Полимеризованные масла
Льняное или другое высыхающее масло, нагреваемое при высокой температуре (260—320°) без доступа воздуха, претерпевает глубокие изменения; масло постепенно загустевает, повышается его вязкость, удельный вес, кислотное число и уменьшается йодное число. При длительном нагревании масло загу-
Стевает до такой степени, что может наступить момент, когда оно начнет желатинироваться, (превращаясь в резинообразную массу.
Изменения в масле происходят вследствие соединения частиц (молекул) масла между собой с образованием более крупных частиц без выделения побочных продуктов, т. е. в резульг тате процесса полимеризации.
(Процесс «полимеризации объясняется. присутствием в масле ненасыщенных жирных кислот, которые способны реагировать друг с другом. Чем больше их содержится. в масле, тем скорее такое масло полимеризуется (загустевает). Количество таких жирных кислот в маслах устанавливается при определении йодного числа.
Полимеризованные масла в зависимости от температуры »и времени выдержки характеризуются различной (вязкостью. При прибавлении сиккативов и растворителей и при нанесении на поверхность тонким слоем 'масло высыхает и образует пленку.
Полимеризованное масло высыхает медленнее, чем сырое, но пленки его более твердые и блестящие, обладают большей водостойкостью, атмосферостойкостью, меньшей газопроницаемостью и большой прочностью. Полимеризованные масла широко применяют для приготовления масляных лаков горячей сушки, изоляционных лаков, литографских олиф, экономической олифы «ИМС» и др. Полимеризация 1масел проводится предварительно или непосредственно в процессе приготовления лаковой основы.
V Полимеризацию масел ведут в специальных аппаратах (см. рис. 12, стр. 1*34) или в обычных котлах для производства лаков. Последние заполняют (маслом на две трети; котлы со шлемом можно заполнять до шлема, так как избыток масла в случае перегрева перейдет по отводной трубке в приемник. При полимеризации масел различают три стадии: подготовку масла, нагревание и охлаждение.
Большое количество белковых веществ в масле отрицателъйв сказывается на качестве пленки, получаемой из полимеризо - ванного масла. Во время полимеризации они могут вызвать свертывание масла, а при оседании на дно котла пригореть. Поэтому лучше всего (проводить полимеризацию рафинированных (очищенных) ’масел, не содержащих белковых веществ. Предварительно определяют содержание белковых веществ в масле путем быстрого нагревания его в пробирке до 300°. При выпадении большого количества хлопьев масло малопригодно для полимеризации и работать с ним следует с особой осторожностью. Во избежание свертывания масла и выпадения белковых веществ в него добавляют 1—1,5% специальных веществ., так называемых стабилизаторов. Такими стабилизаторами являются резинаты кальция и цинка (см. стр. 22 и 23). Стабилиза - горы прибавляют, при постоянном перемешивании, в начале нагревания масла (при температуре до 200°).
Следует избегать перегрева масла, так как при быстром его нагреве оно поднимается в котле и может вылиться через край. В таких случаях необходимо уменьшить температуру нагрева и добавить в котел холодное полимеризованное или сырое льняное масло, предварительно освобожденное от воды. Некоторые мастера в начале нагрева и в дальнейшем уже при температуре 200° сильно размешивают масло мешалкой. Этого не следует делать, так как ма^ло, соприкасаясь с воздухом, сильно окисляется. Для предохранения масел от окисления необходимо при размешивании пропускать в котел ток углекислого газа.
Для испарения содержащейся в масле влаги нагревание до 105—110° ведут при открытом котле. Когда испарение воды закончено, котел закрывают и массу равномерно нагревают до требуемой температуры, внимательно наблюдая за термометром.
При работе с углекислым газом Последний пропускают по трубке, проходящей до дна котла через масло (в этом случае газ также перемешивает масло), или над маслом для изоляции его от воздуха. Углекислый газ пропускают через масло с самого начала варки, вначале довольно быстро, пока не вытес - нится весь воздух, а затем медленно, слегка перемешивая масло. При работе с Маслом, содержащим белковые вещества и стабилизатор, перемешивание должно быть энергичным, пока не удалится вся вода (примерно до 130—150°). При этих температурах, особенно в свежих маслах, вследствие интенсивного испарения воды образуется 'наибольшее количество <пены.
Полимеризацию масел проводят при 270—300° до определенной, требуемой регламентом вязкости. При этом строго следят за соблюдением температурного режима, не допуская его колебаний. Всякое изменение температурного режима влечет за собой изменение физико-химичеаких свойств -масла, а следовательно, 'и изменение малярно-технических свойств получаемой пленки.
Лолимеризованные масла для лаков обычно приготовляют различной вязкости (|Слабой, средней и большой вязкости). Поэтому длительность нагревания при 270—280° колеблется от 5 до 18 час. и более. Периодически из котла берут пробу масла и определяют его вязкость (метод пузырька вЪздуха, падение щарика^в цилиндре, см. стр. 187 и 1*88). На 'практике пользуются геледующим методом: берут »каплю остывшего масла между пальцами и разводят их; длина образующейся между пальцами нити характеризует вязкость масла.
При проведении полимеризации’ необходимо учитывать, что загустевание не приостанавливается с прекращением нагревания. Оно продолжается и во время остывания масла, причем тем значительнее, чем больше емкость котла и чем больше было
Загружено масла. Поэтому нагревание масла следует прекращать при более низкой вязкости, чем требуется.
.В отличие от других масел полимеризацию древесного масла производят редко, так как оно обладаем большой склонностью к желатинизации. При полимеризации древесное масло быстро нагревают до температуры не выше 200—210° и, как толькр вязкость начнет повышаться, нагревание прекращают и масло охлаждают.
Древесное масло обычно полимеризуют в смеси с другими маслами (льняным, подсолнечным, соевым) в соотношении 1 ч. древесного на. 2 ч. другого масла. Полимеризацию смеси масел проводят так же, как полимеризацию льняного масла, но при температуре не выше 265—270°.
Так как полимеризация длится долго (18—28 час.), для ее ускорения прибавляют к маслу 1—5% катализаторов — веществ, ускоряющих реакцию. Такими веществами являются окись свинца, окись кальция, окись цинка, а также полимеризованное льняное или другое масло, добавляемое в полимеризуемое масло в количестве 3—5%.
Производство полимеризованных масел чрезвычайно огнеопасно. Поэтому необходимо принимать все меры предосторожности; особенно внимательно надо следить за повышением температуры, опасаясь выброса масла из котла.