Химическая энциклопедия

СИККАТИВЫ , в-ва, ускоряющие пленкообразование (высыхание, отверждение) лакокрасочных материалов. С.-катализаторы жидкофазной радикальной полимеризации кислородом воздуха остатков ненасыщ. жирных к-т в олифах, масляных лаках и красках, алкидных и др. смолах.

В качестве С. обычно используют р-римые в масле и орг. р-рителях соединения нек-рых переходных и непереходных металлов-гл. обр. соли монокарбоновых к-т (мыла) общей ф-лы (RCOO)_xM, где М-Со, Mn, V, Fe, Pb, Zn, Zr, Се и др. в низшей степени окисления, R-алифатич. или алицик-лич. заместитель, х-степень окисления металла. Наиб. распространены мыла 2-этилгексановой и 2-этилгептановой, нафтеновых, синтетич. жирных (фракция С₇-С₉) к-т, высших карбоновых к-т изостроения; реже применяют мыла насыщ. к-т растит. масел, таллового масла (таллаты), канифоли (резинаты). Соли ненасыщ. к-т склонны к окислению при хранении, что приводит к снижению активности и ухудшению р-римости С. на их основе. Перспективны Со-, Рb-и Mn-соли алифатич. сульфокислот и моноэфиров дикарбо-новых к-т.

Кроме мыл в качестве С. могут быть использованы др. металлсодержащие комплексы - хелаты, металлоцены, карбонильные комплексы, ацетилацетонаты, производные фе-нантролина, а также нек-рые орг. соед., не содержащие металла, напр. диарилхиноксалины, диарилфеназины.

В пром-сти С. выпускают гл. обр. в виде р-ров в летучих орг. р-рителях (уайт-спирите, изопропиловом спирте, легких парафинах), что обусловлено удобством их дозировки и легкостью смешения с др. компонентами лаков и красок; иногда выпускают в виде паст и порошков.

С. способствуют переносу (транспорту) О₂ воздуха в пленкообразователь; при этом О₂ взаимод. с метиленовыми группами, находящимися в a-положении к двойным связям ненасыщ. к-т, с образованием гидропероксидов ROOH. В этом процессе активны соли переходных (Со, Мn) и непереходных (Рb, Са) металлов (менее активны Ni и Сu). На стадии инициирования радикальной полимеризации переходные металлы участвуют в распаде гидропероксидов с образованием радикалов; при этом имеет место окислит.-восстановит. система:

(М-катион металла в С., n-низшая степень окисления металла, n + p-степень окисления металла после р-ции). Наиб. активность проявляют металлы с высокими значениями окислит.-восстановит. потенциала (Со, Мh). Непереходные металлы на стадии инициирования обладают в осн. промотирующим действием.

В зависимости от активности металла на стадии образования гидропероксидных групп и при их дальнейшем распаде требуется разл. кол-во металла в С. Так, в присут. 0,03% Со (в расчете на массу пленкообразователя) скорость распада ROOH высока, индукц. период полимеризации практически отсутствует; введение же 0,15% М способствует аналогичному инициированию, но при значительно более высоком индукц. периоде.

В пром-сти С. получают двумя способами. Наиб. распространен способ осаждения, основанный на обменной р-ции, протекающей в водном р-ре между солью металла (сульфат, нитрат, ацетат, карбонат) и щелочным мылом соответствующей к-ты. Способ не требует нагрева до высокой т-ры и приводит к образованию С. высокого качества; недостаток-наличие в сточных водах примесей щелочных и тяжелых металлов. Др. способ произ-ва-сплавление оксидов, гидроксидов или солей (карбонатов, ацетатов) металла с к-тами при 320-360 °С иногда в присут. р-рителя, что позволяет удалять реакц. воду в виде азеотропной смеси. С. получают также непосредств. растворением тонкоизмельченных металлов в нагретых к-тах, а также электрохим. методом.

В лакокрасочные материалы С. обычно вводят в виде двух- или трехкомпонентных смесей, содержащих соль переходного (Со, Мn, V и др.) и непереходного (Рb, Са и др.) металла. Кол-во вводимого металла определяется его активностью, а подбор комбинаций металлов-их синергетич. действием. Наиб. распространены системы Co-Pb, Co-Zn, Mn-Pb, Mn-Zn, Co-Zr, Mn-Zr, Pb-Mn-Co, Co-Mn-Zn, Co-Mn-Pb.

Помимо каталитич. действия С. улучшают мех. и защитные св-ва покрытия, увеличивают их гидрофобность и кор-розионностойкость, являются пластификаторами и модификаторами. С. на основе Со в сочетании со щелочными мылами обеспечивают отверждение водоразбавляемых лакокрасочных материалов. Нек-рые соед.-шиффовы основания, амины, азины, гидразин, NH₃ и др. - промотируют действие С.

Лит.: Skalsky J., "Progr. Org. Coat.", 1976, № 4, p. 137-60; Bove D. J., "Polymer paint color J.", 1985, v. 176, p. 4136; Cohen L. В., Eichentorp S., "Farbe und Lack", 1988, Bd 94, № 10, S. 816-20. Б.Р. Лившиц.