Олифы

Олифы – это переработанные маслянистые жидкости, способные после высыхания образовывать твердую, водонепроницаемую и эластичную пленку.

Применяют их для грунтовки поверхности перед окраской, приготовления масляных красок (в смеси с красочными пигментами), масляных лаков и эмалей (с различными смолами), смазок, грунтовок, шпатлевок, а также самостоятельно при малярных работах.

В состав олифы входит пленкообразующее вещество и сиккативы, т.е. вещества, ускоряющие высыхание масел. К олифам относят также растворы алкидных смол (алкидные олифы) и некоторых других органических соединений (искусственные или синтетические олифы).

Некоторые олифы, например, полунатуральные, содержат еще органические растворители. Получают олифы из растительных масел методом их термической обработки (варки) в присутствии сиккативов двумя способами: без доступа воздуха (получают полимеризованные олифы) и продуванием воздуха через нагретое масло (олифы – окисленные).

В зависимости от исходного сырья и способа его переработки различают олифы:

  1. Натуральные.
  2. Полунатуральные.
  3. Искусственные.

Натуральные олифы – жидкие продукты светло-коричневого или тёмно-коричневого цветов, получающиеся специальной термообработкой высыхающих растительных масел (льняного, конопляного), содержание которых должно быть не менее 95% и введением сиккативов. Лишь иногда к ним добавляют полувысыхающие масла (подсолнечное) и подвергают их совместной варке.

Льняные олифы имеют светло-желтый цвет и пригодны для приготовления белых и светлых цветных масляных красок. Цвет конопляных олиф значительно темнее.

Растительные масла (даже высыхающие) непригодны для приготовления масляных лаков и красок. Высыхание их продолжается слишком долго (например, льняное масло – 6-8 дней), а образующиеся пленки имеют недостаточную влагостойкость и пониженные механические свойства. Это объясняется содержанием в них низкомолекулярных соединений, окисление которых продолжается к тому же и в высохшей пленке.

При нагревании растительных масел (совместно с сиккативами) идет процесс полимеризации молекул масла, образуются высокомолекулярные соединения, которые обеспечивают высохшей масляной пленке высокую влагостойкость и повышенные механические свойства. Получаемые таким путем натуральные олифы дают пленки, которые после высыхания окисляются в значительно меньшей степени, чем пленки из сырых масел, а поэтому сохраняют эластичность и не становятся хрупкими более длительное время.

Натуральные олифы состоят только из переработанных растительных масел и веществ, ускоряющих их высыхание, – сиккативов. В состав полунатуральных и искусственных олиф входят, кроме того, органические растворители, которые регулируют вязкость олиф. В качестве растворителей применяют преимущественно бензин растворитель (уайт-спирит), скипидар и сольвентнафт.

Применение: для изготовления и разведения густотертых красок, используемых при наиболее ответственных наружных работах (для окраски машин, вагонов и т.д.).

К натуральным относят олифы конопляную окисленную, льняную окисленную и полимеризованную и др. (олифы получают название от масел, из которых они производятся).

Льняная олифа – жидкость коричневого или светло-коричневого цвета. Плотность ее – 0,94 г куб.см. Пленка олифы достаточно твердая и эластичная.

Конопляная олифа – жидкость коричневого цвета с зеленоватым оттенком. Плотность – 0,93-0,94 г/куб.см. Полное высыхание ее, также как и льняной, наступает через 24 часа. Окисленные (оксидированные) олифы – льняную и конопляную – получают прогреванием масла при температуре 150-160°С с перемешиванием и продуванием через него воздуха и с добавлением сиккатива.

При получении полимеризованной льняной олифы температуру доводят до 260-280°С (без доступа воздуха). Полученные олифы имеют более высокую вязкость, чем сырое масло, что обусловлено испарением влаги и процессами окисления и полимеризации молекул масла. Пленки льняной полимеризованной олифы имеют хороший блеск и повышенную прочность, но цвет их более темный, чем у льняной окисленной олифы, что обусловлено применением более высоких температур.

Подсолнечная олифа – высыхает замедленно и по прошествии 24 часов имеет еще слабый отлип. Пленка подсолнечной олифы эластична, но твердость, прочность и водостойкость меньше, чем у пленок льняной или конопляной олифы.

Полунатуральные олифы получают из уплотненных растительных масел путем их специальной, жёсткой термической и химической обработки (добавление химических реагентов вызывает переэтерификацию молекул масла) и разбавлением до 45% летучими растворителями. Они высыхают вследствие испарения растворителя и в результате окисления масла в тонких слоях покрытия.

Их делят на:

  • уплотненные (Оксоль и др.);
  • алкидные (переэтерифицированные – глифталевая и пентафталевая);
  • комбинированные.

Уплотненные олифы в отличие от натуральных получают путем длительного нагревания масел при температурах до 300⁰С, в результате чего образуются сильно уплотненные (загущенные) масла, которые разводят до рабочей вязкости уайт-спиритом (лаковым бензином), скипидаром и другими растворителями (до 45% массы олифы).

Сильные химические изменения при варке масла сопровождаются повышением кислотного и понижением йодного числа, что обусловливает недостатки уплотненных олиф. Однако они имеют более высокую полярность, чем натуральные олифы, поэтому лучше смачивают частицы пигментов в красках. На их изготовление расходуется меньше растительных масел.

Уплотненные олифы, как и натуральные, бывают:

  • полимеризованными;
  • окисленными (оксоль).

Из полунатуральных олиф, получаемых полимеризацией, следует отметить глифталевую и пентафталевую. Для их приготовления используют растительные масла, глицерин и фталевый ангидрид (образующий глифталевую смолу), сиккативы и органические растворители.

Окисленные (оксоль) олифы получаются окислением нагретого льняного масла при длительном пропускании воздуха в присутствии сиккативов, в результате обработки масло окисляется и густеет. Пленки этих олиф твердые, блестящие и влагостойкие, но при нагревании темнеют.

Олифы содержат повышенное количество свободных жирных кислот, которые с минеральными пигментами образуют металлические мыла, что приводит к загустеванию красок при хранении. По-этому такие олифы не пригодны для изготовления густотертых красок, а используются лишь для их разведения до малярной консистенции. Срок службы их меньше, чем натуральных олиф – 2 года.

Олифу оксоль выпускают марок В и ПВ.

Для изготовления олифы марки В используют льняное и конопляное масла. Эта олифа используется при изготовлении масляных красок для наружных и внутренних малярных работ (за исключением окраски пола).

Для изготовления олифы марки ПВ используют подсолнечное, соевое, кукурузное, виноградное масла. Олифа предназначена для приготовления масляных красок для внутренних работ, а также для разведения густотертых красок.

Полунатуральной олифой является также касторовая. Ее изготавливают дегидратацией и уплотнением касторового масла в присутствии катализаторов и последующей полимеризацией касторового масла в присутствии катализаторов с добавлением летучих растворителей (уайт-спирит или скипидар). Применяют данную олифу для разведения густотертых красок.

В отличие от других полунатуральных олиф, касторовая олифа имеет самый светлый цвет. Пленка касторовой олифы эластичная, блестящая, но менее твердая, чем у льняной олифы.

Алкидные (переэтерифицированные) олифы являются продуктами термохимической переработки (переэтерификации) полувысыхающих и невысыхающих растительных масел (хлопкового и др.) и представляют собой 50%-ные растворы алкидных (глифталевых и пентафталевых) смол, модифицированных растительными маслами, в уайт-спирите.

Переэтерификация их основана на частичном вытеснении спиртового или кислотного остатка в глицеридах жирных кислот более высокоатомным спиртом – пентаэритритом или двухосновной фталевой кислотой (фталевым ангидридом) или их смесью.

Замена остатка трехатомного спирта глицерина в молекулах масла на остаток четырехатомного спирта – пентаэритрита и остатков одноосновных жирных кислот на двухосновные увеличивает число реакционноспособных групп масла и его способность к реакциям поликонденсации и полимеризации, т.е. способствует ускорению высыхания.

Получаемые путем переэтерификации алкидные олифы (глифталевые и пентоли) обладают высокой высыхающей способностью (могут заменять тунговое масло) и в большом количестве необходимы для замены натуральной олифы при приготовлении лаков и красок.

Для снижения вязкости в них вводят растворители (до 50%). По своим свойствам глифталевая и пентафталевая олифы примерно равноценны уплотненным олифам, а в ряде случаев лучше их.

Покрытия на основе глифталевой олифы более долговечны, чем покрытия на основе олифы Оксоль. Еще более высоким качеством характеризуются пентафталевые олифы. Их пленки имеют более высокие показатели твердости, водостойкости, атмосферостойкости и долговечности.

Высыхают, как и натуральные олифы, за 24 ч. Из них изготовляют лаки и эмали.

Алкидные олифы перспективны, так как их применение приводит к сокращению расхода ценных пищевых растительных масел (льняного и конопляного) на производство олиф, причем получаемые на их основе пленки обеспечивают более длительную службу покрытий. В связи с этим производство натуральных и уплотненных олиф сокращается. Все более предпочтительными становятся методы химической переработки малоценных растительных масел (переэтерификация, эпоксидирование и др.).

Эпоксидированные масла (например, соевое масло, обработанное муравьиной кислотой) выполняют роль не только пленкообразователей, но главным образом пластификаторов, отвердителей и стабилизаторов многих синтетических лакокрасочных материалов.

Недостатком уплотненных и алкидных олиф является повышенное содержание свободных жирных кислот, которые с минеральными пигментами основного характера (окись цинка и др.) дают нерастворимые металлические мыла, что служит причиной загустения красочных составов при их хранении. Поэтому для приготовления густотертых красок их не применяют, но широко используют для разведения густотертых масляных красок до малярной консистенции.

Комбинированные олифы получают путем смешивания уплотненных олиф с окисленными и прогретыми (обезвоженными) маслами или варкой специально подобранной смеси растительных масел или смешиванием уплотненных олиф с оксидированными и прогретыми высыхающими и полувысыхающими растительными маслами с последующим их растворением в уайт-спирите.

Содержание масел в этих олифах не менее 70%. В отличие от уплотненных олиф они содержат меньше свободных жирных кислот, а поэтому их применяют для производства густотертых масляных красок. Комбинированные олифы среди полунатуральных олиф имеют меньше недостатков.

Искусственные олифы – это третья группа олиф, которые получают из искусственных пленкообразующих веществ. Их часто называют синтетическими, что не совсем верно, так как большую часть исходных материалов для них получают не путем синтеза из элементов, а при переработке отходов химических производств. Эти олифы имеют, однако, вспомогательную роль, значение их невелико.

Отличаются от натуральных и полунатуральных тем, что не содержат растительных масел вовсе или содержат не более 35 %.

Показатели качества олиф: цвет, прозрачность, плотность, вязкость, содержание золы и неомыляемых веществ, кислотное и йодное числа, число омыления.

Цвет определяют сравнением с эталонами йодометрической шкалы. Льняные олифы имеют цвет от светло-желтого до темно-желтого. Конопляные олифы имеют более темный цвет. После 24 ч отстаивания прозрачность олифы должна быть полной. Сиккатив, добавляемый при варке масла, должен хорошо смешиваться с ним без образования осадка или помутнения.

Полностью высохшая пленка натуральной олифы (за время не более 24 ч) должна быть твердой, гладкой и блестящей. При соскабливании ее должны получаться прозрачные эластичные не разрывающиеся, а завертывающиеся спиралью стружки. Если вместо такой стружки при соскабливании образуются порошок или крупные чешуйки, то это свидетельствует о вероятном присутствии в олифе примесей канифоли. Такая олифа, как правило, высыхает быстрее, чем натуральная, но пленки ее менее долговечны.

Йодное число – это число граммов йода, присоединяемое к 100 г масла при обработке его раствором йода. Оно является важнейшим показателем качества растительных масел и олиф, характеризующим скорость их высыхания. С повышением этого показателя скорость высыхания возрастает. Высыхающие масла имеют йодное число примерно в пределах 150-200, а невысыхающие – около 100 и ниже.

Кислотное число определяют числом миллиграммов едкого калия, необходимым для нейтрализации свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г масла. Качество олиф и масел тем выше, чем ниже их кислотное число, т.е. чем меньше в них свободных жирных кислот.

Повышенное содержание последних, например, в прогорклом масле, в уплотненных и алкидных олифах и лаках обусловлено расщеплением молекул масла на глицерин и свободные жирные кислоты, которые в ряде случаев являются причиной желатинизации (загустевания) красок при хранении.

Качество растительных масел и олиф характеризуется также их чистотой (количеством отстоя).

Узнай цену консультации

"Да забей ты на эти дипломы и экзамены!” (дворник Кузьмич)