Влияние величины и формы частиц пигментов на свойства лакокрасочных покрытий
Пигменты, входящие в состав лакокрасочных материалов, влияют на многие свойства покрытий: оптические, механические, электрические, адгезионные, защитные.
В данном разделе кратко описано влияние размера частиц пигментов на малярнотехнические и другие свойства лакокрасочных покрытий.
Одно из назначений пигментов - обеспечение кроющей способности красок. Кроющая способность, однако, определяется не только природой пигмента (его коэффициентом преломления), но и существенно зависит от размера частиц (табл. 1.10).
Таблица 1.10
Размер частиц кроющих и прозрачных пигментов
Пигмент |
Диаметр частиц, нм |
Фталоцианиновый голубой прозрачный |
50 |
Красный железооксидный |
|
Прозрачный |
20 |
Кроющий |
300 |
Желтый железооксидный |
|
Прозрачный |
20 |
Кроющий (игольчатый) |
1500x100 |
Диоксид титана (рутил) |
|
Прозрачный |
10-20 |
Кроющий |
250-300 |
Из таблицы видно, что грубодисперсные пигменты обладают кроющей способностью, а мелкодисперсные не укрывают поверхность, т. е. они прозрачны. Если мысленно представить себе самую мельчайшую частицу, близкую по размеру к молекуле,
То полученный лакокрасочный материал можно будет представить в виде раствора, а не дисперсии.
|
|
|
|||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
* Размер первичных частиц около 0,3 мкм (300 нм).
** Только для органических пигментов,
Рис. 1.28. Влияние кроющих, прозрачных пигментов и красителей на свойства покрытий
Размер частиц пигментов может влиять также и на другие свойства покрытий (рис. 1.28). Атмосферо - и светостойкость покрытий в значительной степени обеспечивается пигментами. Неорганические пигменты более светостойки, чем органические (рис. 1.28). Растворимые красители настолько нестабильны, что не пригодны к использованию в составе материалов для наружной окраски.
Монодисперсное распределение пигментов Гетеродисперсное распределение пигментов |
Гетеродисперсное распределение пигментов (с мелкими пластинчатыми частицами)
Рис.1.29. Плотность упаковки частиц пигментов и наполнителей
Сажа, применяемая в качестве пигмента, адсорбирует излучение во всем спектре видимого света и при относительно небольшой степени наполнения обеспечивает высокую кроющую способность материала. Высокодисперсные сорта сажи в малых количествах образуют прозрачные покрытия и могут использоваться в производстве лессирующих красок.
Плотность упаковки пигментов с различной величиной частиц (гетеродисперсных) выше, чем при применении частиц одинакового размера (монодисперсных). Из рис. 1.29
Следует, что при гетеродисперсной упаковке частиц значение КОКП повышается, пространство между крупными частицами заполняется мелкодисперсными пигментами и наполнителями разной формы, в том числе пластинчатой, например частицами талька.
Пластинчатые (ламеллярные) пигменты обеспечивают пассивную коррозионную защиту, так как удлиняют путь диффузии агентов коррозии (рис. 1.30). Они защищают пленкообразователь покрытия от воздействия УФ-излучения. Подходящими пластинчатыми пигментами являются, например, алюминиевая пудра, слюда, железная слюдка. Их применяют преимущественно в покрывных лакокрасочных материалах антикоррозионного назначения.
Рис. 1.30. Барьерное действие пластинчатых пигментов |