ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние пигментов и наполнителей на свойства кремнийорганических покрытий из "Промышленное применение кремнийорганических лакокрасочных покрытий" В термостойких лакокрасочных материалах в качестве наполнителей используют слюду, асбест, тальк, барит и др. [c.39] Их вводят главным образом с целью повышения термостойкости и физико-механических свойств покрытий и улучшения технологических свойств лакокрасочных материалов. [c.39] Слюда представляет собой алюмосиликат щелочных или щелочноземельных металлов. В составе слюды установлено присутствие до 40 химических элементов, из которых основными являются кислород, водород, алюминий, магний, кремний, калий, натрий. В природе слюда встречается в виде минералов, содержащих 43—45% SiOa, 35-37,2% AI2O3, 9,5—11,5% К2О и небольшие количества примесей. Слюда практически единственный наполнитель с частицами пластинчатой формы. [c.39] Асбест. Волокнистая структура, а также способность после определенной обработки химически взаимодействовать с некоторыми полимерными продуктами делают айбест особенно ценным для использования в качестве добавки в термостойкие материалы. Асбест по своему химическому строению [24] — типичный неорганический полимер. Уже при 110°С он частично теряет содержащуюся в нем воду, вследствие чего его прочность, гибкость и эластичность понижаются примерно на 10—15%. При нагреве до более высоких температур происходит дальнейшая потеря воды и снова понижение указанных свойств волокон. Но после выдержки на воздухе в течение 3—5 сут волокна полностью возмещают потерянную влагу, поглощая ее из окружающего воздуха, и восстанавливают прочность, упругость и эластичность. Твердость асбеста (по Моосу) 2—2,5, плотность 2500 кг/м . [c.40] В лакокрасочных материалах применяется асбест, переработанный для клеев марки Б (ТУ 6-05-1379—70), для получения которого хризотиловый асбест подвергают прокалке и затем измельчают в шаровых или вибромельницах. [c.40] Следует отметить, что, учитывая гигроскопичность асбеста, хранить его после прокалки до измельчения и после измельчения до использования в лакокрасочных материалах следует в герметичной таре. В противном случае при изготовлении лакокрасочных материалов могут образовываться тиксотропные структуры. [c.40] Разнообразие сортов талька объясняется его происхождением. Тальк бывает белого, серого, зеленого, яблочно-зеленого, серовато-зеленого цвета, а при наличии посторонних примесей приобретает желтый, черный и иногда красноватый цвет. Для лакокрасочной промышленности пригоден только белый тальк (ГОСТ 19284—73). [c.41] Белизна лучших сортов талька 85—94%. Плотность талька 2730—2850 кг/м , маслоемкость 25—30 (в зависимости от месторождения и дисперсности), насыпная плотность 2730—2800 кг/м . [c.41] Тальк отличается маслянистостью, не свойственной никаким другим породам, химически инертен, нерастворим в воде и в кислотах. Характерной особенностью талька является изменение его свойств при прокаливании выше 900 °С. В результате такой обработки тальк приобретает огнеупорность и, кроме того, твердость его возрастает с 1 до 7 по Моосу [23, т. II, с. 494—495]. [c.41] Барит — минералогическое название сульфата бария Ва504. Эта горная порода давно привлекает внимание вследствие высокой плотности 4500 кг/м [23, т. II, с. 491—493]. Отсюда произошло его второе название — тяжелый шпат . Барит — это белый порошок со слегка стекловидным опенком. Несмотря на высокую плотность, твердость барита по шкале Мооса не превышает 3. Маслоемкость 6—10. Нерастворим в воде, неорганических кислотах и щелочах. Барит редко встречается в совершенно чистом виде чаще всего содержащиеся в нем примеси окрашивают его в самые различные цвета желтый, черноватый или красноватый. [c.41] Пигменты и наполнители по влиянию на физико-ме-ханические свойства полимеров делятся на активные и инертные. Введение активных наполнителей и пигментов, как правило, увеличивает твердость и прочность, повышает температуру текучести полимеров, способствует увеличению сопротивления разрыву и уменьшению удлинения при растяжении, снижает набухание. Инертные пигменты и наполнители почти не оказывают влияния на механические свойства полимеров или способствуют некоторому снижению температуры стеклования и текучести полимера [25]. [c.42] Следует иметь в виду, что активность пигментов и наполнителей в значительной степени зависит от природы самого полимера. Большинство лакокрасочных материалов, в том числе и предназначенные для получения термостойких покрытий, содержит в качестве пленкообразующего аморфные полимеры в застеклованном состоянии. По мнению некоторых авторов [26, с. 125—137], усиление наполнителями полимеров, эксплуатируемых в стеклообразном состоянии, является следствием торможения развития микротрещин в наполненной полимерной матрице и образования ориентированных тонких пленок на поверхности наполнителя. Последнее приводит к изменению физических свойств полимера под влиянием субстрата (наполнителя и пигмента) и изменению плотности упаковки макромолекул. [c.42] Наличие определенной ориентации макромолекул в поверхностном слое полимера, соприкасающегося с наполнителем, способствует повышению механической прочности полимеров в тоиких пленках. Согласно этим представлениям прочность наполненных полимеров должна возрастать пропорционально количеству и степени дисперсности наполнителя. Оптимальное наполнение должно быть достигнуто при создании бимолекулярной пленки полимера между поверхностями частиц наполнителя. Практически же максимальная прочность наполненных полимеров достигается при содержании наполнителя 50—70% (масс.) [27]. [c.42] На основании современных представлений о структуре аморфных полимеров можно предположить, что введение наполнителей оказывает влияние на втооичные структурные образования пачек макромолекул. Многие исследователи считают, что необходимым условием усиления полимера является химическое взаимодействие наполнителя с полимером или полное смачивание полимером поверхности частиц наполнителя [29]. [c.43] Характер взаимодействия между пигментами, наполнителями и пленкообразующими в термостойких покрытиях является сложным и в настоящее время еще недостаточно изучен. Правильный л е выбор пигментов и наполнителей при составлении рецептур термостойких эмалей, знание их основных свойств и химической активности по отношению к компонентам покрытия играют существенную роль при создании термостойких лакокрасочных материалов на основе полиорганосилоксановых пленкообразующих. [c.43] Вводимые в полиорганосилоксаны пигменты и наполнители в значительной степени влияют на теплостойкость полимеров и получаемых на их основе покрытий. Это может быть обусловлено как физико-химическими факторами, под действием которых при введении пигментов изменяются свойства пленок (механическая прочность и эластичность), так н химическими превращениями, которые могут происходить в результате взаимодействия полиорганосилоксанов с пигментами и наполнителями или каталитического воздействия последних на процесс старения полимеров. [c.44] Известно [11, с. 63—68], что некоторые пигменты могут реагировать с полиорганосилоксанами уже при комнатной температуре, вызывая загустевание лакокрасочного материала и переход его в неплавкое и нерастворимое состояние. Это наблюдается при введении в полиорганосилоксаны, например, свинцового сурика, свинцового глета, свинцовых белил, коричневого марса. [c.44] При воздействии же высоких температур во время эксплуатации кремнийорганических покрытий пигменты и наполнители могут оказывать существенное влияние на процессы термодеструкции полимера и свойства покрытий. Поэтому при создании рецептур лакокрасочных материалов на основе полиорганосилоксанов особое внимание следует уделять влиянию пигментов и наполнителей на свойства покрытий и в том числе на физико-механические свойства. В последнее время появился ряд работ, направленных на решение этих вопросов [30—33]. [c.44] В табл. 6 приведены свойства лаковых и пигментированных пленок на основе смолы КО-08. Из таблицы видно, что введение наполнителей вызывает сильное изменение всех показателей. Так, Е возрастает при введении талька и асбеста в 1,5 раза, а слюды в 2,5 раза по сравнению с Е для ненаполненных пленок. На 20—30 °С увеличивается Тс, примерно в 1,5 раза снижается а. Наиболее существенное влияние оказало введение наполнителей на прочностные характеристики покрытий ар увеличилась более чем в 5 раз, а р уменьшилась на порядок по сравнению с р для ненаполненных пленок. Необходимо отметить, что прочность ненаполненных пленок при пониженных температурах определить не удалось вследствие их сильного охрупчивания. [c.45] Наполненные покрытия не разрушались при охлаждении до —60°С. [c.47] Вернуться к основной статье