Пигменты
Пигменты — высокодисперсные окрашенные порошки, нерастворимые в воде и в плеикообразующих вещест вах и имеющие высокий показатель преломления. При диспергировании в пленкообразующих пигменты образуют стабильные дисперсные системы — краски, грунтовки, эмали, — применяемые для получения защитных и декоративных лакокрасочных покрытий.
По химическому составу пигменты разделяются на неорганические и органические; по происхождению-—на природные (минеральные) и синтетические.К основным характеристикам пигментов относятся укры- вистость, красящая способность (интенсивность), цвет, кристаллическая структура, дисперсность, смачиваемость, маслоем- кость, способность к взаимодействию с пленкообразующими веществами, диспергируемость, свето- и атмосферостойкость, химическая стойкость.
Большинство неорганических пигментов представляет собой оксиды, гидроксиды, соли металлов, имеющие кристаллическое строение. В качестве пигментов применяют также металлические порошки, технический углерод, графит )[21, 24].
Пигменты получают следующими способами: осаждением
из водных растворов (мокрый способ); возгонкой металлов с последующим окислением их паров; прокаливанием; комбинированным способом (осаждением с прокаливанием); механической переработкой природных материалов и пород. Иногда эти способы сочетают с термообработкой и обработкой химическими реагентами.
В данной главе рассматриваются только неорганические пигменты, применяемые в антикоррозионных лакокрасочных материалах.
Хроматные пигменты. Хромат кальция CaCrO4 — порошок желтого цвета, растворим в воде (6—-14 г/л при 20 0C в зависимости от содержания кристаллизационной воды), плотность его 2550 кг/м3.
Хромат кальция существует в виде а- и (3-дигидратов, моногидрата, полугидрата и безводного соединения. С повышением температуры растворимость хромата кальция всех форм резко снижается.
Безводный хромат кальция образуется при Температуре выше 300 °С. В качестве пигмента используется безводный хромат кальция, обладающий высокой термостойкостью и наименьшей растворимостью в воде.Применяется хромат кальция в качестве антикоррозионного пассивирующего пигмента в термостойких грунтовках на основе кремнийорганических и эпоксидных связующих, а также как доба'вка к другим пассивирующим пигментам в антикоррозионных грунтовках на основе алкидных и фенольно-масляных лаков.
Хромат стронция SrCrO4 — порошок лимонно-желтого цвета. Плотность 3750 кг/м3, укрывистость 70—90 г/м2, масло- емкость 43—47 г/100 г пигмента. Растворимость хромата стронция в воде — 0,8 г/л. Полностью растворяется в органических кислотах и разлагается щелочами. Обладает повышенной стойкостью к действию высоких температур (до 1000°С). При более высоких температурах от хромата стронция отщепляется кислород, и он превращается в одноосновный хромат 2SrO- -Cr2O3.
Хромат стронция кристаллизуется в виде моноклинических призм и пластинок, образующих пучки из длинных тонких игл. Из разбавленных растворов выделяются крупные кристаллы в виде гексагональных призм, которые медленно превращаются в длинные иглы. Кристаллическая решетка хромата стронция близка по строению к решеткам хромата бария и кальция.
В основном хромат стронция применяется при изготовлении художественных и термостойких красок и антикоррозионных грунтовок, особенно на основе акриловых и водорастворимых смол, так как широко используемый хромат цинка в этих пленкообразующих проявляет тенденцию к желатинизации системы.
При использовании его в качестве антикоррозионного пигмента отмечается [25] его двоякое действие. С одной стороны, хромат стронция обладает более высокой растворимостью, чем хромат цинка, что обусловлено различием в структуре этих пигментов (хромат цинка имеет шаровидную структуру, а хромат стронция-—-игольчатую). При низкой объемной концентрации пигмента пленка связующего утоньшается на кромках игольчатых частиц пигментов и под воздействием воды быстро становится проницаемой из-за высокого гидростатического давления.
С другой стороны, часть ионов стронция в покрывном слое удерживает ионы сульфата, что способствует предотвращению коррозии.Хромат цинка. В качестве антикоррозионных пигментов применяются хроматы цинка двух типов: основные хроматы
цинка и двойные соединения основных хроматов цинка и калия.
Из основных хроматов цинка известны: триоксихромат цинка (грунтовочный цинковый крон) ZnCr04-SZn(OH)2 и тетра- оксихромат цинка ZnCrO4-4Zn (OH)2. Из двойных соединений применяют также хромат цинка и калия (малярный крон).
Все указанные хроматы цинка резко различаются по растворимости в воде (г/л):
Двойной хромат цинка и калия (малярный цинковый крон) 1,4
Триоксихромат цинка 0,4—0,6
Тетраоксихромат цикка 0,01—0,05
Высокоосновные хроматы цинка имеют блеклый желтый цвет, большую маслоемкость (30—35 г/100 г пигмента), малую интенсивность, низкие укрывистость (160—180 г/м2) и светостойкость.
Двойные хроматы цинка калия имеют насыщенную светлолимонную окраску и характеризуются высокой укрывистостью (100—125 г/м2) и светостойкостью. Плотность хроматов цинка 3410—3590 кг/м3.
Хроматы цинка применяются в качестве пассивирующих пигментов в антикоррозионных грунтовках для защиты черных и цветных металлов. Торможение коррозионного процесса при использовании хроматов цинка зависит как от растворимости пигмента, так и от конкретных катионов, присутствующих в растворе. Пигмент с высокой растворимостью может обеспечить хорошую защиту вначале, но при этом возникает опасность быстрого выщелачивания пигмента из краски, что приведет к потере защитных свойств. С другой стороны, при низкой растворимости пигмента, когда он не выщелачивается из пленки, не может быть достигнута концентрация хромата в воде, достаточная для торможения коррозионного процесса.
По мнению авторов работы [26], присутствующие в растворе ионы влияют не только на растворимость. Так, ионы цинка обеспечивают торможение катодного процесса на стали; хро- маты цинка, являясь основными, реагируют с высококислотными связующими; растворимые хлориды, сульфаты и нитраты уменьшают защитную способность хроматов, однако в присутствии ионов цинка это влияние ослабляется.
Хромат бария-калия BaI^(CrO4)2 окрашен в желтый или желто-зеленый цвет, кристаллизуется в правильной тетрагональной системе и состоит из довольно крупных частиц размером 5—10 мкм. Плотность 3650 кг/м3, маслоемкость 11,6 г/100 г пигмента, укрывистость и интенсивность незначительные.
В неорганических кислотах хромат бария-калия растворяется легко. Под действием воды из него постепенно выщелачивается весь хромат калия, хромат бария при этом остается в неизменном виде. Реакция водной вытяжки пигмента щелочная (pH 8), что характерно для хромата калия КгСг04.
Хромат бария-калия — индивидуальное соединение, и исходные хроматы BaCrO4 и K5CrO4 в свободном состоянии в нем не обнаруживаются. Образование двойной соли между BaCrO4 и КгСг04 основано на однотипности их химического строения и кристаллизации в одинаковой (ромбической) кристаллической системе. Хромат бария обладает очень низкой растворимостью в воде (0,0003%), хромат калия, наоборот, растворяется в воде хорошо.
Применяется хромат бария-калия преимущественно как антикоррозионный пигмент в грунтовках. Он совместим со всеми пигментами и связующими. Благодаря отсутствию основных групп он не реагирует с кислотами, входящими в состав связующих, и краски на его основе стабильны при хранении.
Было установлено [20], что благодаря высокому содержанию водорастворимого хромата хромат бария-калия обладает сильными пассивирующими свойствами по отношению к черным и цветным металлам. Поскольку этот пигмент не обеспечивает длительной защиты металла от коррозии, его необходимо применять как добавку к другим пигментам или наполнителям. Рекомендуется использовать хромат бария-калия в сочетании с труднорастворимыми хроматами и с фосфатными пигментами.
Хромат свинца PbCrO4• PbO — основной хромат, или оксихромат, свинца — порошок оранжевого цвета. Плотность 6750—6980 кг/м3.
Хромат свинца термостоек (не разлагается при нагревании до 600 °С), отличается атмосферо- и светостойкостью. Растворимость в воде очень незначительна — 0,05 мг/л.
Несмотря на наличие в его составе основной группы PbO, хромат свинца не вступает в реакцию с маслами. Поэтому механизм защитного действия хромата свинца, вероятно, объясняется пассивирующим действием его хромовокислых групп, которое очень незначительно, а также способностью свинца образовывать комплексные нерастворимые соединения.
Применять хромат свинца для защиты лакокрасочных покрытий следует на более поздней стадии, когда поверхность уже была запассивирована другими ингибиторами.
В неорганических кислотах хромат свинца растворяется полностью, и вследствие этого его пассивирующая способность повышается. Поэтому ряд авторов рекомендуют применять хромат свинца в покрытиях, предназначенных для защиты металлов в кислых средах, или 'в комбинации с кислыми фосфатами Р7].
Хромат бария BaCrO4 — порошок желто-лимонного цвета, растворимость в воде незначительная — 0,005 г/л.
Хромат бария является ценным антикоррозионным пигментом на более поздней стадии защиты, т. е. при длительной защите металлической поверхности. Для обеспечения же защиты в начальной стадии рекомендуется комбинировать хромат бария с такими пигментами, которые сразу же в начальный период образуют эффективные ингибирующие комплексы (фосфаты хрома и цинка, тетраоксихромат цинка, хромат кальция), или предварительно наносить на поверхность слой фосфатиру- ющей грунтовки.
Положительным качеством хромата бария является его способность связывать большое количество ионов S02-4, образующихся в промышленных районах из дымовых газов, и превращать их в труднорастворимый сульфат бария.
Применяется в грунтовках иа основе связующих, которые обладают незначительным водопоглощением, например на основе эпоксидных смол, отвержденных аминами.
Фосфатные пигменты. Фосфат хрома CrPO4• пН20 — порошок светло-зеленого цвета, представляет собой кристаллогидрат средней соли ортофосфорной кислоты. Фосфат хрома кристаллизуется с шестью молекулами воды, при нагревании до 105 0C теряет 2,5—3 моль воды.
Как правило, в качестве антикоррозионного пигмента используется продукт кристаллизации стремя молекулами воды.Фосфат хрома нетоксичен, практически нерастворим в воде и органических растворителях, стоек к кислотам и щелочам; средний размер частиц 0,6 мкм, плотность 2370 кг/м3.
Фосфаты рекомендуется применять в качестве антикоррозионного пигмента в комбинации с активными хроматами, так как на начальной стадии воздействия агрессивной среды фосфаты действуют замедленно. Для этой цели оказывается достаточным введение небольших количеств хроматов цинка или стронция. Эти комбинации реагентов препятствуют воздействию хлора и сульфирующих агентов. Обычно ионы Cl- и SO22- проникают через поры трехмерных структур покрывного слоя, а трехвалентные фосфаты образуют труднорастворимые основные фосфаты с оксигидратами металла, что способствует упрочнению сетчатого трехмерного покрывного слоя и предотвращению проникновения агрессивных ионов хлора и SO22-.
Фосфат цинка Zn3(PO4)2-XHUb (х=2~4) — порошок белого цвета, плотность 3000 кг/м3.
Фосфат цинка нетоксичен и рекомендуется для использования в грунтовках и однослойных покрытиях для повышения адгезии и улучшения защитных свойств. Ингибирующее действие фосфата цинка основано на возможности образования защитных гидратных комплексов фосфата цинка. Это обусловлено тем, что под действием влаги на фосфаты образуются продукты гидролиза, способные образовывать защитные слои.
Ионы фосфата образуют на железе защитный слой, состоящий из основного фосфата железа.
Действие слаборастворимых фосфатных пигментов усиливается, если их комбинируют с хроматными пигментами. Действие таких смесей основано на пассивирующих свойствах ионов хромата из труднорастворимых хроматных пигментов, а также на улучшение стойкости хроматных слоев.
Антикоррозионные пименты, обладающие основными свойствами. Среди антикоррозионных пигментов, обладающих основными свойствами, ранее широко применялся свинцовый сурик 2РЬО -PbO2. Однако вследствие токсичности свинецсодержащих соединений и в связи с ужесточением требований по повышению безопасности производства и. охраны окружающей среды их применение резко сократилось. Поэтому в данном разделе они не рассматриваются.
Цианамид свинца PbCN2 — основной пигмент лимонно- желтого цвета. Частицы пигмента состоят из игольчатых кристаллов орторомбической формы размером до 5 мкм [24]. Плотность цианамида свинца 6000—6200 кг/м3, маслоемкость 18—24 г/100 г пигмента. В воде практически нерастворим, однако подвергается медленному гидролизу с образованием оксида свинца и аммиака (или карбоната аммония). В кислотах растворяется легко.
He обладая пассивирующим и окисляющим действием, цианамид имеет склонность к мылообразованию, однако это не приводит к загустеванию красок, так как реакция протекает в пленке только при доступе воздуха.
Пленки на основе цианамида свинца набухают несколько сильнее и легче разрушаются под действием морской воды и водяных паров, чем пленки на основе свинцового сурика. Благодаря игольчатой структуре его частиц цианамид свинца не оседает и не расслаивается в красках.
Плюмбат кальция Ca2PbO4—активный антикоррозионный пигмент, обладающий основными свойствами. Порошок светло-кремового цвета. Плотность 5700 кг/м3, маслоемкость 19 г/100 г пигмента. Разлагается в присутствии даже очень слабых кислот.
Защитные свойства плюмбата кальция обусловлены его основностью и окислительными свойствами, а также склонностью к мылообразованию. Наряду с анодной защитой плюмбат кальция замедляет катодный процесс на стальной поверхности, предотвращая локализацию восстановленного водорода, вызывающего обычно образование пузырей под пленкой.
Плюмбат кальция имеет низкую плотность, практически нерастворим в воде и может содержать до 50% примесей без ¦снижения защитного действия.
Основной силикохромат свинца ЗРЮ -SiO2 • -PbO-PbCrO4 — пигмент оранжевого цвета. Плотность 3500— 4100 кг/м3 [28], маслоемкость 20—25 г/100 г пигмента. В воде и кислотах нерастворим. Стабилизирующие свойства силико- хромата свинца позволяют отнести его к эффективным антикоррозионным пигментам.
Цинковые белила ZnO — пигмент, обладающий основными свойствами [28]. В воде цинковые белила нерастворимы, в кислотах и щелочах растворяются. Укрывистость цинковых белил 110—140 г/м2, маслоемкость 12—16 г/100 г пигмента. В отечественной промышленности цинковые белила производятся из металлического цинка, а также из цинксодержащего сырья и отходов.
Установлено, что формы и размер частиц цинковых белил оказывают большое влияние на их свойства, в первую очередь на атмосферостойкость покрытий и их способность к мелению. С уменьшением размера частиц увеличивается кроющая и разбеливающая способность белил и одновременно повышается их фотохимическая активность. Для достижения высокой атмос- феростойкости пленок частицы цинковых белил должны быть игольчатой формы и иметь размер 0,4—0,6 мкм.
Цинковы'е белила, полученные из цинксодержащего сырья, имеют частицы игольчатой формы. Цинковые белила, получаемые из металлического цинка, выпускаются различных марок с содержанием оксида цинка от 98 до 99,7%. Основные примеси— оксиды кадмия и свинца (0,015—0,3%), водорастворимый соли (0,1—0,5%) и металлический цинк (0,04—0,06%). Цинковые белила, получаемые из цинксодержащего сырья, содержат 91—95% оксида цинка и большое количество оксидов свинца и водорастворимых солей. Чистый оксид цинка имеет слабощелочную реакцию. Несмотря на то что в условиях промышленного изготовления поверхность оксида цинка адсорбирует различные газы, значение pH водных вытяжек из оксида цинка различных марок составляет 7—8. Будучи амфотерным веществом, оксид цинка нейтрализует кислоты и основные продукты и, следовательно, продукты разрушения связующего в лакокрасочной пленке. Благодаря этому предотвращается старение пленок и уменьшается способность красок к мелению.
Оксид цинка и продукты его взаимодействия со связующим, оказывают влияние на сушку покрытий: иногда они замедляют сушку в начальный период, т. е. на стадии «высыхания от пыли», но всегда способствуют ускорению высыхания покрытия в нижних слоях, уменьшают остаточную липкость, повышают твердость готовой пленки и уменьшают тенденцию к сморщиванию, которое обусловлено высыханием пленки -с поверхности. Это свойство оксида цинка имеет большое значение при использовании его в быстровысыхающих грунтовках и эмалях [20].
Железооксидные пигменты — пигменты, окраска которых обусловлена присутствием в них одного из оксидов железа. Железооксидные пигменты бывают желтые, красные и черные. Железооксидные пигменты делятся на природные и синтетические. По химическому составу они представляют собой оксид железа, гидроксид железа или смешанный оксид Fe3O4. Из природных красных железооксидных пигментов широко применяются железный сурик и мумия i[20].
Железный сурик представляет собой природный оксид железа с примесью небольших количеств глинистых веществ и кварца.
Содержание оксида железа в сурике составляет 75—87%. Плотность сурика 3660—4460 кг/м3, маслоемкость 14— г/100 г пигмента. Железный сурик обладает высокой укры- вистостью (10—20 г/м2) и интенсивностью, стоек к действию света, атмосферных влияний, а также к действию щелочей и слабых кислот.
Для получения железного сурика используют ряд железных руд, богатых оксидом железа, главным образом красные железняки. Они отличаются плотной структурой, поэтому для применения в качестве пигментов их нужно предварительно тщательно размолоть. Можно использовать также бурые железняки, болотные руды, гидрогематиты. Эти руды отличаются большой дисперсностью и мягкой текстурой. Они содержат значительное количество связанной и адсорбированной воды, для удаления которой необходимо прокаливание при высокой температуре.
Железный сурик широко применяют для грунтовок на основе различных связующих: масляных, алкидных, эпоксидных и др.
Мумии делят на светлые и темные, обыкновенные и бок- ситные. Светлыми называют мумии, содержащие20—35% РегОз, темными — 35—70% РегОз. Бокситные мумии содержат значительные количества оксида алюминия. Мумии отличаются вы-
сокой свето- и атмосферостойкостью, стойки к действию химических агентов; в азотной и серной кислотах растворяются с трудом, в соляной кислоте растворяются полностью только, при кипячении. Мумии обладают высокой укрывистостью (15— 30 г/м2). Маслоемкость обыкновенных мумий составляет 19—33, бокситных 14—18 г/100 г пигмента. Получают мумии обжигом болотных руд и высокожелезистых бокситов при высокой температуре.
Из синтетических железооксидных пигментов широко применяют красный железооксидный пигмент, менее распространены желтый и черный железооксидные пигменты.
Красные железооксидные пигменты по химическому составу представляют собой оксид железа (содержание в пигментах Fe2O3 — 95—98%). Плотность пигмента 4800— 5000 кг/м3; укрывистость очень высока и составляет 4—6 г/м2, маслоемкость 20—30 г/100 г пигмента.
Красный железооксидный пигмент так же, как и железный сурик, сочетается со связующими всех видов, поэтому широко применяется в грунтовочных покрытиях, красках и эмалях разных типов.
Черный железооксидный пигмент. Синтетический черный железооксидный пигмент, по химическому составу представляющий собой оксид Fe3O-J1 отличается от природного магнетита более высокими пигментными свойствами—насыщенным синевато-черным цветом, высокими укрывистостью и красящей способностью, свето- и атмосферостойкостью; обладает ферромагнитными свойствами, сильно зависящими от условий его получения. Плотность пигмента 4730 кг/м3; маслоемкость— 28 г/100 г пигмента; средний размер частиц 0,25— 0,5 мкм. Растворяется в слабых кислотах, некоторых органических кислотах, но с трудом поддается воздействию концентрированной азотной кислоты; не растворяется в аммиаке. При прокаливании с доступом воздуха легко окисляется, переходя в красный оксид железа [21].
Находит применение для грунтовочных и покрывных красок по металлу, когда пленка должна обладать высокой механической прочностью; в водоэмульсионных . и известковых красках, а также для подцветок различных красок вместо технического углерода, который имеет тенденцию всплывать на поверхность пленки.
Желтый железооксидный пигмент представляет собой моногидрат оксида железа FeO(OH) a-формы (ге- тит). Промышленностью- выпускается желтый железооксидный пигмент следующих марок: Ж-0, Ж-1 и Ж-2 соответственно
охристо-желтого, табачно-желтого и темно-охристо-желтого цвета. Следует отметить, что чем выше дисперсность, тем светлее оттенок gt;[21]. Средняя величина частиц 0,2—0,6 мкм, удельная поверхность 11,2 м2/г. He растворяется в воде, щелочах, уксусной кислоте, легко растворяется в минеральных кислотах;
при нагревании выше 180—220 0C начинает терять воду, при 270—300 0C быстро переходит в красный оксид железа. Имеет высокую красящую способность (почти такую же, как у свинцового крона), свето- и атмосферостоек. Применяется для изготовления красок и эмалей всех типов с разными пленкообразо- вателями.
В смесях с синими пигментами имеет зеленый цвет разных оттенков; в смеси с каолином и другими наполнителями (в соотношении 1:7 и 1:8)—желтый цвет (искусственная охра). Кроме того, желтый железооксидный пигмент применяется для переработки в красный железооксидный пигмент.
Другие пигменты. Большую роль в антикоррозионных лакокрасочных материалах имеют такие пигменты, как оксид хрома и технический углерод.
Оксид хрома. Пигментный оксид хрома по химическому составу представляет собой почти чистый оксид хрома (99—99,5%). Цвет — оливково-зеленый с разными оттенками от желтоватого до синеватого. Пигмент обладает высокой укры- вистостью, а также свето-, термо-, атмосферостойкостыо и стойкостью к действию агрессивных газов. Оксид хрома нерастворим в воде, трудно растворим в кислотах и щелочах, легко окисляется расплавленными окислителями (нитритами, перхлоратами), воздухом в присутствии щелочей, горячими растворами окислителей.
Оксид хрома применяют для изготовления грунтовок, термостойких и химически стойких красок и эмалей.
Оксид хрома получают термическим или осадочно-прока- лочным способом. Первый способ основан на восстановлении бихромата калия серой, второй — на получений оксида гидроксида хрома с последующим прокаливанием.
Пигмент выпускается нескольких марок и сортов: пигментный (сортов ОХП-1 и ОХП-2), пигментный светлый (сортов ОХПС-1 и ОХПС-2) '[21].
Технический углерод — искусственно получаемый пигмент, содержащий от 88,0 до 99,9% углерода, а также примеси кислорода и водорода. Химический состав и свойства пигментов различных марок зависят от исходного сырья и способов их получения.
По размеру частиц (от 10 до 600 нм) технический углерод занимает особое место среди пигментов. Наиболее высокую дисперсность имеет газовый канальный (диаметр частиц 10— .40 нм). С уменьшением диаметра частиц до 25 им черный цвет становится более глубоким, а красящая способность возрастает; дальнейшее уменьшение диаметра частиц приводит к постепенному снижению красящей способности пигмента.
Частицы технического углерода не имеют пор; маслоемкость его зависит только от суммарной поверхности частиц и с уменьшением их размеров возрастает. Устойчив к действию кислот, щелочей, свету, высоким и низким температурам. Практически полностью поглощает свет в видимой части спектра, сильно поглощает свет в инфракрасной и ультрафиолетовой областях спектра. Поглощение пигментом ультрафиолетовых лучей защищает пленкообразующее от разрушения, поэтому пигментированные покрытия являются наиболее атмосферостойкими.
Технический углерод широко применяется в лакокрасочной промышленности для приготовления черных и серых красок и эмалей. В грунтовку его вводить не рекомендуется из-за возможного ускорения коррозии металла.
Металлические пигменты. Пигменты этой группы — порошки металлов, из которых наиболее широко применяются алюминиевая пудра и цинковая пыль. Ограниченное применение имеют бронзовые пудры и свинцовый порошок. Металлические пигменты по ряду свойств (электропроводность, теплостойкость, отражательная способность и др.) существенно отличаются от большинства неорганических пигментов, представляющих собой соли или оксиды. Это обусловливает и некоторые специфические области их применения. Так, при достаточном наполнении металлическими пигментами лакокрасочные покрытия приобретают электропроводящие свойства и применяются для защиты электросварных конструкций, в печатных электрических схемах, а при наполнении цинковой пылью-—в качестве протекторных грунтовок [21].
Алюминиевая пудра — тонко измельченные, легко мажущиеся частицы алюминия пластинчатой формы, имеющие серебристо-серый цвет. Содержание металлического алюминия в пудрах составляет 82—92, добавки органических веществ — 3— 4%. Плотность 2500—2550 кг/м3, укрывистость 10 г/м2. Высокодисперсные сорта проходят через сито № 0075 без остатка. Чешуйчатые частицы алюминиевой пудры, покрытые «смазкой» (стеариновая или олеиновая кислота, парафин, минеральные или растительные масла), обладают способностью всплывать в нанесенном слое лакокрасочного материала и располагаться параллельно поверхности, перекрывая друг друга. Это свойство пудры, называемое «листованием», в значительной степени зависит от состава пленкообразующего и растворителя. Наилучшее листование обеспечивается при использовании парафина. В материалах, содержащих ароматические растворители (толуол, ксилол), частицы пудры всплывают лучше, чем в красках* содержащих уайт-спирит.
Алюминиевая пудра взаимодействует с кислотами и щелочами, поэтому ее применяют только с нейтральными пленкообразующими. Краски с алюминиевой пудрой при хранении быстро загустевают, и она теряет способность к всплыванию. Поэтому алюминиевая пудра поставляется потребителю в сухом виде или в виде паст (алюминия — 63%, стеариновой кислоты— 2%, органического растворителя — 35%). Чешуйчатую алюминиевую пудру и алюминиевую пасту для лакокрасочной промышленности получают сухим или мокрым размолом гранулированного порошка алюминия или отходов листового металла в шаровых мельницах непрерывного действия с цилиндрическим барабаном и стальными шарами. Сухой размол проводят в присутствии добавок (стеарин, парафин и др.) в среде инертного газа.
При получении алюминиевых паст процесс измельчения гранулированного порошка алюминия ведут в присутствии избытка растворителя и ПАВ. Образуются густые пасты, которые затем отжимают на фильтр-прессе.
Алюминиевая пудра благодаря высокой укрывистости и яркому металлическому блеску находит широкое применение при приготовлении красок и эмалей с высокой отражательной способностью, повышенной термостойкостью и пониженной проницаемостью для газов, воды и коррозионно-активных агентов. Их используют для окраски бензохранилищ, вагонов-холодильников, строительных конструкций и т. д.
Промышленностью выпускается алюминиевая Пудра двух марок: ПАП-1 и ПАП-2. />Цинковая пыль — порошок серого цвета, представляющий собой почти чистый цинк (95—97%), содержащий оксид цинка (2—4,5%) и незначительные примеси свинца, кадмия, железа, кремния. Очень небольшая часть цинка (до 0,1%) находится в виде хлорида и сульфата.
Цинковую пыль получают двумя способами: распылением
расплавленного металла и конденсацией паров цинка.
Цинковая пыль, получаемая первым методом, состоит из сравнительно монодисперсных сферических частиц. Удельная поверхность частиц I—3 м2/г.
Цинковая пыль, полученная по второму методу, содержит повышенное количество оксида цинка и имеет частицы неправильной формы. Плотность цинковой пыли 7000 кг/м3, при хранении красок образуются плотные осадки.
Цинковая пыль вступает во взаимодействие с влагой и карбоксилсодержащими компонентами пленкообразующих. Поэтому все работы следует проводить в отсутствие влаги, а при использовании одноупаковочных лакокрасочных материалов рекомендуется применять пленкообразующие с низким кислотным числом.
Основное применение цинковая пыль находит при изготовлении протекторных грунтовок (на основе синтетических смол, водных растворов силикатов или водно-дисперсных пленкообразующих веществ), применяемых для катодной защиты железа и стали от коррозии. Содержание цинковой пыли в таких грунтовках составляет 95—97% (масс.).
Цинковая пыль выпускается в виде порошка шести марок: ПЦ-1, ПЦ-2, ПЦ-3, ПЦ-4, ПЦ-5 и ПЦ-6.
Бронзовые пудры представляют собой продукты тонкого измельчения меди или сплавов меди с цинком, частицы которых имеют лепесткообразную форму: цвет — от красного или розового до золотисто-желтого. Форма частиц — чешуйчатая; укры- вистость меньше, чем у алюминиевой пудры, что объясняется большей плотностью бронз. Они, так же как и алюминиевая пудра, защищают пленкообразующие в покрытиях от воздействия ультрафиолетовых лучей. Порошки, получаемые электролизом, обычно содержат 99,5% Cu, незначительные примеси Fe, Pb, а также оксиды меди. Плотность 1250—1800 кг/м3, основной размер частиц менее 20 мкм.
Бронзовые порошки применяют в покрытиях для защиты от коррозии и придания изделиям декоративного вида.
Еще по теме Пигменты:
- Питательная ценность крахмалсодержащего сырья
- Селенсодержащие БАД
- БАД на основе растительного сырья
- Клины
- ТРИ ЦВЕТА В АРХЕОЛОГИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЕ
- Основные компоненты лакокрасочных материалов
- Пигменты
- Пассивирующие грунтовки
- Протекторные грунтовки
- Влияние концентрации пигмента на защитные свойства грунтовочных покрытий
- УДОБРЕНИЯ ИЗ ОТХОДОВ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА
- Органолептические показатели качества зерна
- Мятликовые культуры
- ГЛАВА ДЕВЯТАЯ ЗМЕИ ДРАКОНОВЫХ ГОР