Разработка современной технологии производства пентафталевых эмалей, в частности эмали ПФ-115 белой, страница 4

Алкидные олигомеры имеют еще функциональные группы, которые способны к дальнейшим превращениям: это гидроксильные и карбоксильные группы, поэтому алкиды способны отверждаться и при повышенных температурах (135-175⁰С) за счет взаимодействия карбоксильных и гидроксильных групп с другими реакционноспособными группами.

Алкидные смолы холодного отверждения также могут высыхать при повышенных температурах (90-110⁰С) и тогда они будут иметь более твердую пленку [4, 5].

1.3 Производство эмали

Технологический процесс производства пигментированных лакокрасочных составов состоит из следующих основных операций:

·  смешение лака с пигментами, наполнителями, пластификаторами, отвердителями и другими добавками (на производстве эту операцию называют приготовлением замеса);

·  диспергирование полученной пасты (перетир);

·  разведение пигментной пасты дополнительным количеством лака и доведение до требуемых кондиций по вязкости, сухому остатку, цвету (колеровка) и другим свойствам – получение фабриката (эмали, краски и пр.);

·  очистка от сорности, крупных частиц и др. (на фильтрах, центрифугах и пр.);

·  расфасовка [6].

Диспергирование пигментов в пленкообразующем производится с целью доведения размеров пигментных частиц до необходимой степени дисперсности, равномерного распределения в объеме пленкообразующего и стабилизации пигментных частиц для предотвращения повторной агрегации.

Процесс диспергирования пигментов в лаках состоит из ряда физико-химических превращений, частично накладывающихся во времени.

Явления, определяющие процесс диспергирования пигментов в лаках: смачивание начинается сразу после совмещения пигмента с жидкой пленкообразующей системой – лаком (рис. 1, а, б). Этот процесс надо рассматривать как избирательное смачивание, поскольку он сопровождается вытеснением с твердой поверхности, а из пор агрегатов пигментов адсорбированных и оклюдированных влаги и газов воздуха. Для реализации полного смачивания требуется длительное время. При смачивании пигментов появляются различные виды гистерезиса смачивания (кинетические, порядковые, дисперсионные). Поэтому увеличение длительности стадии приготовления замеса обычно положительно сказывается на диспергировании, поскольку смачивание – самопроизвольный процесс, в замесочной машине осуществляется лишь интенсивное перемешивание. По мере развития смачивания создаются условия для последующего разрушения агрегатов.

Дезагрегация крупных агрегатов происходит в результате появления расклинивающего давления в порах агрегатов и понижение контактной прочности вследствие адсорбции. Дезагрегация облегчается интенсивным механическим воздействием на пасту. При этом агрегаты измельчаются до первичных кристаллов (рис. 1, в).

Стабилизация пигментной суспензии осуществляется за счет адсорбции на твердой поверхности поверхностно-активных компонентов пленкообразующей системы [1].

Адсорбция является необходимым условием эффективного протекания процесса диспергирования и сдвига дисперсионного равновесия вправо. Скорость диспергирования определяется скоростью адсорбции, чем выше скорость адсорбции, тем выше скорость диспергирования.

При адсорбции очень важна роль расклинивающего действия адсорбционных слоев, в результате чего протекает процесс пептизации пигментных агрегатов, то есть уменьшение их размеров даже без механического воздействия.

Требования к дисперсной среде для диспергирования пигментов в растворах пленкообразующего:

1) между пигментом и пленкообразующим должно быть адсорбционное соответствие, то есть пигментные частицы должны содержать адсорбционные центры, на которые может адсорбироваться имеющееся конкретное пленкообразующее вещество;

адсорбционное соответствие должно быть как качественным, так и количественным, то есть количество пленкообразующего должно быть таким, чтобы закрыть не менее половины поверхности пигментной частицы; чрезвычайно важно, чтобы было хемодссорбционное взаимодействие между пигментом и пленкообразующим, так как в процессе диспергирования возникают высокие сдвиговые усилия, в результате которого физически адсорбируемое пленкообразующее может быть десорбировано;