Что такое растворитель примеры
Применение растворителей
Содержание статьи
Все лакокрасочные материалы принято делить на основные, промежуточные и прочие. Представители промежуточной категории – разбавители и растворители. Растворители принято использовать на разных стадиях лакокрасочной индустрии. Например, они служат в лакокрасочном производстве и необходимы в качестве регулятора вязкости.
Качественные растворители лакокрасочных материалов обладают следующими качествами: инертность (они не вступают в реакцию с лакокрасочными материалами), летучесть (для полного испарения в процессе высыхания лакокрасочного слоя).
По степени активности растворители разделяют на три группы:
Являются органикой в чистом виде, используются для растворения пленок или же приготовления различных смесей.
Виды растворителей
Уайт-спирит
Уайт-спиритБензин-растворитель – продукт перегонки нефти. Его физические характеристики таковы: прозрачная бесцветная жидкость. Область назначения: растворение нитрокрасок и некоторых видов смол, а также масляных красок. В случае с красками и лаками дозировку уайт-спирита необходимо ограничивать до 10 % от общей массы лакокрасочного материала.
Скипидар
Бесцветная, часто прозрачная, иногда с красноватым или темно-красным оттенком жидкость, которую принято применять в разбавлении красок и ускорения высыхания лакокрасочного покрытия. Скипидар в основном используют для разбавления масляных красок. Если выбирать между очищенным и неочищенным скипидаром, то для покраски поверхностей стоит обратить внимание на очищенный скипидар.
Скипидар легко воспламеняется. Древесный (неочищенный) скипидар получают путем сухой перегонки древесины; живичный скипидар – посредство разгонки смолы хвойных пород Первый должен пройти дополнительную переработку, благодаря которой содержащиеся в древесном скипидаре окрашивающие компоненты исчезнут из состава растворителя.
Чтобы понять, устраивает ли Вас качество скипидара, необходимо смешать в равных пропорциях олифу и скипидара на поверхность. Если спустя сутки на лакокрасочном покрытии осталась прочная пленка, качество растворителя несомненно.
Живичный скипидар, или, как его ещё называют, терпентиновое масло, более экологичен в отличие от древесного: его отличает более спокойный запах и легкость.
Скипидар также используют для обезжиривания покрытий, несмотря на дороговизну данного растворителя, которое оправдано высоким качеством рабочего материала.
Ацетон, амилацетат, этилацетат
Растворители, которые используют в случае с нитрокрасками. Так как эти вещества достаточно легко смешиваются с водой, необходимо следить за тем, чтобы она не попала в них: это может вызвать побеление прозрачной пленки. Если же добавить в состав этих веществ растворители бутилового спирта, то блеск лаковой пленки значительно улучшится.
Сольвент
Ккаменноугольный технический представляет собой смесь ароматических углеводородов, которые получают в коксохимическом производстве в процессе ректификации очищенных фракций сырого бензола. Физические характеристика растворителя: представляет собой прозрачную бесцветную жидкость, он выпускается трех марок – А, Б, В, которые различаются между собой следующими параметрами: температурой кипения, плотностью, малыми колебаниями содержания в составе таких химических веществ, как сера и фенолы.
Сольвент является высококачественный растворителем красок, однако за счет своей токсичности, сольвент не столь популярен, в отличие от скипидара. Сольвент применяют лишь для разведения пентафталевых и глифталевых красок.
Дихлорэтан
Следующий растворитель, о котором необходимо упомянуть. Эта бесцветная слабовоспламеняемая жидкость, обладающая запахом хлороформа, также имеет склонность желтеть из-за воздействия солнечных лучей. Меры предосторожности при использовании данного разбавителей: обязательное условие при работе с этим веществом – использование резиновых перчаток, так как разбавитель за счет специфики химического состава может значительно повлиять на кожу Ваших рук.
Сиккативы
Это специальные добавки, которые способствуют повышению декоративности, а также водостойкости уже готового состава красителя. Помимо этого, они позволяют существенно снизить количество времени, требующегося для высыхания масляных красок, лаков, олиф, а также масел. Однако эти добавки обладают довольно серьезным недостатком: при их использовании лакокрасочное покрытие становится чрезвычайно хрупким, в связи с чем рекомендовано при возможности обходиться без их применения при обработке поверхности.
Идеальными растворителями для некоторых видов смол являются такие вещества, как бензин и керосин. Их также используют в мытье рук, испачканных в краске, а также при очищении рабочих инструментов.
Растворители и разбавители
Отличие растворителей и разбавителей
Отличие растворителей и разбавителейТак, растворитель Р-4 (содержит ацетон и толуол) подходит для растворения и разбавления алкидных лакокрасочных материалов,эмалей на основе хлорированных полимеров.
Водные лакокрасочные материалы можно разбавлять исключительно водой. Также нужно помнить, что воду необходимо лить постепенно и в очень небольших дозах, иначе вязкость снизится слишком сильно.
Характеристики растворителя 646
Среди мастеров из растворителей наиболее знаменит растворитель 646 (Р-646).
Впервые он был изготовлен в XX веке. Вначале его использовали для разбавления нитролаков, нитроэмалей, его универсальность была обнаружена значительно позже, и он стал использоваться в разбавлении лакокрасочных средств до рабочей вязкости, в процедуре очистки малярного оборудования и рабочего инструмента. Множество компонентов, входящих в состав данного растворителя, играют значительную роль в возможности растворения большинства органических веществ.
Растворитель 646 – бесцветная/слегка желтоватая жидкость, обладает при этом специфичным запахом. Процентное содержание следующих веществ входит в его состав: толуол (50%), этанол (15%), бутилацетат (10%), бутанол (10%), этилцеллозольв (8%), ацетон (7%).
Растворитель 646 является достаточно сильным растворителем, поэтому при использовании его в качестве рабочего вещества необходимо соблюдать меры безопасности и быть предельно аккуратным при его применении.
После высыхания лакокрасочное покрытие приобретает дополнительный блеск.
Растворитель 649 используется для растворения нитроцеллюлозноглифталевых пленкообразователей.
Выбор разбавителя зависит от рабочей ситуации, основные параметры определения – тип лакокрасочного материала и температуры окружающей среды во время нанесения материала.
Виды разбавителей
S10 Разбавитель для ПЭ материалов
Этот разбавитель применяют для разбавления полиэфирных лаков, чтобы получить нужную вязкость. Является прозрачной и бесцветной жидкостью. Основное достоинство – быстро высыхает.
S12 Разбавитель для НЦ материалов
S30 Разбавитель для красителей
Применяют при разбавлении красителей с целью получить рабочую концентрацию материала.
Физические характеристики: бесцветность, прозрачность. Обладает средней скоростью высыхания.
S50 Разбавитель для ПУ универсальный
Им разбавляют полиуретановые лаки с целью получить рабочую вязкость. Представляет собой прозрачный, бесцветный раствор. По скорости высыхания также занимает среднюю позицию.
Растворители: виды и особенности
Разные лаки и краски используются практически в любой области промышленного производства, при эксплуатации всех видов транспорта, при возведении и эксплуатации зданий, в коммунальном хозяйстве. С их помощью производится окончательная отделка деталей и построек, придается нарядный внешний вид, создается защита от коррозии и других негативных факторов. Необходимы лакокрасочные материалы (ЛКМ) и в быту – практически каждый домашний мастер хотя бы раз что-то красил. Чтобы получить хороший результат от работы, краски перед нанесением обязательно разводят до нужной вязкости. Для этого необходим специальный материал – растворитель. Однако сфера его применения значительно шире, чем просто добавление в краски. Разберемся на знакомом большинству примере с ЛКМ, что такое растворители и какими они бывают.
Что такое растворитель
Растворителем называется отдельное химическое вещество или смесь нескольких продуктов, которые способны взаимодействовать с вязкими густыми жидкостями, пастами и смолами, а также материалами в твердом состоянии, образуя низковязкие текучие однородные растворы. Признак качественного растворителя – в результате его использования получается жидкость без межфазных границ или расслоения. Процессы, происходящие при растворении, достаточно сложны и протекают на молекулярном уровне. Основное отличие их от химической реакции в том, что при растворении не происходит превращения молекул, не образуются новые вещества. Поэтому процесс растворения является обратимым, то есть после высыхания (испарения) растворителя оставшийся на поверхности материал имеет ту же химическую формулу, что и исходное вещество.
На заметку. Процессы, которые происходят при растворении, относятся не к химическим, а к физическим. При этом разрушаются старые водородные связи, соединявшие разные молекулы друг с другом, а химические связи внутри самих молекул не нарушаются. По этой причине разрыва и образования новых водородных связей процесс может сопровождаться общим изменением внутренней энергии системы, что воспринимается как изменение температуры смеси. Причем она может как увеличиваться (эндотермический процесс), так и понижаться (экзотермический).
Технические требования к растворителям
Кроме выполнения своей основной функции – быстро и активно создавать однородную смесь с необходимым материалом, – к веществам, используемым как растворители, предъявляется ряд других требований:
Охрана здоровья и экологическая безопасность. Вещества, предназначенные для применения в домашних условиях или проведения работ вне специально оборудованных цехов, должны оказывать минимальное вредное воздействие на здоровье людей и окружающую природу. Применение высокоактивных токсичных растворителей допускается лишь в промышленных условиях с использованием средств защиты (противогазы, изолирующие костюмы и т. д.) Так, в ряде производств есть необходимость использования растворяющих агентов, имеющих наибольшую активность в сравнении с общедоступными веществами – хлоросодержащую органику (дихлорэтан, хлорбензолы), амилы (гидразин и его органические производные, например, гептил). Обратная сторона их уникальной сольватирующей способности – чрезвычайно высокая токсичность. ПДК некоторых их них намного ниже, чем у признанного эталона ядовитости – синильной кислоты. Поэтому в целях собственной безопасности крайне не рекомендуется приносить с оборонных заводов безымянные растворители для домашнего употребления.
Запах паров. Любой органический растворитель является низкокипящей жидкостью, то есть активно испаряется при комнатной температуре. При этом в помещении накапливается ощутимая концентрация паров, которые могут обладать специфическим запахом. Даже при низкой или умеренной токсичности эти пары раздражающе действуют на слизистые оболочки дыхательных путей, а их запах может ощущаться непереносимым, вызывая психосоматические эффекты удушья. Поэтому в лакокрасочной промышленности предпочтение отдается веществам, не вызывающим подобных эффектов. Не имеют резкого неприятного запаха многие жидкие предельные углеводороды (фракции керосина), а также сложные эфиры – этилацетат, бутилацетат.
На заметку. Амиловый эфир уксусной кислоты (амилацетат) также называется грушевой эссенцией, так как содержится в одноименных фруктовых плодах, придавая им приятный аромат. Кроме пищевого производства и парфюмерии, синтетический амилацетат широко применяется в технике в качестве растворителя различных лаков и красок, обезжиривателя поверхностей.
Потребительские качества. Растворители, используемые в заводской рецептуре красок и лаков, а также при выполнении окрасочных работ, подбираются в соответствии с типом пленкообразующего, что обычно указывается на этикетке. Они должны обеспечить максимально высокое качество высохшей пленки ЛКМ: гладкость поверхности, глянец, механическую целостность и прочность. При этом наносимая краска должна легко растекаться, заполняя небольшие впадины и не создавая рельефных следов от кисти. Также необходима высокая степень сцепления (адгезия) с поверхностью основы. Растворяющий эффект не должен распространяться на материал, на который наносят краску. Так, большинство популярных ЛКМ нельзя наносить на строительные детали из пенопласта, поскольку входящие в их состав активные вещества быстро разрушают структуру пенополистирола и приводят к его порче.
Виды растворителей
Среди огромного числа уже упомянутых и других химикатов, обладающих растворяющей способностью в отношении ЛКМ, не практике используется лишь небольшое число проверенных многолетней практикой веществ и их смесей. Их можно классифицировать по химическому строению.
Неорганические растворители. Наиболее универсальным веществом, способным растворять большинство природных материалов, является обычная вода. Доказательством этому служит состав Мирового океана, в котором в разной концентрации можно обнаружить практически все существующие на планете натуральные элементы, вплоть до ионов тяжелых и драгоценных металлов. Водорастворимые и водно-дисперсионные ЛКМ пользуются популярностью и имеют ряд очевидных преимуществ перед аналогами. Другой пример неорганического состава в лакокраске – кислотные растворители на основе ортофосфорной кислоты. Они применяются в составе пассивирующих антикоррозионных грунтовок типа ВЛ-02 и других на поливинилбутеральных смолах. В отличие от более привычных сильных кислот, такой материал не расщепляет цепочки молекул полимера, а сохраняет их структуру без изменения.
Нефтяные растворители. Большое число веществ, применяемых для растворения красок и прочих органических смол, получают при перегонке нефти. Это различные виды углеводородов:
Согласно отечественному стандарту ГОСТ 26377-84 введена классификация нефтяных растворителей (нефрасов) по их составу. Для маркировки используется литера, обозначающая преимущественное содержание (свыше 50 % массы) определенного типа углеводородов:
Сложные композиции, где ни одна из групп углеводородов не является доминирующей по составу, обозначают литерой С (смешанные).
Пример маркировки нефтяного растворителя. Одним из самых недорогих и распространенных растворителей для лакокраски считают уайт-спирит. За границей известен как Stoddard solvent – растворитель Стоддарта, что нередко встречается на этикетках ЛКМ импортного производства. По номенклатуре ГОСТ он носит наименование нефрас-С4-155/200. Здесь литера С – группа смешанных, цифра 4 – подгруппа содержания ароматических углеводородов 5…25 %, 155 и 200 – диапазон температур дистилляции ( о С).
Другие органические растворители. Кроме получаемых из нефти, для работы с красками и лаками используются и иные органические соединения:
Главное о растворителях: виды, свойства, применение и советы по выбору
Растворителями называют вещества, с помощью которых разнообразные материалы можно перевести в текучее (жидкое) состояние, не изменяя при этом их химической природы. Последнее означает, что все манипуляции, в которых используется растворитель, являются обратимыми. После того как пары растворителя улетучатся, материал вновь обретает исходное состояние. С ним не происходит никаких химических превращений. Самый очевидный и известный каждому пример – обыкновенная вода. Она способна в различной степени растворять большинство существующих на Земле веществ. Подтверждение этому – в составе Мирового океана, где при химическом анализе можно обнаружить почти все представленные в природе элементы и соединения, включая даже ионы драгоценных металлов. Однако в быту и на производстве чаще приходится решать задачу растворения синтетических смол и полимеров. Они в воде не растворяются, поэтому потребуются более активные вещества.
Что происходит при растворении
Хотя химические реакции при растворении не наблюдаются, этот процесс нельзя считать простым. Взаимодействие вещества с растворителем происходит на молекулярном уровне и во многом определяется особенностями их элементарной структуры. При растворении разрушаются связи между отдельными молекулами чистого компонента и проявляются силы взаимодействия их с веществом растворителя. При этом сам характер возникающих взаимодействий во многом зависит от свойств молекул каждого из них. При различном сочетании могут создаваться связи разной природы – ионные, дипольные, водородные. Поэтому подбор наиболее подходящего растворителя для конкретного материала не всегда оказывается простой задачей. Чтобы отчасти помочь потребителям, созданы многокомпонентные смеси. В их состав входит сразу несколько растворителей разной природы. Это повышает универсальность смесей и позволяет усилить достоинства каждого компонента, нивелируя их недостатки.
Для чего нужны растворители
С помощью растворителя можно при обычной комнатной температуре на время придать текучее жидкое состояние разнообразным твердым материалам, смолам, густым пастообразным продуктам. Это определило основные направления применения растворителей как в промышленных целях, так и в быту:
Применение в быту
Промышленное применение растворителей отличается огромным разнообразием. Без них не обойтись при синтезе полимеров, извлечении полезных составляющих из реакционных смесей, множестве других технологических процессов. Даже очистка пищевых продуктов (например, растительных масел) нередко происходит методом экстракции из раствора. Но в условиях дома или небольшой мастерской использование растворителя требуется лишь в нескольких случаях. Среди них можно выделить два основных.
Обезжиривание поверхностей. Часто требуется очистить детали или предметы от жировых пятен, засохших следов и прочих загрязнений, которые не поддаются смыванию водой. Причина понятна – масла и жиры не растворимы в воде, даже если в нее добавить моющее средство. В этих случаях достаточно протереть грязную вещь ветошью, смоченной растворителем, чтобы проблема была решена. Тем же способом готовят деревянные или металлические предметы перед нанесением покрытий или окраской.
Окрасочные работы. Лакокрасочные материалы (эмали, краски, лаки) – самый частый пример жидких синтетических полимеров, которые можно встретить в быту. Растворитель обязательно присутствует в составе самой краски, поэтому он понадобится, чтобы развести до рабочего состояния загустевший материал.
С помощью активного растворителя и долгого перемешивания можно даже восстановить характеристики частично высохшей краски. Промыть после работы инструмент, удалить случайные капли и почистить одежду тоже получится, если использовать растворитель. Важное качество краски, прямо влияющее на результат, – это ее вязкость, от которой зависит, как хорошо материал растекается по поверхности, удерживается на кисти или валике. При пневматическом методе окраски (краскопульт) показатель вязкость должен находиться в довольно узких пределах, что также достигается разбавлением.
Классификация растворителей
Для разделения на группы всех веществ, которые могут быть использованы для растворения, разработано несколько способов классификации: по химическому составу, по активности молекул к водородным связям, по дипольному моменту и т. д. Однако для повседневных нужд достаточно понимать основные способы обозначения. По принадлежности к основным видам химических веществ выделяют неорганические и органические растворители:
Количество отдельных веществ в составе дает основание выделять однокомпонентные и многокомпонентные растворители. Для первых существует уникальная формула и номенклатурное наименование. Вторые являются смесью двух и более жидкостей, не вступающих в реакцию друг с другом. Примеры органических материалов каждой группы:
Что обозначает номер растворителя
Некоторые рецептуры многокомпонентных смесей летучих органических жидкостей приобрели популярность в роли универсальных растворителей благодаря удачному сочетанию характеристик. Они зафиксированы в нормативно-технической документации и рекомендованы к применению. Самые известные составы нормируются специальным стандартом ГОСТ 18188-2020, недавно заменившим аналогичный документ 1972 года. Для обозначения отдельных рецептур использованы условные номера.
Растворитель марки 646. Согласно определению стандарта его назначение – разбавлять нитроцеллюлозные лакокрасочные материалы (ЛКМ), а также другие виды красок и эмалей. В его состав входят:
На практике установлена эффективность при работе с широким спектром пленкообразующих ЛКМ: нитроцеллюлозных НЦ; алкидных ПФ и ГФ; меламидноалкидных МЛ; эпоксидных ЭП; масляных МА и ряда других. Характеризуется сольватирующей активностью выше среднего уровня. Агрессивен в отношении ряда полимеров, поэтому не пригоден при обезжиривании пластмасс. Пары токсичны при длительном вдыхании, могут вызывать изменения в состоянии сознания, отеки дыхательных путей. Благодаря большим объемам производства и популярности относительно недорог.
Растворитель марки 647. По ГОСТу его назначение – разбавление нитроцеллюлозных и других типов ЛКМ при окрашивании легковых автомобилей. На практике востребован для работы не только с красками НЦ, но и алкидами ПФ, ГФ и МЛ, полиуретановыми УР, карбамидными МЧ, перхлорвиниловыми ХВ и некоторыми другими.
В рецептуре отсутствует ацетон, поэтому активность в отношении полимеров у этого растворителя ниже. Его допустимо использовать при обезжиривании и подготовке к окрашиванию деталей из пластмасс. Также с его помощью восстанавливают блеск ранее нанесенных слоев краски, поскольку при протирании материал растворяет тончайший верхний слой покрытия, который заполняет микротрещины и следы выветривания, создавая эффект глянца.
Растворитель марки Р-4. В его состав входит лишь три самых распространенных летучих органических жидкости – ароматический углеводород, кетон и сложный эфир:
Их сочетание проявляет активность в отношении практически всех пленкообразующих смол, из которых сделаны доступные в быту поликонденсационные краски: ПФ, ГФ, МЛ, МЧ, АУ, УР, КО, ФЛ, НЦ, ЭП. Используется он и как разбавитель для полимеризационных ЛКМ марок ХВ, ХС, АС и иных. Повышенная летучесть обеспечивает быстрое высыхание, но и определяет пожароопасность и токсичность паров.
Правила работы с растворителями
Существует несколько важных условий, которые стоит выполнять, работая с растворителем, чтобы не было неприятных последствий.
Правило 1. Все органические растворители очень быстро испаряются, поэтому нельзя работать с ними в закрытом помещении, где нет достаточного воздухообмена. Если нельзя выполнять работу на открытом пространстве, нужно позаботиться о хорошем проветривании.
Правило 2. Практически любой растворитель относится к легковоспламеняющимся веществам, а их пары вообще способны создавать при некоторой концентрации взрывоопасную смесь с воздухом. Поэтому, находясь в зоне окрасочных работ, категорически нельзя курить или использовать открытый огонь. Искры, электросварка, механическая обработка металла – все это может закончиться взрывом или пожаром, если рядом есть растворитель.
Правило 3. Все органические растворители токсичны для человека и животных. Поэтому не нужно дышать их парами, допускать попадание на кожу и слизистые оболочки глаз или носоглотки. Здесь принцип прост: чем активнее растворитель, чем лучше он справляется со своей задачей, тем сильнее он повлияет и на органические молекулы, из которых состоит тело человека. Сравнительно малую угрозу представляют вещества, полученные из нефти (керосин, уайт-спирит), в то же время едкие хлорсодержащие углеводороды (дихлорэтан) вообще запрещены к розничной продаже и использованию в быту.
Правило 4. Сегодня практически любая ткань включает некоторую долю синтетических волокон, на которые растворитель воздействует разрушительно. Поэтому работая с красками, лучше внимательно следить за одеждой и окружающими предметами. Случайная капля растворителя может непоправимо испортить их.
Советы по выбору
Несколько рекомендаций помогут выбрать из десятков сортов растворителей, обычно представленных в любом крупном строительном магазине, тот единственный, который лучше других подойдет для решения конкретной задачи.
Совет № 1. Перед тем как идти за покупкой, определитесь, какой конкретно тип растворителя рекомендован производителем лакокрасочного материала. Для этого изучите внимательно характеристики на упаковке или прочтите описание в Сети.
На заметку. Собирая информацию в интернете, не доверяйте сомнительным источникам! К сожалению, многие авторы, не утруждаясь проверкой, размещают не всегда достоверные сведения о свойствах и совместимости разных сортов красок и растворителей. Лучше используйте данные с официальных сайтов производителей.
Совет № 2. Ошибка в выборе растворителя может закончиться тем, что вся приготовленная краска будет испорчена. В самом неприятном случае проблема проявится уже после высыхания покрытия. Это приведет к затратам не только на покупку новой краски, но и очистку и повторную подготовку всей поверхности. Поэтому если не уверены наверняка, что купленные растворитель и краска совместимы – сперва сделайте пробную покраску на небольшом незаметном участке.
На заметку. Самые обидные дефекты, которые невозможно обнаружить, пока краска еще жидкая, – это проблемы, возникающие при высыхании уже нанесенной пленки. Специалисты знают их: шагрень; появление белесых пятен и разводов; оптические эффекты в верхнем слое лака (радужность, муар); расслоение пигмента и масса других. Предвидеть их без пробной покраски зачастую невозможно.
Совет № 3. Рецептуры номерных растворителей (Р-4, 646–650 и другие) входят в нормативную документацию и защищены государственными стандартами. Однако реальность такова, что не всегда надпись на этикетке соответствует реальному содержимому упаковки. Поэтому, чтобы не приобрести низкосортную фальшивку, покупайте продукцию только проверенных надежных заводов. Лучше делать это в крупном торговом центре, отвечающем за качество товара, а не в придорожном киоске.