Лако-красочные материалы — производство

Некоторые пигменты, преимущественно белые, обладают свой­ством вызывать ускоренное старение и разрушение красочной пленки, в которой они находятся. Процесс разрушения пленки на­чинается с поверхности; частицы пигмента при этом освобождаются и пачкают все, соприкасающееся с красочной пленкой. Выпадение пигментов из разрушающейся пленки называется явлением.

В наибольшей степени меление свойственно анатазной двуокиси титана, и поэтому она была использована в качестве объекта иссле­дования в большинстве работ по изучению меления. Однако не­смотря на большое число проведенных исследований, причины, вызывающие ускоренное старение пленки в присутствии некоторых пигментов, до сих пор с достоверностью не установлены, поэтому и не имеется эффективных методов борьбы с этим явлением.

Киселев и Красновский [31, 32] доказали, что в масле, содержа­щем двуокись титана, при действии ультрафиолетовых лучей происходит ускоренное накопление перекисных соединений, являю­щихся первыми продуктами окисления масла. Таким образом, они установили фотосенсибилизирующее действие анатазной двуокиси титана. Механизм процесса меления, по их данным, представляется в следующем виде.

В высохшей красочной пленке, содержащей двуокись титана, ча­стицы двуокиси титана экранированы слоем высохшего масла. Этот слой масла поглощает ультрафиолетовые лучи и затрудняет диф­фузию кислорода к частицам двуокиси титана. Поэтому действие двуокиси титана в начальной стадии существования пленки сильно ослаблено. Фотохимическое разрушение верхнего слоя пленкообра- зователя, проявляющееся в поматовении поверхности красочной пленки, приводит к утончению масляной пленки на поверхности частиц двуокиси титана, а местами и к частичному обнажению их поверхности. Следствием этого процесса являются усиление фото­сенсибилизирующего действия частиц двуокиси титана и облегчение диффузии кислорода в пленку, в результате чего ускоряются окис­ление и разрушение красочной пленки и усиливается ме — ление.

Гуревич на основании данных своих работ в НИИЛК объясняет процесс меления характером полимолекулярных лиосорбционных или сольватных оболочек, образующихся на пигментах, погружен­ных в пленкообразователь. Природа сил; вызывающих образование лиосорбционных оболочек, пока не выяснена. Эти оболочки могут быть сплошными или несплошными. Последние образуются в том случае, когда на поверхности частиц пигмента имеются углы или углубления, в которых адсорбируются пузырьки воздуха. Меление находится в прямой зависимости от характера лиосорбционных оболочек. В тех случаях, когда пленкообразователь создает на поверхности частиц пигмента сплошные оболочки, т. е. когда пиг­мент хорошо смачивается пленкообразователем, частицы пигмента прочно держатся в красочной пленке, которая получается атмосфе­ростойкой и не мелит. В тех же случаях, когда лиосорбционная оболочка образуется не сплошной, т. е. когда пигмент плохо сма­чивается пленкообразователем, частицы пигмента слабо держатся в красочной пленке, пленка получается недостаточно атмосферо­стойкой и мелит. Меление протекает тем сильнее, чем больше раз­рывов на поверхности лиосорбционной оболочки.

В соответствии с различными взглядами на причины меления различны и методы, предлагаемые для борьбы с ним. Исследова­тели, считающие, что причина меления заключается в фотосенсиби­лизирующем действии пигмента (двуокиси титана), предлагают вводить в пигмент различные соли, ослабляющие его фотосенсиби­лизирующее действие. Гуревич в соответствии с его взглядом на зависимость меления от характера лиосорбционных оболочек ре­комендует для ослабления меления применять такие пленкообра — зователи, которые образуют на частицах пигмента сплошные лиосорбционные оболочки, т. е. хорошо смачивают пигмент. Так, например, рядом экспериментов он доказал, что полимеризован — ное льняное масло лучше смачивает частицы двуокиси титана, чем сырое льняное масло и олифа. Смачивание полнмеризованным льняным маслом тем совершеннее, чем сильнее степень полимери­зации масла. Поэтому для получения красочных пленок, содер­жащих анатазную двуокись титана, он рекомендует применять в качестве пленкообразователя сильно полимеризованные масла. Такие пленки мелят значительно слабее. К ослаблению меления, по данным Гуревича, приводит и такая обработка красочной пасты, которая улучшает смачивание пигмента пленкообразователем. Улучшить смачивание пигмента пленкообразователем можно, под­вергая красочную пасту прессованию под давлением —300 кг/см2 или выдерживая ее под вакуумом. В обоих случаях с поверхности частиц пигмента удаляются окклюдированные пузырьки воздуха, эти участки поверхности покрываются лиосорбционными оболоч­

ками, в результате чего смачивание улучшается, атмосферостой- кость повышается и меление ослабляется.

Однако ни работы Гуревича, ни работы исследователей, счи­тающих, что причина меления заключается в разрушении пленко — образователя красочной пленки, не являются исчерпывающими.

В настоящее время установлено, что на процесс меления боль­шое влияние оказывает кристаллографическая форма частиц пиг­мента. Так, например, описанное выше явление меления лакокра­сочных покрытий, содержащих в качестве пигмента двуокись ти­тана, имеет место только в том случае, если частицы двуокиси титана имеют структуру анатаза (пирамиды тетрагональной си­стемы), Если же прокаливанием или иным путем получить дву­окись титана со структурой рутила (иглы тетрагональной системы), то такая двуокись титана в отличие от анатазной не мелит. Уста­новлено также, что покрытия, содержащие в качестве пигмента цинковые белила, мелят только в том случае, если частицы цинко­вых белил имеют форму зернышек. Если же частицы цинковых белил имеют форму более или менее крупных игл, то меление или не имеет места совсем или происходит в незначительной степени. Поэтому в промышленности стремятся для лакокрасочных целей получать двуокись титана в форме рутила, а цинковые белила в форме возможно более крупных игл.

Для объяснения влияния кристаллографической формы пиг­мента на меление лакокрасочного покрытия можно предположить, что рутильная двуокись титана смачивается пленкообразователем лучше, чем анатазная, а игольчатые цинковые белила лучше, чем зернистые. Однако такое предположение экспериментально пока не подтверждено.