РАСТИТЕЛЬНЫЕ МАСЛА

Основными пленкообразующими компонентами масляных художественных красок являются растительные масла, получаемые при переработке семян некоторых растений. Основой всех растительных масел являются глицериды жирных кислот (94—98 %), свободные насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты (1—2 %), неомыляющиеся (0,5—1 %) и белковые вещества (0,5 %).

Содержание в масле ненасыщенных жирных кислот характеризуется йодным числом, показывающим, какое количество йода (%) может присоединить к себе масло из специально приготовленного раствора. Чем выше показатель йодного числа, тем лучше способность к пленкообразованию и короче срок высыхания.

Показатель йодного числа в растительных маслах

v Тунговое 150—176

v Льняное 170—200

v Конопляное 160—175

v Подсолнечное 119—144

v Рыжиковое 133—155

v Соевое 138—144

v Маковое 131 — 143

v Кукурузное 111 — 131

v Хлопковое 101 — 116

v Касторовое 82—86

Масла с повышенным содержанием ненасыщенных кислот образуют пленки, склонные под воздействием агрессивной среды к изменению цвета (пожелтению) и потере прозрачности (помутнению).

Масла нерастворимы в воде и спирте (за исключением касторового), но хорошо растворимы в органических растворителях.

Характерной особенностью растительных масел является их способность к полимеризации, т. е. к уплотнению при температуре нагревания до 280—300 °С без доступа воздуха. В результате полимеризации масла значительно улучшают свои физико-химические свойства: быстрее высыхают, повышается их прочность и эластичность

Получение масел. В настоящее время масла из семян или из плодов деревьев получают в результате холодного или горячего прессования, а также экстракцией растворителями.

При первом способе очищенные от оболочки и измельченные семена (мятка) подвергают прессованию без дополнительного подогрева.

Получение масел вторым способом заключается в подогреве и увлажнении мятки в пропиточно-увлажнительном шнеке с последующей термообработкой при температуре 75—80 °С в жаровне пресс-форм. Одновременно выполняется отжим масла из полученной таким образом мезги.

Экстракционный способ получения масла сводится к экстрагированию масла из предварительно очищенных и измельченных растворителем (бензином или нефтяными углеводородами с температурой кипения 60—80 °С) семян, после чего удаляют растворитель из обезжиренного остатка в шнековом испарителе.

Масла, полученные первым способом, отличаются от последних значительно меньшим содержанием белковых и красящих веществ, что объясняет их более светлый цвет и использование главным образом для приготовления художественных масляных красок.

Улучшения качества получаемых масел можно добиться применяя для удаления из них нежировых примесей, красящих и белковых веществ, различные методы очистки.

Отстаивание. Полученное растительное масло помещают в специальные отстойники при 35—40 °С. При этом механические примеси выпадают в осадок через 5 суток и более. При более длительном отстаивании, примерно в течение одного года, в осадок выпадают и белковые вещества. В настоящее время этот метод почти не применяется из-за длительности процесса.

Гидратация. Этот метод предусматривает обработку масла водой. В результате происходит набухание и выпадение из масла нежировых примесей в виде хлопьев. Для получения высокого качества продукции процесс очистки производят при температуре 40—70 °С, количество добавляемой воды — от 1 до 10 %.

Кислотная рафинация. В основе этого метода очистки лежит взаимодействие кислот (серной, соляной и др.) с примесями масла, в результате чего образуется осадок в виде слизистых и нежировых веществ. Протекание процесса очистки желательно при температуре не более 30 0 С и тщательном перемешивании.

Цвет и прозрачность масел зависят от способа их получения, очистки, а также в значительной степени и от их состава. Лучшими в этом отношении являются масла холодного прессования. В зависимости от способности образовывать после высыхания пленку, представляющую собой продукт окисления масла, масла делятся на четыре группы.

Первую группу составляют масла типа льняного. Сравнительно быстро высыхая, они образуют твердую, эластичную, прочную, нерастворимую в органических растворителях пленку. К этой группе масел относятся льняное, ореховое, конопляное, тунговое и др.

Льняное масло. Это быстровысыхающее масло, от светло-желтого до коричневого цвета. Срок высыхания на воздухе (образование пленки) при температуре (20±2) °С без добавления сиккатива — 6—9 сут.

Льняное масло служит эталоном. В сравнении с ним рассматриваются различные свойства и характеристики других видов масел. Этим и объясняется широкое применение его для получения красочных составов.

Для улучшения качества льняного масла его подвергают одному из видов обработки:

полимеризации (см .выше);

оксидированию — термической обработке при температуре 110—140°С с продувкой воздухом (уплотнение протекает значительно быстрее, но качество получаемого масла хуже);

эпоксидированию — обработке масла при температуре 80 °С в среде ароматического растворителя (толуола, ксилола, надуксусной или надмуравьиной кислоты).

Очищенное льняное масло применяется для живописных работ, а обычное — для приготовления олиф, алкидных и других маслосодержащих смол. Жирные кислоты льняного масла также широко применяются для получения синтетических пленкообразующих (алкидных, уралкидных, эпоксиэфирных, низкомолекулярных полиамидных).

Ореховое масло. Это масло светло-желтого цвета. Срок высыхания сырого масла на воздухе 8—12 сут. Образовавшаяся при этом пленка плавится при температуре 118°С. Для предотвращения этого масло полимеризуют. Применяют в лакокрасочной промышленности для приготовления художественных красок и получения олиф.

Конопляное масло. Имеет светло-коричневый цвет с зеленоватым оттенком. По качеству конопляные масла мало уступают льняным и считаются их заменителями. Хорошо полимеризуется и оксидируется, уплотняясь медленнее льняного.

Тунговое масло. Это масло темно-желтого цвета, с резким неприятным запахом, токсичное. Высыхает на воздухе при температуре (20±2) °С без добавления сиккатива за 2—4 сут, т. е. значительно быстрее льняного, образуя твердую матовую пленку с «морозным узором», устранить который можно предварительной термической обработкой его при температуре 120 °С, а также с помощью добавок льняного или другого масла.

При этом отвердение происходит от подложки к поверхности. Пленка под воздействием воздуха приобретает хрупкость. После полимеризации тунговое масло образует твердые, глянцевые пленки с повышенной (относительно других масляных пленок) стойкостью к воздействию воды, щелочей и растворителей. В чистом виде в лакокрасочной промышленности не используется. Для получения алкидных смол и олиф его предварительно смешивают с льняным.

Вторую группу представляют масла типа макового. Способность их к образованию пленок значительно ниже, чем масел первой группы: более длительные сроки высыхания, образовавшаяся пленка частично растворима в органических растворителях, при высоких температурах ра-мягчается и плавится.

К этой группе масел относится маковое, подсолнечное, соевое и др. Маковое масло. Бесцветное или бледно-желтое масло. Относится к типу полувысыхающих. Образует не склонные к пожелтению покрытия, которые, однако, обладают сравнительно низкой эластичностью и прочностью. Используют в производстве художественных красок, а в смеси с высыхающими маслами — для получения олиф.

Подсолнечное масло. Это масло от светло-желтого до темно-желтого цвета. Высокое содержание кислот (олеиновой и линоленовой) обусловливает низкую способность к высыханию и образованию пленок, плавящихся при температуре 85—90 °С. В лакокрасочной промышленности в чистом виде не используется. Для приготовления олиф, алкидных смол и других маслосодержащих пленкообразующих его смешивают с льняным маслом.

Третью группу составляют масла типа оливкового. Они полностью не высыхают.

Кедровое масло. Это масло светло-желтого цвета. Растворимо в ацетоне, амиловом спирте, петролейном эфире, а при нагревании в этиловом спирте и бензоле. Кедровое масло (рафинированное) применяют для получения алкидных смол. Для получения олиф его смешивают с одним из видов высыхающих масел.

Четвертую группу составляют масла типа касторового. Они не высыхают и не образуют пленки.

Касторовое масло. Бесцветные или светло-желтые масла. Относятся к группе невысыхающих. Характерная особенность — повышенная вязкость. Растворяются в этиловом спирте и не растворяются в углеводородах. Основное применение — в качестве пластификатора для нитрата целлюлозы. В результате дегидратации эти масла приобретают способность к высыханию на воздухе.