З часу перших мальовничих шедеврів, написаних фарбами зі смоли, яєчного білка, вугілля і розтертих мінералів пройшло більше десятка тисяч років. Сучасні фарби та розчинники мають цікаву особливість – сировиною для них служать технічні гази, зокрема відома кожній людині пропан.
Основа всіх фарб, лаків та емалей складається з сполучної плівкоутворювальної речовини та розчинника. Для додання кольору в основу додається пігмент, що фарбує.
Пропан та його унікальні можливості
Пропан є однією із складових природного нафтового газу. У чистому вигляді він уперше був виділений у 1910 році талановитим хіміком Уолтером Снеллінгом. Пропан, як органічний вуглеводень, здатний вступати у велику кількість реакцій, завдяки яким виходять найцінніші реагенти та розчинники. У лакофарбовій промисловості цей газ почав використовуватись у середині 20 століття, у період розвитку нафтохімічної галузі.
У цей час з’явилися нові плівкоутворювальні матеріали: нітроцелюлоза, акрил, перхлорвініл тощо. Сильно розширилося і коло розчинників – склади почали використовуватися не тільки для доведення фарб і плівкоутворювальних речовин до потрібної консистенції, але і для поліпшення проникних здібностей фарбуючого складу.
Найширше застосування отримала реакція окислення пропану. Це термодинамічний процес, у якому пропан нагрівається до 200 °C у присутності особливого каталізатора, який не допускає згоряння газу. При окисленні пропану утворюються оцтовий альдегід, а підвищення тиску в процесі окислення сприяє утворенню ізопропілового спирту.
Ізопропіловий спирт масово використовується для виробництва ацетону. Широко застосовується як розчинник у лакофарбовій промисловості. Є допоміжним розчинником ацетилцелюлози, нітроцелюлози, етилцелюлози, нітролаків. Має високу розчинність по відношенню до ефірних олій, деяких синтетичних смол, ефірів, алкалоїдів. Похідні оцтового альдегіду, наприклад, етилацетат застосовуються як розчинники нітроцелюлози, ацетилцелюлози, пігментів, фарб, мастик, поліефірних та полівінілацетатних лаків.
Для пропану характерна реакція заміщення. У потік пропану, пропущеного через реактор, упорскується в декількох точках 75% азотна кислота. Процес нітрування відбувається при тиску 7 атм та температурі 450°С. Результатами реакції є 1- та 2-нітропропан, нітрометан та нітроетан. 1-нітропропан є розчинником для багатьох фарб та вінілових смол, а також сировиною для синтезу синтетичних смол та фарб. Основне застосування нітрометан знайшов як розчинник ефіроцелюлозних лаків та вінілових полімерів. Нітроетан розчиняє органічні воски, смоли та жири, які використовуються у виробництві покриттів та фарб.
При дегідруванні пропану, який здійснюється його нагріванням до 600°С у присутності алюмохромних каталізаторів, утворюється пропілен – сировина для одержання поліпропілену. Поліпропілен використовується як термопластичний плівкоутворювальний склад у порошкових фарбах.
Пропілен також можна отримати в результаті реакції розкладання пропану, який відбувається при сильному нагріванні його без доступу повітря. Цей процес називається піролізом.
Варто відзначити ще один спосіб застосування пропану в лакофарбовому виробництві. Останнім часом неймовірну популярність набуло порошкове забарвлення. Адже головними його перевагами є високоякісні захисні та захисно-декоративні властивості, а також екологічно чиста технологія робіт. Покриття виходять дуже міцними, довговічними.
Порошкове фарбування може здійснюватися кількома способами. Один із них – за допомогою полум’я. Порошок з термопластика плавиться під впливом стисненого повітря і пропускається через пропан, що горить. Розплавлені частинки фарби формують на поверхні, що фарбується, міцний шар. Даний метод підходить для фарбування більшості матеріалів – оцинкованих поверхонь, алюмінієвих профілів, кованих виробів, деревини, каучуку та каменю.
Плюси застосування пропану
Пропан відіграє ключову роль у лакофарбовій промисловості через свою низьку вартість. З нього вигідно одержувати різні похідні речовини. Він окислюється при нижчих температурах, ніж метан та етан. До того ж пропан легше відокремити від газоподібних продуктів окислення. А це дуже важливо, адже зазвичай окислення проводять при надлишку вуглеводню, який потім назад повертають у процес.
Цікаві факти про пропан
Похідне пропану ді-(2-тетрагідрокси) пропан використовується як активний реагент. Він у декілька разів збільшує швидкість зняття лаку чи фарби з поверхні металу.
Пропіленгліколь, що синтезується з пропану, має чудову здатність легко вбирати воду. Він безпечний для вдихання, практично не токсичний і є добрим розчинником навіть для тих речовин, які не розчиняються у воді. Особливістю пропіленгліколю є його низьке випаровування, що покращує властивості фарби та збільшує проміжок часу, за який склад залишається придатним для якісного нанесення пензлем.
З синтетичного оцтового альдегіду, який одержують внаслідок реакції окислення пропану, синтезують хлороцтову кислоту – сировину для пігменту індиго. Що цікаво, наприкінці 19 століття хімічний концерн БАСФ витратила рекордну суму – 3 млн. марок на розробку економічно вигідного синтезу індиго.
З пропану одержують акрилову кислоту, яку використовують при виготовленні акрилових емульсій для лакофарбових матеріалів. Акрилові фарби примітні тим, що можуть бути розбавлені водою, як і інші воднодисперсні фарби, забарвлюватися водними пігментними складами, але висихають дуже швидко і після висихання стають стійкими до впливу води. У цьому їхня основна перевага.
Будь-які технічні гази: кисень, пропан, гелій, азот, аргон та інші, а також їх суміші ви можете придбати в компанії ДіПі Ейр Газ, яка давно зарекомендувала себе на цьому ринку України. Вся продукція проходить безпрецедентний контроль якості, у суворій відповідності до вимог ГОСТ. Рідкі гази та суміші надаються в надійних та безпечних балонах необхідної ємності, що відповідають встановленим нормам та стандартам.
Докладніше з технічними характеристиками продукту ви можете ознайомитися тут .
