Сиккативы: свойства и применение. Сиккатив что это такое.

Цирконий все чаще рекомендуется вместо свинца в кобальтовых соединениях из-за его хорошего объемного эффекта и низкой токсичности.

Сиккативы: свойства и применение

При подготовке к живописи человек сам выбирает лаки, краски и растворители и учится, что и как применять. Но есть еще один очень важный аспект, который часто упускают из виду. Речь идет об использовании сиккативов — специальных добавок, ускоряющих высыхание любого лакокрасочного материала.

Что это такое?

Сиккатив — это один из ингредиентов, который позволяет производителям дифференцировать свои составы и адаптировать их к конкретным ситуациям и областям применения. Его добавляют в различные лакокрасочные материалы для ускорения процесса их высыхания.

По своему химическому составу влагопоглотители представляют собой соли металлов с высокой потенцией. К этой группе также могут относиться соли монокарбоновых кислот (так называемые металлические мыла). Кислотные ускорители сушки могут применяться к любому существующему лакокрасочному материалу.

Первыми были использованы кобальтовые и марганцевые реагенты, а также свинец. Вскоре после этого стали применять соли циркония и некоторые другие элементы. Большинство современных смесей изготавливаются без свинца, так как он негативно влияет на здоровье человека. Химики и технологи делят катализаторы на соединения первого порядка (истинные) и второго порядка (промоторы). Истинный промотор — это соль металла, которая изменяет свою потенцию, реагирует с целевым веществом в реакции восстановления, а затем окисляется до вещества, повышающего потенцию.

Вспомогательные вещества — это соли металлов, которые имеют неизменную потенцию. К ним относятся соединения цинка, бария, магния и кальция. Их роль заключается в повышении потенции обычных соединений путем реакции с карбоксильными группами пленкообразующих веществ. Разработчики принимают это во внимание и все чаще используют комбинированные составы.

• Однометальные сиккативы на базе кобальта признаются наиболее эффективными, но их действие сказывается только на поверхностной части пленки ЛКМ. Поэтому такой металл подходит лишь для совсем тонкого слоя или в преддверии горячей сушки может использоваться сам по себе.
• Свинец д ействует во всем объеме, он довольно ядовит и способен формировать пятна сульфидов, как самостоятельный препарат редко применяется.
• Марганец активен и на поверхностях, и в толще. Трехвалентный тип металла темно-коричневый и это может исказить внешний вид покрытия. При работе требуется не отклоняться от штатной рецептуры – избыток марганца только ослабляет эффект, вопреки очевидности.

Существует два метода приготовления — плавление и осаждение. В первом случае масла и смолы подвергаются термической обработке, а затем соединяются с соединениями металлов. Это очень простая и эффективная технология. Осадки получаются в результате реакции между соединениями металлов и солевыми продуктами кислотной обработки. Эти сушилки характеризуются светлым цветом и содержат постоянную концентрацию высокоактивных металлов.

• Цинк делает высыхание поверхности более медленным, а основного объема – более быстрым, при этом формируется крепкая пленка.
• Кальций выступает промотором в сложных смесях, благодаря ему сушка становится легче на холоде.
• Ванадий и церий действуют в объеме краски, но их недостатком оказывается желтизна, которая появляется у нанесенного покрытия.
• Заменой свинца в современных препаратах оказываются сочетания циркония и кобальта .

Существуют четыре основные группы осушителей органических кислот:

• нафтенатная (производится из нефти);
• линолеатная (получается из льняного масла);
• резинатная (делается из канифоли);
• таллатная (на базе талового масла).

Производители

Продукция Borchers, очень продвинутая и технологически сложная, заслуживает первого места среди различных марок дезсредств. Согласно отзывам, такие смеси нужно использовать в очень низких концентрациях, они достаточно экономичны и практичны и позволяют избежать многих проблем.

Другим ведущим немецким производителем является Synthopol, который также выпускает качественную и хорошую продукцию.

Что это такое?

Стабилизаторы являются активными катализаторами при образовании пленочных материалов на основе связующих компонентов, которые высушиваются путем окисления кислородом. Сегодня эти катализаторы представлены углеродными мылами.

Фиксаторы использовались уже в Египте 4 500 лет назад, когда для быстрого высыхания поверхностей применялись природные компоненты или металлы.

Образование пленки при окислении атмосферным кислородом происходит в несколько этапов:

• перенасыщение окрашенной поверхности кислородом;
• образование пероксидов;
• расщепление пероксидов и образование свободных радикалов;
• образование полимеров связующих компонентов.

В окислительно-восстановительной реакции металлы переносят кислород и вызывают образование пероксидов, перемещая молекулы кислорода к двойным связям образующейся пленки. Эти же металлы способствуют дальнейшему разложению пероксидов и образованию свободных радикалов.

Современные производители выпускают катализаторы ГОСТ 1003 73 в виде растворов в таких растворителях, как изопропилен, легкие парафины и уайт-спирит, чтобы их можно было смешивать с лакокрасочными материалами.

Виды

По содержанию

Существуют различные типы осушителей по содержанию металла.

• Кобальтовые катализаторы наиболее известны и эффективны. Но использование в качестве сиккативов кобальта без добавок приводит к образованию шагрени, формированию неплотной пленки, вследствие чего чаще всего этот компонент используется только в сочетании с магнием, свинцом, цирконием, кальцием. Но также кобальт имеет свойство увеличивать свою вязкость в сочетании с неразбавленным связующим. Положительное качество кобальта заключается в том, что он позволяет получить белую поверхность, поскольку его настоящий голубой оттенок устраняет желтизну связующих компонентов и увеличивает белизну пленкообразующих.

• Марганцевые катализаторы также являются широко применяемыми сиккативами, но их действие не столь эффективно, чем у кобальта. Но при использовании их при минусовых температурах получается лучший результат. И также марганцевые сиккативы образуют шагрени при повышенном уровне влаги. Основной недостаток марганца – изменение цвета поверхности после нанесения состава. Поэтому его используют в тех местах, где изменение оттенка не имеет значения.
• Кальциевые катализаторы считаются малоэффективными, но совместно с активными металлами их польза увеличивается в несколько раз. Наиболее эффективен кальций в сочетании с кобальтом при высоком уровне влаги или минусовой температуре. Несмотря на существенный недостаток кальциевый сиккатив является наиболее часто применяемым.

• Сиккативы на основе свинца не активны, поэтому часто применяются в сочетании с активными катализаторами: это могут быть октанат железа, медный купорос. Самым важным преимуществом свинца перед другими сиккативами считается ускорение формирования пленки по всей толщине поверхности покрытия. Но есть и существенный недостаток свинцовых катализаторов – токсичность, ограниченная растворимость, однометальные соединения плохо совместимы с ними, в результате чего их применение в настоящее время крайне не рекомендуется.
• Цинковые сиккативы в процессе формирования пленкообразующих поддерживают «открытую пленку», предотвращают шагрени, являются высокоэффективными агентами. Данный катализатор можно вводить в краску в больших дозах, так как не происходит изменение оттенка покрытия. Во время описания этого катализатора не стоит забывать, что он стабилизирует другие катализаторы, увеличивает прочность и блеск покрытия.
• Циркониевые катализаторы замещают свинцовые сиккативы. Обладают следующими преимуществами перед другими агентами: низкая цветность, устойчивость к пожелтению поверхности и большой срок годности.

• Сиккативы ванадия обеспечивают хорошую сушку поверхностного и внутреннего покрытия. Улучшение сушки проявляется особенно в сочетании ванадия с цинком, цирконием и стронцием. Однако из-за высокой стоимости и темного цвета он предназначен для поверхностей специального назначения.
• Катализаторы железа лучше всех обеспечивают ускоренное высыхание покрытия по всей толщине покрытия. Невысокую активность железо проявляет при обычной температуре, а при высокой – его эффективность резко повышается. Так как этот сиккатив обладает темным оттенком, что вызывает желтизну покрытия, поэтому он используется для окрашенных поверхностей.

По способу получения

В зависимости от производственного процесса производятся два типа осушителей.

Способ изготовления

Промышленный

В промышленности используются два типа катализаторов: «сухой» и «мокрый». Производство вторым методом трудоемко, но получаемые катализаторы более высокого качества, чем сиккативы, полученные сухим методом.

При сухом методе оксиды металлов добавляют к канифоли, нафтеновым кислотам или растительным маслам. При этом каждый субстрат должен быть нагрет или расплавлен. В результате получаются соли металлов — мыла.

Основным недостатком этого метода является частичное разрушение соединений под воздействием высоких температур, что приводит к образованию растворов оксидов металлов, которые снижают эффективность и оттенок катализатора. Этот процесс также считается пожароопасным, поскольку тепло трудно регулировать и образуется большое количество пены.

В жидком методе получения катализатора используются водорастворимые соли металлов и абиетиновые кислоты. При смешивании водорастворимых солей образуется каталитический клей. Наиболее распространенными типами растворителей, получаемых таким способом, являются нафтеновые соли, силикат металла и оксид металла.

Если сравнивать сухой и мокрый процессы производства сиккативов, то последний метод все же является более предпочтительным. Однако, благодаря стабильности стехиометрических соотношений и отсутствию влияния высоких температур, они содержат больше активных металлов, бесцветны, а их приготовление безопасно.

В домашних условиях

Рецепт изготовления осушителя своими руками не сложен. Чтобы получить катализатор для добавления в красящий материал, используйте смолу. В металлическую или фарфоровую емкость помещают 50 граммов смолы и расплавляют ее при температуре 250 градусов. Необходимо регулярно помешивать вещество, а после того, как оно полностью расплавится, добавляется немного извести. Затем раствор необходимо перемешивать до образования однородной массы.

Через регулярные промежутки времени проверяйте, стала ли смесь прозрачной. Как только образуется полностью прозрачная смесь, нагревание следует прекратить.

Оксид марганца можно приготовить таким же образом, рассчитав количество сульфата натрия и перманганата калия. При смешивании получается темный порошкообразный осадок, который необходимо отфильтровать и высушить на воздухе. Нагревание в данном случае крайне нежелательно, так как при нагревании в воздух выделяются токсичные газы.

Характеристики металлов входящих в состав сиккативов

Охарактеризуем металлы, из которых он состоит. Кобальт — элемент химической таблицы Менделеева. Его используют для ускорения сушки тонких слоев. Он действует только на поверхность слоя. Эмаль под ним не высыхает.

Свинец — относится к токсичным компонентам. Как отдельный элемент не используется. Марганец — воздействует на все слои эмали. Его темно-коричневый цвет является недостатком. При ее использовании необходимо соблюдать соотношение, рекомендованное производителем. В противном случае время высыхания будет увеличено. Цинк ускоряет объемное высыхание и замедляет поверхностное высыхание. Кальций способствует высыханию при отрицательных температурах. Керий и ванадий вызывают желтоватую окраску поверхности после нанесения. Вместо свинца можно использовать цирконий. Он менее токсичен.

Классификация сиккативов и их виды

Классификация основана на происхождении органических кислот:

• нафтенаты;
• линолеаты;
• резинаты;
• таллаты.

Она также подразделяется в зависимости от способа производства:

1. Плавленые – способ изготовления простой. Под термическим воздействием масла и смолы сплавляются с соединением металлов.
2. Осажденные — изготовляются в процессе химического воздействия на металлические соединения с кислотами солей. Смесь светлого цвета. В своем составе имеет активный металл.

Сиккатив жк 1 технические характеристики

Жирные кислоты состоят из раствора солей поливалентных металлов в различных жирных кислотах и их смесях с нафтеновыми кислотами в органическом растворителе. Они используются для получения лаков на основе алкидных смол и льняного масла. Смесь (жидкость) имеет прозрачный цвет.

Технические характеристики. Процентное содержание нелетучих компонентов — 25%. Содержание марганца — до 1,5%, свинца — до 6%. Сочетание с льняным маслом без помутнения. Считается огнеопасным и токсичным.

Сиккатив нф 1 состав и применение

Добавка к маслам и краскам на основе алкидных смол. Может сочетаться с красителями в малых дозах. Дозировка и соотношение смешивания указаны на упаковке. Доля влагопоглотителя составляет 5% от общего веса краски. Производится в соответствии с ГОСТ 1003-73.

Предостережение. Чрезмерное добавление этого вещества препятствует высыханию краски.

Способ изготовления

В промышленности различают два метода производства — мокрый и сухой. Мокрый метод используется для производства осажденных красок. При сухом методе получают расплавленную краску. Ее также можно изготовить самостоятельно в домашних условиях. Для этого достаточно приобрести необходимые ингредиенты.

Читайте также: Как использовать термостойкую краску.

Промышленный

Как уже говорилось выше, существует два промышленных метода. Давайте рассмотрим их подробнее. Жидкий (осажденный) — дает вещества самого высокого качества. Они широко используются. Это основной метод производства продукта. Вся химическая реакция происходит в водном растворе. Термическая обработка не требуется.

Сухой — производится расплавленный влагопоглотитель. К оксидам металлов добавляют масло, канифоль и кислоты.

В домашних условиях

Чтобы сделать ее самостоятельно в домашних условиях, необходимо иметь:

• тару из фарфора или металла;
• 50 грамм канифоля.

Канифоль нагревается до 250 градусов в кастрюле. Конденсатор делается в емкости при температуре 250 градусов. Канифоль должна полностью расплавиться. Поддерживайте конденсатор при постоянной и ровной температуре. Все хорошо перемешайте до образования однородной массы. Как только смесь станет прозрачной, горение прекращается.

Труднорастворимые сиккативы

Ацетат свинца является одним из таких осушителей. Он может быть получен в результате элементарной химической реакции, когда свинец реагирует с уксусной кислотой. Его можно приобрести в виде кристаллов. Для того чтобы добавить этот сиккатив в масло, ацетат свинца необходимо нагреть до ста градусов. Таким образом из вещества удаляется вода. Вещество растворяется при температуре 200-220 градусов.

Глиоксид свинца представляет собой желтый порошок. Для растворения его необходимо нагреть до 210-215 градусов Цельсия.

Свинцовая сурьма — еще один труднорастворимый влагопоглотитель. Это вещество представляет собой порошок оранжевого цвета. Температура его растворения составляет 200-220 градусов Цельсия. Активаторы на основе свинца токсичны и плохо влияют на здоровье. При работе с ними требуются особые меры предосторожности. Загрязняющие вещества не должны попадать в респираторы, а руки необходимо тщательно мыть. Это особенно важно при транспортировке веществ и при их дроблении. Нельзя пренебрегать респираторами, а руки должны быть чистыми.

Другим сиккативом, содержащим марганец, является пиролюзит, который представляет собой натуральный продукт и черный порошок. Вещество оказывается более эффективным, когда содержание оксида марганца выше. Пиролюзит растворяется при нагревании до 250 градусов Цельсия.

Одним из труднорастворимых влагопоглотителей является уксуснокислый кобальт. Она выглядит как красный порошок. Вещество содержит 30 % кобальта.

Легкорастворимые сиккативы

Этот влагопоглотитель производится двумя различными способами. Он может быть получен путем плавления или осаждения.

Плавление используется для производства сиккативов для котлов. Канифоль заливается в котел и нагревается до 170 градусов. Затем в чайник добавляется пиролизит. В результате этого процесса получается соль марганца. Абиетиновая кислота является основным компонентом канифоли и производит соответствующую соль.

Пиролюзит добавляется в котел в виде маслянистой пасты. Пиролюзит перерабатывается в пасту путем сушки при 100 °C. Затем его измельчают и смешивают с маслом.

После того как в котел будет подано все необходимое количество пиролюзита, температура котла повышается до 250 градусов. Пиролюзит добавляют порциями, когда осядет пена от следующего добавления. Температура поддерживается до конца процесса. Через регулярные промежутки времени берутся пробы для определения завершения реакции. Если образец прозрачный, реакция считается завершенной.

Если процедура соблюдена, в котле не остается нерастворимой добавки. Некоторое количество песка может присутствовать в виде осадка, который является примесью в веществе.

Готовый сухарь имеет темный цвет и прозрачный носик. Он не должен содержать крупных зерен добавок. После завершения реакции готовый продукт охлаждают до 120 градусов и разливают в тару. Полученный при плавлении резинат легко растворяется в скипидаре, парафине и других жидкостях. Чтобы растворить резинат в масле, необходима температура 140 градусов Цельсия.

Широко используется также резиновое яйцо. Оно изготавливается путем нагревания канифоли в чайнике, к которой добавляется гликоль свинца в виде пасты при температуре 240 градусов. Вещество выдерживают при этой температуре, чтобы получить образец в виде прозрачной капли на стекле. Затем сиккатив доводят до температуры 130 градусов и разливают в емкости.

Свинцовая камедь имеет желтый цвет и является небьющейся. Она содержит до 20 % свинца. Сиккатив легко растворяется в бензине и скипидаре. Чтобы растворить его в масле, его необходимо нагреть до 150 градусов.

Существует много других сиккативов этого типа. Все они находят широкое применение.

Производство сиккативов

В целом, следует различать два основных способа производства моющих средств. Это сухой метод и мокрый метод. При сухом способе получаются расплавленные сухие влагопоглотители, а при мокром — осажденные влагопоглотители.

Мокрый метод намного сложнее. Однако он обеспечивает более высокое качество вещества. Это обеспечило более широкое применение. Сегодня метод осаждения является наиболее важным методом производства влагопоглотителей.

В методе высушивания оксиды металлов добавляют к расплавленной канифоли, нафтеновым кислотам и другим кислотам. Влагопоглотители также могут быть добавлены непосредственно в масло. При достаточно высоких температурах образуются соли металлов, т.е. мыла.

Недостатком сухих осушителей является разрушение органических веществ во время процесса. Это может привести к снижению выхода вещества и потере цвета. Процесс производства расплавленных влагопоглотителей связан, помимо прочего, со значительной пожароопасностью. Это связано со сложностью контроля температуры и высоким пенообразованием.

материалы по теме

Увеличивается внутреннее потребление сиккативов

В настоящее время отечественная химическая промышленность испытывает острую потребность в некоторых группах продукции. Так, за пять месяцев текущего года объем поставок сушилок увеличился на 30 %. Их было импортировано 321 тонна на сумму 930000 долларов США.

Ставропольский завод наращивает производство сиккативов

На Ставропольском заводе по производству стабилизаторов полимеров началась установка второй линии по производству оксида свинца улучшенного качества. Эти материалы используются в качестве сушильных агентов в лакокрасочной промышленности.

Классификация сиккативов и их виды

Сушилка для льняного семени

В зависимости от происхождения органических кислот сушилки можно разделить на следующие типы:

• Нафтенаты – соли нафтеновых кислот, производные нефти.
• Линолеаты – соли жирных кислот льняного масла.
• Резинаты – соли смоляных кислот (абитиеновая кислота канифоли).
• Таллаты – соли жирных кислот талового масла.

В зависимости от способа производства различают следующие виды сухарей:

Консервированные — производятся путем термической обработки масел и смол с последующим их сплавлением с металлическими соединениями. Основное преимущество — простота изготовления.

Сиккативы — производятся путем химического взаимодействия соединений металлов с мылами (солями кислот). Такие сиккативы имеют светлый цвет, их основное преимущество — постоянное содержание активного металла.

Сиккатив ЖК-1 технические характеристики

Жирнокислотные сиккативы состоят из раствора солей поливалентных металлов в различных жирных кислотах и их смесей с нафтеновыми кислотами в органическом растворителе. Помимо традиционных алкидных красок и лаков, может использоваться также льняное масло. Это прозрачная жидкость со следующими техническими свойствами:

Готовые осушители жирных кислот являются токсичными и легковоспламеняющимися веществами, так как содержат уайт-спирит и соединения свинца и марганца. Срок годности составляет шесть месяцев, после чего требуется повторное тестирование на соответствие техническим условиям.

Сиккатив НФ-1: состав и применение

Жидкий осажденный нафтеновый свинцово-марганцевый, жидкий, тип НФ-1 (замена бывших 63 и 64) добавляется в масляные и алкидные краски, эмали (ПФ-115), лаки и лакокрасочные материалы. Представляет собой прозрачную однородную жидкость без остатков и примесей. Может использоваться с сибдатами кобальта классов НФ-4 и НФ-5 (нафтенаты кобальта).

Сибдат добавляется в краски в небольших количествах в соответствии с инструкцией по применению; общее количество не должно превышать 5 % от общего веса пленкообразователя.

Степень сухости NF, отличающаяся от NF-1 по ГОСТ 1003-73 от содержания нафтенатов, может составлять

• НФ-2: свинцовый;
• НФ-3: марганцевый;
• НФ-4 и НФ-5: кобальтовый;
• НФ-6: кальциевый;
• НФ-7: цинковый;
• НФ-8: железосодержащий.

Siccative 7640 содержит резинат кобальта с высыхающим маслом и соли марганца свинца в уайт-спирите. Помимо традиционного применения, используется для восстановления муаровых узоров на эмалях.

Особое внимание следует уделять дозировке высушивающих агентов при их самостоятельном использовании, так как чрезмерное количество (пересушивание) может повлиять на скорость высыхания пленки, а также повлиять на оттенок, особенно на белый цвет.