Схема получения ацетальдегида

При обработке  полученного соединения формальдегидом 
образуется олигомер следующего строения:

 

Водорастворимые фенолоформальдегидные олигомеры широко применяют в производстве лакокрасочных материалов в основном в качестве модифицирующих добавок, поскольку при самостоятельном использовании фенолоформальдегидных олигомеров не удается получить эластичные покрытия.

— Аминоформальдегидные водорастворимые олигомеры

Водорастворимые карбамидо- и меламиноформальдегидные олигомеры содержат метилольные группы, частично этерифицированные метанолом, гликолями или их моноэфирами.

Аминоформальдегидные  олигомеры хорошо растворяются в воде и образуют достаточно устойчивые растворы в том случае» когда доля неэтерифицированных метилольных групп составляет не менее 10%. С увеличением степени этерификации олигомеры можно растворить в воде только при добавлении 5—6% спирта; при этом устойчивость раствора возрастает.

При выборе спирта для этерификации к нему предъявляются  следующие требования: он должен растворять этерифицированный олигомер; для увеличения стабильности олигомера в водном растворе длина углеводородной цепи спирта должна быть достаточной; кроме того, спирт должен легко реагировать с метилольными группами и хорошо растворяться в воде.

Многоатомные  спирты образуют растворимые в воде меламиноформальдегидиые моноэфиры. Из-за низкой реакционной способности гидроксильных групп полиола (в данном случае гликоля) скорость отверждения таких олигомеров низка. Применение ненасыщенных спиртов (например, аллилового) дает возможность получать покрытия за счет окислительной полимеризациипо двойным связям.

При увеличении длины алкильного радикала спирта растворимость  олигомера в воде резко понижается. Обычно для модифицирования водорастворимых  аминоформальдегидных олигомеров используют метанол, этанол из этилцеллозольв. Менее  стабильные растворы образуют олигомеры, модифицированные этанолом.

Метоксилированные аминоформальдегидные олигомеры хорошо совмещаются с большинством водорастворимых пленкообразующих. Водные растворы олигомеров этого типа при рН<7 нестабильны из-за заметного гидролиза.

Водорастворимые карбамидо- и меламиноформальдегидныеолигомеры применяются в сочетании с водорастворимыми алкидными, фенольными, эпоксидными олигомерами и малеинизированными маслами. Они играют роль сшивающих агентов в. материалах горячей сушки. Алкидно-меламинные и алкидно-карбамидные олигомеры образуют растворы со сравнительно низкой стабильностью. Следует отметить, что стабильность раство- ров этих олигомеров в значительной степени зависит от природы 
нейтрализующего агента. Например, при использовании вторичных аминов и аммиака могут образоваться соединения, нерастворимые в воде. Поэтому более предпочтительно применять третичные амины, в частности триэтиламин.

Отверждение композиций на основе водорастворимых аминоформальдегидных олигомеров обусловлено способностью метилольных и метоксильных групп реагировать с гидроксильными, карбоксильными и аминными группами присутствующего в композиции другого пленкообразующего вещества.

— Эпоксидные водорастворимые олигомеры

Эпоксидные  водорастворимые олигомеры представляют собой 
эпоксиэфиры ионного и неионного типа.

Водорастворимые эпоксиэфирные олигомеры анионного тила могут быть получены при взаимодействии обычных органорастворимых эпоксидных олигомеров с водорастворимыми карбоксилсодержащими олигомерами и полимерами. Водорастворимость такого полимера обеспечивается за счет непрореагировавших карбоксильных групп.

Эпоксиэфирные пленкообразователи могут использоваться как самостоятельно, так и в сочетании с аминоальдегидными олигомерами. К их преимуществу можно отнести светлый цвет, который не влияет на цвет полученного покрытия.

Карбоксильные группы можно ввести в молекулу эпоксидного  олигомера и другим путем: гидроксилсодержащий  эпоксидный олигомер этерифицируют  жирными кислотами высыхающих растительных масел, а затем проводят обработку  малеиновым ангидридом.

Этерификацию  гидроксильных групп проводят при 240 °С блочным или азеотропным  методом. Эпоксиэфиры, полученные азеотропным  методом, необходимо тщательно очищать  от следов ксилола, поскольку при  наличии даже 1% остаточного ксилола  резко снижается способность  смолы растворяться в воде. Малеинизацию проводят при 180—200 °С, причем количество малеинового ангидрида составляет 10% от массы жирных кислот. Образую- 
щиеся при этом полимеры растворяются в водном аммиачном растворе с добавлением бутилцеллозольва.

Водорастворимый эпоксиэфир может быть также получен, если провести этерификацию части гидроксильных групп (более 30%) эпоксидного олигомера фталевым ангидридом (или двухосновной кислотой), а остальных групп — жирными кислотами высыхающих масел. Конденсацию с фталевым ангидридом проводят при 165 °С до получения продукта с кислотным числом 40—60 'Смола растворяется в смеси воды и бутилцеллозольва при нейтрализации (карбоксильных групп трнэтаноламином.

Водоразбавляемые  эпоксидные олигомеры используют для приготовления грунтовок горячей сушки.

Неионогенные  водорастворимые эпоксидные олигомеры являются продуктами поликонденсации гликолей с эпихлоргидрином:

 

 

 

Этот  процесс осложняется тем, что  гидроксильные группье 
промежуточных хлоргидриновых эфиров реагируют с эпоксидными группами с такой же скоростью, что и исходный гликоль. Это приводит к образованию разветвленных продуктов с высоким содержанием неомыляемого хлора и с пониженным содержанием эпоксидных групп.

Водорастворимые эпоксидные олигомеры такого типа обычно применяются как отвердители в композициях с другими пленкообразующими веществами.

— Акриловые водорастворимые олигомеры

Акриловые сополимеры являются одним из наиболее перспективных видов водорастворимых полимеров. Покрытия на их основе обладают хорошими декоративными свойствами — блеском, низкой грязеемкостью, высокими защитными и механическими свойствами, присущими всем акриловым сополимерам.

В том  случае, когда в качестве сополимеров взяты акриловая и метакриловая кислоты, образуется карбоксилсодержащий водорастворимый полимер, способный образовывать необратимое покрытие при введении отверждающих добавок других олигомеров.

При использовании  в качестве сополимеров эфиров акриловой и метакриловой кислот, (мет)акриламида увеличивается растворимость сополимеров в воде и появляется способность к самоотверждению при повышенных температурах.

Особенностью  акриловых сополимеров с глицидными группами

( ) является высокая реакционная способность, обусловливающая возможность модификации пленкообразователя и его сшивание при термоотверждении. Однако при этом снижается стабильность таких материалов при хранении. Так, жизнеспособность некоторых лаков на основе акриловых сополимеров с глицидными группами составляет всего 4—6 ч.