Органические растворители

Органические растворители — низкомолекулярные жидкости, состоящие из летучих органических соединений (ЛОС). Сохраняют агрегатное состояние в диапазоне температур от -90 до +250 ℃. Растворяют олигомерные и полимерные материалы без изменения химических свойств.

Классификация органических растворителей по химической природе:

  • углеводороды без функциональных групп (ароматические, алифатические, алициклические, нефтяные, терпеновые);
  • углеводороды с функциональной группой одного типа (спирты, эфиры, кетоны);
  • углеводороды с функциональными группами нескольких типов (спиртоэфиры, эфиры кислот);
  • галогенсодержащие углеводороды (хлорированные, бромированные углеводороды);
  • смесевые растворители (смеси растворителей разной химической природы).

Свойства органических растворителей

Температура кипения. Температура, при которой растворитель переходит из жидкого агрегатного состояния в газообразное.

Растворители по температуре кипения:

— низкокипящие, Tкип < 100 ℃;
— среднекипящие, Tкип = 100–150 ℃;
— высококипящие, Tкип > 150 ℃.

Летучесть. Характеризуется индексом испарения. Чем выше температура кипения для растворителей одного гомологического ряда, тем ниже индекс испарения.

Растворители по летучести:

— легколетучие, индекс испарения < 10;
— среднелетучие, индекс испарения = 10–35;
— труднолетучие, индекс испарения > 35.

Полярность. Описывается диэлектрической проницаемостью — ε. Она определяет, во сколько раз уменьшается сила электростатического взаимодействия частиц, находящихся в среде, по сравнению с вакуумом.

Растворители по полярности:

— полярные, ε > 50;
— полуполярные, ε = 12–50;
— неполярные, ε < 12.

Температура вспышки. Температура, при которой над поверхностью растворителя образуются пары или газы, вспыхивающие от огня. Чем ниже температура вспышки растворителя, тем он пожароопаснее. Температуру вспышки растворителя можно повысить добавлением негорючих хлорированных углеводородов, хладонов.

Свойства растворителей показаны в таблице:

п/п Наименование растворителя Хим. формула Ткип, ℃ Твсп, ℃ ε
1 Ацетон СН3-СН(О)-СН3 56,24 -18 20,7
2 Этилацетат СН3-С(О)-О-С2Н5 77,15 -4 6,02
3 Изопропанол СН3-СН(ОН)-СН3 82,4 11,7 18,3
4 Толуол СН3-С6Н5 110,6 4 2,38
5 Сольвент смесь ксилолов+триметилбензолов 110-200 29 0
6 Бутилацетат СН3-С(О)-О-С4Н9 126,3 22 5,01
7 О-Ксилол С6Н4(СН3)2 138–144 29 2,57
8 Уайт-спирит фракция бензина 165–200 33 0
9 Диметилформамид (CH3)2NC(O)H 153 59 36,7

Роль органических растворителей в лакокрасочной промышленности

Придают текучесть лакокрасочным материалам (далее — ЛКМ).
Растворители снижают вязкость ЛКМ, что позволяет наносить состав краскопультом. Например, если ввести 5 % уайт-спирита в Эмаль ПФ-115, вязкость по вискозиметру ВЗ–246 (диаметр сопла — 4, температура — 25 ℃) снизится со 120 до 60 секунд.

Регулируют скорость высыхания ЛКМ.
Летучесть растворителя и его массовое содержание влияют на скорость высыхания ЛКМ. Например, Антикоррозионная грунт-эмаль содержит в составе 40 % среднекипящего ксилола, имеет скорость высыхания 30–60 минут при 25 ℃.

Обезжиривают поверхности и очищают оборудование.
При помощи растворителей удаляют остатки ЛКМ и жирных смазок на поверхностях. Органические растворители устраняют полимеры, олигомеры, жирные смазки с соответствующей им полярностью по принципу «подобное растворяется в подобном».

Изменяют глянец и матовость покрытий.
ЛКМ на основе легколетучих (низкокипящих) растворителей имеют поверхность со степенью блеска до 50 %. Быстрое испарение растворителей из объема ЛКМ снижает температуру поверхности пленки ниже точки росы. Это приводит к конденсации влаги на поверхности, снижается уровень блеска. Низколетучие (высококипящие) растворители повышают степень блеска покрытий до 90–100 %.

Изменяют физико-механические свойства ЛКМ.
Растворители в составе ЛКМ упорядочивают молекулы пленкообразователя, что приводит к пластификации покрытий. В воднодисперсионных красках высококипящие растворители пластифицируют поверхность ЛКМ, оставаясь в объеме после полимеризации пленкообразователя.


Обсуждение