Реконструкція ділянки виробництва перхлорвінілової емалі ХВ-124 блакитного кольору, страница 7

Зволожування порошкоподібних матеріалів у значній мірі залежить від дисперсійної сполуки, форми часток і агрегатів, неоднорідності (мозаїчності) хімічного складу поверхні, мікрорельєфу і пористості. Процес змочування пігментів і наповнювачів розчинами олігомерів і полімерів ускладнюється попереднім йому процесом адсорбції і супроводжується мікрохроматографією у капілярах і порожнинах агрегатів.

При диспергуваннні спостерігається й утворення вторинних агрегатів, що зменшують кінцевий ступінь дисперсності.

Висока якість пігментних лакофарбних матеріалів відповідає такому стану системи, коли дрібні частки пігментів мають стабільні оболонки з плівкоутворювача, що не руйнуються при механічному впливі. Це досягається пропущенням пігментних паст через диспергуючі контакти, у яких виникають і напруги зрушення порівнянні з когезійною міцністю пігментних агрегатів.

Істотний внесок у вивчення процесів диспергування пігментних паст у кульових млинах внесли Горловський і Регачек [4]. Диспергируюча дія кульового млина є результатом каскадного руху куль, їхнього падіння, а також тертя катання і тертя ковзання куль по утворюючій циліндра барабана кульового млина і між окремими кулями. Режим каскадного руху куль дає найбільший ефект. Кожен пігментний агрегат має однакову імовірність влучення в активну зону, а час, що потрібно для досягнення заданого ступеня дисперсності, пропорційно обсягові пасти. Однак не можна розглядати процес диспергування як чисто механічне здрібнювання без обліку адсорбційних факторів.

Найважливіша умова одержання високоякісних пігментних матеріалів – запобігання вторинних явищ коагуляції і флокуляції при диспергуваннні і при наступній переробці, тобто, запобігання утворення агрегатів у результаті як безпосереднього контакту між частками пігментів і наповнювачів, так і утворення зв'язку через прошарки рідкої фази або адсорбційні шари плівкоутворювачів.

Частки пігментів і наповнювачів мимовільно утворять коагуляційні структури або флокули з меншим запасом поверхневої енергії. Це робить систему агрегативно нестійкою. Іншим видом нестійкості є кінетична, або седиментаційна, зв'язана з поступовим осадженням твердих часток під впливом сили ваги. Якщо не приймати спеціальних мір для збільшення стійкості пігментних дисперсій, то або взагалі неможливо одержати якісний пигментований матеріал, або він швидко втрачає свої первісні властивості.

Нестійкість пигментованого матеріалу виявляється насамперед у наростанні в'язкості, що викликаному утворенням коагуляційних структур в об'ємі системи. У процесі диспергування може відбутися затир – різке зменшення дисперсності твердої фази, обумовлене коагуляцією досить дрібних, але нестабілізованих часток, а при розведенні до необхідної в'язкості і сухого залишку – “пігментний шок” – різка флокуляція, яка супроводжується випаданням осаду. Флокуляція пігментів у процесі випару розчинника при формуванні покриття викликає появу різних відтінків на різних ділянках покриття, або так званих комірок Бенерда [5]. Нижче перераховані основні причини флокуляції [6]:

1)  погане зволожування пігментів розчинами плівкоутворювачів і невідповідність донорно-акцепторних властивостей поверхні пігментів і молекул плівкоутворювача;

2)  диспергування пігменту в суміші двох компонентів, що додають поверхні пігменту протилежні електричні заряди;

3)  занадто енергійне механічне диспергування при недоліку поверхнево-активних компонентів;

4)  розведення пігментних паст, диспергованих у розведених плівкоутворювачах, висококонцентрованими розчинами тих же плівкоутворювачів;

5)  диспергування пігментів у розчинах плівкоутворювачів з недостатньою кількістю високомолекулярних фракцій, здатних стабілізувати дисперсії;

6)  розведення пігментних паст великою кількістю розчинника;

7)  розведення теплої пігментної пасти більш холодним лаком (“температурний шок”);

8)  диспергування вологих пігментів у малополярних плівкоутворювачах, що призводить до коалесценції водних оболонок;