Природные смолы. Основные виды и свойства

Вплоть до середины прошлого 20 века в мебельной промышленности использовались исключительно натуральные лаки, изготавливаемые на основе природных компонентов.

Пленкообразующими веществами этих лаков были природные смолы, а растворителями - спирт и скипидар. Благодаря успехам химии полимеров к концу 20 века натуральные лаки были почти полностью вытеснены из мебельного производства. Натуральные лаки и краски сохранили свои позиции в искусстве и ремеслах.

Пока не было синтетических полимеров, природные смолы часто использовались в качестве пластмасс. На фото показаны формованные из шеллака антикварные изделия, - шкатулки и т.п.

В последнее время, вновь возрастает интерес к применению в некоторых группах мебели исключительно натуральных материалов, включая и отделку (т.н. экологически чистая мебель).

Поэтому, ниже приведены сведения о природных смолах, используемых в производстве натуральных лакокрасочных материалов. В основу этой заметки положены несколько соответствующих статей Большой Советской Энциклопедии.

Что такое природные смолы?

Большая часть природных смолы добывается в регулярном лесном хозяйстве из растущих деревьев методом подсочки, а также извлекается из пней и др. порубочных остатков. Окаменевшие ископаемые природные смолы добывают разработкой соответствующих месторождений.

Природные смолы нерастворимы в воде, плавятся при нагревании, растворяются или набухают в органических растворителях и способны к плёнкообразованию. Некоторые природные смолы обладают сильным запахом или ароматом.

Основными компонентами природных смол являются:

Виды природных смол

К наиболее важным природным смолам относятся канифоль, копалы, шеллак, янтарь, мастикс, сандарак, даммара, акароид. До 30-х гг. 20 в. Смолы природные, широко применяли в производстве масляных лаков (копалы, янтарь), спиртовых лаков (шеллак, «мягкие» копалы, сандарак), смоляных лаков (даммара, мастикс), а также для изготовления клеев, граммофонных пластинок, линолеума, бальзамирующих средств, сургуча, составов для курительных свечей и др.

В лакокрасочной промышленности чаще др. применяют канифоль, продукты её модификации, а также шеллак и янтарь (отходы от производства украшений).

Смолы природные, используют и в мыловарении, для изготовления светящихся составов, политур, аппретов, косметических препаратов, пластырей, жевательной резинки. Они более или менее широко используются и в др. промышленных отраслях : целлюлозно-бумажной, резинотехнической, пластмассовой индустрии и пр. Ниже приведены краткие описание наиболее известных природных смол. Акароид (англ. acaroid) - жёлтая или красная смола, выделяемая австралийским жёлтым деревом Xanthorrhea; используется при производстве лаков, покрытий и т.п.

смола хвойного дерева Dammara orientalis, из рода агатис, распространенного в Ост-Индии, на Молукских островах , на Борнео, Яве и Суматре. Смола примененяется для приготовления прозрачных стойких лаков для живописи.

(от названия древнегреч. города Колофон (Kolophon) в Малой Азии), хрупкое, стекловидное вещество от светло-жёлтого до тёмно-красного цвета.

Канифоль входит в состав смолистых веществ хвойных деревьев и получается как остаток после отгонки из них летучей части. Плотность 1,07—1,085 г/см 3 , температура размягчения 52—70 °С. Плохой проводник тепла и электричества. Канифоль хорошо растворима в эфире, спирте, нерастворима в воде.

Состоит из смоляных кислот (80—95%), имеющих общую формулу C19H29COOH, и из нейтральных неомыляемых веществ (5—12%).

В зависимости от вида сырья и способа получения различают:

• канифоль живичную (получают отгонкой скипидара из очищенной живицы),
• канифоль экстракционную (получают экстракцией измельченной древесины просмолённых сосновых пней органическими растворителями, преимущественно бензином) и
• канифоль талловую (получают фракционной разгонкой сырого таллового масла — продукта переработки мыла сульфатного).

Канифоль и её производные широко применяется в различных отраслях промышленности , в т.ч. для проклейки бумаги и картона, в резинотехнической промышленности, производстве пластмасс, электронных приборов. и др.

Канифоль является составной частью многих видов лаков и красок, в т.ч. основой т.н. канифольного лака.

Копалы (исп. copal — смола), заимствовано из языка мексиканских индейцев науа, ископаемые природные смолы. Состоят в основном из смоляных кислот. Копалы отличаются большой твёрдостью, высокой температурой плавления (до 360 °С и выше), химической стойкостью; плотность 1,03—1,07 г/см 3 .

Копалы имеют различную окраску: от бесцветных до коричневых. Названия копалов чаще происходят от мест добычи, например: занзибар, мозамбик, ангола, борнео, бразильский и др. Из копалов изготавливают т.н. копаловый лак.

Шеллак (голл. schellak), термоплавкая природная смола животного происхождения, вырабатываемая насекомыми (т. н. лаковыми червецами), которые паразитируют на некоторых древесных тропических и субтропических растениях.

Состоит, главным образом из алифатических полиоксикислот. Хорошо растворим в щелочах и в низших алифатических спиртах, слабо - в бензоле и почти нерастворим в бензине, жирах и маслах. Шеллак отдирают от коры дерева, обрабатывают горячей водой, расплавляют и фильтруют. По окраске различают шеллак тёмный, оранжевый и бледный. Бесцветный шеллак получают отбелкой окрашенных сортов животным углём, хлорной известью или сернокислым натрием.

Применяется для приготовления спиртовых лаков и политур, а также в качестве ремонтного средства для заполнения дефектных мест в древесине (трещин, вмятин и т.п.).

(от литов. gintaras, латыш. dzintars), минерал класса органических соединений, ископаемая смола хвойных деревьев в основном палеогенового периода; иногда термин янтарь неоправданно широко применяют к любым ископаемым смолам мелнеогенового возраста, обладающим сходными внешними признаками, но отличающимся от янтаря по химическому строению.

Химический состав янтаря: C — 76—81%; H — 10—10,5%; O — 7,5—13,0%; N и S — десятые доли %. Янтарь аморфен, представляет собой каркасный полимер. Встречается в виде натёков, капель, линзовидных слепков «смоляных карманов» и их обломков, размерами 0,02—50 см (обычно 2—30 мм); макс. масса выделений до 10 кг.

Цвет янтаря — водяно-прозрачный (редко), молочно-белый, красно-коричневый (окисленный янтарь); обычно жёлтый, очень редко в отражённом свете голубой или зелёный. Янтарь прозрачен или замутнён; в зависимости от степени замутнённости различают: облачный (полупрозрачный) янтарь, бастард (просвечивает в тонких сколах), костяной и пенистый (непрозрачный). Часть янтарь содержит т. н. инклюзы — включения насекомых и растительных остатков.

При нагревании янтарь плавится, разлагаясь, в интервале 300—340 °С; без доступа воздуха размягчается при 140 °С, мелкие кусочки при этом могут быть спрессованы в более крупные блоки т. н. прессованного яннтаря, замутнённые разности превращаются в прозрачные. Янтарь обладает хорошими диэлектрическими свойствами.

Основные месторождения янтаря — в палеогеновых отложениях по берегам Балтийского моря; встречается также в песчано-глинистых породах олигоцена в районе г. Киева, в бассейне р. Припять, а также в ледниковых отложениях на территории СССР (в пределах прибалтийских республик, БССР, УССР), ПНР, ГДР, ФРГ, Дании, Швеции и других стран. Крупнейшее в мире промышленное месторождение янтаря — Приморское (Пальмникенское) в Калининградской области.

Янтарь использовался для изготовления украшений ещё в глубокой древности (эпоха неолита, в бронзовом и железных вв.). Прессованный янтарь (т. н. «амброид») идёт на изготовление изоляторов и дешёвых поделок. Янтарь низкого качества (около 60% добычи) подвергается сухой перегонке, после чего получают т. н. «янтарную канифоль» — сырьё для изготовления лаков и красок, в небольших количествах янтарную кислоту, янтарное масло и пр.

(от греч. μαστίχα ) мастиковая смола (мастика), получаемая подсочкой стволов мастикового дерева. В отвердевшем виде представляет собой желтоватые каплеобразные комочки; очень ароматичен.

Состоит из эфирного масла (2—3 %), смоляных кислот (около 42 %), горечи мастицина (5 %) и углеводородов резенов (около 50 %). Благодаря присутствию смоляных кислот мастикс обладает антисептическим свойством.

Используется при производстве лаков, а также в виде настоек для полоскания полости рта и как связывающее вещество при приготовлении пилюль и пластырей.

Сандарак (от греч. sandaráke), жёлтая смола, получаемая при подсочке деревьев семейства кипарисовых: каллитриса — Callitris preissi (Австралия) и сандаракового дерева — Tetraclinis articulata (Северная Африка).

Из сандарака изготавливают бесцветный спиртовой лак, используемый для покрытия картин, пропитки картона, в фотографии и зубоврачебной практике.

Примечание. Большую и подробную статью посвященную природным смолам и бальзамам я нашел в кэше Googl. Она сохранена в архиве Сетевой Академии Мебели в формате Word "Смолы и бальзамы", А. Гинзбург (общее понятие о смолах и бальзамах, классификация, внешний вид и свойства, химический состав, анализ, описания смол) смотреть документ 275 кб.