Активные наполнители для специальных строительных материалов
Вниманию специалистов предлагаем ряд новых и перспективных наполнителей, применение которых позволит улучшить качество продукции, придать дополнительные свойства материалам. Синтетические наполнители 'Гидроксаль' и 'Пигменталь'Разработана новая технология получения новых видов синтетических наполнителей для лакокрасочной, пластмассовой, резинотехнической, химической и бумажной промышленности. На российском рынке они представлены под торговыми марками 'Гидроксаль' и 'Пигменталь'.
Наполнитель 'Пигменталь' относится к 'активным' пигментам-наполнителям
в основном благодаря своему оптимальному гранулометрическому составу,
структуре и морфологии кристаллов, их поверхностным и химическим свойствам,
обеспечивающим легкую распределяемость частиц 'Пигменталя' в любом связующем
и отсутствие агрегативных взаимодействий с частицами двуокиси титана
и других пигментов.
Ближайшими аналогами наполнителя 'Пигменталь' российского производства
являются наполнители, выпускаемые с 1994 года на Пикалевском глиноземном
заводе ООО 'Металлург' - 'Глинозем марки ГП', который более известен
также под торговым названием у дилеров как 'Прокаль'
Предлагаемые материалы предназначены для частичной (от 5 до 15%) замены
пигментной двуокиси титана в лакокрасочных материалах общестроительного
назначения (водно-дисперсионные краски, титановые белила, масляные краски,
алкидные и др. органоразбавляемые эмали, фасадные краски, а также при
производстве ЛКМ с повышенными требованиями по огнестойкости).
На российском рынке наши наполнители конкурируют как по цене, так и
по качеству с микрокальцитами фирмы 'Омиа' (омиакарб), фирмы Nordkalk
и синтетическими алюмосиликатами Zeolex фирмы Zeofinn.
Использование предлагаемых наполнителей позволяет за счет экономии дефицитной
во многих регионах России и резко подорожавшей в последнее время пигментной
TiO2 существенно снизить себестоимость выпускаемой продукции (на 10-15%)
при сохранении требуемых потребительских свойств, т. к. их цена составляет
25-30% от стоимости украинской TiO2 марки РО-2 или 10-15% от цены импортной.
Возможность частичной замены TiO 2 в ЛКМ (как белых, так и цветных )
связана со значительным содержанием тонкодисперсных фракций в сочетании
с достаточно высоким коэффициентом преломления 'Пигменталь' (п=1,65-1,70).
Российскими специалистами разработаны рекомендации, учитывающие особенности
применения 'Пигменталя' и 'Гидроксаля' как в пентафталевых эмалях и
масляных красках, так и в вододисперсионных красках.
'Пигменталь' и 'Гидроксаль' легко вводятся в любые вододисперсионные
краски как на основе дисперсий ПВА, так и на основе латексов (бутадиен-стирольных,
акрилатных и т. п.). При этом следует обратить внимание на следующие
особенности:
- вследствие щелочного характера поверхности наполнителей их введение
в больших количествах может вызвать сдвиг рН краски и потребовать соответствующей
корректировки рецептуры;
- высокая удельная поверхность и природа поверхности 'Пигменталя' и
'Гидроксаля' приводит к загущению краски, величина которого зависит
от количества введенных наполнителей и диспергаторов, поэтому не рекомендуется
использовать эти наполнители в количестве, превышающем 30-50% от общего
количества пигментов и наполнителей краски. Вместе с этим эффект загущения
позволяет заменить такой общеизвестный загущающий наполнитель, как микротальк.
При этом растет белизна краски, так как самые светлые марки микроталька
имеют белизну не выше 88%, а белизна 'Пигменталя' и 'Гидроксаля' достигает
95-97%;
- в красках со значением ОКП ниже критического замена части диоксида
титана (15-25%) активными наполнителями позволяет удешевить рецептуру
при сохранении белизны и укрывистости;
- в красках со значением ОКП выше или близком к критическому введение
'Пигменталя' или 'Гидроксаля' вместо талька или, частично, диоксида
титана и мела позволяет поднять белизну покрытия.
Кроме лакокрасочной промышленности целесообразно использование предлагаемых материалов для наполнения изделий из пластмасс, РТИ и полимеров различного состава и назначения, а также при производстве суперконцентратов.
Микроармирующий наполнитель - волластонитВолластонит - это природный силикат кальция светло-серого цвета с химической формулой CaSiO3. Волластонит не растворяется в воде и органических растворителях, но взаимодействует с соляной кислотой.
На рынке представлен отечественный материал, производимый в Санкт-Петербурге
из сырья Казахстана и Алтая.
В России этот материал пока еще мало известен и только начинает завоевывать
позиции на рынке сырья для различных отраслей промышленности. Это связано
в том числе и с отсутствием до недавнего времени сколько-нибудь значительного
производства отечественного волластонита приемлемого качества.
В связи с ухудшающейся экологической обстановкой необходимо
также заметить, что волластонит является заменителем таких веществ,
как асбест и волокнистый тальк.
Волластонит обладает достаточно высокой укрывистостью, т. к. его коэффициент
преломления составляет 1,63-1,64, что обеспечивает возможность частичной
замены им пигментной двуокиси титана.
Для производства шпатлевок и ЛКМ важно, что волластонит обладает хорошими
матирующими свойствами и невысокой (20-30 мл/100 г) маслоемкостью -
это позволяет минимизировать расход связующих компонентов и увеличить
объемную концентрацию пигмента в краске. При использовании волластонита
в производстве шпатлевок и ЛКМ удается обеспечивать возможность получения
твердых пленок ЛКМ, т. к. твердость волластонита выше, чем у традиционно
используемых при этом наполнителей (тальк, мел, каолин, слюда).
Фасадная краска с использованием волластонита обладает хорошими малярными
свойствами. При этом покрытие имеет хорошие защитные свойства. Даже
при температуре +5°С формируется покрытие с низкой смываемостью, обладающее
хорошими декоративными свойствами. Кроме того, благодаря своей тиксотропности
ее можно наносить без подтеков. Высокая износостойкость и адгезионность
волластонита незаменима в красках для разметки дорог, а иглообразная
форма его частиц придает любой краске и шпатлевке способность равномерно
распределяться по поверхности, структурируя ее еще в процессе окрашивания
за счет возникновения ориентационных эффектов.
Использование волластонита в шпатлевках и ЛКМ обеспечивает долговременную
седиментационную стабильность и устойчивое поддержание вязкостных характеристик.
| Показатели качества | Ед.изм. | 'Гидроксаль' по ТУ/фактически |
'Пигменталь' по ТУ/фактически |
| Массовая доля влаги | % | Не более | Не более |
| 2,0 /0,1-0,5 | 2,0 /0,3-1,8 | ||
| Потеря массы | % | 4,0-34,8 / 34,5 | Не более 15 /5-12 |
| при прокаливании | |||
| рН водной суспензии | ед рН | <=11,0 /9,0-10,0 | Не более 11,0 / 9-11 |
| с массовой долей | |||
| наполнителя 10% | |||
| Белизна | % | Не менее 94 /97-99 | Не менее 90 /90-97 |
| Массовая доля водорастворимых веществ | % | Не более 1,0 / 0,1-0,2 | - /0,2-0,4 |
| Массовая доля фракции <40 мкм <20 мкм <10 мкм Средний диаметр частиц |
% % % мкм |
-- / -- 92-95 78-82 5-7 |
Не менее 90,0 /98-99 -- / 80-85 - / 55-60 |
| Маслоемкость | г/100г | - / 25-30 | - / 20-30 |
Для усиления структуры материала при помощи волокон обычно выбираются
волокна, имеющие модуль упругости, превышающий модуль упругости минерального
вяжущего вещества. При применении для армирования ССС и бетона волокон
с низким модулем упругости достигается обычно значительное улучшение
характеристик по прочности на изгиб и деформативных показателей.
Целесообразность и необходимость армирования материалов на основе портландцемента
и других минеральных вяжущих определяется хрупкостью этих материалов
и их низкой прочностью на растяжение. Основными требованиями, предъявляемыми
к армирующим волокнам, являются их прочность на растяжение, изгиб, сжатие,
ударную стойкость, жесткость и эластичность. Всем этим требованиям удовлетворяет
волластонит.
Микроармирующие свойства волластонита в сочетании с комплексом других уникальных особенностей этого материала, обеспечивающие безусадочность изготавливаемых с его применением композитов, могут оказаться особенно востребованными при производстве сухих строительных смесей (ССС) различного назначения, при твердении которых проблема деформации стоит особенно остро.
Кристаллы волластонита, имеющие игольчатую форму с плоскостями, образуют
вокруг себя ассоциаты, составляющие матрицу основного состава ССС. Степень
подвижности их друг относительно друга снижается, поэтому резко уменьшаются
процессы усадки, например, при сушке и эксплуатации этих материалов.
По этой же причине применение волластонита в составах, используемых
для огнезащиты конструкций и кабелей, позволяет избежать отслаивания
этих покрытий при высоких температурах из-за резкого снижения степени
их усадки и растрескивания.
Разработан ряд рецептур сухих смесей, предназначенных для ремонта и отделки любых помещений. Волластонитсодержащие сухие смеси рекомендуются для ремонтных и отделочных работ по любым основаниям: бетону, кирпичу, штукатурке, гипсокартону, асбестоцементу и т. д.
Волластонит считается самым хорошим наполнителем для эпоксидно-смоляных герметиков, так как он уменьшает усадку, водопоглощение и улучшает стойкость к тепловому удару, вязкость и стабильность. Он также способствует повышению термостойкости, высокой стойкости к ударным нагрузкам, химической стойкости.
А. Н. Кузнецов, С. Н. Чижиков
www.spbpromstroy.ru
все материалы - древесина, кирпич, камень, бетон, металл, полимеры.
Для их защиты применяются различные средства.
В том числе изделия лакокрасочной промышленности.
Современная химия предлагает новые эффективные разработки.
Разнообразные
бактерии, вирусы, грибы и другие микроорганизмы при благоприятных условиях
за сравнительно короткое время могут полностью измен...
прогрессивных технологий, обеспечивающих высокую эргономичность, экологическую
чистоту и эстетику конечного продукта. В девяностые годы, после разрешения
ввоза в страну импортных строительных материалов, на российском строительном
рынке широкое распространение получили вододисперсионные краски.
Долгое
время краски на водной основе рассматривались как не слишком прочный
матери...