нахождения под землей. Добывается на копях, преимущественно методом вымывания из грунта. Обычно имеет размер не больше сливы, но встречаются смоляные карманы рекордного размера до 10 кг. Янтарь перерабатывается путем перегонки для получения лаков. Чистые незамутненные куски используются для изготовления ювелирных украшений. Особенно ценятся куски с застывшими внутри миллионы лет назад насекомыми. Отлично поддается обработке и полировке.

Мастикс – это также разновидность смолы получаемой из древесного сока, в частности мастикового дерева. Имеет ярко выраженный запах. При нормальной температуре имеет вид твердых комков каплевидной формы. Помимо использования при производстве лаков, также применяется в составе жидкостей для ополаскивания рта и производства оболочек таблеток и пилюль. Безопасна при попадании в ЖКТ человека.

Сандарак – смола поученная из сока кипариса и сандалового дерева. За счет этого имеет ярко выраженный запах, обладающий антисептическими качествами. Применяется для изготовления бесцветного спиртового лака для пропитки картин. Также из сандарака делают безопасный стоматологический клей. В застывшем состоянии не растворяется водой.

Синтетическая смола

Самыми распространенными синтетическими смолами являются:

• Эпоксидная.
• Композитная.
• Ионообменная.
• Полиэфирная.
• Акриловая.
• Алкидная.
• Нефтеполимерная.

Эпоксидная смола стала одной из самых распространенных. Ее главным отличием является свойство застывать при добавлении отвердителя. В нормальном состоянии она жидкая, напоминает по консистенции лак. Обычно прозрачная. Может подкрашиваться пигментами. Используется для отливки столешниц, аксессуаров, пропитки стекловолокна, получения текстолита. На ее основе делаются высокоэффективный клей. Эпоксидная смола после застывания становится очень твердой, внешне похожей на стекло. Практически не уступает ему в прозрачности. Может шлифоваться и полироваться.

Креативный стол из эпоксидной смолы своими руками

Композитная – это полиэфирная смола, застывающая при добавлении отвердителя. В основном применяется при изготовлении стеклопластиковой арматуры. Имеет уникальные качества, так как в твердом состоянии сохраняет отличную гибкость, имеет высокую ударопрочность и стойкость к сжатию.

Ионообменная в отличие от прочих синтетических разновидностей не является жидкостью. Представляет собой мелкие крупинки в гелевой пленке. Ее гранулы разбухают и затвердевают при попадании в электролитные растворы. Имеет нестандартное применение в сравнении с прочими смолами. Ее используют для очистки сточных вод, отходов химической промышленности. Она поглощает различные химические примеси, в результате оставляя чистую воду.

Полиэфирные смолы являются продуктом реакции полимерных и мономерных компонентов. Имеют вид прозрачной иногда желтоватой густой жидкости с резким запахом. Отвердевание полиэфирной смолы происходит при добавлении перекисного инициаторного вещества. После застывания отличаются твердостью и отличной адгезией. В связи с этим используются при производстве автомобильных шпаклевок.

Акриловая смола также весьма распространенная. Как и большинство аналогов синтетического происхождения в основном используется для изготовления лакокрасочных материалов. Из нее делают так называемый наливной акрил – вещество для реставрации ванн. Из акриловой смолы изготовляют наливные полимерные полы, искусственный камень, столешницы, фигурки и скульптуры, литьевой мрамор. Отличается от полиэфирной или эпоксидной меньшей токсичностью и менее выраженным едким запахом. За счет этого лакокрасочные материалы на ее основе можно использовать в жилых помещениях. Кроме слабого запаха, они также отличаются быстрым высыханием.

Алкидную смолу получают в результате реакции многоатомных спиртов и жирных кислот. В связи с этим она отличается очень выраженным едким запахом. Это токсичное вещество. Используется для изготовления атмосферостойких бюджетных красок. Не нуждаются в отвердителе. Твердеют за счет испарения растворителя. В качестве последнего преимущественно используется уайт-спирит. Чистая алкидная смола имеет коричневый или светло-желтый цвет.

Нефтеполимерная получается в результате пиролиза нефти. Это очень распространенное вещество, используемое в разных направлениях промышленности. Его включают в состав резины. Также нефтеполимерная смола применяется для изготовления лаков, красок, из нее делают клей, герметики, мастики.

Синтетическая смола – применение

Синтетические смолы как линейные соединения

Несмотря на большое разнообразие состава, условий полу­чения и физико-химических свойств, клеящие смолы имеют и ряд общих особенностей, в силу которых их относят к одному классу органических высокомолекулярных соединений.

В отличие от низкомолекулярных веществ, например воды, щелочей, кислот, спиртов, солей и др., состоящих из молекул небольшой величины, высокомолекулярные соединения состоят из гигантских молекул, называемых макромолекулами. В состав макромолекул входят сотни и тысячи отдельных ато­мов, прочно связанных между собой химической связью. Вслед­ствие этого высокомолекулярные соединения имеют большой молекулярный вес, порядка десятков и сотен тысяч, а иногда и нескольких миллионов единиц.

Часто высокомолекулярные соединения называют поли­мерами.

Макромолекулы полимеров состоят из большого числа по­вторяющихся групп атомов одинакового или различного строе­ния. Такие группы атомов получили название элементар­ных звеньев.

Цепь молекул полимеров условно обозначают следующими формулами:

где А – элементарное звено цепи (черточки — химические связи, соединяющие элементарные звенья);

п – количество звеньев.

Звенья макромолекул всех высокомолекулярных соединений соединены между собой химическими связями.

В процессе получения высокомолекулярных соединений чи­сло элементарных звеньев, входящих в состав макромолекул, непостоянно. Как и все высокомолекулярные соединения, синте­тические клеящие смолы представляют собой сложную смесь близких по составу веществ, состоящих из молекул с различ­ным числом элементарных звеньев, т. е. с различным моле­кулярным весом. В связи с этим определяемый молекуляр­ный вес полимерных соединений следует рассматривать как средний молекулярный вес. Различные размеры макромолекул характеризуют поли­дисперсность поли­меров.

Высокомолекулярные соединения отличаются также геометрической структурой макромоле­кул. По этому признаку макромолекулы синтети­ческих смол разделяются на линейные, разветвлен­ные и пространственные.

Линейные полимеры представляют собой длинные цепи элементар­ных звеньев. Поперечные размеры цепей в тысячу и десятки тысяч раз меньше их длины.

Молекулы разветвлен­ной структуры отличают­ся от линейных наличием боковых групп ответвле­ний, также состоящих из звеньев одинакового хи­мического строения. Ли­нейная, разветвленная структура характерна для макромолекул полимеризационных смол.

Полимеры пространственной или трехмерной структуры по­лучаются в результате соединения линейных молекул попереч­ными химическими связями в виде мостиков, образованными различными атомами. Такие полимеры часто называют сши­тыми. Примером полимеров с трехмерной структурой явля­ются феноло-формальдегидные, меламино-мочевиноформальдегидные и другие термореактивные смолы в отвержденном со­стоянии.

Свойства синтетических клеящих смол разнообразны. Они обусловлены особенностями химического состава, строения ма­кромолекул, а также различными условиями их получения.

При нормальной температуре все синтетические смолы неле­тучие. При нагревании не перегоняются, т. е. не имеют точки кипения. Они не имеют также определенной точки плавления. Однако при нагревании одни смолы (термореактивные) пла­вятся в определенном температурном интервале и переходят вначале в текучее, а затем в твердое необратимое состояние, другие (термопластичные) – в вязкое пластическое состояние.

С увеличением длины цепи полимера, т. е. с возрастанием молекулярного веса, повышается температура плавления, уменьшается растворимость, увеличивается вязкость смолы.

С увеличением молекулярного веса до определенных пределов повышаются адгезионные свойства клеящих смол, которые, однако, при дальнейшем росте молекулярного веса, снижаются.

Большое влияние оказывает полидисперсность полимеров.

При большом (до определенных пределов) содержании низко­молекулярных фракций полимеров повышается пластичность смол и клеевых соединений на их основе и, наоборот, с увеличе­нием количества высокомолекулярных фракций повышается прочность, твердость и хрупкость клеевых соединений.

Все эти зависимости не являются прямыми и меняются от характера исходных веществ и условий синтеза полимеров.

Большинство полимеров линейной структуры обладает пла­стичностью, гибкостью. Многие из них плавятся без разложения, растворяются в некоторых растворителях.

Вещества с сильно разветвленной структурой отличаются сравнительно хорошей растворимостью и низкой температурой размягчения.

Синтетические смолы конденсационного типа, имеющие про­странственную структуру, характеризуются повышенной проч­ностью и твердостью. Они не плавятся при нагревании и не рас­творяются ни в каких растворителях.

Очень ценное свойство синтетических клеящих смол – спо­собность образовывать пленки и склеивать различные мате­риалы. Смолы, обладающие адгезионными свойствами, приме­няются также в качестве защитных покрытий и пропиточных составов.