Сиккативы: характеристики и сфера применения

Различные добавки и наполнители позволяют менять характеристики красок, что дает производителям возможность делать разные рецептуры исходя из условий и области применения. Сиккативы являются веществами, ускоряющими химическое отвердевание маслосодержащих пленкообразователей.

Сиккативы – активные катализаторы процесса при образовании пленки материалов, в основе которых связующие компоненты, высыхающие при окислении кислорода. Сегодня эти катализаторы представлены карбоновыми мылами.

Сиккативы нашли применение еще 4500 лет назад в Египте, когда для быстрого высыхания поверхности использовали природные компоненты или металлы.

Формирование пленки в процессе окисления кислородом воздуха происходит в несколько этапов:

• перенасыщение окрашенной поверхности кислородом;
• образование пероксидов;
• расщепление пероксидов и образование свободных радикалов;
• образование полимеров связующих компонентов.

В окислительно-восстановительной реакции металлы переносят кислород и запускают процессы образования пероксидов, перемещая молекулы кислорода к двойным связям пленкообразователя. Эти же металлы способствуют в дальнейшем расщеплению пероксидов и образованию свободных радикалов.

Современные изготовители производят катализаторы по ГОСТ 1003 73 в виде растворов в таких растворителях, как изопропилен, легкие парафины и уайт-спирит, что позволяет легко смешивать их с лакокрасочными материалами.

По содержанию металлов бывает несколько видов сиккативов.

• Кобальтовые катализаторы наиболее известны и эффективны. Но использование в качестве сиккативов кобальта без добавок приводит к образованию шагрени, формированию неплотной пленки, вследствие чего чаще всего этот компонент используется только в сочетании с магнием, свинцом, цирконием, кальцием. Но также кобальт имеет свойство увеличивать свою вязкость в сочетании с неразбавленным связующим. Положительное качество кобальта заключается в том, что он позволяет получить белую поверхность, поскольку его настоящий голубой оттенок устраняет желтизну связующих компонентов и увеличивает белизну пленкообразующих.

• Марганцевые катализаторы также являются широко применяемыми сиккативами, но их действие не столь эффективно, чем у кобальта. Но при использовании их при минусовых температурах получается лучший результат. И также марганцевые сиккативы образуют шагрени при повышенном уровне влаги. Основной недостаток марганца – изменение цвета поверхности после нанесения состава. Поэтому его используют в тех местах, где изменение оттенка не имеет значения.
• Кальциевые катализаторы считаются малоэффективными, но совместно с активными металлами их польза увеличивается в несколько раз. Наиболее эффективен кальций в сочетании с кобальтом при высоком уровне влаги или минусовой температуре. Несмотря на существенный недостаток кальциевый сиккатив является наиболее часто применяемым.

• Сиккативы на основе свинца не активны, поэтому часто применяются в сочетании с активными катализаторами: это могут быть октанат железа, медный купорос. Самым важным преимуществом свинца перед другими сиккативами считается ускорение формирования пленки по всей толщине поверхности покрытия. Но есть и существенный недостаток свинцовых катализаторов – токсичность, ограниченная растворимость, однометальные соединения плохо совместимы с ними, в результате чего их применение в настоящее время крайне не рекомендуется.
• Цинковые сиккативы в процессе формирования пленкообразующих поддерживают «открытую пленку», предотвращают шагрени, являются высокоэффективными агентами. Данный катализатор можно вводить в краску в больших дозах, так как не происходит изменение оттенка покрытия. Во время описания этого катализатора не стоит забывать, что он стабилизирует другие катализаторы, увеличивает прочность и блеск покрытия.
• Циркониевые катализаторы замещают свинцовые сиккативы. Обладают следующими преимуществами перед другими агентами: низкая цветность, устойчивость к пожелтению поверхности и большой срок годности.

• Сиккативы ванадия обеспечивают хорошую сушку поверхностного и внутреннего покрытия. Улучшение сушки проявляется особенно в сочетании ванадия с цинком, цирконием и стронцием. Однако из-за высокой стоимости и темного цвета он предназначен для поверхностей специального назначения.
• Катализаторы железа лучше всех обеспечивают ускоренное высыхание покрытия по всей толщине покрытия. Невысокую активность железо проявляет при обычной температуре, а при высокой – его эффективность резко повышается. Так как этот сиккатив обладает темным оттенком, что вызывает желтизну покрытия, поэтому он используется для окрашенных поверхностей.

По способу получения сиккативы делятся на два вида.

Их получают в результате термической обработки масел и смол с последующей их плавкой с металлами. Самый распространенный плавленый катализатор – ЖК 1, который состоит из нескольких металлов с различными валентностями в составе жирных кислот. Сиккатив применяется для алкидных материалов, а также для масла льна.

ЖК 1 – прозрачная жидкая смесь с долей нелетучих компонентов до 25%.

Срок годности составляет полгода, по истечении которого сиккатив не рекомендуется использовать.

Получают в результате химической реакции металлов с кислотами солей. Такие сиккативы имеют одно важное преимущество перед плавлеными – постоянное содержание активных металлов. Широко применяемым осажденным сиккативом является НФ 1, который добавляют в алкидные и масляные составы, олифы и лак. Внешне имеют вид прозрачной однородной смеси без всяких примесей.

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.

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.

Сиккативы добавляют в лакокрасочные изделия на основе масел, различных смол, масляных красок для ускоренного высыхания последних, а также для водных систем. При введении определенного количества катализатора эти материалы будут сохнуть с наибольшей скоростью. Необходимое количество сиккатива обычно указывается на этикетке упаковки или в инструкции по применению смеси.

Избыток катализатора может привести к обратному эффекту: замедленному процессу сушки.

На сегодняшний день производители промышленных катализаторов выпускают составы, уже готовые к использованию. В отличие от домашних катализаторов они обладают рядом преимуществ: хорошим качеством, оптимальным соотношением различных металлов.

Среди зарубежных производителей сиккативов можно выделить компанию Octa Soligen. Важно заметить, что многие европейские производители лакокрасочных материалов в составе своей продукции используют сиккативы Octa Soligen.

Столь широкое распространение данных катализаторов обуславливается высокой экономичностью.

Отечественный производитель «БалтХим» не менее популярен химическим сырьем собственного производства. Он предлагает катализаторы высочайшего качества с хорошими характеристиками по времени высыхания.

Сиккативы «БалтХим» используются как вспомогательные вещества в составе:

• масляных красок и органических эмалей;
• лаков всех типов.

Более подробно о сиккативах узнаете из следующего видео.