Акриловые материалы

«Пигментная емкость» и 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 ее 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 составляет =63% для сополиме­ров винилацетата, -66% — для сополи­меров винилацетата с этиленом и -68% для стиролакриловых со­полимеров (рис. 47), т. е. значение КОКП может меняться на 5—15% в зависимос­ти от типа используе­мой полимерной дис-

Рнс. 47. Зависимость AL* от ОКП в краске на основе стиролакриловой дисперсии с различными наполнителями: 1 — 21 (по табл. 39); 2—$;3— 4; 4— 9; 5—13 (со­отношение TiOo Kronos и наполнителей 10:90)

Jr і >-.■-.-•.' .J і

Персии. 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:наполкитель = 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 КОКИ, в котором пигменты могут влиять на ее 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 юдно-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. Исследовш fные наполнители приведены в табл, 39.

Влияние наполнителей на КОКП изучали при соотношении пиг­мент: 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].