1 стр. из 1

Как известно, основным направлением решения проблемы снижения расхода дорогостоящей пигментной двуокиси титана в мировой и отечественной практике при производстве лакокрасочных материалов является применение так называемых "активных" наполнителей, которые, благодаря определенной структуре частиц и их химической активности, взаимодействуют с частицами двуокиси титана в составе пленки лакокрасочного покрытия, предотвращая их сближение и агрегацию. При этом достигается увеличение числа частиц пигментной двуокиси титана на единице окрашенной поверхности, участвующих в процессе светорассеяния, ибо агрегированные агломераты частиц TiO2 участвуют в процессе светопреломления как одна частица, резко снижая тем самым эффективность и укрывистость при использовании пигмента. В мировой практике до недавнего времени использовались только такие виды "активных" наполнителей, как прокаленный каолин, синтетические алюмосиликаты натрия и тонкодисперсный гидроксид алюминия.

При разработке технологии получения новых для российских потребителей видов синтетических наполнителей, сырьем для которых являются промежуточные полупродукты, образующиеся при производстве глинозема, основное внимание, помимо обеспечения постоянства грансостава, уделялось созданию условий для обеспечения стабильно высоких показателей производимых наполнителей по белизне, что достигается за счет минимизации содержания окрашенных примесей, в первую очередь - соединений железа. Получаемые при этом высококачественные наполнители для лакокрасочной, пластмассовой, резинотехнической, химической и бумажной промышленности выпускаются под торговыми марками "Гидроксаль" и "Пигменталь".

Наполнитель "Пигменталь" относится к "активным" пигментам-наполнителям, в основном благодаря своему оптимальному гранулометрическому составу, структуре и морфологии кристаллов, их поверхностным и химическим свойствам, обеспечивающим легкую распределяемость частиц "Пигменталя" в любом связующем и отсутствие агрегативных взаимодействий с частицами двуокиси титана и других пигментов.

Ближайшим аналогом наполнителя "Пигменталь" российского производства является наполнитель, выпускаемый с 1994 г. на Пикалевском глиноземном заводе ООО "Металлург", - "Глинозем марки ГП", который у дилеров более известен также под торговым названием "Прокаль"

Основные физико-химические и технологические параметры предлагаемых наполнителей представлены в таблице. Гранулометрический состав наполнителя "Пигменталь" можно считать оптимальным, т. к. он практически не требует дополнительного перетира и поэтому может успешно применяться в рецептурах красок, при изготовлении которых на производстве используется даже оборудование типа десольверов, обеспечивающих только перемешивание компонентов краски без их дополнительного измельчения. Более того, за счет своей высокой твердости "Пигменталь" ускоряет диспергируемость других, более мягких наполнителей и пигментов, что обеспечивает получение красок с меньшими затратами времени, энергии и трудовых ресурсов. Это особенно важно в случае использования в качестве диспергирующего оборудования десольверов, в которых практически отсутствует подмол минеральной части композиции ЛКМ.

Степень агрегации частиц наполнителя в водной среде незначительна, а степень дисперсности свидетельствует о возможности их использования в лакокрасочном производстве практически без дополнительного измельчения.

Предлагаемые материалы предназначены для частичной (от 5 до 15%) замены пигментной двуокиси титана в лакокрасочных материалах общестроительного назначения. На российском рынке наши наполнители конкурируют как по цене, так и по качеству, с микрокальцитами фирмы "Омиа" (омиакарб), фирмы Nordkalk и синтетическими алюмосиликатами Zeolex фирмы Zeofinn.

Использование предлагаемых наполнителей позволяет за счет экономии дефицитной во многих регионах России и резко подорожавшей в последнее время пигментной TiO2 существенно снизить себестоимость выпускаемой продукции (на 10-15%) при сохранении требуемых потребительских свойств, т. к. их цена составляет 25-30% от стоимости украинской TiO2 марки РО-2 или 10-15% от цены импортной. Возможность частичной замены TiO2 в ЛКМ (как белых, так и цветных) связана со значительным содержанием тонкодисперсных фракций в сочетании с достаточно высоким коэффициентом преломления "Пигменталь" (п=1,65-1,70).

Основной эффект от применения предлагаемых наполнителей достигается за счет улучшения распределения частиц диоксида титана в пленке лакокрасочного покрытия в результате образования микрообластей с неоднородным показателем преломления, что повышает светорассеяние и улучшает укрывистость, а также повышает белизну и чистоту тона ЛКМ при сохранении всех показателей ЛКМ в рамках требований ГОСТ. Более всего эффект от использования наполнителя "Пигменталь" проявляется в красках с высоким содержанием диоксида титана, например, в глянцевых и полуглянцевых эмалях светлых тонов, в ЛКМ на основе модифицированных алкидных, алкидных с высоким сухим остатком, эпоксидных, акриловых и других типов органоразбавляемых пленкообразователей, а также во всех типах воднодисперсионных красок.

Присутствие кристаллизационной воды в структуре гидроксида алюминия (до 34% по массе), выделение которой при нагревании начинается при 160 0С, дает возможность использовать "Гидроксаль" как эффективный и экологически безопасный антипирен при производстве линолеума, искусственных кож, кабельных пластикатов, герметиков, мастик, наливных полимерных полов и других материалов, где требуется повышенная огнестойкость.

Специалистами разработаны рекомендации, учитывающие особенности применения "Пигменталя" и "Гидроксаля" как в пентафталевых эмалях и масляных красках, так и в вододисперсионных красках. Кристаллы наполнителя "Пигменталь", подвергающиеся при своем получении активной механохимической и термической активации, обладают значительной концентрацией "активных" центров на своей поверхности, вследствие чего приобретают способность компенсировать окислительно-восстановительные процессы, протекающие обычно в лакокрасочном слое и на границе с окрашенной поверхностью (эти процессы ответственны за старение лакокрасочного слоя), нейтрализуя редокс-потенциал этой системы. При этом частицы оксигидроксидов алюминия дополнительно стабилизируют пигментные частицы диоксида титана и защищают матрицы Пк от окислительного воздействия реакционных радикалов, нейтрализуя их на своих активных центрах, обеспечивая тем самым улучшение свето-и атмосферостойкости лакокрасочного покрытия. Лиофильность наполнителя "Пигменталь" в сочетании со значительным содержанием частиц размером до 1-2 мкм объясняет появление тиксотропности в получаемой краске, резкое замедление процессов ее расслоения при хранении и осадкообразовании, что позволяет сократить использование дорогостоящих добавок и модификаторов, используемых обычно для корректировки вязкости, и стабилизаторов седиментационных процессов в краске.

Загущающий эффект, часто наблюдаемый при использовании "Пигменталя", непосредственно связан с условиями его получения и коррелируется с величиной такого показателя из ТУ, как потери при прокаливании (п.п.п.). Если величина п.п.п. составляет порядка 8-15%, то загущающая способность "Пигменталя", связанная с сорбцией его поверхностью жидкой фазы из окружающей его среды, велика, и это надо обязательно учитывать, корректируя (увеличивая) количество жидкой фазы в составе рецептуры конкретной загрузки при производстве краски. Если же величина п.п.п. незначительна (3-5%), то сорбция жидкой фазы будет меньше. Эта особенность "Пигменталя", по нашему мнению, единственная трудность, возникающая у технолога при использовании "Пигменталя" в разработке рецептур ЛКМ и его промышленном применении, которое, однако, вполне поддается учету и корректировке по результатам определения такого параметра, как влагоемкость наполнителя. Учитывая эту особенность "Пигменталя", можно работать, не опасаясь получения слишком густой краски, хотя и надо иметь в виду, что сорбция воды "Пигменталем" - процесс кинетический и может продолжаться в течение нескольких суток уже в таре, поэтому обращайте, пожалуйста, на этот нюанс больше внимания.

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ "ПИГМЕНТАЛЯ" И "ГИДРОКСАЛЯ" В ВОДОДИСПЕРСИОННЫХ КРАСКАХ

"Пигменталь" и "Гидроксаль" легко вводятся в любые вододисперсионные краски как на основе дисперсий ПВА, так и на основе латексов (бутадиен-стирольных, акрилатных и т. п.), но при этом следует обратить внимание на следующие особенности:
-  вследствие щелочного характера поверхности наполнителей их введение в больших количествах может вызвать сдвиг рН краски и потребовать соответствующей корректировки рецептуры;
-  высокая удельная поверхность и природа поверхности "Пигменталя" и "Гидроксаля" приводит к загущению краски, величина которого зависит от количества введенных наполнителей и диспергаторов, поэтому не рекомендуется использовать эти наполнители в количестве, превышающем 30-50% от общего количества пигментов и наполнителей краски. Вместе с этим, эффект загущения позволяет заменить такой общеизвестный загущающий наполнитель, как микротальк. При этом растет белизна краски, так как самые светлые марки микроталька имеют белизну не выше 88%, а белизна "Пигменталя" и "Гидроксаля" достигает 95-97%.
-  в красках со значением ОКП ниже критического замена части диоксида титана (15-25%) активными наполнителями позволяет удешевить рецептуру при сохранении белизны и укрывистости;
-  в красках со значением ОКП выше или близком к критическому введение "Пигменталя" или "Гидроксаля" вместо талька или, частично, диоксида титана и мела позволяет поднять белизну покрытия.

Кроме лакокрасочной промышленности, целесообразно использование предлагаемых материалов для наполнения изделий из пластмасс, РТИ и полимеров различного состава и назначения, а также при производстве суперконцентратов.

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!