Лако-красочные материалы — производство

Термочувствительными называют краски, пленки которых об­ладают способностью менять свой цвет при нагревании до опреде» ленной температуры. Эта способность красок обусловлена пигмен­тами, которые применяют для их изготовления. В качестве пигмен­тов для термочувствительных красок пользуются различными хи­мическими соединениями — неорганическими и органическими, а также соединениями, в состав которых входят одновременно и органические и неорганические радикалы.

Пигменты для термочувствительных красок делят на две группы.

Пигменты первой группы, изменяя свой цвет при нагревании, при последующем охлаждений вновь приобретают первоначальный цвет. Такие пигменты называют обратимыми. У Наиболее извест­ных обратимых пигментов — двойных солей иодистоводородной кислоты (например, HgJ2*2AgJ или HgJ2 • 2CuJ)—изменение цвета при нагревании происходит вследствие перехода двойной соли из одной модификации в другую. При охлаждении первона­чальный цвет пигмента сразу восстанавливается, так как двойная соль снова переходит в модификацию, стойкую при низкой темпе­ратуре.

К обратимым пигментам относятся также соединения солей кобальта и никеля с гексаметилентетрамином. Эти соединения кри­сталлизуются с 10 молекулами воды, например: C0J2 * 2CsHj2N4 • * 10Н2О, NiBr2 * 2C6H12N4 * 10Н2О и др. При нагревании до опреде­ленной температуры они теряют кристаллизационную воду и цвет их изменяется, а при охлаждении снова поглощают из воздуха влагу, в результате чего первоначальный цвет восстанавливается, хотя и значительно медленнее, чем у двойных йодисто водородных солей {за 2—4 часа).

Обратимые термочувствительные пигменты служат индикато­рами только для низких температур, редко превышающих 100°. В качестве термочувствительных пигментов для более высоких температур применяют соединения, в которых при нагревании про­исходят необратимые химические процессы, вследствие чего перво­начальный цвет их после охлаждения не восстанавливается. Эти соединения образуют вторую группу термочувствительных пигмен­тов, которые называют необратимыми.

В качестве необратимых термочувствительных пигментов могут быть использованы все химические соединения, в которых при по­вышении температуры протекают химические процессы, приводя­щие к образованию новых соединений, окрашенных в другие цвета, например, гидроокиси, углекислые соли и основные углекислые соли некоторых металлов: Cd(OH)2, Cu{OH)2, РЬ{ОН)2, СиСОз, AgC03, РЬСОз, МпСОз, 2РЬС03 — РЬ{ОН)2, основной карбонат кобальта непостоянного состава. Все эти соединения при нагрева­нии до определенной температуры переходят в окислы, окрашен­ные в цвета, отличные от цветов исходных соединений.

Для этой же цели могут быть использованы смеси таких соеди­нений, которые при нагревании вступают между собой в реакцию и образуют новое соединение, имеющее окраску, отличную от окраски исходной смеси. Примером может служить смесь свинцо­вого сурика с тиомочевиной, образующая при нагревании серни­стый свинец черного цвета, или смесь сернистого свинца с пере­кисью бария, которая при нагревании окрашивается в белый цвет вследствие окисления сернистого свинца в сернокислый и восста­новления перекиси бария в окись.

Некоторые пигменты для термочувствительных красок могут при нагревании изменять свой цвет два и даже три раза в резуль­тате последовательно идущих при разных температурах химических реакций.

Термочувствительные краски используют в производственной практике и исследовательских работах.

В производственной практике эти краски применяют для нане­сения сигнальных накрасок на поверхности аппаратов и трущихся деталей машин, если температура этих аппаратов и деталей не должна превышать определенного предела. Сигнальные накраски обратимыми красками могут быть особенно полезны для наблюде­

ния за аппаратами, расположенными в местах, недоступных для непосредственного измерения температуры. Такие накраски можно применять для контроля температуры холодильников, котлов, теплоизоляции, подшипников, моторов и т. п. Однако большого распространения эти накраски не получили, так как они посте­пенно загрязняются и изменение цвета, если оно и происходит, становится плохо заметным.

В исследовательских работах термочувствительные краски при­меняют для изучения тепловых явлений, происходящих внутри машин, например двигателей внутреннего сгорания. Для таких исследований обратимые краски непригодны: за время разборки аппарата или машины происходит их охлаждение и первоначаль­ный цвет краски восстанавливается. В этих случаях применяют необратимые краски, отдельные марки которых пригодны для определения температур до 950°.

В литературе указывается целый ряд соединений, которые могут быть использованы в качестве пигментов для термочувстви­тельных красок. В табл. 103 приведены некоторые из этих соеди­нений. Кроме того, в качестве термочувствительных пигментов при­меняют много других соединений. Так, например, могут быть использованы алюминиевые порошки, обработанные последова­тельно таннином, щавелевой кислотой и основными красителями. Такие пигменты обратимо-термочувствительны.

ТАБЛИЦА 103

Температура, при которой происходит изменение цвета термо­чувствительной краски, может колебаться в небольших пределах в зависимости от скорости нагревания: в случае быстрого нагрева­ния изменение цвета краски происходит при несколько более вы­сокой температуре, в случае медленного нагревания эта темпера­тура может снизиться.

В продажу термочувствительные краски поступают либо в виде набора карандашей для определенного диапазона температур, либо в виде порошков, ‘ в состав которых входит какая-либо спирторастворимая смола (например, шеллак или синтетическая смола). Порошок перед употреблением размешивают в спирте, причем смола переходит в раствор. Такие краски не обладают до­статочной прочностью при высоких температурах, так как смола выгорает и пигмент либо начинает мелить, либо осыпается.