Alkyd रेजिन आधुनिक पेंट और वार्निश के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में अग्रणी पदों में से एक है। उनके आधार पर फिल्म बनाने वाली रचनाओं में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है। कोटिंग गुण रेजिन और अर्द्ध-तैयार वार्निश के प्रकार पर निर्भर करते हैं। सबसे व्यापक रूप से संशोधित रचनाएँ हैं, क्योंकि उनमें उच्च सजावटी और सुरक्षात्मक गुण हैं।
विवरण
अल्केड रेजिन (या एल्केड) एस्टर हैं जो पॉलीहाइड्रिक अल्कोहल की पॉलीबेसिक एसिड या उनके एनहाइड्राइड के साथ प्रतिक्रिया से उत्पन्न होते हैं। दिखने में ये अत्यधिक चिपचिपे पदार्थ होते हैं, जिनका रंग गहरे पीले से भूरे रंग का होता है।
एल्केड को अन्य रेजिन और सेल्युलोज (एल्केड-यूरिया-फॉर्मेल्डिहाइड, फिनोल-एल्केड, एल्केड-ऐक्रेलिक कॉपोलिमर और अन्य यौगिकों) के साथ भी जोड़ा जाता है। सतह के तनाव को कम करने के लिए, उनकी संरचना में ब्यूटाइल अल्कोहल मिलाया जाता है, जिससे तैयार उत्पाद डालना आसान हो जाता है।
रासायनिक संरचना और वर्गीकरण
Alkyd रेजिन को कई मानदंडों के अनुसार व्यवस्थित किया जाता है:
- रचना में फैटी एसिड की उपस्थिति से: असंशोधित (फाथलेट) और संशोधित।
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तेल सामग्री द्वारा: वसायुक्त (>60%), मध्यम वसा (40-60%), दुबला (35-60%), अतिरिक्त-दुबला (<34%)। वसायुक्त एल्केड मुख्य रूप से सुखाने वाले तेलों से तैयार किए जाते हैं।
- शराब के प्रकार के अनुसार जिसके आधार पर रचना प्राप्त की जाती है: ग्लिफ़थैलिक, ज़ायफ़थलिक, पेंटाफ़थैलिक, एट्रिफ़थैलिक।
- सुखाने की क्षमता से: सुखाना और न सुखाना।
- विघटन की विधि के अनुसार: कार्बनिक सॉल्वैंट्स या पानी से पतला।
एल्कीड राल की रासायनिक संरचना कार्बनिक सॉल्वैंट्स में गैर-वाष्पशील पदार्थों का 40-60% समाधान है।
विशेषताएं
अल्काइड्स के गुण पॉलीहाइड्रिक अल्कोहल के प्रकार, इसकी सांद्रता और अन्य घटकों की उपस्थिति पर निर्भर करते हैं। सुगंधित घटक इन यौगिकों के आधार पर कोटिंग देते हैं कठोरता और प्रतिरोध पहनते हैं, स्निग्ध पॉलीओल्स - लोच, साइक्लोएलिफ़ैटिक संरचनात्मक इकाइयाँ - विशेषताओं का संतुलन।
Alkyd राल समाधान निम्नलिखित मापदंडों की विशेषता है:
- चिपचिपापन - 35-100 सेकेंड (वीजेड-4 विस्कोमीटर के अनुसार);
- आणविक भार - 1500-5000 kDa;
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घनत्व - 0.9-1.05 ग्राम/सेमी3;
- पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड की मात्रा, जो तेलों की गुणवत्ता का मुख्य संकेतक है, 20 से अधिक नहीं है।
तापमान बढ़ने पर एल्केड की श्यानता कम हो जाती है और इसके विपरीत। किसी पदार्थ में वसा की मात्रा जितनी कम होती है, वह स्निग्ध और नैफ्थेनिक हाइड्रोकार्बन में उतना ही खराब होता है।
गुणों में सुधार
अनमॉडिफाइड एल्केड कठोर और भंगुर फिल्म बनाते हैं, खराब तरीके से घुलते हैं। उनके गुणों में सुधार करने के लिए, अतिरिक्त घटकों को प्रतिक्रिया मिश्रण की संरचना में पेश किया जाता है, जो कोटिंग्स को चमक, लोच, पानी के प्रतिरोध, सॉल्वैंट्स, तेल और अपक्षय देते हैं, कमरे के तापमान पर सुखाने में तेजी लाते हैं, और आधार सामग्री के साथ आसंजन बढ़ाते हैं। संशोधित एल्केड रेजिन अलसी, लंबा तेल, तुंग तेल, सूरजमुखी तेल, अरंडी का तेल, बिनौला तेल, रोसिन, सिंथेटिक फैटी एसिड का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है।
आशोधन के 3 मुख्य तरीके हैं:
- राल उत्पादन में मोनोमर्स का परिचय;
- संशोधित एजेंटों के साथ समाप्त एल्केड पर प्रतिक्रिया करके;
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अन्य फिल्म निर्माताओं के साथ रेजिन मिलाना।
प्राप्त
अल्काइड्स को दो तरह से संश्लेषित किया जाता है: अल्कोहल और फैटी एसिड विधि।
पहले मामले में, प्रक्रिया 3 चरणों में होती है:
- पॉलीहाइड्रिक अल्कोहल के साथ वनस्पति तेल या इसके फैटी एसिड के ट्राइग्लिसराइड्स का ट्रांसएस्टरीफिकेशन। रासायनिक प्रतिक्रिया 240-260 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर और उत्प्रेरक की उपस्थिति में होती है। अल्कोहल से ग्लिफ़थेलिक रेजिन के उत्पादन के लिए, ग्लिसरीन का उपयोग किया जाता है, एट्रिफ़थैलिक रेजिन के लिए - एट्रिऑल, पेंटाफ़थैलिक रेजिन के लिए - पेंटेरिथ्रिटोल।
- फाथलिक एनहाइड्राइड के साथ आंशिक एस्टर का एस्टरीफिकेशन, जिसके परिणामस्वरूप एक अम्लीय एस्टर होता है।
- पानी छोड़ने और एल्केड बनने के साथ पॉलीएस्टरीफिकेशन।
रेजिन बनाने की दूसरी विधि फैटी एसिड एस्टर और पॉलीहाइड्रिक अल्कोहल का एस्टरीफिकेशन और पॉलीएस्टरीफिकेशन है।
अल्केड थिनर
निम्न कार्बन यौगिक एल्केड रेजिन के लिए विलायक के रूप में कार्य करते हैं:
- स्निग्ध (हेक्सेन, हेप्टेन, C6-C12 पैराफिन);
- सुगंधित (बेंजीन, विलायक, टोल्यूनि, जाइलीन और अन्य);
- टेरपीन (तारपीन);
- हैलोजेनेटेड (ट्राइक्लोरोइथिलीन, टेट्राक्लोरोइथाइलीन, पर्क्लोरेथिलीन);
- तेल (नेफ्रास, गैसोलीन)।
कम उबलते ईथर (एथिल अल्कोहल, एथिल एसीटेट), ग्लाइकोल ईथर, कीटोन्स (एसीटोन) को भी पतले के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। ब्यूटेनॉल इन उद्देश्यों के लिए अनुपयुक्त है, क्योंकि इसके अणु एल्केड रेजिन में निहित विलायक की एक बड़ी मात्रा को अपनी ओर आकर्षित करते हैं। लीन एल्केड केवल सुगंधित हाइड्रोकार्बन में घुलते हैं, जबकि फैटी एल्केड स्निग्ध में घुलते हैं।
पानी में घुलनशील रेजिन भी होते हैं, जिनके आधार पर जल-जनित कोटिंग्स (गर्म सुखाने वाले तामचीनी और प्राइमर) का उत्पादन किया जाता है।
आवेदन
अल्केड रेजिन का मुख्य उद्देश्य पेंट और वार्निश (एलकेएम) का उत्पादन है। असंशोधित यौगिकों का उपयोग विद्युत इन्सुलेट वार्निश और चिपकने के निर्माण के लिए किया जाता है।
सेराल समाधान उद्योग और रोजमर्रा की जिंदगी में उपयोग किए जाने वाले अर्द्ध-तैयार और तैयार वार्निश बनाते हैं।
पेंट सामग्री
अल्केड कोटिंग्स पॉलीकोंडेशन रेजिन पर आधारित सभी सामग्रियों में सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं। चूंकि पेंटाएरिथ्रिटोल अल्कोहल में 4 हाइड्रॉक्सिल समूह होते हैं, पेंटाएरिथ्रिटोल युक्त एल्केड तेजी से ठीक हो जाते हैं और चमकदार कोटिंग्स का उत्पादन करते हैं। इस संबंध में, उद्योग मुख्य रूप से पेंटाफ्थेलिक प्रकार के एल्केड रेजिन पर आधारित पेंटवर्क सामग्री का उत्पादन करता है। बड़ी संख्या में सुगंधित घटकों का उपयोग यांत्रिक तनाव के लिए कोटिंग्स की कठोरता और प्रतिरोध सुनिश्चित करता है।
अल्काइड्स पर आधारित पिग्मेंटेड कोटिंग्स को निम्नलिखित समूहों में बांटा गया है:
- ग्लाइफथैलिक (जीएफ), पेंटाफथैलिक (ईएफ), एट्रिफ्थैलिक (ईटी) एनामेल्स;
- मिट्टी;
- पोटी।
सुखाने वाले एल्केड रेजिन का उपयोग पेंट और वार्निश के लिए स्वतंत्र फिल्म फॉर्मर्स के रूप में किया जाता है, और गैर-सुखाने वाले रेजिन का उपयोग कार्बामाइड रेजिन, सेल्यूलोज नाइट्रेट्स (आधार सामग्री में कोटिंग्स के लोच और आसंजन में सुधार के लिए) के योगों में किया जाता है।
लेपों के गुण उनकी रासायनिक संरचना पर निर्भर करते हैं। इस प्रकार, कार्बनिक सॉल्वैंट्स में फैटर एल्केड रेजिन ब्रश के साथ लागू करना आसान होता है, लोच और मौसम प्रतिरोध में वृद्धि हुई है, लेकिन अधिक धीरे-धीरे सूखते हैं और खनिज तेलों के लिए कम प्रतिरोधी होते हैं। तुंग या अलसी के साथ संशोधित रेजिन के लिए अधिकतम सुखाने की दर विशिष्ट है।तेल। एल्केड एनामेल्स के लिए औसत शुष्क-से-निपटान समय 24 घंटे है।
विशिष्ट पेंटवर्क
अल्केड रेजिन, घटक संरचना के आधार पर, निम्नलिखित उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जाता है:
- बेंजोइक एसिड (वजन के हिसाब से तेल सामग्री 38-50%) पर आधारित - कृषि मशीनों, रेडिएटर, कार की मरम्मत के लिए तामचीनी। अत्यधिक फीका और मौसम प्रतिरोधी।
- 9,12-लिनोलिक और 9,11-लिनोलिक एसिड युक्त - उपकरण की मरम्मत।
- पतला - जल्दी सूखने वाला सिंगल कोट, प्राइमर, रेडिएटर पेंट।
- अलसी के तेल और ग्लिसरीन पर - जंग रोधी कोटिंग, छपाई की स्याही। सूरज की रोशनी के संपर्क में आने पर जल्दी से फीका पड़ सकता है, इसलिए इन्हें अक्सर प्राइमर और लेवलिंग कंपाउंड में इस्तेमाल किया जाता है।
- सोयाबीन या लंबे तेल आधारित शीर्ष कोट अच्छे मौसम प्रतिरोध के साथ।
- प्राकृतिक रेजिन (रोसिन एसिड) के साथ संशोधित - प्राइमर और फिलर्स का उत्पादन। यौगिकों के लुप्त होने की संभावना होती है।
- स्टाइरीन, एक्रिलेट के साथ संशोधित - प्राइमर, पुट्टी, लेवलिंग यौगिक, पेंटिंग जहाजों के लिए कोटिंग्स, उपकरण, शीट मेटल, लकड़ी मजबूत यांत्रिक तनाव (लकड़ी की छत वार्निश, फर्श एनामेल, फर्नीचर) के अधीन; ट्यूबों में तामचीनी की पैकेजिंग। उन्होंने घर्षण और लोच के प्रतिरोध में वृद्धि की है।
पर्यावरणीय पहलू
चूंकि एल्केड रेजिन में कार्बनिक सॉल्वैंट्स होते हैं, वे मानव स्वास्थ्य और पर्यावरण के लिए एक निश्चित खतरा पैदा करते हैं। उनके आधार पर पेंटवर्क सामग्री का उपयोग करके पेंट और वार्निश का काम करते समय, व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण (गैस मास्क, चौग़ा) का उपयोग करना आवश्यक है। आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन वाले कमरों में पेंटिंग की जानी चाहिए।
सॉल्वैंट्स की विषाक्तता के स्तर के अनुसार, एल्केड को 3 समूहों में विभाजित किया जा सकता है:
- सबसे कम विषैला (MPC=300-1000 mg/m3) – एथिल ईथर, अल्कोहल, गैसोलीन;
- मध्यम विषाक्तता (एमपीसी=100-200 मिलीग्राम/एम3) – एसीटोन, ब्यूटाइल ईथर;
- अत्यधिक विषैला (MPC=20-50 mg/m3) – एथिलीन ग्लाइकॉल, बेंजीन।
विदेश में, कोटिंग्स के उत्पादन की पर्यावरण मित्रता के लिए उच्च आवश्यकताएं हैं, इसलिए, वर्तमान में शुष्क पदार्थ और जल-जनित रचनाओं की उच्च सामग्री वाली सामग्री बनाने के लिए काम चल रहा है। हालांकि, कार्बनिक सॉल्वैंट्स के साथ एल्केड रेजिन अभी भी प्रसंस्करण गुणों में पानी में घुलनशील रेजिन से बेहतर प्रदर्शन करते हैं।
