Лако-красочные материалы — производство

Смачивание играет важную роль в диспергировании пигмен­тов и, следовательно, в производстве лакокрасочных материалов. Все пигменты содержат такие загрязнения, как воздух, влага и газы, адсорбированные на их поверхности. Для смачивания час­тиц эти загрязнения должны в большинстве случаев быть вытес­нены диспергирующей средой. Поэтому весьма важно, чтобы смачивание пигмента диспергатором было достаточно эффектив­ным для преодоления или, по крайней мере, для снижения сил когезии в жидкости и поверхностного натяжения на границе раздела фаз жидкость — твердое тело, обеспечивая адгезию функ­циональных групп диспергатора к поверхности пигмента. Боль­шинство связующих, применяемых в производстве лакокрасоч­ных материалов, могут считаться диспергаторами; их смачиваю­щая эффективность зависит от молекулярной массы, структуры и присутствия функциональных групп, таких как карбокси-, гид — рокси-, амино — и сложноэфирных групп. В настоящее время полу­чены диспергаторы определенного состава, которые более эффек­тивны, чем большинство пленкообразующих в красках; они явля­ются многоцелевыми и совместимы с большим числом красок.

Так как электрические заряды в молекулах жидкости и пиг­мента ответственны за процесс смачивания, полярность ингре­диентов, смол, растворителей и твердых частиц играет важную роль при диспергировании. Полярность определяется строением молекул и расположением электрических зарядов, т. е. поляр­ность зависит от того, симметричны молекулы или асимметричны.

Диспергаторы и пленкообразователи адсорбируются на по­верхности пигмента посредством полярных групп (якорных групп), а неполярные радикалы растворяются в жидкой фазе. Это явле­ние называется «пространственной стабилизацией». Количество растворителя, совместимость ингредиентов и порядок их введения имеют большое значение для обеспечения стабильности. Если стабилизирующие радикалы полностью или частично выделяются из раствора в результате изменения растворяющей способности, может наступить реагрегация и флокуляция с ухудшением каче­ства конечного продукта; этот недостаток в большинстве случаев невозможно устранить или восстановление качества обходится слишком дорого. Широкий ряд смачивающих вешеств (поверх­ностно-активных веществ используется в лакокрасочной про — мышленности для уменьшения поверхностного натяжения на гра­нице раздела твердое тело — жидкость. В результате обработки ПАВ создаются новые поверхности, на которых облегчается ад­сорбция пленкообразователя при диспергировании. ПАВ могут быть катионными, если адсорбируемый ион положительно заря­жен, анионными, если адсорбируемый ион отрицательно заряжен, или неионными, активность которых может быть обусловлена наличием полярных и неполярных групп в молекуле.

Смачивающими агентами являются соли органических ами­нов, щелочные мыла, сульфированные масла, простые эфиры гликолей и т. п. Имеется очень много таких продуктов с различной эффективностью:. Некоторые из них или их комбинации являются стандартными компонентами водных красок (в частности, эмуль­сионных) обеспечивающими ионную стабилизацию. Пленкообра — зователи требуемого строения — акриловые и гидролитически стабильные алкиды — после нейтрализации амином или неоргани­ческим основанием также могут использоваться для достижения пространственной и ионной стабилизации, в особенности при про­изводстве колеровочных паст, для которых важна текучесть.

В связи с тем, что избыточные количества поверхностно­активных веществ ухудшают многие свойства красок, важное значение приобретает определение их оптимального количества для обеспечения нужной степени диспергирования и стабилиза­ции. Однако прежде чем заниматься стадией диспергирования, необходимо определить эффективность смачивания различными смолами пигментов и наполнителей, присутствующих в лакокра­сочном материале. Это позволит максимально использовать сырье, сократить время диспергирования, получить высокое каче­ство конечного продукта.