что такое сиккатив для чего он нужен

15.12.202308.07.2022 admin 0 Comments

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:

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:

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:

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:

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.

Источник

Сиккатив нф-1

Растворители для масляных красок и лаков

Бензин. Является наиболее простым и
широко распространенным растворителем, который можно применять для масляных
красок. Это прозрачная жидкость, которая более известна в роли топлива для
автомобилей – имеет высокую степень воспламенения и характерный запах.
Получается в результате перегонки нефти. Главным образом, бензин применяется в
качестве растворителя масляных красок и алкидных эмалей, а также лаков и
шпатлевок. Реже, он используется для разбавления пентафталевых эмалей.

Кроме того,
дополнительными функциями является обезжиривание поверхностей под нанесения
лака или краски, а также химчистка тканей и промывание деталей и инструментов.

Скипидар. Также один из растворителей
для лаков и красок. Данный растворитель
является сложной смесью, состоящего из углеводородов, в основном – из терпенов.
Скипидар используется в качестве растворителя масляных и алкидностирольных
эмалей и красок. Также, это вещество используется для приготовления множество
лаков, основанных на копале, канифоли, а также даммаре. Между прочим,
оставался, чуть ли не единственным самым распространенным растворителем, до
момента появления уайт-спирита.

Уайт-спирит. Собственно, теперь
поговорим и о уайт-спирите. Этот растворитель применяется в качестве вещества
для разбавления большинства красок – масляных и эмальных красок, лаков и прочих
лакокрасочных продуктов. Его используют для разбавления грунтовки или олифы,
битумного материала, шпатлевки и автоконсервантов, для мытья рук и кистей после
пользования красками, эмалями и так далее. Также, используется для обезжиривания
поверхности.

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.

Способ изготовления

Промышленный

В промышленности применяются две технологии получения катализаторов: «сухая» и «мокрая». Изготовление вторым методом – процесс трудоемкий, но полученные катализаторы качественнее сиккативов, полученных «сухим» методом.

Сущность сухого метода: оксиды металлов добавляют в канифоль, в нафтеновые кислоты или в растительные масла. Причем любая основа должна быть нагрета или расплавлена. В итоге образуются соли металлов – мыла.

Существенным недостатком этого способа является частичное разрушение соединений под воздействием высоких температур, что приводит к образованию растворов оксидов металлов, уменьшению эффективности и оттенка катализатора. А также данный процесс считается пожароопасным вследствие сложности регулирования теплоты и образования пены в больших количествах.

При мокром методе изготовления катализаторов применяют соли металлов, растворяемых в воде и абиетиновых кислот. При смешивании растворенных в воде солей образуется сиккатив – катализатор. Наиболее распространенными сиккативами, полученными таким способом, являются нафтенаты, соли-сиккативы с металлами.

В домашних условиях

Рецепт приготовления сиккатива своими руками не представляет собой ничего сложного. Для получения катализатора для добавки к лакокрасочному материалу пользуются резинатом.В металлическую или фарфоровую емкость кладут 50 граммов канифоли, затем плавят при 250 градусах. Необходимо периодически помешивать вещество, после полного плавления добавляют немного негашеной извести. Затем необходимо мешать раствор до получения однородной массы.

Таким же образом можно изготовить окись марганца, выполнив расчет количество сульфита натрия и перманганата калия. При их смешении получается темный осадок порошкообразный, который необходимо отфильтровать и тщательно высушить на воздухе. Подогревать в данном случае крайне нежелательно, так как при подогреве в воздух выделяться токсичные газы.

Особенности применения

Покупка этой добавки целесообразна для использования с маслосодержащими красками, ЛКМ алкидного типа при их производстве и применении. Добавка способствует ускоренному высыханию покрытий, сокращению сроков окрашивания. НФ-1 используют самостоятельно или в смеси с содержащими кобальт марками НФ-4 и НФ-5 для усиления эффекта. Смешивать компоненты необходимо в строгом соответствии с инструкцией во избежание передозировки (пересиккативации).

Применение отвердителя требует соблюдения определенных правил:

Сиккативы

Сиккативы (от лат. Siccativus — высушивают) — вспомогательные соединения, которые вводятся в масляные краски для ускорения процесса высыхания. Химически являются катализаторами оксидной полимеризации растительных масел. Как сиккативы могут использоваться соли кобальта, марганца, циркония, бария, свинца, кальция и тому подобное.

Классификация

Сиккативы по механизму действия делятся на два класса: первичные, или истинные сиккативы, и вспомогательные (промоторы), которые имеют активирующее влияние на первичные сиккативы. Промоторы способствуют равномерному высыханию покрытия по толщине и повышают стабильность истинных сиккативов.

Истинные сиккативы — это соли карбоновых кислот переходных металлов, таких как кобальт, марганец, свинец, существующих в двух валентных состояниях.

К промоторов относят соли кальция, бария, цинка, циркония. Механизм действия промоторов состоит в том, что, будучи сильными основаниями, они активише вступают во взаимодействие с карбоксильными группами алкидных ОЛИГОЭФИР, исключая взаимодействие с ними солей металлов, входящих в состав сиккативов.

Механизм действия

Сиккативы способствуют переносу (транспорта) О 2 воздуха в пленкообразователь.

При этом О2 взаимодействует с метиленовыми группами, которые находятся в α-положении к двойным связям ненасыщенных кислот, с образованием гидропероксидов ROOH.

В этом процессе активны соли переходных (Со, Мn) и непереходных (Рb, Са) металлов (менее активные Ni и Сu). На стадии инициирования радикальной полимеризации переходные металлы участвуют в распаде гидропероксидов с образованием радикалов.

Кроме каталитического действия сиккативы улучшают механические и защитные свойства покрытия, увеличивают их гидрофобность и коррозионностойкость, является пластификаторами и модификаторами.

Сиккативы на основе Со в сочетании с щелочными мылами обеспечивают отторжение водорастворимых лакокрасочных материалов. Некоторые соединения — шифови основы, амины, Азин, гидразин, NH 3 и др.

— Промотируют действие сиккативов.

Получение

В промышленности сиккативы получают двумя способами. Самый распространенный способ осаждения, основанный на обменной реакции, протекающей в водном растворе между солью металла (сульфат, нитрат, ацетат, карбонат) и щелочным мылом соответствующей кислоты.

Способ не требует нагрева до высокой температуры и приводит к образованию сиккатива высокого качества. Другой способ производства — сплавления оксидов, гидроксидов или солей (карбонатов, ацетатов) металла с кислотами при 320-360 ° С, иногда в присутствии растворителя для удаления реакционной воды.

Сиккативы получают также благодаря непосредственному растворению тонкоизмельченных металлов в нагретых кислотах или же используют электрохимические методы.

Токсичность

Тяжелые металлы, содержащиеся в большинстве сиккативов (катионы свинца, марганца, кобальта, цинка и т.д.) являются токсичными. Чрезмерный контакт с такими веществами может оказать вредное воздействие на организм человека.

Как ускорить высыхание краски

Все виды сиккативов вызывают потемнение красок, масляная пленка теряет из-за них эластичность, и живопись быстрее стареет. Поэтому мы употребляем их только в самых необходимых случаях в качестве добавок в краски, известные своим медленным высыханием (черни, краплак и асфальт), и в подмалевок, если не остается достаточно времени для его высыхания. В медленно высыхающие краски сиккатив добавляют уже на заводах при растирании, так что дальнейшее добавление является излишним.

В пастозные слои красок следует добавлять только небольшие количества сиккативов, чтобы они не вызвали максимально быстрого высыхания, так как впоследствии в результате слишком быстрого высыхания на поверхности слоя образовалась бы тоненькая пленка, которая препятствовала окислению нижних слоев, и они оставались бы полужидкими в течение недель и месяцев.

Живописная поверхность сморщилась бы и растрескалась. В этом отношении свинцовые сиккативы дают лучшие результаты, чем кобальтовые, так как они способствуют просыханию всего слоя. Это, понятно, не означает, что кобальтовый сиккатив является менее ценным; для нормального, не слишком толстого слоя красок он, наоборот, наиболее пригоден.Для технических олиф и лаков употребляют комбинированные сиккативы двух металлов, например кобальта и марганца или кобальта и свинца, для достижения интенсивнейшего высыхания, но для живописи такие комбинации не рекомендуются.

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ.

4.2. Подготовка образцов к испытанию

Перед испытанием краску тщательно перемешивают. Массовую долю пленкообразующего вещества и летучих веществ, а также степень перетира определяют без разбавления краски.

Для определения остальных показателей краски разводят до малярной консистенции олифами в количестве 20 — 30 % для марок МА-015, МА-025 и 30 — 40 % для марок МА-015 сурик железный, МА-015 мумия, МА-015 охра от массы густотертой краски:

Разведенные краски фильтруют через сито с сеткой 056 Н ( ГОСТ 6613-86) и наносят кистью на подготовленные пластинки.

В краску, изготовленную на охре, вводят сиккатив марки НФ-1 ( ГОСТ 1003-73) или марки ЖК-1 до 2 % от массы краски.

Пластинки для нанесения красок подготавливают по ГОСТ 8832-76, разд. 3.

Цвет пленки, время высыхания краски, условную светостойкость пленки и стойкость ее к статическому воздействию воды определяют на пластинках из стали марок 08кп и 08пс по ГОСТ 16523-89 или из холоднокатаного проката по ГОСТ 9045-93 размером 70 ´ 150 мм и толщиной 0,5 — 1,0 мм или на пластинках из черной жести по ГОСТ 13345-85 размером 70 ´ 150 мм и толщиной 0,25 — 0,32 мм.

Твердость пленки определяют на стеклянных пластинах специального назначения размером 90 ´ 120 мм и толщиной 1,2 мм по ТУ 21-0284461-058-90. Для определения цвета краску наносят до полного укрытия подложки и сушат в течение 24 ч при температуре (20±2) °С.

Для определения времени высыхания и твердости пленки краску наносят кистью одним слоем, для определения условной светостойкости пленки и стойкости пленки к статическому воздействию воды — двумя слоями. Каждый слой сушат в течение 24 ч при температуре (20±2) °С. При определении условной светостойкости пленки первый слой сушат при температуре (20±2) °С в течение 24 ч, второй — в течение 120 ч.

Толщина покрытия однослойного покрытия после высыхания должна быть 25 — 30 мкм, двухслойного — 50 — 60 мкм.

4.3. Цвет высушенной пленки краски определяют методом визуального сравнения с цветом соответствующих образцов (эталонов) цвета «Картотеки цветовых эталонов» или контрольных образцов цвета при естественном или искусственном дневном рассеянном свете.

Сравниваемые образцы должны находиться в одной плоскости на расстоянии 300 — 500 мм от глаз наблюдателя под углом зрения, исключающим блеск поверхности. При разногласиях в оценке цвета за результат принимают определение цвета при естественном дневном свете.

4.2, 4.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).

Допускается определение массовой доли летучих веществ под инфракрасной лампой при температуре (140±2) °С.

При разногласиях в оценке массовой доли летучих веществ окончательным результатом является определение в сушильном шкафу.

4.6. (Исключен, Изм. № 1).

Допускается применение ламп марок ПРК-2 или ДРТ-375. Расстояние образцов от поверхности ламп должно быть (350±5) мм. Установившийся режим лампы должен быть следующий: напряжение (120 ± 6) В, сила тока (3,75±0,25) А.

Облучение пленки проводят в течение времени, указанного в п. 8 табл. 2.

Облученные образцы осматривают невооруженным глазом и сравнивают с необлученными. Допускается незначительная потеря блеска пленки краски и незначительное изменение цвета.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

После испытаний пленка не должна отслаиваться, сморщиваться и иметь пузырей. Допускается незначительная потеря блеска и незначительное изменение цвета пленки.

Труднорастворимые сиккативы

Уксуснокислый свинец относится к таким сиккативам. Получить его можно в результате элементарной химической реакции при взаимодействии свинца с уксусной кислотой. Его можно приобрести в виде кристаллов. Для введения данного сиккатива в состав масла, свинцовый сахар необходимо нагреть до ста градусов. Это позволяет удалить из вещества воду. Растворяется вещество при температуре 200-220 градусов.

Глетокись свинца представляет желтый порошок. Она для растворения требует нагревания до 210-215 градусов.

Свинцовый сурик – еще один из трудно растворимых сиккативов. Вещество является порошком оранжевого цвета. Его температура растворения составляет 200-220 градусов. Сиккативы на основе свинца ядовиты, они плохо сказываются на состоянии здоровья

Для работы с ними требуются особые меры предосторожности. Нельзя допускать попадания вредных веществ внутрь респираторов, а руки нужно тщательно мыть

Это особенно важно при пересыпании веществ и при их размоле. Нельзя пренебрегать респиратором, требуется, чтобы руки были чистыми

Еще одним сиккативом, содержащим марганец, является пиролюзит. Он представляет собой продукт естественного происхождения и представляет собой порошок черного цвета. Вещество окажется эффективнее при большем содержании окиси марганца. Пиролюзит растворяется при нагревании до 250 градусов Цельсия.

К трудно растворимым сиккативам относится уксуснокислый кобальт. Он выглядит как порошок красного цвета. В веществе присутствует 30 % кобальта.

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.