Виды диоксида титана, производители, применение
Информация о важнейших марках, областях применения и производителях диоксида титана

Диоксид титана в лакокрасочных материалах
Роль, особенности использования и аналоги TiO2
в различного рода ЛКМ

Главная страница
Форум о диоксиде титана
 
Диоксид титана TiO2
Использование в ЛКМ
О веществе TiO2
Статьи о диоксиде титана
Виды диоксида титана
Ответы на ваши вопросы
Контакты
Полезные ссылки

 


Бесплатная книга

Скачать


 


Заменители диоксида титана "Пигмоксаль" и "Гидроксаль"

Активные наполнители «Пигмоксаль» и  «Гидроксаль»

                Как известно, основным направлением решения проблемы снижения расхода дорогостоящей пигментной двуокиси титана в мировой и отечественной практике при производстве лакокрасочных материалов является применение так называемых «активных» наполнителей, которые, благодаря определённой структуре частиц и их химической активности, взаимодействуют с частицами двуокиси титана в составе плёнки лакокрасочного покрытия, предотвращая их сближение и агрегацию. При этом достигается увеличение числа частиц пигментной двуокиси титана на единице окрашенной поверхности, участвующих в процессе светорассеяния, ибо агрегированные агломераты частиц TiO2  участвуют в процессе светопреломления как одна частица, резко снижая тем самым эффективность и укрывистость при использовании пигмента. В мировой практике до недавнего времени использовались только такие виды «активных» наполнителей, как прокалённый каолин, синтетические алюмосиликаты натрия и тонкодисперсный гидроксид алюминия.

 

Затрудняетесь с выбором оптимальной марки диоксида титана для конкретной области применения? Ищете поставщика? Тогда вам сюда:

Подробнее о важнейших марках и производителях диоксида титана



При разработке технологии  получения новых для российских потребителей видов синтетических наполнителей, сырьём для которых являются промежуточные полупродукты, образующиеся при производстве глинозёма, основное внимание, помимо обеспечения постоянства грансостава, уделялось созданию условий для обеспечения стабильно высоких показателей производимых наполнителей по белизне, что достигается за счёт минимизации содержания окрашенных примесей, в первую очередь - соединений железа. Получаемые при этом высококачественные наполнители для лакокрасочной, пластмассовой, резинотехнической, химической  и бумажной промышленности  наша фирма предлагает на российском рынке под торговыми марками «Гидроксаль»и  «Пигмоксаль», которые представляют собой тонкодисперсный гидроксид и оксид алюминия различных структурных модификаций.

Наполнитель «Пигмоксаль» относится к  «активным» пигментам-наполнителям в основном благодаря своему оптимальному гранулометрическому составу, структуре и морфологии кристаллов, их поверхностным и химическим свойствам, обеспечивающим лёгкую распределяемость частиц «Пигмоксаля» в любом связующем  и отсутствие агрегативных взаимодействий с частицами двуокиси титана и других пигментов.

Поэтому эти материалы можно отнести к классу «активных» наполнителей, аналогичных по назначению известным в мировой практике синтетическим алюмосиликатам натрия (Zeolex фирмы Zeofinn OY, Финляндия, Р 820 фирмы Degussa, Германия ) или мелкодисперсному  гидроксиду алюминия фирм  “Alkoa”(США) и “Martinal ON-4608”(Германия),  а также российскому наполнителю известному под маркой «Прокаль»(глинозём марки ГП).

На эти материалы имеются утверждённые в установленном порядке и согласованные с СЭС технические условия  и гигиенические сертификаты, которые будут Вам при необходимости переданы.

Дисперсность представленных образцов была определена на лазерном гранулометре марки "Cilas 715" (Франция) и представлена в табл. 1, а основные физико-химические и технологические параметры – в табл 2. Гранулометрический состав наполнителя «Пигмоксаль» можно считать оптимальным, т.к. он практически почти не требует дополнительного перетира и поэтому может успешно использоваться в рецептурах красок, при изготовлении которых на производстве используется даже оборудование типа десольверов, обеспечивающих только перемешивание компонентов краски без их дополнительного измельчения.  Более того, за счёт своей высокой твёрдости “Пигмоксаль” ускоряет диспергируемость других, более мягких наполнителей и пигментов, что обеспечивает получение красок с меньшими затратами времени, энергии и трудовых ресурсов.

Предлагаемые материалы предназначены для частичной (от 5 до 20%) замены пигментной двуокиси титана в лакокрасочных материалах общестроительного назначения (водно-дисперсионные краски, титановые белила, масляные краски, алкидные и др. органоразбавляемые эмали, фасадные краски, а также при производстве ЛКМ с повышенными требованиями по огнестойкости). На  российском рынке наши наполнители успешно конкурируют как по цене, так и по качеству, с микрокальцитами фирмы «Омиа» (омиакарб), фирмы ”Nordkalk”  и синтетическими алюмосиликатами Zeolex фирмы Zeofinn.

Использование предлагаемых наполнителей позволяет за счёт экономии дефицитной во многих регионах России и резко подорожавшей в последнее время пигментной TiO2  существенно снизить себестоимость выпускаемой продукции (на 10-15%) при сохранении требуемых потребительских свойств, т.к. их цена составляет 25 –30% от стоимости украинской 

TiO2  марки РО-2 или 10-15% от цены импортной. Возможность частичной замены  TiO 2  в ЛКМ (как белых, так и цветных ) связана со значительными содержанием тонкодисперсных фракций в сочетании с достаточно высоким коэффициентом преломления «Пигмоксаль»( п=1,65-1,70).

Основной эффект от применения предлагаемых наполнителей достигается за счёт улучшения распределения частиц диоксида титана в плёнке лакокрасочного покрытия в результате образования микрообластей  с неоднородным показателем преломления, что повышает светорассеяние и улучшает укрывистость, а также повышает белизну и чистоту тона ЛКМ при сохранении всех показателей ЛКМ в рамках требований ГОСТ. Более всего эффект от использования наполнителя «Пигмоксаль» проявляется в красках с высоким содержанием диоксида титана, например, в глянцевых и полуглянцевых эмалях светлых тонов, в ЛКМ на основе модифицированных алкидных, алкидных с высоким сухим остатком, эпоксидных, акриловых и других типов органоразбавляемых плёнкообразователей, а также во всех типах воднодисперсионных красок.   Присутствие кристаллизационной воды в структуре гидроксида алюминия (до 34% по массе), выделение которой при нагревании начинается при 160 оС,  даёт возможность использовать «Гидроксаль» как эффективный и экологически безопасный антипирен  при производстве линолеума, искусственных кож, кабельных пластикатов, герметиков, мастик, наливных полимерных полов и др. материалов, где требуется повышенная огнестойкость.

Дисперсный состав наполнителей                             Таблица1

                                                                       “Пигмоксаль»                                  /                           “Гидроксаль»

Диапазоны размеров частиц, мкм

Грансостав «Пигмоксаля-1», %

Грансостав «Пигмоксаля-8», %

Исходный грансостав

«Гидроксаля», %

Грансостав после 60 сек. Ультрозвукового диспергирования,%

0-1

7,49

11,22

7,1

6,8

1,5

9,57

5,43

0,9

1,1

2

8,82

2,47

1,8

2,8

3

11,82

5,36

5,2

6,3

4

24,14

9,68

10,2

10,6

6

24,53

11,58

20,7

20,5

8

6,36

11,86

16,6

16,0

12

2,42

20,12

18,4

17,5

16

4,57

16,9

8,7

8.2

24

0,25

4,33

6,5

5,9

32

0,03

0,95

3.2

3,7

48

0,00

0,1

0.0

0,0

Средний размер частиц, мкм

3,41

7,0

5-6

5-6

 

            Специалистами нашей фирмы разработаны рекомендации, учитывающие особенности применения «Пигмоксаля» и «Гидроксаля» как в пентафталевых  эмалях и масляных красках, так и в вододисперсионных красках. Кристаллы наполнителя «Пигмоксаля», подвергающиеся при своём получении активной механохимической и термической активации, обладают значительной концентрацией «активных» центров на своей поверхности, вследствие чего приобретают способность компенсировать окислительно-востановительные процессы, протекающие обычно в лакокрасочном слое и на границе с окрашенной поверхностью (эти процессы ответственны за старение лакокрасочного слоя), нейтрализуя редокс-потенциал этой системы. При этом частицы оксигидроксидов  алюминия дополнительно стабилизируют пигментные частицы диоксида титана и защищают матрицы Пк от окислительного воздействия реакционных радикалов, нейтрализуя их на своих активных центрах, обеспечивая тем самым улучшение свето- и атмосферостойкости лакокрасочного покрытия. Лиофильность наполнителя «Пигмоксаль», в сочетании со значительным содержанием частиц размером до 1-2 мкм, объясняет появление тиксотропности в получаемой краски, резкое замедление процессов её расслоения при хранении и осадкообразовании, что позволяет сократить использование дорогостоящих добавок и модификаторов, используемых обычно для корректировки вязкости и стабилизаторов седиментационных процессов в краске. Тиксотропные свойства краски способствуют улучшению в том числе и условий нанесения ЛКМ и устранению потёков.

Загущающий эффект, часто наблюдаемый при использовании «Пигмоксаля», непосредственно связан с условиями его получения и коррелируется с величинами таких показателей из ТУ, как потери при прокаливании (п.п.п.) и влагоемкость. Если величина п.п.п. не велика (3-5%), то загущающая способность «Пигмоксаля», связанная с сорбцией его поверхностью жидкой фазы из окружающей его среды, велика и это надо обязательно учитывать, корректируя (увеличивая) количество жидкой фазы в составе рецептуры конкретной загрузки при производстве краски. Если же величина п.п.п. значительна (8-15%), то сорбция жидкой фазы будет меньше.

Эта особенность «Пигмоксаля», по нашему мнению, единственная трудность, возникающая у технолога при использовании «Пигмоксаля» в разработке рецептур ЛКМ и его промышленном применении, которое, однако, вполне поддаётся учёту и корректировке. Учитывая эту особенность «Пигмоксаля», можно работать, не опасаясь получения слишком густой краски, хотя и надо иметь в виду, что сорбция воды «Пигмоксалем» - процесс кинетический и может продолжаться в течение нескольких суток  уже в таре, поэтому обращайте, пожалуйста, на этот ньюанс больше внимания.

В таблице 2  приведено несколько типовых (не рабочих) рецептур красок с использованием «Пигмоксаля» и «Гидроксаля» из разработанных нашими специалистами примерно 20 вариантов их использования в ЛКМ.

Приведённые рецептуры показывают принципы применениня наполнителей «Пигмоксаль» и «Гидроксаль» в составе различных по составу и назначению лакокрасочных материалов. При разработке и корректировке рецептур ЛКМ с использованием этих наполнителей следует принимать во внимание, что:  

-    в эмалях и красках с высоким содержанием диоксида титана и ,соответственно, высокими требованиями по укрывистости, перетиру, белизне (для белых), например, типа ПФ-115, ПФ-133 и др.  замена до 25% двуокиси титана «Пигменталем» или «Гидроксалем» приводит к значительному удешевлению рецептуры при сохранении всех показателей качества;

в  относительно дешевых белых красках с невысокой укрывистостью частичная замена «Пигмоксалем» диоксида титана и наполнителя (талька, кальцита, мела) позволяет повысить белизну покрытия на 2-3%.

-      несколько более высокая маслоемкость (25-33 г/100 г)  по сравнению с маслоемкостью диоксида титана и кальцитов (18-23 г/100 г) может привести к незначительному увеличению вязкости и потребовать корректировки содержания растворителей;

      - несмотря на высокую белизну наполнителей, значительное снижение содержания диоксида титана (свыше 30-40%) в сочетании с использованием в качестве связующего темных  лаков или олиф может привести к снижению белизны покрытия, поэтому  предельную степень замещения диоксида титана на «Пигмоксаль» или «Гидроксаль» следует определять в каждом конкретном случае экспериментально;

«Гидроксаль», представляющий собой мелкодисперсную гидроокись алюминия, является широко известным антипиреном, и представляется целесообразным использовать его для создания красок пониженной горючести.

Особенности применения «Пигмоксаля» и «Гидроксаля» в вододисперсионных красках.

«Пигмоксаль» и «Гидроксаль» легко вводятся в любые вододисперсионные краски как на основе дисперсий ПВА, так и на основе латексов (бутадиен-стирольных, акрилатных и т.п.), но при этом следует обратить внимание на следующие особенности:

вследствие щелочного характера поверхности наполнителей их введение в больших количествах может вызвать сдвиг рН краски и потребовать соответствующей корректировки рецептуры;

Рецептуры ЛКМ с использованием наполнителя «Пигмоксаль»           Таблица2

Компоненты ЛКМ

Стандартная

С “Пигмоксалем”

С “Гидроксалем”

Белая глянцевая алкидная эмаль типа ПФ – 115

1. Алкидный лак ПФ-053Н

654

654

654

2. Двуокись титана РО-2

280,2

224,2

224,2

3. “Пигменталь”

-

56,0

-

4. “Гидроксаль”

-

-

56

5. Уайт-спирит

32,8

32,8

32,8

6. Сиккатив ЖК-1

32,6

32,6

32,6

7. Присадка АФ-2К

0,4

0,4

0,4

Белила титановые типа МА-25

1. Алкидный лак ПФ-020Н

350

350

 

2. Белила цинковые БЦО

82

66,97

 

3. Двуокись титана РО-2

232,97

200,0

 

4. “Пигменталь”

-

48,0

 

5. Микробарит

296

296

 

6. Пигмент голубой фталоцианиновый

0,03

0,03

 

7. Флатореагент Т-80

9

9

 

8. Уайт-спирит

30

30

 

 

Водо-дисперсионная белая краска для внутренних работ ВД-ВА-224

 

 

 

Стандартная

С Пигмоксалем

 

 

1. 

Дисперсия поливинилацетатная грубодисперсная пластифицированная, 50%

180

180

 

 

2.    Двуокись титана РО-2

120,0

80,0

 

 

3.    М е л природный обогащенный

150

155

 

 

4.    Тальк молотый

35

35

 

 

5.    Каолин

35

-

 

 

6.    Пигмоксаль

-

70

 

 

7.    Пигмент голубой фталоцианиновый

0,03

0,03

 

 

8.    Целлюлозный загуститель

6,0

6,0

 

 

9.    Полифосфат натрия

3,0

3,0

 

 

10.  Вспомогательное вещество ОП-10

1,5

1,5

 

 

11.  Масло индустриальное

15

15

 

 

12.  Консервант

1,5

1,5

 

 

13.  Коалесцент  (Флотореагент Т-92)

18,0

18,0

 

 

14.  Вода

434,97

434,97

 

 

Всего:

1000,0

1000,0

 

высокая удельная поверхность и природа поверхности «Пигмоксаля» и «Гидроксаля» приводит к загущению краски, величина которого зависит от количества введенных наполнителей и диспергаторов, поэтому не рекомендуется использовать эти наполнители в количестве, превышающем 30-50% от общего количества пигментов и наполнителей краски. Вместе с этим, эффект загущения позволяет заменить такой общеизвестный загущающий наполнитель, как микротальк. При этом растет белизна краски, так как самые светлые марки микроталька имеют белизну не выше 88%, а белизна «Пигмоксаля» и «Гидроксаля» достигает 95-97%.

- в красках со значением ОКП ниже критического замена части диоксида титана (15-25%) активными наполнителями  позволяет удешевить рецептуру при сохранении белизны и укрывистости;

- в красках со значением ОКП выше или близком к критическому введение «Пигмоксаля» или «Гидроксаля» вместо талька или, частично, диоксида титана и мела позволяет поднять белизну покрытия.

Кроме лакокрасочной промышленности, целесообразно использование предлагаемых материалов для наполнения изделий из пластмасс, РТИ и полимеров различного состава и назначения, а также при производстве суперконцентратов.

«Пигмоксаль» может также быть рекомендован в рецептурах чистящих порошков и паст различного назначения, в том числе для операций полировки и чистовой доводки фасонных изделий сложного профиля в качестве замены абразивов в пастах ГОИ.

В целлюлозно-бумажной промышленности «Пигмоксаль» в настоящее время используется на ряде предприятий (АО «Маяк» г.Пенза, АО «КЭБФ» г.С-Петербург) для частичной замены пигментной   TiO2  при производстве основы текстурной бумаги, на что имеется рекомендация ведущих специалистов ВНИИБа, но может найти себе применение в тех же целях при производстве и других видов бумаги, в композицию которых вводится диоксид титана, а также в процессе мелования бумаги и картона различных марок и назначения, например, вместо бланфикса или синтетических алюмосиликатных наполнителей типа «Цеолекс».

Источник: http://zirkon-seti.narod.ru/

 

См. также:

Важнейшие марки диоксида титана, применение, производители

Диоксид титана в лакокрасочных материалах




 

Вот здесь http://paritet-rostov.ru качественная эмаль ХС-527.

Тематический индекс цитирования

Copyright © 2008-2012 TitanDioxide.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Диоксид титана TiO2