Лако-красочные материалы — производство

Воздействие диоксида титана на устойчивость лакокрасочных покрытий к воздействию атмосферных причин и их долговечностью является принципиальным в почти всех случаях, в особенности для внешних покрытий, эксплуатирующихся под воздействием среды. Важен не только лишь тот факт, что определенная марка диоксида титана обеспечивает высшую долговечность, но также принципиально сохранение этого свойства от партии к партии пигмента, так как экономические последствия даже случайного использования плохой партии диоксида титана могут быть томными для производителя ЛКМ. Для решения этого принципиального вопроса нами была разработана экспресс-методика, которая дает результаты, дозволяющие с высочайшей вероятностью предсказывать высочайшее качество пигментного диоксида титана.

Основными причинами окрашивания разных объектов являются необходимость защиты поверхности от наружных воздействий и придание ей декоративного внешнего облика. Но эти характеристики лакокрасочного покрытия ухудшаются под воздействием на органический полимер, водящий в состав покрытия, солнечного света, кислорода и воды. Повышение срока службы лакокрасочного покрытия достигается приемущественно подбором пленкообразователя, устойчивого к окислению. Но смолы, владеющие высочайшей стойкостью, обычно, дорогие, потому задачей производителей ЛКМ является выпуск покрытий с высочайшей долговечностью при обеспечении экономических характеристик, нужных для обычного развития бизнеса. В общем случае, пленкообразователи, обеспечивающие получение атмосферостойких покрытий, употребляются исключительно в тех областях внедрения, где долговечность является критически принципиальной, когда заказчик готов брать дорогой материал, чтоб получить покрытия с высочайшим сроком службы.

Хотя выбор пленкообразователя является более принципиальным, другие составляющие ЛКМ также заносят собственный вклад в скорость разрушения лакокрасочного покрытия. А именно, пигменты на базе диоксида титана могут многофакторно оказывать влияние как на деструкцию полимера, так и на наружный вид покрытия при его старении. Разработанные специально марки диоксида титана минимизируют наружные проявления эффектов старения лакокрасочной пленки; пигменты этого типа заносят значимый вклад в долговечность лакокрасочного покрытия.

Принципиальным механизмом, с помощью которого диоксид титана оказывает влияние на долговечность лакокрасочных покрытий, является фотокаталитическая деструкция. TiO2 является фотокатализатором, модифицирующим энергию Ультрафиолетового излучения в энергию хим реакции, генерируя при всем этом свободные радикалы. Данный процесс представляет собой совокупа огромного числа поочередных стадий. Долговечность лакокрасочного покрытия растет при угнетении хоть какой из стадий. На практике это достигается исключением взаимодействия кислорода и воды, которые адсорбированы на поверхности пигмента, с высоко реакционноспособными свободными радикалами, образующимися снутри кристаллов TiO2 при поглощении ими Ультрафиолетового излучения. Данная реакция предотвращается методом сотворения физического барьера меж TiO2, адсорбированными кислородом и водой, при всем этом частичка пигмента инкапсулируется, т.е. заключается в оболочку из оксидного покрытия, наносимого на поверхность частички.

Целостность этой изолирующей оболочки и, соответственно, эффективность, с которой она предутверждает фотокаталитическую деструкцию лакокрасочного покрытия, находится в зависимости от многих причин. Разные марки диоксида титана обеспечивают различную долговечность, но даже пигмент одной марки может состоять из частиц, качество изолирующего оксидного покрытия которых может варьироваться. Предпосылкой этого являются неминуемые технологические различия в критериях получения различных партий продукта. Потому качество и долговечность лакокрасочных покрытий, пигментированных диоксидом титана даже одной марки, может отличаться от партии к партии. В отличие от других характеристик лакокрасочного покрытия, на которые оказывает влияние диоксид титана (таких как укрывистость, разбеливающая способность сияние, колер и др.), долговечность покрытия не поддается резвому тестированию. Это в особенности неловко в случае лакокрасочных покрытий с долгим сроком службы, так как долговечность покрытия в этом случае имеет главное значение.

Для решения данной трудности был разработан экспресс-метод, позволяющий найти целостность изолирующего оксидного слоя на частичках пигментного TiO2, когда в качестве инкапсулирующего материала употребляется гидратированный бесформенный диоксид кремния. Данный тест основан на различной растворимости оксидов кремния и титана в кипящей серной кислоте (оксид кремния не ведет взаимодействие с этой кислотой, в тоже время как диоксид титана стопроцентно растворим). Полная инкапсуляция частички TiO2 снутри оболочки из диоксида кремния защищает пигмент от растворения в кислоте. Но при наличии трещинок в оболочке или при неполной инкапсуляции становится вероятным взаимодействие серной кислоты с диоксидом титана; аналогично неполная инкапсуляция и/либо трещинкы в оксидном покрытии делают вероятной фотокаталитическую деструкцию покрытия. Чувствительность данного способа даже к очень маленьким недостаткам оксидного инкапсулирующего покрытия высока. В статье тщательно описана методика проведения тесты.

M.P. Diebold, R.A. Kwoka, S.R. Mehr, R.W. Vargas, DuPont Titanium Technologies – E.I. DuPont de Nemours, США

«Лакокрасочная промышленность» №6, 2012

http://www.lkmportal.com/articles