Со времени первых живописных шедевров, написанных красками из смолы, яичного белка, угля и растертых минералов прошло более десятка тысяч лет. У современных красок и растворителей есть интересная особенность – сырьем для них служат технические газы, в частности известный каждому человеку пропан.
Основа всех красок, лаков и эмалей состоит из связующего пленкообразующего вещества и растворителя. Для придания цвета в основу добавляется красящий пигмент.
Пропан и его уникальные возможности
Пропан является одной из составляющих природного нефтяного газа. В чистом виде он впервые был выделен в 1910 году талантливым химиком Уолтером Снеллингом. Пропан, как органический углеводород, способен вступать в большое количество реакций, благодаря которым получаются ценнейшие реагенты и растворители. В лакокрасочной промышленности этот газ начал использоваться в середине 20 века, в период развития нефтехимической отрасли.
В это время появились новые пленкообразующие материалы: нитроцеллюлоза, акрил, перхлорвинил и т.д. Сильно расширился и круг растворителей – составы начали использоваться не только для доведения красок и пленкообразующих веществ до нужной консистенции, но и для улучшения проникающих способностей красящего состава.
Самое широкое применение получила реакция окисления пропана. Это термодинамический процесс, в котором пропан нагревается до 200 °C в присутствии особого катализатора, который не допускает сгорания газа. При окислении пропана образуются уксусный альдегид, а повышение давления в процессе окисления способствует образованию изопропилового спирта.
Изопропиловый спирт массово используется для производства ацетона. Широко применяется в качестве растворителя в лакокрасочной промышленности. Является вспомогательным растворителем ацетилцеллюлозы, нитроцеллюлозы, этилцеллюлозы, нитролаков. Обладает высокой растворимостью по отношению к эфирным маслам, некоторым синтетическим смолам, эфирам, алкалоидам. Производные уксусного альдегида, к примеру, этилацетат применяются как растворители нитроцеллюлозы, ацетилцеллюлозы, пигментов, красок, мастик, полиэфирных и поливинилацетатных лаков.
Для пропана характерна реакция замещения. В поток пропана, пропущенного через реактор, впрыскивается в нескольких точках 75% азотная кислота. Процесс нитрования происходит при давлении 7 атм и температуре 450°С. Результатами реакции являются 1- и 2-нитропропан, нитрометан и нитроэтан. 1-нитропропан является растворителем для многих красок и виниловых смол, а также сырьем для синтеза синтетических смол и красок. Основное применение нитрометан нашел в качестве растворителя эфироцеллюлозных лаков и виниловых полимеров. Нитроэтан растворяет органические воски, смолы и жиры, которые используются в производстве покрытий и красок.
При дегидрировании пропана, который осуществляется его нагреванием до 600°С в присутствии алюмохромных катализаторов, образуется пропилен – сырье для получения полипропилена. Полипропилен используется в качестве термопластичного пленкообразующего состава в порошковых красках.
Пропилен также можно получить в результате реакции разложения пропана, который происходит при сильном его нагревании без доступа воздуха. Этот процесс называется пиролизом.
Стоит отметить еще один способ применения пропана в лакокрасочном производстве. В последнее время невероятную популярность приобрела порошковая окраска. Ведь главными его достоинствами являются высококачественные защитные и защитно-декоративные свойства, а также экологически чистая технология работ. Покрытия получаются очень прочными, долговечными.
Порошковое окрашивание может производиться несколькими способами. Один из них – с помощью пламени. Порошок из термопластика плавится под воздействием сжатого воздуха и пропускается через горящий пропан. Расплавленные частички краски формируют на окрашиваемой поверхности прочный слой. Данный метод подходит для окраски большинства материалов – оцинкованных поверхностей, алюминиевых профилей, кованых изделий, древесины, каучука и камня.
Плюсы применения пропана
Пропан играет ключевую роль в лакокрасочной промышленности из-за своей низкой стоимости. Из него выгодно получать различные производные вещества. Он окисляется при более низких температурах, чем метан и этан. К тому же, пропан легче отделить от газообразных продуктов окисления. А это очень важно, ведь, как правило, окисление проводят при избытке углеводорода, который затем обратно возвращают в процесс.
Интересные факты про пропан
Производное пропана ди-(2-тетрагидрокси) пропан используется в качестве активного реагента. Он в несколько раз увеличивает скорость снятия лака или краски с поверхности металла.
Пропиленгликоль, синтезируемый из пропана, обладает замечательной способностью легко впитывать воду. Он безопасен для вдыхания, практически не токсичен и является хорошим растворителем даже для тех веществ, которые не растворимы в воде. Особенностью пропиленгликоля является его низкое испарение, что улучшает свойства краски и увеличивает промежуток времени, за который состав остается пригодным для качественного нанесения кистью.
Из синтетического уксусного альдегида, который получают в результате реакции окисления пропана, синтезируют хлоруксусную кислоту – сырье для производства пигмента индиго. Что интересно, в конце 19 века химический концерн БАСФ затратила рекордную сумму – 3 млн марок на разработку экономически выгодного синтеза индиго.
Из пропана получают акриловую кислоту, которую используют при изготовлении акриловых эмульсий для лакокрасочных материалов. Акриловые краски примечательны тем, что могут быть разбавлены водой, как и другие воднодисперсные краски, колероваться водными пигментными составами, но высыхают очень быстро и после высыхания становятся стойкими к воздействию воды. В этом их основное преимущество.
Любые технические газы: кислород, пропан, гелий, азот, аргон и другие, а также их смеси вы можете приобрести в компании «ДиПи Эйр Газ», которая давно зарекомендовала себя на этом рынке Украины. Вся продукция проходит беспрецедентный контроль качества, в строгом соответствии с требованиями ГОСТ. Жидкие газы и смеси предоставляется в надежных и безопасных баллонах необходимой емкости, отвечающих установленным нормам и стандартам.
Подробнее с техническими характеристиками продукта вы можете ознакомиться здесь.
