Сиккативы: характеристики и сфера применения

Для чего нужен сиккатив в красках, виды и технические характеристики

Возможность с помощью наполнителей и добавок существенно менять характеристики лакокрасочных материалов, дает производителям широкий спектр возможностей варьировать рецептуру в зависимости от условий и сферы применения. Конечного покупателя может и не беспокоить состав покрытия, какое свойство придает краске та или иная добавка, однако бывают ситуации, когда потребитель хочет сам влиять на свойства и в этом случае необходимо знать какую составляющую нужно использовать для изменения характеристик. Для ускорения химического отверждения маслосодержащих пленкообразователей применяют специальный катализатор – сиккатив.

Что такое сиккатив

Сиккативы – это соли поливалентных металлов и одноосновыных монокарбоновых кислот (металлические мыла). Они служат ускорителями, катализирующие процесс высыхания лакокрасочных материалов — олиф, лаков, эмалей, красок, грунтовок и шпатлевок. Изначально было открыто, что самые действенные металлы с сиккативирующими свойствами – кобальт, марганец, свинец. Впоследствии стали распространены соли циркония и других металлов, а производные свинца со временем стали использовать реже из-за их вредного воздействия на организм человека.

По типу действия сиккативы делят на:

  • Первичные или истинные.
  • Вторичные или вспомогательные (промоторы).

К первой подгруппе включают соли металлов с переменной валентностью (кобальт, железо, марганец, свинец), взаимодействие которых с альфа-группами жирнокислотного остатка характеризуются сначала процессом восстанавления, а потом окисления до состояния с более высокой валентностью.

Во вспомогательную группу входят соли металлов с постоянной валентностью – кальций, барий, магний, цинк и другие. Они не обладают самостоятельными сиккативными свойствами, но повышают эффективность первой группы, взаимодействуя с карбоксильными группами масляных пленкообразователей.

Таким образом, наблюдаемый эффект синергии при сочетании обоих групп способствовал использованию комбинированных составов в сиккативах.

Характеристики металлов, входящих в состав сиккативов

Сиккатив для масляных красок

Кобальт – считается самым эффективным, однако действие высыхания распространяется на поверхность пленки. Как результат – подпленочное движение в толстых слоях покрытия, поэтому редко используется одиночно (для очень тонких слоев, в некоторых красках горячей сушки).

Свинец – популярный сиккатив объемного действия, токсичен, может образовывать пятна сульфидов на покрытии. Самостоятельно практически не применяется.

Марганец действует как на поверхности, так и в объеме. Основным минусом является темно-коричневый цвет трехвалентного состояния. В изготовлении необходимо строго придерживаться рецептуры, так как увеличение количества марганца приводит к обратному эффекту.

Свойства цинка состоит в том, что он замедляет скорость высыхания поверхности покрытия, ускоряя объемное и образуя твердую пленку.

Кальций используется в качестве промотора в многосоставных сиккативах, улучшает сушку при низких температурах.

Церий и ванадий имеют объемное действие, однако придают пленке желтоватый оттенок.

Цирконий все больше рекомендуют использовать вместо свинца в соединениях с кобальтом из-за хорошего объемного действия и малой токсичности.

Классификация сиккативов и их виды

Сиккатив для льняного масла

По происхождению органокислот, сиккативы разделяют на следующие виды:

  • 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.

По способу производства сиккативы бывают:

Плавленые – получаются в ходе термического воздействия на масла и смолы с последующим их сплавлением с соединениями металлов. Основным преимуществом является простота изготовления

Осажденные – образуются при помощи химического взаимодействия металлических соединений с мылами (солями кислот). Такой сиккатив имеет светлый цвет, основным преимуществом которого является 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 нафтенатокислотами в органорастворителе. Кроме традиционных алкидных лаков и красок, может применяться и для льняного масла. Представляет собой прозрачную жидкость с такими техническими характеристиками:

  • Доля нелетучих веществ – 18-25%;
  • Содержание активных металлов – марганец (0,9-1,5%), свинец (4,5-6,0%);
  • Соединяется с льняным маслом без помутнения и без осадочных примесей;
  • Температура вспышки – не ниже 33ºС.

Готовые жирнокислотные сиккативы являются токсичными и пожароопасными материалами из-за наличия в составе уайт-спирита и соединений свинца и марганца. Срок годности – от полугода, после истечения которого, подлежит повторной проверке на соответствие ТУ.

Сиккатив НФ-1: состав и применение

Свинцово-марганцевый жидкообразный нафтенатный сиккатив осажденного типа НФ-1 (замена бывших 63 и 64) добавляется в масляные и алкидные краски, эмали (ПФ-115), лаки и олифы. Имеет вид прозрачной однородной жидкости без осадка и примесей. Может применяться с кобальтовыми сиккативами марок НФ-4, НФ-5 (кобальтовые нафтенаты).

Смешивается сиккатив с лакокрасочными материалами небольшими дозировками согласно инструкции по применению, при этом общая дозировка не должна быть больше 5% от общей массы пленкообразователя.

Марка сиккатива НФ, кроме НФ-1, согласно ГОСТ 1003-73 по содержанию нафтенатов может быть:

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

В состав сиккатива 7640 входит резинат кобальта с высыхающим маслом и свинцово-марганцевые соли в уайт-спирите. Кроме традиционного применения, используется для восстановления рисунка эмалей муар.

При самостоятельном применении сиккативов особое внимание требуется уделять их дозировке, так как их чрезмерное количество (пересиккативация) ухудшает скорость высыхания пленки, а также может влиять на оттенок краски, особенно белого цвета.

Сиккативы НФ 1 и ЖК 1 состав и применение

Менять характеристики лакокрасочного материала возможно при использовании разных наполнителей. Наполнители выбирают в зависимости от погодных условий. Если менять свойство лакокрасочного материала. Потребителю необходимо знать какой наполнитель приобрести.

Сиккатив применяют для ускорения химического отверждения составов, которые содержат в малых количествах вещества образующую плёнку.

Что такое сиккатив

Сиккативы – это соли поливалентных металлов и одноосновных монокарбоновых кислот (металлические мыла). Они способствуют быстрой сушке ЛКМ. Совместимы с олифой, грунтовкой, шпатлевкой. Содержит в своём составе металлы:

  • свинец;
  • марганец;
  • кобальт;
  • соль циркония и другие вещества.

Внимание! Свинец применяется реже. Доказано научно вредное влияние на организм человека.

По своим техническим характеристикам делятся на несколько групп:

  1. Первичные. К ним относятся металлы с переменной валентностью по таблице Менделеева. Это кобальт, железо, марганец, свинец. Характеризуется сначала процессом восстановления. А потом процесс окисления доводит до повышения валентности.
  2. Вторичные (вспомогательные). Относятся соли металлов. Металлы имеют постоянную валентность. Это кальций, барий, магний, цинк. Взаимодействуя с карбоксильными группами масляных образователей плёнок. Улучшают эффективность.

Ассортимент сиккативов разнообразен. Производители выпускают сиккатив в нескольких видах:

  • Сиккатив аэрозоль – применяется для быстрого высыхания художественных картин. Спрей наносится на картину при условии, если в краску не добавлялся компонент ускоряющий процесс высыхания. Аэрозоль выполняет защитную функцию. Верхние слои краски защищает от воздействия солнечных лучей. Применять можно на протяжении всего процесса. Совмещается с масляными красками.
  • Жидкие – применяют для ускорения процесса сушки масляной краски. Добавляют прямо в эмаль. Добавить можно на любом этапе малярных работ.
  • Гелеобразные – ускоряют высыхание художественных масляных красок.

При добавлении сиккатива, следует соблюдать соотношение, пропорции. Сокращение времени полного высыхания зависит от добавленного количества вещества. Если добавить больше нормы, то время высыхания наоборот увеличится. В каком соотношении добавлять указывается на упаковке продукта.

Характеристики металлов входящих в состав сиккативов

Охарактеризуем металлы, которые входят в состав. Кобальт – элемент химической таблицы Менделеева. Применяется для ускорения сушки тонких слоев. Работает только на поверхности пленке. А эмаль под пленкой не высыхает.

Свинец – относится к токсичным компонентам. Как самостоятельный элемент не применяют. Марганец оказывает действие на всех слоях эмали. Темно-коричневый цвет его минус. Применение требует соблюдение пропорции рекомендованной производителем. Иначе время высыхания увеличиться. Цинк – ускоряет объемное высыхание, а замедляет поверхностное. Кальций способствует сушке при отрицательных температурах. Церий и ванадий после применения поверхность приобретает желтоватый оттенок. Цирконий можно применять вместо свинца. Он менее токсичен.

Классификация сиккативов и их виды

В основе классификации лежит происхождение органо-кислот:

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

Также разделяют на виды по способу 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

Жирно-кислотные состоят из раствора солей поливалентных металлов в различных жирных кислотах и их смесей с нафтената-кислотами в органическом растворителе. Используются для алкидных лакокрасочных эмалей и льняного масла. Смесь (жидкость) прозрачного цвета.

Технические характеристики . Доля нелетучих компонентов – 25%. Количество марганца до 1,5%, свинца до 6%. Соединение с маслом льна без помутнения. Считается огнеопасным и токсичным.

Сиккатив нф 1 состав и применение

Добавляют в масляные и алкидные эмали. Соединяется с ЛКМ небольшими порциями. Дозировка, соотношение указывается на упаковке. Сиккатив составляет 5% от общей массы лакокрасочного материала. Изготавливается в соответствии с ГОСТ 1003-73.

Внимание! Передозировка данного вещества ухудшит процесс сушки ЛКМ.

Способ изготовления

В промышленности выделяют два метода производства – мокрый и сухой. При использовании мокрого способа получают осажденные. Сухим способом получают плавленые. Также можно изготовить самостоятельно дома. Достаточно приобрести необходимые компоненты.

Читайте также  Тонкости монтажа электрического теплого пола

Промышленный

Как говорилось выше в промышленности существует два способа. Рассмотрим их более подробно. Мокрый (осажденный) – производят вещества высшего качества. Имеют широкое применение. Это основной метод производства продукта. Вся химическая реакция протекает в растворе воды. Термического воздействия не требует.

Сухой – образуются плавленые сушилки. Масло, канифоль, кислоты добавляют в окислы металлов.

В домашних условиях

Чтобы изготовить в самостоятельно дома необходимо иметь:

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

Канифоль в таре нагреваем при 250 градусах. Постоянно либо периодически помешивая. Канифоль должен полностью растопиться. Затем добавляем гашеную известь в небольшом количестве. Тщательно всё перемешать до однородной массы. Как только смесь стала прозрачной подгорев прекращается.

6.8. Сиккативы

Сиккативы – это вещества, инициирующие реакции полимеризации ненасыщенных пленкообразователей в процессе формирования из них покрытий на воздухе. Известно, что масла 1 и 2 групп, нанесенные на подложку тонким слоем химически отверждаются в естественных условиях за 6-7 суток. Но в присутствии небольшого количества сиккатива процесс отверждения может закончиться за 6-8 часов. В качестве сиккативов используются соли, образованные металлами переменной валентности (Pb, Mn, Fe, Co и др.) и органическими кислотами. Сиккативы (25-30%-ные растворы в уайт-спирите или в масле) вводят в лакокрасочные составы (масляные или модифицированные маслами) при их производстве или перенесением на подложку.

Сиккатив – инициатор окислительной полимеризации маслосодержащих пленкообразователей в том случае, когда он хорошо совмещается с ними, т.е. когда система гомогенна. С маслосодержащими пленкообразователями совместимы соли кислот растительных масел, кислот канифоли, нафтеновых и некоторых синтетических жирных кислот.

Соли масляных кислот – линолеаты; соли кислот канифоли – резинаты; нафтеновых кислот – нафтенаты. Они и являются наиболее употребимыми.

Получение сиккативов

Существует два способа получения сиккативов: «сухой» способ, по которому получают плавленые сиккативы, и «мокрый» способ, с помощью которого получают осажденные сиккативы.

Второй способ сложнее, но осажденные сиккативы по качеству превосходят плавленые, поэтому в настоящее время в основном производят осажденные сиккативы.

Сухой способ заключается в том, что окислы сиккативирующих металлов вводят либо в расплавленную канифоль, либо в нагретые нафтеновые или другие кислоты, либо прямо в нагретое растительное масло. В результате термообработки образуются соответствующие соли металлов – мыла. При получении свинцовых сиккативов применяют глет PbO или сурик Pb3O4, марганцевых – пиролюзит MnO2 , кальциевых – известь СаО и т.д.

Недостаток сухого способа: частичная деструкция органических соединений при высоких температурах, следовательно, нарушение стехиометрических соотношений и появление примесей окислов металлов, ухудшение эффективности и цвета сиккатива. Кроме того, процесс получения плавленых сиккативов пожароопасен из-за трудности регулирования теплового режима и обильного пенообразования.

При мокром способе для получения осажденных сиккативов используют водорастворимые соли сиккативирующих металлов и масляных, нафтеновых или аблетиновых (составляющие канифоли) кислот. При смешении водных растворов таких солей происходит выделение сиккатива в виде нерастворимого в воде осадка. Среди осажденных сиккативов наиболее распространены нафтенаты и соли-сиккативы, содержащие смеси металлов. Они могут быть получены совместной обработкой исходной кислоты смесью растворимых солей соответствующих металлов или простым смешением готовых растворов сиккативов.

Выпускаются, в основном, «однометалльные» сиккативы, которые представляют собой раствор, например, нафтената кобальта в толуоле. Комбинируя однометалльные сиккативы, можно подбирать оптимальный состав смешанных сиккативов. Ряд зарубежных фирм выпускают раздельно нафтенаты кобальта, марганца и цинка с содержанием металла до 6-8%, а свинца до 18-24%. Это дает экономию при перевозке, по производительности оборудования.

При сравнении качества плавленых и осажденных сиккативов предпочтение отдается осажденным сиккативам, хотя их получение более сложно. Но вследствие сохранения стехиометрических соотношений и отсутствия сильных термических воздействий они содержат большее количество активного металла и почти бесцветны, к тому же их производство непожароопасно. Сиккатив считается удовлетворительным по качеству и активности, если льняная олифа, содержащая 3,5% сиккатива, высыхает «от пыли» за 12 ч и полностью за 24 ч.

Механизм действия сиккативов .

При контакте масляных пленкообразователей с кислородом воздуха в них образуются гидроперекисные соединения, которые под действием сиккативирующих металлов, например кобальта, легко распадаются на свободный радикал и ион:

ROOH + Co2+ → RO· + OH — + Co3+

Свободный радикал RO· и начинает цепь дальнейших превращений масел, т.е. их оксиполимеризацию. Образовавшийся ион Со3+ может также взаимодействовать с гидроперекисью или исходным пленкообразователем:

ROOH + Co3+ ROO· + Co2+ + H+

RH + Co3+ R· + Co2+ + H+

Таким образом, в органической среде ион сиккативирующего металла участвует и в реакции окисления, и в реакции восстановления. Эти схемы отражают процесс окислительно-восстановительного инициирования:

Роль восстановителя может выполнять пленкообразователь, в частности, исходное масло. Но лучше пользоваться дополнительно вводимыми восстановителями. Для этого применяют различные органические соединения, содержащие легкоокисляющиеся группы: глюкозу СН2ОН — (СНОН)4-СНО, бензоин С6Н5-СНОН-СО-С6Н5, фуроин С4Н3О-СНОН-СО-С4Н3О и др.

Например, реакцию между фуроином и железным сиккативом (на стадии восстановления) можно представить следующим образом:

2Fe(OCOR)3 + C4H3O-CHOH-CO-C4H3O 2Fe(OCOR)2 + 2RCOOH + C4H3O-CO-CO-C4H3O

Таким образом, основной частью сиккатива, вызывающей инициирование роста цепи, является катион, а анион лишь обеспечивает растворение сиккатива в масле, т.е. гомогенизацию.

Скорость химического отверждения масел пропорциональна количеству введенного сиккатива и качеству сиккативирующего металла. Для каждого сиккатива существует некоторая оптимальная концентрация (в пересчете на металл), обычно выражаемая в процентах: для кобальтовых сиккативов – 0,13%, для марганцевых – 0,12%, для свинцовых – 0,45%. Добавление сиккатива сверх оптимального количества иногда приводит к обратному эффекту.

Оптимальные количества сиккативирующих металлов прямо пропорциональны их атомным массам, т.е. наблюдается эквиатомарность: чем выше атомная масса металла, тем больше оптимальная концентрация соответствующего сиккатива. По убывающей активности приготовленного на их основе сиккатива металлы можно расположить в следующий ряд:

Со > Mn > Pb > Ni > Cu > Fe > Cd > Cr > Zn > Ca > Mg

Металлы постоянной валентности Са, Zn, Mg, Ba и частично Pb часто относят к группе вспомогательных сиккативирующих металлов, которых вводят значительно больше первых (до 0,6%). Они активируют основные сиккативирующие металлы (Со, Mn и др.), повышают стабильность систем и обеспечивают равномерность отверждения пленки. Механизм их действия не установлен.

Лучшими инициаторами являются кобальтовые, марганцевые и свинцовые сиккативы, они и получили наибольшее распространение на практике. Металл сиккатива влияет не только на процесс образования, но и на качество защитной пленки. Так при применении кобальтовых сиккативов высыхание пленки начинается с поверхности: вначале образуется «кожица» и только потом отверждение распространяется на всю глубину пленки. При применении свинцового сиккатива процесс отверждения развивается равномерно, т.е. высыхание происходит по всей толщине пленки сразу. Марганцевые сиккативы по активности действия приближаются к кобальтовым. Сиккативы на основе железа эффективны только при нагревании, а на основе марганца – в отсутствие влаги. Поэтому на практике предпочитают пользоваться смесями сиккативирующих металлов Mn с Co, Mn с Pb и др.

Принципиальный недостаток сиккативов в том, что они продолжают действовать и после отверждения пленок, т.е. ускоряют их строение. Часто применяют своеобразные ингибиторы, подавляющие действие сиккативов. К таким ингибиторам относятся, в частности, некоторые сернистые соединения, которые можно вводить в масляные лакокрасочные системы на цеолитах. Для уменьшения действия остаточных сиккативов приготовляют сиккативы с использованием изотопов (например, Со, который обладает коротким периодом полураспада), способных переходить в последующем в неактивное состояние.

Что такое сиккатив — описание, способ изготовления и особенности

Время, необходимое для высыхания слоя краски, например, при написании портрета, зависит от тепла, света и типа масла. Имеются специальные каталитические компоненты, которые при добавлении в масло ускоряют время его высыхания. Их называют сушилки или сиккатив, что это такое? Так названы специальные вещества, в состав которых входят соли разных металлов – кобальта, свинца, марганца. Такие сушилки широко используются в производстве лаков и красок для более быстрого затвердевания. Пропорции веществ, которые необходимо добавить в краску, зависят от ее типа.

Немного истории

Что такое сиккативы? Сушилки представляют собой катализаторы (мыла монокарбоновых кислот), необходимые для формирования пленки материалов. Их использование насчитывает более четырех тысяч лет. В те далекие времена использовали естественные материалы на основе марганца, свинца и железа. Позднее, в четырнадцатом веке, стали применять сульфат меди, а уже в шестнадцатом – соединения цинка, в девятнадцатом – базисным сиккативом стал свинец и вещества на основе кобальта. В двадцатые годы прошлого века удалось стандартизировать наличие металлов в сушилке и сделать их удобными к использованию.

Читайте также  Строительство забора из профнастила своими руками

Состав

Что такое сиккатив – добавка, которую присоединяют к составу покрытия для ускорения высыхания. Она действует как катализатор, убыстряя химические реакции. В состав сиккатива могут входить различные металлы. А если их два, то процесс высыхания протекает еще быстрее. Вполне реально подобрать любой состав сушилки. Например, если чистое масло высыхает в течение ста двадцати часов, то введение в него:

  • марганца сокращает этот процесс до двенадцати;
  • свинца – до двадцати шести;
  • марганца и свинца – до семи;
  • если к марганцу и свинцу добавить кальций, то время сократится до шести.

На практике чаще всего используют смеси из нескольких металлов. Их подразделяют на:

  • первичные – кобальт, железо, церий, марганец, ванадий;
  • вторичные – цирконий, свинец, барий, висмут, стронций, алюминий;
  • вспомогательные – калий, цинк, кальций, литий.

Использование в живописи

Сиккативы для художественных красок, особенно масляных, считаются важной составляющей, ускоряющей процесс высыхания. Который обычно длится длительный период. Применение сушилок сокращает первичное время высыхания масляной краски с пяти – двенадцати до одного – двух дней. Однако, чрезмерное их использование способствует преждевременному старению, на холсте появляются трещины и неровности. Чаще всего в живописи пользуются сушилками, содержащими:

  • оксиды тяжелых металлов – цинк, свинец, кобальт, марганец;
  • соли металлов ненасыщенных жирных кислот;

Свинцовые белила, которые являются пигментом, содержат тяжелый металл и также обладают сиккативными свойствами. Мастера используют различные смеси сушилок на основе металлов. Значение слова «сиккатив» означает иссушающий, то есть это вещества, которые ускоряют высыхание, пленкообразование лакокрасочных покрытий.

Разные виды сушилок, используемые в декоративном творчестве

Для простоты работы с лаками и масляными красками разработано несколько видов сиккативов:

  1. Аэрозольные – если требуется быстрое высыхание картины, а написана она была без смешивания сушилки с краской, то можно использовать спрей, который не только увеличивает скорость высыхания, но и защищает от ультрафиолета красочный слой. Благодаря такому воздействию сохраняется оптический эффект живописи на протяжении длительного периода. Сиккатив в виде аэрозоля разрешается использовать на всех этапах работы, он отлично смешивается с масляными красками.
  2. Жидкие – их используют для улучшения высыхания масляной краски. Их добавляют в краску на палитру. На всех этапах работ они содействуют скорейшему высыханию красочного слоя и усиливают текучесть краски.
  3. Гелеобразные – не влияют на вязкость краски, вмешиваются равномерно. С их помощью быстрее высушиваются плотные работы.

Особенности применения

Что это такое? Сиккатив или сушилки – вещество, введение которого дает возможность производителям разнообразить рецептуру и подготовить ее к разным сферам использования. Его добавляют в лакокрасочные материалы с целью ускорения процесса высыхания. На практике было доказано, что уменьшение времени необходимого для высыхания напрямую зависит от объема добавленного сиккатива, то есть существует определенный предел, сверх которого добавлять сушилку не рекомендуется, так как процесс сушки замедлится.

Количество сиккатива, которое необходимо ввести, указано в инструкции или на этикетке. Используемые сушилки подразделяют условно на следующие группы:

  1. Легкорастворимые – их вводят в состав при нагревании до 150 градусов. Среди них – соли смоляных и жирных кислот.
  2. Труднорастворимые – для лучшего растворения они требуют нагрева до 250 градусов. К ним относится – уксуснокислый свинец, свинцовый сурик, пиролюзит, уксуснокислый кобальт.
  3. Жидкие – легко растворяются в скипидаре, масле и иных растворителях, им достаточно 20 градусов.

Наиболее распространенные сушилки

Что такое сиккатив и где его взять? Это соединения металлов (катализаторы), которые при добавлении в масла способствуют быстрому высыханию. Их можно приобрести в магазинах или приготовить в домашних условиях. Самые востребованные:

    Кобальтовый – относится к основным и наиболее применяемым, в том числе и при комнатной температуре. Недостаток – это некачественное глубинное формирование пленки, образование неровностей. Поэтому для создания однородной пленки он используется совместно с иными металлами, например, свинцом, кальцием, магнием.

Домашнее производство

Что такое сиккатив – вспомогательные соединения, ускоряющие процесс высыхания при введении в масляные краски. Их возможно приготовить самостоятельно. Для этого:

  1. Взять фарфоровую (металлическую) канистру.
  2. Положить в нее 50 грамм канифоли.
  3. Расплавить при температуре 250 градусов.
  4. Периодически помешивать.
  5. После полного расплавления немного добавить негашеной извести.
  6. Перемешать.
  7. Подогрев останавливают после получения однородной прозрачной смеси.

Промышленное производство

Существует несколько способов изготовления сиккативов в промышленности:

    Способ осаждения или мокрый – позволяет произвести осажденные вещества лучшего качества. Благодаря этому они получили широкое применение. В настоящее время этот метод в основном и используют для изготовления сушилок. Он создан на обменной реакции, которая протекает в водном растворе между щелочным мылом и солью металла, ему не нужен нагрев до высокой температуры.

Недостатки и преимущества катализаторов

Соединения цинка, свинца, кобальта, марганца, добавленные в масла с целью ускоренного их высыхания – вот что такое сиккатив.

Все виды сушилок способствуют:

  • потемнению красок;
  • потере эластичности масляной пленки;
  • быстрому старению живописи.

Поэтому их добавляют только при необходимости.

В краски, которые высыхают очень медленно, сушилку добавляют на производстве и в дальнейшем ее использование не требуется.

В настоящее время все чаще работают с готовыми комбинациями сушилок на основе разных металлов. В них малое количество растворителей и оптимальный состав металлов. Эффективность таких комплексов существенно выше. Из преимуществ следует отметить:

  • глобальность в использовании;
  • сочетаемость с разными растворителями;
  • допустимость работы в любых погодных условиях.

Сиккативы для изготовления олифы

Сразу поясним, что это основа масляной краски. Натуральную олифу делают на растительных маслах – конопляном, льняном, подсолнечном и других. Одни из них высыхают на воздухе, а другие – частично. Однако, даже высыхающие масла способны вступать в реакцию с кислородом и такое взаимодействие происходит очень медленно. В результате приходится долго ждать, когда высохнет краска. Для ускорения процесса к ней добавляют катализатор. Таким образом, обычная олифа – это не что иное, как смесь масла с сиккативом.

Многие сушилки – это соли органических кислот и их реально самостоятельно приготовить. В металлической или фарфоровой емкости нагреть пятьдесят граммов канифоли. Далее, малыми частями, постоянно помешивая, ввести в расплавленную жидкость пять граммов окиси кальция. В результате преобразований получится резинат кальция. Если взять пятнадцать граммов оксида свинца, предварительно растертого со льняным маслом, и добавлять малыми партиями в жидкую колофонскую смолу, то выйдет свинцовый резинат. Используя перманганат калия и сульфит натрия можно получить оксид марганца.

Заключение

Сиккативы – это вещества, которые ускоряют высыхание таких материалов, как эмали, масляные краски, лаки, грунтовки, олифа. Наиболее эффективными являются сушилки на основе солей кобальта, благодаря которым высыхание всех слоев краски осуществляется равномерно. Их добавляют в краску или наносят тонким слоем на сырую работу. Сиккатив как бы выжигает масляную основу краски и ускоряет процедуру высыхания. Преимущество кобальтовых сушилок в том, что они не ухудшают интенсивность и сочность краски, а также не затрагивают цветовой пигмент.

Сиккативы OMG Borchers и их применение

Введение: классификация и функции сиккативов.

Отверждения алкидных материалов протекает за счет физического испарения растворителя, с последующим химическим процессом — окислительной полимеризацией, протекающим за счет автоокисления ненасыщенных жирных кислот при взаимодействии с молекулярным кислородом из воздуха.
В процессе отверждения алкидов протекают четыре взаимосвязанных фазы:
• индукционный период (насыщение пленки кислородом)
• образование гидропероксидов
• распад гидропероксидов с образованием свободных радикалов
• полимеризация
Использование сиккативов позволяет катализировать поглощение молекулярного кислорода и разложение гидроперекисей с образованием свободных радикалов.
Первые современные сиккативы были разработаны в начале 1920-х годов и представляли собой соли металлов нафтеновой кислоты [1]. Позднее нафтенаты были вытеснены октоатами (соли 2-этилгексановой кислоты) и солями металлов неодекановой кислоты из-за однородности, контролируемости свойств, меньшей цветности, большего содержания металлов и отсутствия специфического запаха.
Металлы, которые используются в сиккативах, можно сгруппировать в три категории: первичные сиккативы (также называемые активными), вторичные сиккативы и вспомогательных сиккативы. Металлы, используемые для сиккативов в каждой категории, приведены в таблице 1 [2, 3].

Таблица 1. Металлы, используемые для сиккативов.

Первичные

Металлы

Вторичные

Металлы

Вспомогательные

металлы

Первичные сиккативы представляют собой катализаторы автоокисления, и преимущественно, отвечают за отверждение поверхности ЛКМ, где концентрация молекулярного кислорода является самой высокой. Важнейшей функцией для катализаторов автоокисления является разложение гидроперекиси и, следовательно, все металлы в первичных сиккативах имеют два стабильных валентных состояния. Первичные сиккативы в составе ЛКМ без дополнительных вторичных или вспомогательных сиккативов используют в основном для ускорения процесса окислительной полимеризации при использовании тощих алкидных смол.
Наиболее широко используемый металл в первичных сиккативах – кобальт. Не известно более эффективного металла для катализа окислительной полимеризации ЛКМ при комнатной температуре. Однако при использовании только сиккатива на основе кобальта в жирных и средних алкидах имеется тенденция к образованию шагрени и плохому глубинному формированию пленки, поэтому, для формирования однородной пленки, кобальт применяется совместно с другими металлами: марганцем, цирконием, свинцом или кальцием. Из-за склонности к формированию комплексов с координационными связями, кобальтовый сиккатив может значительно изменять вязкость при добавлении в неразбавленное связующее, особенно при высокой молекулярной массе пленкообразователя.
Марганец также используются в качестве первичных сиккативов, однако он менее эффективен, чем кобальт для материалов атмосферной сушки. В отличие от кобальта, сиккативы на основе марганца не формируют шагрени при высокой влажности. Недостатком использования марганца является насыщенный коричневый цвет его соединения в трехвалентном состояний, изменяющий цвет покрытия. Таким образом, сиккативы на основе марганца не рекомендуется использовать в материалах светлых оттенков.
Железные соли монокарбоновых кислот не очень хорошие катализаторы сушки при комнатной температуре, хотя комплексы железа очень мощные окислительно-восстановительные катализаторы и в последнее время являются перспективной заменой октоатов кобальта [4]. Сиккативы на основе мыла железа не используются в алкидных материалах, за исключением материалов горячей сушки.
Церий и ванадий используются в качестве первичных сиккативов только в специальных покрытиях [1].
Вторичные сиккативы активны в стадий полимеризации, они отвечают за общую сушку по всему объему [2].
Свинец широко используется в качестве металла вторичного сиккатива, но сейчас использование свинца в красках ограничено, а в большинстве западных странах запрещено из-за его токсичности.
Цирконий, висмут, барий и стронций позиционируются как замена свинца, но цирконий является наиболее широко применяемым металлом в сиккативах для замещения свинца [2, 3].
Сиккатив на основе бария работает как смачивающий агент для наполнителей и пигментов, улучшает внешний вид покрытия. В комбинации с кобальтом приводит к улучшению глубинной сушки.
Циркониевый сиккатив улучшает объемное формирование пленки за счет формирования координационных связей с гидроксильными и карбоксильными группами связующего. Также образует комплексы с кобальтом, воздействуя на каталитическую активность последнего. По сравнению с другими вторичными сиккативами имеет низкую цветность, низкую тенденцию к пожелтению покрытия и хорошую долговечность [1].
Вспомогательные сиккативы добавляют для повышения или изменения активности первичного сиккатива и, таким образом, улучшить внешний вид и качество отвержденного лакокрасочного покрытия (ЛКП). Действие этих
сиккативов на молекулярном уровне не известно. Цинк, литиевые и калиевые сиккативы добавляются в алкидные ЛКМ с целью ингибирования сиккатива на основе кобальта, выполняя функцию поддержания «открытой пленки» в процессе формирования ЛКП. Цинк предотвращает образование кратеров и сморщивания поверхности, задерживая сиккатив кобальта. Также сиккатив на основе цинка является высокоэффекивным смачивающим и диспергирующим агентом. Благодаря низкой цветности допустимо введение больших количеств цинкового сиккатива в материал.
Сиккативы на основе кальция улучшают множество различных характеристик, таких как твердость и блеск, а также сушку при неблагоприятных погодных условиях. Судя по объему потребления, кальций является одним из наиболее используемых сиккативов [1].

Читайте также  Кухня, совмещенная с залом

OMG Borchers – ведущий производитель сиккативов

OMG Borchers (Германия) – крупнейший производитель сиккативов. За 200 летнюю историю Компания накопила огромный опыт производства органических солей металлов и их использования. На сегодняшний день Borchers предлагает широкий спектр сиккативов в различных концентрациях, растворителях и с различными органо-кислотными остатками. Также доступны различные смесевые сиккативы смеси для оптимального результата.
Следует отметить, что Borchers выпускает сиккативы на основе солей металлов нафтеновой кислоты под торговой маркой Soligen ® , на основе солей металлов 2-этилгексановой кислоты (октоаты) — Octa-Soligen ® , а также на основе солей металлов неодеканоой кислоты Ten-Cem ® .

Эффективность различных комбинаций сиккативов Octa-Soligen ®

Инженеры Компании OMG Borchers провели ряд исследований, посвященных сравнению эффективности различных комбинации сиккативов в водоразбавляемых и органоразбавляемых алкидных ЛКМ. Основные смесевые сиккативы, содержание металлов и область их применения сведены в таб. 2

Таблица 2. Смесевые сиккативы OMG Borchers и их применение.

Марка Содержание металлов, % Растворитель Применение
Octa-Soligen ® 27 Co / Ca / Zr
1,3 / 2 / 5,7
уайт-спирит Является полностью универсальным сиккативом и может использоваться в средних и жирных алкидах. Не влияет на цвет ЛКП. Расход 4-6% на сухую основу связующего.
Octa-Soligen ® 69 Co / Zr
6 / 9
Является полностью универсальным и экономичным сиккативом. Используется в средних, жирных и модифицированных алкидах, особенно для уретан-алкидов. Отлично работает в неблагоприятных погодных условиях. Не влияет на цвет ЛКП. Расход 0,25-1% на сухую основу связующего.
Octa-Soligen ® 141Z Co / Ca / Zn / Zr
1,5 /1,5 /1 /11
Используется в средних, жирных и уретан-алкидах. Не влияет на цвет ЛКП. Расход для алкидов средней жирности 2-4%, жирных — 4-6% на сухую основу связующего.
Octa-Soligen ® 146 Co / Ca / Li
1,2 / 4 / 0,6
Использования во всех обычных алкидных системах. Рекомендуется для лаков и алкидно-уретановых покрытий с высоким сухим остатком. Расход 3-5% на сухую основу связующего.
Octa-Soligen ® 155 Co / Ca / Zr
1,2 / 5 / 5
Универсальный сиккатив. Может использоваться в средних и жирных алкидах. Не влияет на цвет ЛКП. Расход 3-6% на сухую основу связующего.
Octa-Soligen ® 161 Co / Ca / Zr
1,7 / 5 / 5
Универсальный сиккатив. Может использоваться в средних и жирных алкидах. Не влияет на цвет ЛКП. Расход 2,5-5% на сухую основу связующего..
Octa-Soligen ® 173 Co / Вa / Zr
1,2 / 7,2 / 3,2
Используется во всех видах алкидах. Не влияет на цвет ЛКП. Применим для толстослойных покрытий с хорошим набором твердости. Расход 2-5% на сухую основу связующего.
Octa-Soligen ® 203 Co / Вa / Zn
1,2 / 7,2 / 3,2
Используется во всех видах алкидах. Не влияет на цвет ЛКП. Работает в неблагоприятных погодных условиях. Расход 2-5% на сухую основу связующего.
Octa-Soligen ® 265 Co / Mn
2 / 6,5
Рекомендуется для тощих алкидов. Используется только для тонкослойных покрытий и печатных красках. Расход 0,5-2% на сухую основу связующего.
Octa-Soligen ® 123 aqua Co / Вa / Zn
1,2 / 7 / 3
вода Может быть использован во всех алкидных водоразбавляемых системах без адсорбции первичного сиккатива, увеличивая тем самым стабильность сушки при длительном хранении. Расход 2-6% на сухую основу связующего.
Octa-Soligen ® 144 aqua Co / Zn / Zr
1 / 3,2 / 7,2
Может быть использован для средних и жирных алкидных водоразбавляемых системах Применяется для отверждения плёнки до 100 мкм. Не влияет на цвет. Расход 4-7% на сухую основу связующего.
Octa-Soligen ® 421 aqua Co / Zn / Zr
2,5 / 2,5 / 5,9
Рекомендуется для сушки при низких температурах и высокой влажности воздуха. Особенно подходит для использования в системах на основе жирных алкидов и толстослойных Пк и водоразбавляемых систем с высоким наполнением. Расход 4-7% на сухую основу связующего.

Большинство европейских производителей алкидных материалов в своих рецептурах используют именно сиккативы Borchers. В настоящее время и в России число производителей, использующих в своих материалах смесевые сиккативы Borchers, быстро растет. Столь успешное развитие сиккативов Borchers и именно «Octa Soligen 69» в первую очередь обусловлено его малым содержанием в рецептуре ЛКМ и высокой экономичностью.
На рис.1, 2 и 3 представлены данные испытания Octa Soligen 69 в рецептуре эмали ПФ-115 белого цвета, при содержании лака ПФ-060 в рецептуре – 65%.

Рис. 1. Влияние Octa-Soligen 69 на время отверждения до Ст.3.

Рис. 2. Влияние Octa-Soligen 69 на набор твердости

Рис. 3. Влияние Octa-Soligen 69 на глянец эмали

На основании нашего опыта работы с сиккативами OMG Borchers мы можем с уверенностью сказать, что их использование в рецептуре алкидных материалов позволяет получить высокие физико-механические характеристики, высокую степень белизны и глянца.

Список используемых источников:

  1. J. H. Bieleman, in Additives for Coatings (Ed.: J. H. Bieleman), Wiley/VCH, Weinheim, 2000, pp.202.
  2. R. G. Middlemiss, D. J. Olszanski, Am. Paint. Coat. J. 1993, 78, 35.
  3. S. M. P. Meneghetti, R. F. de Souza, A. L. Monteiro, M. O. de Souza, Prog. Org. Coat. 1998, 33,219.
  4. Павлов Е.А. Сиккативы на основе комплекса железа OXY COAT// Лакокрасочные материалы и их применение. –2015. – № 4. – 10-12 с.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: