Лако-красочные материалы — производство

Простейший способ определения приблизительного значения КОКП для определенного пигмента состоит в добавлении льня­ного масла к сухому пигменту до получения однородной массы. Для проведения испытания используется резиновый шпатель, с помощью которого осуществляется тщательное механическое смешение компонентов. С давних времен результат, выражен­ный как масса льняного масла, поглощенного 100 г пигмента, обозначается термином «маслоемкость». Если полученный ре­зультат выразить в объемных, а не в массовых единицах, то это и будет эквивалентом КОКП. Высокое значение КОКП под­разумевает низкую маслоемкость и наоборот. По причинам, рас­смотренным выше, невозможно предсказать значение КОКП для смеси, исходя из известных значений для отдельных пигментов, и поэтому необходимо провести определение маслоемкости смеси с помощью резинового шпателя. Для многих комбинаций важ­нейших пигментов и наполнителей известны условия для обес­печения максимальной упаковки, что достигается использова­нием наполнителя с различными размерами частиц.

Использование маслоемкости как общего метода определе­ния КОКП Может быть допустимо при условии, что пигмент будет вести себя аналогично во всех жидких связующих, что не всегда имеет место. Поэтому не удивительно, что значения маслоемкости, определенные в различных жидких средах, раз­личаются между собой. Химики должны иметь информацию об установленной величине маслоемкости и способе ее измерения; при этом значение маслоемкости, полученное для льняного масла, также может быть полезной качественной характеристикой для правильного выбора пигмента, хотя этот показатель в редких случаях будет точно соответствовать КОКП для других систем.

Связующее всегда следует рассматривать совместно с дан­ным пигментом; при определении КОКП связующее играет двой­ную роль: часть его, 1/ад, адсорбируется на поверхности пигмен та, а другая часть, 1/с„, заполняет пустоты между частицами. Это положение можно проиллюстрировать следующим уравне­нием [5]:

КОКП =—————————————————————- ————— . (8.4)

В принципе, значение VrB может быть рассчитано исходя из модели упаковки частиц. Однако при таком расчете оказывается, что Кад будет иметь большую величину, чем следует из теории адсорбции. Хьюсман [7] особо подчеркивает, что формула (8.4) может быть использована для расчета Уад только при условии, что паста пигмента в конечной точке определения маслоемкости будет состоять из индивидуальных диспергированных частиц.

На практике в системе обычно присутствуют агрегаты, величина поверхности которых неизвестна. Поэтому окончательное зна­чение маслоемкости зависит от эффективной плотности агрега­тов, их упаковки и смачиваемости связующим. Хьюсман пред­ложил модель, основанную на определении эффективной плот­ности частиц, которая учитывает присутствие агрегатов. Асбек предложил термин «предельная критическая объемная кон­центрация пигмента» (ПКОКП) для обозначения монодисперс­ного состояния системы и вывел соотношение между КОКП и ПКОКП исходя из размеров индивидуальных частиц пигмента (d) и пигментных агломератов (D) [8]:

КОКП = ПКОКП— (ПКОКП)2 (8.5)

Если ОКГІ прогрессивно возрастает до значений выше КОКП, вторая точка перехода может быть достигнута только в том случае, если имеется достаточно связующего для покрытия всех частиц, что соответствует значению Уал в уравнении 8.4 и все «свободное» связующее заменено воздухом. Кастелз и др. [9] опубликовали экспериментальные данные, которые подтверж­дают существование этой точки и представляют значительную ценность’ для установления оптимальных соотношений между пигментом и связующим, что, в конечном итоге, влияет на опти­мальные характеристики покрытий. Кремер использовал реоло­гический метод для определения толщины адсорбционных слоев на частицах пигментоь и наполнителей [10].