Технология производства алкидных лаков.

Полуфабрикатные пентафталевые алкидные лаки представляют собой раствор пентафталевой смолы (синтезированной на основе пентаэритрита и фталевого ангидрида) в летучих органических растворителях, модифицированной растительными маслами, синтетическими жирными кислотами, жирными кислотами растительного или таллового масла. На сегодняшний день отечественная лакокрасочная промышленность производит в основном лишь две марки пентафталевых полуфабрикатных лаков – это лак ПФ-060 и лак ПФ-053, но объем производства этих лаков на порядок перекрывает объемы выпуска всех остальных полуфабрикатных лаков и смол на органических растворителях.

Дело в том, что лаки ПФ-060 и ПФ-053 являются основным компонентом самых популярных на российском рынке алкидных лаков, эмалей и грунтовок. Это лаки: ПФ-283, ПФ-231 паркетный, ПФ-170; эмали: ПФ-115, ПФ-266 для пола, ПФ-1217 ВЭ, ПФ-133; грунтовки: ГФ-021, ГФ-0119 (несмотря на сохранившуюся маркировку «ГФ» в грунтовках, в последнее время для их изготовления в основном используют лак ПФ-053).

Синтез алкидной смолы для получения полуфабрикатных лаков ПФ-060 и ПФ-053 проводят в реакторе с высокотемпературным обогревом (обогрев высокотемпературными теплоносителями или электроиндукционный), также оборудованном системой охлаждения и мешалкой. Основными компонентами алкида являются: пентаэритрит, фталевый ангидрид и модификатор. Модификатором являются различные масла, в основном это подсолнечное масло, дегидратированное касторовое масло, соевое, хлопковое и др. В последнее время большое применение получили дистиллированное талловое масло и жирные кислоты таллового масла, являющиеся побочным продуктом целлюлозно-бумажной промышленности.

На первой стадии процесса при температуре до 240 ºС происходит процесс взаимодействия пентаэритрита с растительными маслами, это стадия переэтерификации или алкоголиза. На второй стадии в реакционную массу вводят фталевый ангидрид и при температуре от 180 до 210 ºС происходит получение готового олигомера (алкида) – это стадия полиэтерификации. Реакцию контролируют по изменению содержания карбоксильных групп в реакционной массе, которое оценивается кислотным числом. При этом происходит обязательное осушение алкида, т.е. удаление из реакционной среды воды, которая в большом количестве образуется на стадии полиэтерефикации. Как правило, удаление воды ведут азеотропным способом, т.е. совместной отгонкой воды с растворителем. В зависимости от используемого масла, длительность процесса синтеза варьируется от 12 до 24 часов.

После получения готового алкида, его сливают в смеситель, оборудованный мешалкой, под слой предварительно налитого растворителя. В качестве растворителей используют а основном ксилол, толуол, сольвент или их смесь с уайт-спиритом.

При растворении алкидного олигомера в первую очередь контролируют сухой остаток лака и вязкость. Оптимальная вязкость для готовых полуфабрикатных лаков ПФ-060 и ПФ-053 – 60-90 секунд по визкозиметру ВЗ-246 с диаметром сопла 4 мм. Массовая доля нелетучих веществ или сухой остаток должны быть в пределах 52-55 %.

Затем уже готовый лак подвергают тщательной очистке на специальных фильтрах и отправляют на фасовку, хранение и потребителям.

Важным параметром готовых лаков ПФ-060 и ПФ-053 является их цветность, которая, как правило, определяется цветностью исходных компонентов, а именно – растительных масел. Чем выше качество получаемого лака, тем более светлым он должен быть. Цветность лака ПФ-060 варьируется в пределах от 10 до 60 мг J2/100 см3. Цветность лака ПФ-053 может быть в пределах от 100 до 300, и даже до 400 мг J2/100 см3, но оптимально – не более130.

Хранение готовых лаков производится в плотно закрытой таре, в сухом не отапливаемом помещении. Гарантийный срок хранения – не более 6 месяцев. Их необходимо беречь от воздействия тепла, влаги и прямых солнечных лучей.