Лакокрасочные материалы строительного назначения

«Пигментная емкость» критическая объемная концентрация пигмента

Пигментная емкость — это способность дисперсии «соединять» пигменты и наполнители, образуя пленку с определенными потребительскими свойствами.

Если в рецептуре краски ОКП < КОКП, образуется сплошная пленка, а при ОКП > КОКП образуется пленка с открытыми порами. Чем выше КОКП краски, обусловленная свойствами дисперсии, тем меньшее её количество требуется для достижения желаемых потребительских свойств, т.е. КОКП определяет экономичность пленкообразователя.

На величину КОКП влияют практически все компоненты рецептуры: дисперсия, пигменты и наполнители.

Влияние дисперсии. Основным фактором, влияющим на КОКП, является размер частиц дисперсии: с его уменьшением КОКП возрастает. Исследования, проведенные на модельных соединениях, показали, что для сополимера одного химического состава при переходе от дисперсий с крупными частицами к мелким КОКП повышается на 5% [99]. В случае использования дисперсий различного химического состава с одинаковым размером частиц КОКП = 63%, для сополимеров винилацетата = 66%, для сополимеров винилацетата с этиленом и для стиролакриловых сополимеров = 68% (рис. 47), т.е. значение КОКП может меняться на 5–15% в зависимости от типа используемой полимерной дисперсии.

Аналогичные эксперименты были проведены с применением в рецептуре краски наполнителя Socal ^® 2b, наполнителя Microdol ^® 1 и диоксида титана Kronos ^® 2043b. Соотношение пигмент: наполнитель = 40:60. Результаты исследования влияния типа дисперсии и наполнителя на КОКП, приведенные в табл. 38 [100], свидетельствуют, что КОКП меняется на 10 — 15% в зависимости от типа пленкообразователя и наполнителя.

Из полученных данных следует, что правильный выбор химического состава и размера частиц дисперсии может существенно повысить КОКП и, таким образом, сделать рецептуру более экономичной.

Следует отметить, что применение стиролакриловых дисперсий с мелкими частицами позволяет достичь высокой КОКП, что не удается при использовании сополимеров других типов. Выбор пигмента и наполнителя также существенно влияет на КОКП.

Влияние пигмента. Исследовали влияние диоксида титана с различной поверхностной обработкой на КОКП красок. Чтобы более отчетливо показать влияние пигмента на КОКП, было выбрано соотношение пигмент: наполнитель = 40:60. Для исследования в качестве наполнителей использовали измельченный осажденный карбонат кальция Socal ^® P2h (размер частиц 0,3 мкм, маслоемкость 26) или крупно-зернистый доломит Microdol ^® la (размер частиц 7 мкм, маслоемкость 11). КОКП определяли при помощи GILSONITE-теста. Показано, что мелкий наполнитель обеспечивает более низкую КОКП, чем крупный.

Интервал значений КОКП, в котором пигменты могут влиять на её величину, составляет приблизительно 7 единиц. Это означает, что даже сильно отличающиеся способом обработки поверхности пигменты меняют значение КОКП в очень узком интервале [100] (рис. 47).

Влияние наполнителя. Обычно в рецептурах водно-дисперсионных красок используют смесь наполнителей, составляющих основную часть рецептуры в количественном отношении. Чтобы сделать выводы о влиянии наполнителей на КОКП, необходимо выяснить, как воздействует на этот показатель каждый из них. Исследованные наполнители приведены в табл. 39.

Влияние наполнителей на КОКП изучали при соотношении пиг-мент: наполнитель = 10:90. Для предварительных экспериментов были выбраны три наполнителя из приведенных в табл. 39 с различными размерами частиц: мелкий осажденный карбонат кальция (№ 8), крупный доломит (№ 9) и карбонат кальция со средним размером частиц (№ 4). На рис. 47 приведены результаты испытаний [101]. Различные формы трех семейств кривых обусловлены тремя размерами частиц (влияние марки диоксида титана настолько незначительно, что им можно пренебречь). При уменьшении размера частиц наполнителя КОКП снижается. Чем мельче наполнитель и выше маслоемкость, тем ниже КОКП. Однако на рис. 47 приведены некоторые исключения из этого правила: мелкий наполнитель № 8 позволяет достичь КОКП 50–52%, а более крупные наполнители № 4 и № 9 — 62–65%. При помощи трех наполнителей с различными размерами частиц получают КОКП, различающиеся на 15% [100].