Правила установки межкомнатных дверей
Настенные газовые котлы и принципы их эксплуатации
Выращивание бройлерных цыплят
Особенности пигментирования водных систем
| В рубриках:Дисперсионные краски | Автор: admin |  (Еще не оценили) Загрузка ... | Распечатать запись |
Водные краски растворного и дисперсионного типов пигментируют теми же минеральными и органическими пигментами и наполнителями, которые входят в состав неводных красок. Однако в связи с особыми требованиями к пигментным компонентам водных красок их ассортимент сравнительно невелик.
Для получения покрытий с достаточной коррозионной стойкостью необходимо в состав водных красок, наносимых непосредственно на металл, вводить ингибирующие пигменты: хромат стронция, силикохромат свинца и др. В некоторых случаях для этой цели используют композиции, включающие искусственные железоокисные пигменты, а также окись хрома, сажу и т. п.
В качестве наполнителей водных красок чаще всего используют барит и тальк, причем предпочтительнее последний, так как он улучшает смачивание и адгезию и повышает прочностные свойства пленок на основе водорастворимых смол. В дисперсионных красках в качестве наполнителей применяют мел и бланфикс.
Поскольку водные дисперсии высокополимеров мало устойчивы к механическим воздействиям и присутствию посторонней твердой микрофазы, то пигменты нельзя диспергировать в этих красках непосредственно, как это делается для масляных и алкидных композиций. Процесс приготовления латексной краски сводится к получению пасты, состоящей из пигментов, наполнителя, диспергатора и защитного коллоида, и последующему смешению этой пасты с латексом.
С расширением ассортимента дисперсий пленкообразователей появилась тенденция к получению универсальных пигментных паст, совмещающихся с любыми латексами (или, по крайней мере, с большой группой латексов). Для этого используют в основном неионные ПАВ и подбирают наиболее инертные пигменты: титанаты никеля и хрома, редоксайд, молибдатный красный и т. д.
Пигмент, применяемый в водных системах, должен обладать повышенной инертностью. Непригодными оказываются высоко основные, вызывающие желатинирование краски пигменты (необработанные цинковые белила, свинцовые белила).
Особое внимание приходится обращать на растворимость пигмента в воде и на содержание примесей (водорастворимых солей). Способность пигмента генерировать ионы не только снижает защитные свойства покрытия, но и приводит к пониженной растворимости (вплоть до свертывания) связующих веществ растворного типа и к коагуляции водных дисперсий пленкообразователей. Ионы поливалентных металлов, к тому же, интенсивно разрушают стабилизирующую систему дисперсионных красок.
Известны способы понижения химической активности пигментов и наполнителей путем взаимодействия их суспензий с растворами силикатов или моноалкилсиликатов щелочных металлов. При этом на поверхности пигмента образуется защитная пленка, состоящая главным образом из двуокиси кремния, общее содержание которой в пигменте не превышает 0,2%. Такие пигменты, устойчивые в слабокислых и нейтральных водных средах, не могут быть однако использованы в щелочных средах.
Величина влагоемкости пигментов важна при составлении рецептур воднодисперсионных красок, поскольку от нее в значительной мере зависят реологические свойства системы. Величина влагоемкости зависит не только от количества, но и от природы ПАВ. Это связано с различной степенью разрушения агрегатов пигментных частиц в процессе смачивания.
Частицы пигментов в большей степени, чем частицы пленкообразователей, адсорбируют ионные и неионные ПАВ. Однако считается, что ионные ПАВ обладают большей избирательной способностью при наличии двух границ раздела фаз: пигмент – вода и полимер – вода. Поэтому ПАВ различной природы в латексных красках целесообразно комбинировать. Тогда при установлении нового адсорбционного равновесия после совмещения дисперсий полимера и пигмента укрытость поверхности различных частиц будет достаточной для обеспечения агрегативной устойчивости.
Различие в величине адсорбционной способности пигментов и полимеров указывает на то, что возможности не следует стремиться к использованию в водных красках дисперсионного типа пигментов и наполнителей сверхтонкого измельчения, поскольку это может привести к еще большему «дебалансу» ПАВ на частицах разной природы.
При наличии в краске пластификатора (например, дибутилфталата в поливинилацетатных красках) следует учитывать смачиваемость пигмента водой и жидким пластификатором. Частицы гидрофобных пигментов, втягиваясь в фазу пластификаторов, будут флокулировать, что приведет к изменению оптических свойств красочного слоя. Применение органических пигментов, способных растворяться в пластификаторе выполнительно пластифицированных воднодисперсионных красках нежелательно.
Величина заряда пигментной частицы в водной красочной системе определяется не только адсорбцией ионного ПАВ, но и собственной, хотя и незначительной, растворимостью пигмента в воде. В краске со сравнительно невысоким содержанием неионных ПАВ электронейтральные пигменты склонны к агрегации и оседанию. Заряд пигментных частиц имеет большое значение и для составления красочных композиций, предназначенных для нанесения методом электроосаждения. Для придания заряда пигментам необходимо, чтобы величина рН краски была больше или меньше той, которая отвечает изоэлектрической точке любого из пигментных компонентов.
Немало исследований посвящено применению в латексных красках окиси цинка, которая не пропускает ультрафиолетовых лучей, хорошо сохраняет цвет, устойчива к плесени и является распространенным и доступным белым пигментом. Однако вследствие заметной растворимости в воде (особенно при низких значениях рН) окись цинка отрицательно влияет на стабильность эмульсионной системы. В США разработан широкий ассортимент латексных связующих, которые можно пигментировать окисью цинка.
При использовании окиси цинка в воднодисперсионных красках возможно нарушение их стабильности. Однако этот пигмент можно вводить в обычные дисперсионные краски для внутренних и наружных работ при условии повышения щелочности до рН 10-10,5 или в присутствии щелочных фосфатов. Последние резко понижают равновесную концентрацию ионов цинка в дисперсионной среде и химическую активность пигментной поверхности в результате образования на ней нерастворимой пленки основных фосфатов цинка. Большинство антикоррозионных пигментов, обладающих повышенной щелочностью, нельзя совмещать с водорастворимыми смолами, так как это может привести к протеканию обменной реакции, способной вызвать свертывание краски. Следует избегать применения пигментов и наполнителей с повышенной гидрофильностью, так кат они задерживают испарение воды из пленки. Однако их можно вводить в ограниченных количествах для придания композиции нужных свойств, в частности розлива.
