Канифоль

Структура абиетиновой кислоты — основного компонента канифоли

Баночка канифоли для пайки

Канифоль (греч. πίσσα Κολοφωνία, лат. colophonia resina) — колофонская смола — хрупкое, стекловидное, аморфное вещество, с характерным раковинообразным изломом и стеклянным блеском от тёмно-красного до светло-жёлтого цвета.

Входит в состав смол хвойных деревьев. Представляет собой смесь различных смоляных кислот и их изомеров. Английское название - Gum Rosin. Изредка используется - Gum Resin или Colophony.

Получение

Канифоль получают из живицы (смолистого вещества (терпентин), выделяющегося при ранении тканей деревьев хвойных пород) с последующим выпариванием из сырой смолы летучих веществ — в основном — скипидара. Обычно соотношение количества канифоли к количеству скипидара в сырой смоле 3:1.

Также в промышленности Канифоль получают экстракцией из измельчённой древесины органическими растворителями или перегонкой сырого таллового масла — отхода целлюлозно-бумажного производства.

В зависимости от сырья и метода получения Канифоль называют сосновой канифолью (гарпиус), талловой канифолью и т. п.

Канифоль растворима в органических растворителях (спирте, ацетоне, эфире, бензоле, хлороформе), нерастворима в воде. Температура размягчения и плавления зависит от источника и способа получения и колеблется в пределах от 50—70 °C до 100—130 °C. В химическом составе преобладают смоляные кислоты (от 80 до 95 %), имеющие общую формулу C₁₉H₂₉COOH, основной из этих смоляных кислот — абиетиновая кислота).

Применение

Канифоль и продукты её обработки применяют для проклейки бумаги и картона, как эмульгатор в производстве синтетического каучука, в производстве резин, пластмасс, искусственной кожи, линолеума, мыла, лаков и красок, электроизоляционных мастик и компаундов.

Широко применяется в качестве флюса при лужении и пайке легкоплавкими припоями для растворения плёнок оксидов на поверхности спаиваемых металлов и припоя, что улучшает смачиваемость поверхности металлов припоем. Применяется при пайке стальных деталей, деталей из медных сплавов и меди, цинка и др. цветных металлов (непригодна для пайки алюминия и алюминиевых сплавов).

Кроме того, канифолью натирают смычки струнных смычковых музыкальных инструментов, обувь балетных танцовщиков и балерин для предотвращения скольжения (точнее, применяется особый порошок для опудривания стоп ног и балетной обуви (пуанты и балетки)). Делается это для увеличения трения обуви по полу и предотвращения соскальзывания обуви с пятки ноги, если под обувь на ногу надето капроновое трико.

Порошок канифоли применяют и в тяжелой атлетике, бейсболе, альпинизме. Использование порошка канифоли при занятиях на турнике позволяет четко зафиксировать хват, избежать скольжения рук и появления мозолей.

Представлен порошок канифоли сосновой живичной в упаковке полиэтиленовой весом 100 грамм. Используется для занятия спортом.

Ранее канифолью натирали также ремённые передачи в механизмах, но с появлением и широким применением механических устройств для натяжения приводных ремней Канифоль для этого практически не используется, кроме случаев запуска механизмов с большой инерцией, когда возможно проскальзывание ремней или лент (например запуск кривошипного станка с массивным маховиком в первый момент времени оказывает значительное сопротивление, после его раскручивания сопротивление уменьшается иногда в десятки раз).

Также используется для натирания кончика бильярдного кия при игре в бильярд.

Мелкодисперсный порошок канифоли применяют для имитации дыма при съёмках в киноиндустрии.

При добавке к лакам на основе твёрдых смол повышает их текучесть. Лаки на основе чистой канифоли очень мягки и нестойки, под действием влаги легко белеют, легко стираются. Современные лаки на основе канифоли получаются посредством этерификации глицерина канифолью, то есть сплавлением 6 % глицерина с канифолью.

Использовалась для изготовления лака в Италии с IX в. и называлась Pica greca.

Эфиры канифоли зарегистрированы в качестве пищевой добавки E915.

Применение канифоли в качестве паяльного флюса

Применение канифоли в качестве паяльного флюса обусловлено её способностью в расплавленном состоянии растворять окисные плёнки на поверхности спаиваемых металлов. Химически при этом оксиды металлов частично восстанавливаются до металла и частично превращаются в легкоплавкие соли смоляных кислот — резинаты.

Принято считать, что Канифоль хороший диэлектрик. Диэлектрические характеристики сверхчистого обезвоженного лабораторного образца канифольной изоляции действительно достаточно высоки, однако реальное значение объемного сопротивления канифоли в обычных условиях на три порядка меньше полученных в лаборатории значений. Кроме того, Канифоль малоустойчива к воздействию атмосферной влаги, под действием которой она гидролизуется и омыляется, а вследствие гигроскопичности образующихся соединений усиливается их коррозия. Поэтому в качестве долговечного диэлектрика она может использоваться только в герметичных электротехнических устройствах, в качестве изолятора в силовых кабелях и т. д. Также введение в состав электроизоляционных лаков больших количеств канифоли в разной степени снижает их влаго- и водостойкость, и такие лаки размягчаются при повышении температуры. Кроме того, при нагревании таких лаков выше температуры плавления их диэлектрические свойства ухудшаются.

В радиолюбительской практике для пайки популярен раствор канифоли в этиловом или изопропиловом спиртах. Иногда для увеличения эффективности такого флюса в раствор добавляют глицерин. При изготовлении паяльного канифольного флюса растворением канифоли в спирте раствор не следует делать слишком концентрированным: вполне достаточно, чтобы он был лишь слегка желтоватым, так как при применении слабого раствора его эффективность практически не снижается, но существенно облегчается отмывка паяных изделий, например печатных плат от его остатков и жало паяльника загрязняется заметно меньше.

Для пайки сильно загрязненных или сильно окисленных поверхностей канифольно-спиртово-глицериновые флюсы малоэффективны. В таких случаях рекомендуется применять неорганические, например, кислотные флюсы. Кроме того, глицерин, ввиду гигроскопичности, способствует коррозии проводников и электрическим утечкам по поверхности диэлектрика платы, поэтому остатки флюса с глицерином следует удалять после пайки особенно тщательно.

Хранение

Для предотвращения выпадения кристаллов смоляных кислот из растворов канифоли необходимо:

• избегать хранение её в железных ёмкостях, так как Ржавчина на стенках сосуда, болтах, заклёпках и т. п. образует со смоляными кислотами канифоли резинаты железа, кристаллы которых далее служат затравками кристаллизации смоляных кислот;
• к уайт-спиритовым растворам канифоли следует добавлять не менее 4 % скипидара;
• раствор канифоли перед хранением полезно профильтровать.