Краска Tikkurila

О сайте

Главная задача данного сайта - это предоставить вам информацию касающуюся концерна Тиккурила, его деятельности и производимой продукции. На данном сайте рассматривается широкий ассортимент продукции, их свойства и области применения, приведены практические рекомендации по приготовлению лакокрасочных материалов, их правильному нанесению на разные поверхности, и их правильному хранению. Здесь же вы можете скачать каталоги цветов как для наружной так и для внутренней окраски, можете посмотреть полезные видео-советы и еще много чего. Данный сайт не является коммерческим и рассчитан на широкий круг читателей.

Продукция Тиккурила



Оптические свойства пигментированной пленки

В рубриках:Дисперсионные краски    9 Ноябрь, 2011    
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (Еще не оценили)
Загрузка ... Загрузка ...
Распечатать запись


Рассмотрим прохождение светового потока через пигментированную пленку, которая представляет собой слой мутной среды определенной толщины. Допустим, что на слой падает монохроматический световой поток. Вследствие многократности рассеяния света внутри слоя на границах между оптически неоднородными средами (в частности, на границе пигмент – связующее) в некоторых точках слоя возникают два новых световых потока, противоположных по направлению. Направление первого из них совпадает с направлением исходного светового потока; второй направлен в обратную сторону.

Пусть на бесконечно тонкий слой пленки на некотором расстоянии от начала плоского рассеивающего слоя падает световой поток, часть его поглощается в слое, а остальная часть рассеивается, в результате чего величина светового потока, проходящего слой, уменьшается. Величины будут соответственно константами рассеяния и поглощения, харак­теризующими долю света, рассеянного и поглощенного слоем единичной толщины при одностороннем освещении. Рассеиваемая часть светового потока является источником светового потока, так что при стационарном режиме на слой падает также световой поток, который как и поток ослабляется и рассеивается, причем рассеянная часть его увеличивает световой поток. Аналогичные рассуждения применимы и к световому потоку. Таким образом, получаем систему дифференциальных уравнений.

В ряде работ на основе изложенных выше представлений об оптических явлениях в красочных пленках изучена взаимосвязь между оптическими свойствами пигментов и их физическими характеристиками. Прежде всего установлено, что для белых и светлых красок рассеяние является основным фактором ослабления света в соответствии с известным законом Бугера – Ламберта – Вера. В соответствии с теорией Ми при достаточно больших частицах, соизмеримых или превышающих длину волны падающего света (размер частиц пигментов в краске колеблется в интервале примерно 0,2-5 мк, длина волны видимого света – в интервале 0,38-0,76 мк), рассеяние происходит главным образом в направлении распространения волн от источника. В том случае, когда расстояние между отдельными частицами в объеме невелико (как в красочной пленке), свет при прохождении испытывает многократное рассеяние, которое определяется (при постоянных условиях освещения) в основном тремя факторами: размером рассеивающих частиц, их объемным содержанием в пленке и равномерностью распределения.

Таким образом, величина оптимального размера пигментных частиц прямо пропорциональна длине волны света и обратно пропорциональна разности показателей преломления пигмента и среды (пленкообразователя). При 0,6 мк она равна 1,49 (льняное масло) для двуокиси титана рутильной и анатазной модификации, а также окиси цинка получаем для оптимальных размеров частиц соответственно 0,136, 0,160 и 0,328 мк.

Реальные размеры частиц пигментов в лакокрасочных пленках часто превышают те их значения, при которых константа рассеяния имеет максимальное значение. Причиной этого может быть как недостаточное диспергирование при изготовлении пигментных паст, так и протекание процессов агрегации пигментных частиц в процессе формирования покрытия. Таким образом, укрывистость, выражаемая в весовых единицах красочного слоя на единицу поверхности, оказывается тесным образом связанной как с характеристиками самого пигмента, так и со свойствами среды.

Однако наибольший интерес с точки зрения «композиции» лакокрасочного материала представляют зависимости, связывающие оптические свойства краски с объемной концентрацией пигмента. Экспериментально установлено, что величины констант рассеяния и поглощения увеличиваются примерно пропорционально ОКП до значения ОКИ 10-15%. Далее кривая зависимости константы рассеяния от ОКП достигает максимума, а затем снижается, что связано с «оптическим касанием» частиц пигмента в красочном слое. Однако при этом увеличивается доля поглощаемого светового потока главным образом за счет роста числа элементарных актов падения квантов света на пигментные частицы. В итоге получается, что, хотя каждая отдельная пигментная частица с увеличением ОКП становится оптически менее «эффективной», вся система с повышением ОКП становится менее проницаемой для светового потока.

Поэтому при составлении рецептур красок стараются достигнуть возможно больших значений ОКП для удешевления самого лакокрасочного материала (единицы его объема), повышения кроющей способности, например, в ходе монтажа металлочерепицы и, следовательно, снижения стоимости окраски единицы поверхности.

Приведенные выше количественные закономерности предполагают, во-первых, равномерное распределение пигментных частиц в объеме красочного слоя, и, во-вторых, сохранение размера пигментных частиц после введения пигмента в краску. Нужная дисперсность частиц при пигментировании достигается определенным оформлением процесса «перетира» пигмента со связующим, существенным моментом которого является не только интенсивное механическое воздействие на пасту в процессе диспергирования на краскотерочных машинах, в шаровых, песочных и других мельницах и интенсивных смесителях, но и хорошее смачивание пигментной поверхности связующим. В настоящее время считается установленным, что именно этот фактор является решающим в процессе разрушения агрегатов частиц пигментов при их диспергировании в связующих.

Вода в этом отношении весьма неблагоприятная среда ввиду высокого значения поверхностного натяжения. Поэтому в случае пигментирования водных систем растворного типа, если молекулы пленкообразователя не являются достаточно эффективными смачивателями, приходится выбирать гидрофильные пигменты или прибегать к особой поверхностной обработке гидрофобных пигментов, повышающей их способность смачиваться водными растворами смол. В случае водных систем дисперсионного типа обычно прибегают к введению новых компонентов (диспергаторов и защитных коллоидов), специфически активных к границе пигмент – водное связующее.

Стабильность и равномерное распределение пигментных частиц в краске еще не означает равномерного распределения пигментных частиц в сформировавшейся после удаления воды пленке. Совершенно очевидно, что в процессе обезвоживания пленки должно изменяться как сорбционное равновесие, так и интенсивность взаимодействий между всеми компонентами пленки. Это может приводить к флокуляции и агрегации пигментных частиц, вызывающих уменьшение оптической эффективности пигмента в пленке. Допущение, сводится к тому, что при диспергировании пигмента в льняном масле или олифе его распределение достаточно равномерно.

Похожие публикации: