Лако-красочные материалы — производство

Литопон представляет собою белое кристаллическое вещество. Он состоит из эквимолекулярной смеси ZnS и BaS04 с примесью небольших количеств ZnO. Природа литопона служила предметом многочисленных исследований. По данным одних исследователей, ZnS и BaS04 находятся в литопоне в виде механической смеси, по другим воззрениям, они образуют смешанные кристаллы. Рент* геноструктурным анализом литопона было доказано, что его со­ставные части никаких соединений между собой не образуют, а существуют в пигменте самостоятельно. К такому же выводу на основании своих работ пришел и Гуревич [46]. Самостоятельное существование в литопоне сернистого цинка и сернокислого бария доказано также в НИИЛК работой Богоявленского и Кузнецовой, которые выделяли из литопона сернистый цинк отмучиванием и рентгенографически исследовали полуфабрикат и фабрикат.

Литопон состоит из кристаллических частиц, размеры которых колеблются в пределах 1—3 ц. Показатель преломления литопона, а следовательно, и его укрывиетость зависят от соотношения в нем ZnS и BaS04, так как обе эти составные части литопона обладают различными показателями преломления. Показатель преломления ZnS nD~ 2,37, у BaS04 nD= 1,64. Следовательно, чем выше со­держание в литопоне ZnS, тем выше укрывиетость литопона. Пока­затель преломления нормального литопона, по данным Богоявлен­ского и Кузнецовой, nD= 2,0. В таком нормальном литопоне со­става ZnS + BaS04 сернистого цинка содержится 29,4%. Так как не только показатель преломления, но и все прочие пигментные свойства литопона зависят от присутствия в нем ZnS, то чем выше содержание ZnS в литопоне, тем выше качество последнего. Масло — емкость нормального литопона 11 —15, содержание олифы в краске, готовой к употреблению, не превышает 30%.

Щелочи на литопон не действуют, минеральные кислоты раз­лагают ZnS с выделением H2S. Крупным недостатком литопона является его чувствительность к свету. Для объяснения светочув­ствительности литопона было высказано предположение, что его потемнение является следствием реакции между сернистым цинком и окисью цинка, которая всегда присутствует в литопоне. В резуль­тате этой реакции выделяется молекулярный цинк, окрашивающий литопон в серый цвет:

2ZnO + ZnS -—► 3Zn — f* S02 — 142,7 ккал

Потемнение литопона происходит только при наличии в нем незначительных количеств влаги и некоторых водорастворимых солей. Шульц [47], исследуя причины несветоетойкостн литопона, пришел к выводу, что последняя обусловлена присутствием в нем хлористых водорастворимых солей цинка. Исходя из этого, он рекомендует для получения светостойкого литопона гасить его после прокаливания в очень слабой (2%-ной) серной кислоте, с тем чтобы полностью отмыть водорастворимые хлористые соли. По­дробная сводка работ по светостойкости литопона составлена Голынкиным [48]. На основании литературных данных и данных своей работы он делает заключение, что потемнение литопона является следствием распадения сернистого цинка на металличе­ский цинк и серу; последующее побеление потемневшего литопона он объясняет окислением молекулярного цинка в окись цинка.

Работы по изучению процесса потемнения литопона позволяют сделать следующие выводы:

а) светочувствительностью обладает только прокаленный лито­пон, до прокалки литопон совершенно светостоек;

б) потемнение и почернение литопона вызывается только корот­коволновым светом;

в) потемнение или почернение литопона происходит вследствие распадения сернистого цинка на элементарные цинк и серу; при действии кислорода воздуха в присутствии влаги элементарный цинк окисляется в окись, и поэтому литопон вновь приобретает белый цвет;

г) почернение литопона может происходить только в присут­ствии следов влаги; при отсутствий влаги литопон не темнеет даже при очень интенсивном облучений ультрафиолетовым светом;

д) при полном отсутствии хлоридов литопон светостоек.

Сапгир и Давидовская [49] рекомендуют для получения свето­стойкого литопона вводить в раствор цинкового купороса водорас­творимые соли кобальта из расчета 0,005% кобальта от веса ме­таллического цинка. В промышленных условиях количество вводи­мого кобальта повышают до 0,015 и даже 0,018%.

Сернистый цинк, разложением которого объясняется потемне­ние литопона, может кристаллизоваться в двух кристаллических системах. При осаждении литопона сернистый цинк выпадает в виде сфалерита — вещества кубической системы, которое при на­гревании до 1020° переходит в вурцит, кристаллизующийся в гекса­гональной системе. В присутствии некоторых веществ температура этого перехода снижается до 700—750°.

Преимущество литопона перед цинковыми белилами заклю­чается в том, что он содержит 20% металлического цинка, в то время как цинковые белила содержат его 80%, а также в возмож­ности применения в производстве литопона в качестве цинкового сырья различных цинксодержащих отходов, в то время как для производства белил по муфельному способу применяют высокока­чественный металлический цинк. Преимущество литопона перед свинцовыми белилами заключается в его безвредности и нечувстви­тельности к действию сероводорода, а также и в меньшем содер­жании металла.

Литопон очень широко применяют в качестве пигмента в про­изводстве тертых масляных и эмалевых красок для внутренних
работ. Для наружных работ литопон не применяют вследствие недостаточной его стойкости к атмосферным влияниям.

Литопон применяют предпочтительно перед другими белыми пигментами в производстве клеенки и линолеума, так как он не коагулирует, подобно цинковым и свинцовым белилам, в сильно полимеризованном льняном масле.