Розробка технології виробництва емалі МЧ-123 сірого кольору, страница 8

3.1 Сажа [12]

Сажа - штучно одержуваний пігмент, що містить від 83 до 99 % (вагов.) вуглецю, а також домішки кисню й водню. Хімічний склад і властивості саж різних марок залежать від вихідної сировини й способів її одержання.

По розміру часток (від 10 до 600 нм) сажа займає особливе місце серед пігментів. Найбільш високу дисперсність має газова канальна сажа (діаметр часток 10–40 нм). Питома поверхня часток сажі залежить від розміру її часток і становить: для часток діаметром 10 нм – 290; для часток 80 нм – 40, для часток 280 нм – 10 м²/г.

Зі зменшенням діаметра часток сажі до 25 нм чорний колір стає більше глибоким, а барвна здатність збільшується, подальше зменшення діаметра часток приводить до поступового зниження барвної здатності пігменту.

Завдяки незначним розмірам часток, сажа має найбільшу в порівнянні з іншими пігментами барвну здатність й вкривну здатність. Зі зменшенням розмірів часток сажі погіршується її диспергування в плівкотвірних. Присутність кисневмісних функціональних груп на поверхні часток технічного вуглецю забезпечує адсорбцію плівкотвірних речовин (наприклад алкіду), здатних вступати у хімічну взаємодію з пігментом, це позитивно впливає на фізико-механічні властивості лакофарбних плівок (підвищує адгезію і т.д.). Наявність адсорбованого кисню й вільних радикалів ( що утворюються при диспергуванні) може приводити до самозаймання сажі і її замісів з рослинними маслами, що легко окислюються, і оліфами при тривалому їхньому зберіганні.

Газова сажа має здатність поглинати сикативи, що вводять до складу фарб, що приводить до вповільнення висихання фарб на окислювальних плівкотвірних. У цих випадках до складу фарб уводять речовини, які селективно адсорбуються на поверхні пігменту (глет й ін.) або надлишок сикативу. Сажа має високу стійкість до кислот, лугів, світла, високим і низьким температурам; практично повністю поглинає видиме світло, сильно поглинає в інфрачервоній й ультрафіолетовій областях спектра. Поглинання ультрафіолетових променів захищає плівкотвірну речовину від руйнування, тому пігментовані сажею покриття є найбільш атмосферостійкими.

3.2 Диоксид титану

Пігментний диоксид титану (ДСТ 9808–84) являє собою синтетичний неорганічний пігмент білого кольору, отриманий гідролізом сірчанокислого розчину титана, з наступним прожарюванням гідролізного діоксида титана.

У залежності від кристалічної структури випускають дві форми TiО₂, рутильну – «Р» і анатазну – «А». При наявності поверхневої обробки в умовній позначці марки додають “0”.

За фізико-хімічними показниками TiО₂ марки Р–01 повинна відповідати нормам, приведеним у таблиці 3.7.

Таблиця 3.7 – Нормовані показники діоксида титана Р-01

Диоксид титану є поліморфною речовиною: він у природі зустрічається в трьох кристалічних структурах: брукіт, анатаз та рутил. Брукіт технічного значення не має.  Форма часток диоксиду титану наближується до круглої. Середній розмір часток анатазу – 0.4 мкм, рутилу – 0.3 мкм. Щільність анатазної структури  3700-3900кг/м³, рутильної - 3700-4200 кг/м³[15,с.104-105]. Рутильна форма пігментного диоксиду титану забезпечує довгий термін служби покриттів в атмосферних умовах, тоді як анатазна форма диоксиду титану використовується для отримання покриттів, які експлуатуються усередині приміщень. У чистому виді диоксид титану, особливо в анатазній формі, має високу фотохімічну активність, причиною якої є властивість диоксиду титану до виділення невеликої кількості кисню та зворотного його поглинання [15,с.109]. Це призводить до руйнування лакофарбної плівки та вицвітання органічних пігментів. Тому його частки модифікують гідроксидами алюмінію, цинку та кремнію. Такий модифікований рутильний діоксид титану має незначну фотохімічну активність  та придатний для атмосферостійких відповідних емалей для автомашин та сільськогосподарської техніки.