Наповнювачі лкм (лакофарбових матеріалів)

Наповнювачі лакофарбових матеріалів

- це високодисперсні речовини неорганічного походження, які вводяться до складу непрозорих ЛФМ. Як і пігменти, наповнювачі не розчиняються в лаках, воді, оліфі і інших дисперсійних середовищах. На відміну від пігментів, наповнювачі характеризуються низьким показником заломлення: від 1,4 до 1,75. Більшість матеріалів, використовуваних в якості наповнювачів, білого кольору або злегка пофарбовані.

Введення в лакофарбовий матеріал наповнювачів переслідує дві мети:

- надання особливих властивостей самому ЛФМ і готовому покритію-

-  здешевлення (зниження собівартості) лакофарбового матеріалу за рахунок заміни дорогого пігменту більш дешевими наповнювачами.

У поєднанні з органічними пленкообразующими речовинами наповнювачі не можуть давати непрозорі покриття. Це обумовлено їх низьким показником заломлення. У таких випадках наповнювачі використовуються в тандемі з пігментами, вірніше, як добавки до пігментів, а їх кількість може досягати 80% від загальної пігментного маси лакофарбового матеріалу. Кількість наповнювача, який можна ввести в систему, як не дивно, визначається показниками пігментів. А саме, покриваністю і інтенсивністю. Чим вище ці показники, тим більша кількість наповнювача можна додати в ЛФМ.

Відео: Вибираємо лакофарбові матеріали для інтер`єру // FORUMHOUSE

Наповнювачі дуже впливають на властивості фарб, шпаклівок і інших ЛФМ, в яких вони використовуються. Зокрема, впливають на їх реологічні властивості. Вони збільшують тиксотропність, стабільність і в`язкість (виступають як загусники), а також питома вага.

Для того щоб ефективно використовувати наповнювачі в тандемі з пігментами, вони повинні відрізнятися високою дисперсністю, навіть вище, ніж у самих пігментів. Крім того, мати невелику твердість і щільність, низьку маслоемкость і високу білизну. Не варто забувати і про доступність матеріалу і його дешевизні.

Наповнювач в більшості випадків є цільовою добавкою. Вводячи в лакофарбовий матеріал наповнювач, можна надати йому матовість, вогнестійкість, кислотостійкість, знизити ковзання. Завдяки наповнювачів ЛФМ підвищується водостійкість і атмосферостійкість захисного покриття, збільшується його адгезія до основної поверхні.

В водоемульсійних лакофарбових матеріалах наповнювачі використовуються як білі пігменти. Під час процесу випаровування води простір між окремими фракціями пігменту заповнює повітря, показник заломлення якого - одиниця. В результаті утворюється непрозорий, тобто криє захисний шар.

Розрізняють наповнювачі синтетичного і природного походження.

Класифікація наповнювачів для лакофарбової промисловості:

- солі (силікати, карбонати, сульфати) -

- оксіди-




- гідроксиди.

Основні властивості наповнювачів: яскравість, білизна, розмір фракцій.

Карбонати як наповнювачі ЛФМ

Карбонати в лакофарбової промисловості отримали дуже широке поширення. Серед наповнювачів карбонатів можна виділити магнезит (карбонат магнію), крейда природного походження і обложений, кальцит (карбонат кальцію), карбонат барію (або вітерит), доломіт (карбонат магнію і кальцію). Всі ці речовини хімічно активні по відношенню до плівкоутворювальним, до складу яких входять карбоксилом. Завдяки цьому лакофарбові матеріали на їх основі формують покриття, що володіють високими захисними властивостями, хорошою стійкістю до дії агресивного корозійної середовища, в тому числі вологи. Хімічна активність благотворно впливає і на твердість захисного шару. Але є недоліки: підвищується в`язкість лакофарбового матеріалу, він швидше загусає, крім того, стає менш стабільним, що значно зменшує його гарантійний термін зберігання.

Серед наповнювачів для лакофарбових матеріалів найбільш широке поширення отримав карбонат кальцію, тобто обложений або природна крейда, мармур, вапняк. Карбонат кальцію з крупнокристаллической структурою називають кальцитом. Отримують кальцит шляхом ретельного подрібнення мармуру. Якщо ж структура дрібнокристалічна - це вже не кальцит, а крейда.

Наповнювач природного походження містить від 95,5% до 99% самих, власне, карбонатів кальцію (CaCO3), Все інше - домішки. Домішками можуть бути сполуки кремнію, оксиди алюмінію і заліза, карбонат магнію і т.п. До складу ж обложеного крейди, тобто штучного походження, вищевказаних домішок входить набагато меншу кількість, але присутні водорозчинні фракції.

Відео: Виробництво лакофарбових матеріалів

Способи отримання природного і синтетичного карбонатів кальцію істотно відрізняються один від одного. Наповнювач лакофарбових матеріалів природного походження отримують шляхом подрібнення мармуру або вапняку з подальшою сепарацією. Мел можна отмучівать в спеціальних водних відстійниках. Процес модифікації реалізують під час подрібнення матеріалу.

Обложена крейда виробляють з вапняку або ж він може бути побічним продуктом інших хімічних виробництв. Щоб отримати обложена крейда з вапняку, вихідний продукт необхідно подробити і обпалити. Далі отриманий склад гасять водою і додають карбонат натрію або пропускають діоксид вуглецю. Зі складу отриманого обложеного крейди прибираються домішки, які розчиняються у воді. Для цього крейда відмивають, потім висушують і подрібнюють до необхідних розмірів фракцій. Часто після подрібнення крейда піддають модифікації жирними кислотами або милом. Карбонати кальцію, які були модифіковані, добре поєднуються з пленкообразователями синтетичного походження.

Природні карбонати кальцію значно відрізняються від штучних продуктів. Синтетичні речовини більш дрібнодисперсні. Розмір їх часток може складати 0,05-0,35 мкм. Карбонати кальцію природного походження характеризуються фракцією побільше - від 1 до 50 мкм. Від ступеня дисперсності порошку карбонату кальцію залежить маслоемкость наповнювача лакофарбових матеріалів. Синтетичний крейда має велику маслоемкость, в порівнянні з природними продуктами.

Карбонат кальцію широко використовується не тільки в лакофарбової промисловості, а й інших галузях, таких, як паперова, поліграфічна, гумова і т.п.

Мел часто застосовується (як пігмент білого кольору) у виробництві водоемульсійних лакофарбових матеріалів, для виготовлення емалей спеціального призначення (типу «муар» і ін.), Антикорозійних грунтовок. Кальцит використовується для отримання атмосферостійких покриттів. Хімічно обкладена (синтетичний) крейда, завдяки своєму мілкодисперсному складу, необхідний для поліпшення реологічних властивостей, тому що запобігає стіканню ЛФМ по вертикальних поверхнях.

Силікати як наповнювачі лакофарбових матеріалів

Силікати - найбільш різноманітна група наповнювачів ЛФМ. До даної групи належать: природний силікат кальцію (волластонит), алюмінію-натрію-калію-магнію (прожарені глини і бентоніт), магнію (азбест і тальк), алюмінію-кальцію-натрію (лабрадорит), силікати алюмінію (обложений силікат, каолін) , алюмінію-калію (слюда). У виробництві лакофарбових матеріалів найбільш затребуваними є слюда, тальк і каолін.

Слюда являє собою алюмосилікат калію. Колір слюди - білий або трохи підфарбований домішками заліза. Відмінною особливістю слюди, як наповнювача лакофарбових матеріалів, є пластинчаста форма її частинок, яка не змінюється навіть у процесі сильного подрібнення.

Слюду, як і карбонат кальцію, можна отримати природним і синтетичним шляхом. При цьому синтетична слюда здатна витримувати великі термічні напруги, не змінюючи при цьому свою структуру, тобто не руйнуючись. Слюду, отриману синтетичним шляхом, часто вводять як наповнювач до складу термостійких ЛФМ. Саме слюда надає фарбам термічну, корозійну стійкість, а також стійкість до ультрафіолетового випромінювання і механічних пошкоджень. Синтетичну слюду отримують шляхом плавлення в електричних печах при температурі 1370 ° С суміші діоксиду кремнію, оксидів алюмінію та магнію, сілікофторіда калію і ортоклаза (один з видів польового шпату). Природну слюду виробляють шляхом сухого або мокрого подрібнення калієвої слюди (мусковіту).



При використанні слюди в якості наповнювача лакофарбових матеріалів, фарби і т.п. при тривалому зберіганні не утворюють щільних трудноразмешіваемих опадів. Завдяки слюди, ЛФМ краще лягає на поверхню, що захищається, поліпшується зчеплення покриття з підкладкою, еластичність захисного шару і стійкість до атмосферної корозії. Слюду часто вводять, як наповнювач, до складу фарб на водній основі, в електроізоляційні покриття.

тальк - це силікат магнію, м`який білий порошок, трохи жирнуватий на дотик. Частинки тальку можуть мати игольчатую або волокнисту структуру. До складу тальку часто входять оксиди заліза, кальцію або алюмінію, які трохи забарвлюють його або надають сіруватий відтінок. Отримують тальк шляхом дроблення талькомагнезита або талькіта з подальшою класифікацією. Якщо необхідний мікронізований тальк - проводиться додаткова обробка в струменевих млинах.

Тальк знайшов широке застосування в лакофарбової промисловості тому що добре змочується і формує дисперсії з пленкообразующими речовинами. Володіє хімічною інертністю і надає ЛФМ структурну в`язкість. Фарба на основі тальку відрізняється підвищеною стійкістю до подряпин і стирання, атмосферостійкістю.

каолін - це білий порошок з пластинчастої формою частинок. Гідратований силікат алюмінію, тобто каолін, характеризується амфіфільних. Каолін добре змочується неполярними рідинами органічного походження і водою. Процес отримання наповнювача лакофарбових матеріалів каоліну включає в себе кілька стадій: подрібнення і ретельне подрібнення, збагачення і класифікація.

Відео: Міні завод лакофарбові матеріали Аквус

Каолін є складовою частиною багатьох композицій: порозаполнителей і шпаклівок, фарб на масляній і водоемульсійною засадах. А також напівматової і матових антикорозійних захисних шарів.

Сульфати як наповнювачі лакофарбових матеріалів

Серед них можна виділити сульфати кальцію і барію синтетичного і природного походження: обложений сульфат кальцію, природний гіпс і барит, обложений бланфікс. В якості наповнювача для лакофарбових матеріалів широко використовується природний сульфат барію (барит).

барит - це той же самий важкий шпат білого або світло сірого кольору, який піддавався тонкому подрібненню. У зв`язку з присутністю в матеріалі сторонніх домішок (заліза та інших), барит може бути трохи забарвлений. Для додання наповнювача білизни сульфат барію відбілюють. Відбілювати проводиться двома способами. Перший варіант передбачає обробку матеріалу при температурі 60 ° С кислотами мінерального походження (азотної, сірчаної, фосфорної, соляної). Під час проведення даної операції відбувається розчинення сторонніх включень. Далі барит відмивають, дроблять, класифікують, сушать і ще раз ретельно подрібнюють. Другий спосіб відбілювання полягає в нагріванні природного бариту до температури, при якій матеріал розтріскується, вивільняючи за рахунок термічного розширення домішки (це близько 600-700 ° С). Потім проводять поділ елементів (фракціонування) і подальшу обробку, як в першому способі.

Барит - хімічно інертний, тому використовується у виробництві спеціальних хімічно стійких лакофарбових матеріалів. Сульфат барію входить до складу фарб, шпаклівок, грунтовок на масляній основі.

Сульфат барію синтетичного походження (бланфікс) серед всіх наповнювачів відрізняється найвищим ступенем білизни. Бланфікс - це високодисперсний і хімічно інертний матеріал, який отримують шляхом осадження. Бланфікс не так часто використовується, як барит, що обумовлено його більш високою вартістю. Матеріал включають до складу фарб (також типографических).

Оксиди як наповнювачі ЛФМ

Наповнювачі даної групи - це аеросил, діатомовий кремнезем і кварц, тобто група кремнеземів.

аеросил - це практично чистий оксид кремнію, синтетичний кремнезем, ступінь дисперсності якого дуже висока (від 0,02 до 0,15 мкм). Питома поверхня також велика - 175-380м2/ Г. Проводять аеросил шляхом гідролізу в полум`ї водню при температурі 1100-1400 ° С чотирихлористого кремнію. Вводячи в фарбу аеросил, їй надають тиксотропні властивості, а готовому захисного покриття - матовість.

діатомовий кремнезем - це насичений водою діоксид кремнію природного походження. Діатомовий кремнезем ще відомий під назвами: кизельгур, діатоміт, інфузорна земля, цілить, гірська мука. Діатомовий кремнезем, перед використанням в якості наповнювача в лакофарбової промисловості, спочатку прожарюють при 850 ° С і подрібнюють. Готовий продукт містить не більше 10% домішок оксидів заліза, магнію, алюмінію, кальцію і ін. Використовується діоксид кремнію у виробництві матових покриттів, в емульсійних, абразіво- і вогнестійких фарбах, заповнювачах пір дерев`яних поверхонь.

кварц складається з понад 99% діоксиду кремнію, інше - домішки оксидів алюмінію і заліза. Використовується досить рідко, в основному для виробництва зносостійких лакофарбових матеріалів.




Увага, тільки СЬОГОДНІ!

Увага, тільки СЬОГОДНІ!