А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Об'ємна концентрація - пігмент

Об'ємна концентрація пігментів є об'ємною частку пігментів і наповнювача в загальному обсязі нелетких компонентів фарби. Лакофарбову плівку прийнято розглядати як певний обсяг, заповнений нелетучими компонентами фарби, причому пігменти і наповнювачі у вигляді окремих частинок самої різної форми і розміру включені в безперервну фазу сполучного. При зміні співвідношення пігменту і сполучного в бік збільшення змісту пігменту може бути досягнуто такий стан, коли частинки пігменту внаслідок високої щільності упаковки будуть торкатися один одного. Таке співвідношення між пігментом і плівкоутворювальним, при якому пленкообразующее в системі міститься точно в кількості, необхідній для заповнення пустот між частинками пігменту (при найбільш щільною їх упаковці), називається критичної об'ємною концентрацією пігментів.

Схема лабораторної бісерної машини місткістю 200 см3. | Залежність відносної продуктивності бісерної машини Q від об'ємної концентрації пігменту (двоокису титану при постійній об'ємній концентрації основи лаку. Критичну об'ємну концентрацію пігменту (кокпіт) в лляної оліфі визначають так само, як маслоемкость першого роду при використанні лляної олії. Залежність паропроникності Я від об'ємної концентрації пігментів С. Вплив величин об'ємної концентрації пігментів на паро-проникність глифталевого лаку ілюструє Мал. 820. З наведених на малюнку даних видно, що проникність плівок у міру збільшення об'ємної концентрації спочатку зменшується до мінімального значення, яке відповідає критичної об'ємної навантаженні пігменту, а потім швидко зростає.

Як правило, об'ємна концентрація пігменту блискучих оздоблювальних покриттів повинна бути нижче критичної, що залежить від природи сполучного, а також від природи і площі поверхні пігменту. Це властивість схоже з так званим межею маслоемкость пігменту.

Залежність енергії, поглиненої в поверхневому шарі товщиною 1 мкм А від довжини хвилі До для покриттів МЛ-12 різних кольорів. Зростання поглинання при збільшенні об'ємної концентрації пігменту пов'язано зі збільшенням числа поглинаючих частинок.

Залежність властивостей лакофарбових покриттів від об'ємної концентрації пігменту: 1 - газо - і па-ропроніцаемость; 2 - уд.

Залежність властивостей лакофарбових покритті від об'ємної концентрації пігменту: 1 - газо - і па-ропроніцаемость; г - уд.

Зменшення стійкості блиску покриттів зі збільшенням об'ємної концентрації пігментів обумовлено зменшенням товщини поверхневого шару пленкообра-ча і збільшенням поглинання УФ-злученія в поверхневому, шарі покриттів.

Визначивши маслоемкость, можна приблизно оцінити критичну об'ємну концентрацію пігменту у фарбі або друкарських чорнилі. Якщо пігмент поглинає занадто багато масла, то це може привести до надмірної в'язкості друкарських чорнила на його основі.

Великий вплив на термін служби покриття надає об'ємна концентрація пігменту.

Цифри показують, що проникність падає зі збільшенням об'ємної концентрації пігменту до мінімальної точки, відомої як критична об'ємної концентрації пігменту. Після переходу за цю точку починається швидке зростання проникності, безсумнівно, внаслідок того, що пов'язує не вистачає і воно не може заповнити пустоти між пігментними частинками.

Вплив пігментів на проникність плівок.

Елм[7]вважає, що проникність барвистих плівок залежить від об'ємної концентрації пігменту.

При розробці рецептур фарб велику роль грає не тільки правильний вибір об'ємної концентрації пігментів, а й природа цих пігментів. При виготовленні білих фарб, а також фарб світлих кольорів широке застосування мають двоокис титану і литопон.

Пігментовані плівки товщиною до 18 мкм добре висихають на повітрі, так як об'ємна концентрація пігменту порівняно висока.

Укривістость лакофарбових матеріалів залежить насамперед від оптичних властивостей пігменту, його дисперсності і об'ємної концентрації пігменту в сполучному. Істотний вплив на покриваність має хімічний склад і колір пленкообразующего, фізико-хімічні властивості сполучного, адсорбція сполучного на пігментних, тип розчинника і інші фактори.

Слід зазначити, що при оцінці стійкості покриттів до процесів меления в залежності від об'ємної концентрації інертних пігментів з використанням різних методик отримують суперечливі результати.

Цифри показують, що проникність падає зі збільшенням об'ємної концентрації пігменту до мінімальної точки, відомої як критична об'ємної концентрації пігменту. Після переходу за цю точку починається швидке зростання проникності, безсумнівно, внаслідок того, що пов'язує не вистачає і воно не може заповнити порожнечі між пігментними частинками.

Швидкість і ступінь пленко-освіти залежать від багатьох факторів, найбільш важливими з яких є хладотекучесть полімеру, величина поверхні дисперсної фази, об'ємна концентрація пігменту, кількість і тип введених стабілізаторів і загусників. Важливу роль відіграють також поверхневі сили, що діють під час і після висихання.

Найбільш важливим результатом цих робіт є встановлення того, що будь-яка система емульсійної фарби схильна до швидкого зміни всіх властивостей при перевищенні певного критичного значення об'ємної концентрації пігменту (КОК. Значення кокпіті зростає з підвищенням концентрації розчинників і пластифікаторів, що сприяють коалесценции, зі збільшенням розміру часток пігменту і зменшенням розміру часток полімеру.

Критичні об'ємні концентрації пігментів (% в різних лаках. На думку автора зазначеної роботи, термін служби покриття залежить від змісту активного хроматного пігменту. Якщо об'ємна концентрація пігменту нижче 20%, захист від корозії ставиться під сумнів. Мінімальні та максимальні захисні властивості покриттів досягаються при концентраціях активного пігменту, що лежать між 20 і 40% (об.) По відношенню до загального вмісту пігменту і наповнювача.

При використанні його в якості антикорозійного пігменту відзначається[25]його двояке дію. При низькій об'ємній концентрації пігменту плівка сполучного утоньшается на крайках голчастих частинок пігментів і під впливом води швидко стає проникною через високого гідростатичного тиску. З іншого боку, частина іонів стронцію в покривних шарі утримує іони сульфату, що сприяє запобіганню корозії.

Номограма визначення інтенсивності та опору диспергированию. Інтенсивністю (фарбувальної здатністю) білих пігментів вважається їх осветляющая здатність. При низьких об'ємних концентраціях пігментів осветляющая здатність пропорційна коефіцієнту розсіювання.

Завдяки атому зменшується витрата дорогих плівкоутворюючих і поліпшується якість плівок, зокрема підвищується їх атмосферостойкость і міцність. Для збільшення об'ємної концентрації пігменту найбільш широко застосовують важкий і легкий шпат, доломіт, крейда, тальк, слюду, кварц.

Завдяки цьому зменшується витрата дорогих плівкоутворюючих і поліпшується якість плівок, зокрема підвищується їх атмосферостойкость і міцність. Для збільшення об'ємної концентрації пігменту найбільш широко застосовують важкий і легкий шпат, доломіт, крейда, тальк, слюду, кварц.

Диспергованість пігментів визначають при умовно прийнятих дисперсійному середовищі і режимах диспергирования. Оптимальні концентрації нелетучей основи лаку і об'ємної концентрації пігменту при переході на інші середовища і режими змінюються.

При збільшенні надлишку сполучного плівка стає більш гнучкою і в ряді випадків менш проникною, її здатність шліфуватися і заповнювати пори знижується, блиск підвищується. Більшість грунтовок або грунт-шпаклівок прийнято готувати при об'ємної концентрації пігменту, середньої між величиною поглинання сполучного і концентрацією, при якій покриття виходять напівматовими або з блиском яєчної шкаралупи. При подальшому збільшенні надлишку сполучного плівка стає більш блискучою, підвищуються її захисні і декоративні властивості, зокрема, водостійкість. зникає здатність шліфуватися і заповнювати пори; збільшується тенденція спучуватися при нанесенні верхніх шарів; поліпшуються механічні властивості (еластичність, гнучкість, міцність), проте часто погіршується адгезія. Існує межа об'ємної концентрації пігменту, при якому втрата адгезії врівноважується поліпшенням інших властивостей. Ця межа, мабуть, настає при співвідношенні пігмент - сполучна, близькому до концентрації, при якій виходять напівматові покриття.
 Укривістость лакофарбового покриття залежить від кількості частинок пігменту в ньому і, отже, від ступеня його дисперсності. Кількість пігменту в лакофарбовому покритті визначається величиною об'ємної концентрації пігменту (ОКП) - співвідношенням між обсягом пігменту і обсягом плівкоутворювального речовини. Далі зростання покриваності сповільнюється, проходить через максимум і зменшується. Пояснюється це тим, що при великих значеннях ОКП частки пігменту зближуються один з одним і це позначається від них світлові потоки перекриваються. При дуже малих відстанях між частинками останні впливають на світловий потік як одна більша частка. Відстань між частинками, при якому кілька частинок оптично проявляють себе як одна, приймають рівним половині довжини хвилі падаючого світла. Зі сказаного випливає, що для досягнення високої покриваності необхідно якомога більш рівномірний розподіл пігменту в шарі покриття.

Ця залежність випливає із закону Ламберта - Бера за умови, що швидкість фотоокислення пленкообразователя пропорційна інтенсивності поглиненого випромінювання. Як видно з наведеної залежності, зі збільшенням об'ємної концентрації пігменту стійкість пігментованого покриття до процесів фотоокислювальне деструкції підвищується.

Залежність втрат блиску ПБ (а і втрат маси АР (б від тривалості старіння т в апараті ІП-1-3 при 60 С покриттів на основі смоли ПФ-060Н, пігментованих діоксидом титану рутнльной модифікації бреши різних ступенях. об'ємного наповнення. Збільшення глибини шару, який піддається впливу УФ-випромінювання, так само як і для покриттів з різним об'ємним вмістом пігменту, обумовлює зростання втрат маси. Отже, збільшення частки поглиненої енергії за рахунок підвищення об'ємної концентрації пігментів вносить основний вклад в зниження стійкості блиску покриттів. Збільшення ступеня дисперсності пігментів призводить до збільшення поглинання в поверхневому шарі покриттів, зниження граничних товщин і відповідно збільшення втрат блиску і зниження втрат маси покриттів.

Масляні і алкідні фарби випускають в густотертой і готовому до застосування вигляді. Пастоподібні густотертие фарби містять мінімальну кількість оліфи, відповідне критичної об'ємної концентрації пігментів, при якій відбувається повне змочування всіх частинок пігменту і утворення грудки. Фарби готові до застосування (жідкотертие) містять більше кількість оліфи (відповідно до маслоемкость другого роду для отримання консистенції, що забезпечує можливість, нанесення фарб пензлем на поверхню.

Масляні і алкідні фарби випускають в густотертой і готовому до застосування вигляді. Пастоподібні густотертие фарби містять мінімальну кількість оліфи, відповідне критичної об'ємної концентрації пігментів, при якій відбувається повне змочування всіх частинок пігменту і утворення грудки. Фарби готові до застосування (жідкотертие) містять більшу кількість оліфи (відповідно до маслоемкость другого роду для отримання консистенції, що забезпечує можливість нанесення фарб пензлем на поверхню.

Сутність двухконстантного методу полягає у вимірюванні коефіцієнтів відбиття (яскравості): а) дуже тонкого неукривающего шару на білій і чорної підкладках, б) перекриває шару, в) білої підкладки. Після визначення товщини неукривающего шару, виходячи з результатів вимірювань, розраховують покриваність за певними формулами; деякі з них відображають вплив об'ємної концентрації пігменту і його дисперсності. Проведення розрахунків за цими формулами аналітичним методом або за допомогою номограм є порівняно тривалим процесом.

Переваги солей цинку і свинцю очевидні з наступного прикладу. Було приготовлено сім композицій на наступній основі,% (по масі): алкидной смоли 25 мікроізмельченний тальку 16 розчинника до 100 і інших компонентів, як зазначено в табл. V.8. Об'ємна концентрація пігменту (ОКП) у всіх композиціях становила приблизно 37%, сушка покриття здійснювалася на повітрі.

Підтримка обраного співвідношення між пігментами (або пігментом) і смолою може здійснюватися з використанням значень в'язкості пігментного пасти після дисольвера (див. В1 і Ш на рис. 42), так як аналіз формул (33) - (38) (див. Гл. Сигнал про зміну в'язкості пігментного суспензії повинен використовуватися не тільки для зміни задагаій дозаторам, що подає пігмент і смолу в дисольвер, але і як випереджаюче імпульс для упра1вленія насосом-до - з & тором перед першою бісерної млином (див. HI на рис. 42), так як зміна об'ємної концентрації пігменту в пасті після дисольвера призведе до порушення фактичного співвідношення обсягу тіл, що мелють і обсягу пігментних частинок в бісерної млині (див. Бм 1 на рис. 42), а отже, як показано вище, в гл.

низький коефіцієнт паронроніцаемості мають нітроцелюлозні плівки, пластифіковані трикрезилфосфат. Добавки малих кількостей пігментів зводять паропроникність плівок до мінімуму. Однак паропроникність різко збільшується при підвищенні об'ємної концентрації пігменту.

Товщина покриттів в усіх випадках дорівнювала 200 мк. З рис. 3 випливає, що з ростом об'ємної концентрації пігментів (ОКП) відбувається збільшення внутрішньої напруги і температур склування, при цьому цинкові білила викликають великізбільшення напруг, ніж титанові. Збільшення ОКП аналогічним чином впливає і на температуру склування покриттів.

При введенні пігментів і наповнювачів необхідно враховувати два фактори, що впливають на водостійкість: це дисперсність і концентрація пігментів і наповнювачів. Зі збільшенням ступеня дисперсності влагопроницаемость покриттів зменшується. Такий же ефект спостерігається при збільшенні кількості пігментів в полімері, проте в разі перевищення критичної об'ємної концентрації пігменту проникність парів води збільшується, так як в цьому випадку сполучного виявляється недостатньо для обволакивания пігменту, і в плівці утворюються нещільні ділянки.

Укривістость істотно залежить від співвідношення показників заломлення пігменту і сполучного: чим ближче значення показників заломлення пігменту і середовища, в якій він розподілений, тим менше покриваність. Підвищення дисперсності пігменту до певної межі (до розмірів частинок 0 2 - 0 3 мкм) збільшує покриваність, при подальшому підвищенні дисперсності покриваність знижується, оскільки розсіювання світла частками починає підкорятися закону Релея. При фарбуванні пігментами полімерних матеріалів показник покриваність пігменту можна використовувати лише як непряму характеристику його дисперсності, оскільки показники заломлення полімерних матеріалів відрізняються від показника заломлення лакофарбового сполучного (масла), в якому диспергируют пігмент при визначенні покриваності, а об'ємні концентрації пігменту в пофарбованому полімерному матеріалі значно менше, ніж у фарбі.

Більшість пігментів може бути розташоване в правильному порядку щодо їх маслоемкость. Такий же порядок (з невеликими винятками) зберігається і для інших сполучних; проте потрібно взяти до уваги, що ці величини у різних сполучних неоднакові. Може виникнути питання: чому важливо це відмінність. Щоб це зрозуміти, потрібні деякі відомості про вплив об'ємної концентрації пігменту на властивості фарб. Однак навіть при невеликому надлишку сполучного виходить рідка фарба. Ця фарба буде мати високу покриваність, добре шліфуватися, а також заповнювати подряпини на поверхні, що фарбується.

При виборі наповнювача і його концентрації враховують сукупність впливу на всі функціональні властивості продукту його структури, дисперсності і модифікації. Неорганічні наповнювачі мають кристалічну іонну, металеву або змішану грати з численними дефектами. Тальк, слюда, дисульфід молібдену і графіт мають змішані решітки - всередині кристалічних шарів діють ковалентні, хімічні сили, між шарами - ван-дер-Баал-сови взаємодії. Для лакофарбових матеріалів зміст наповнювачів Або пігментів в плівці характеризують об'ємною концентрацією пігменту (ОКП) і критичної об'ємною концентрацією пігменту (кокпіт), вище якої якість покриття різко погіршується.

Володіючи щільністю, значно перевищує щільність плівкоутворювального, пігмент збільшує вихід по струму емалі в порівнянні з непігментованими розчином смоли. Розсіюючої здатність лакофарбового матеріалу залежить від ряду факторів, і зокрема від пігменту в міру його впливу на опір розчину і плівки. Інертні пігменти, такі, як двоокис титану, практично не впливають на опір розчину, але збільшують опір плівки, а отже, і розсіюють здатність. Встановлено, що для більшості традиційних лакофарбових матеріалів максимальний опір плівки спостерігається при об'ємної концентрації пігменту (ОКП) близько 40%; для водорозчинних матеріалів - близько 10 - 15%, що береться до уваги при розробці рецептури.

Лакофарбові декоративні покриття (табл. 2.6) поряд із захисними властивостями володіють ще і певними декоративними властивостями. Так, деякі з декоративних ЛКП в процесі висихання утворюють рельєфну або рисунчатого поверхню, поліпшує декоративні властивості покриття. До них відносять молоткові, шагрень, мороз, тріскаються, лессирующие, імітаційні і ін. Зменшення відблисків на лицьових частинах приладів досягають за допомогою матових покриттів. Для отримання матової поверхні існує кілька способів: створення микронеоднородностей в покритті я а рахунок зміни об'ємної концентрації пігментів, введення матирующих добавок, механічна обробка абразивами, травлення в кислотах, створення в плівці пір, порівнянних з довжиною хвилі падаючого світла.

При виборі наповнювача і його концентрації враховують сукупність впливу на всі функціональні властивості продукту його структури, дисперсності і модифікації. Неорганічні наповнювачі мають кристалічну іонну, металеву або змішану грати з численними дефектами. Тальк, слюда, дисульфід молібдену і графіт мають змішані решітки - всередині кристалічних шарів діють ковалентні, хімічні сили, між шарами - ван-дер-Баал-сови взаємодії. Для лакофарбових матеріалів зміст наповнювачів Або пігментів в плівці характеризують об'ємною концентрацією пігменту (ОКП) і критичної об'ємною концентрацією пігменту (кокпіт), вище якої якість покриття різко погіршується.

Об'ємна концентрація пігментів є об'ємною частку пігментів і наповнювача в загальному обсязі нелетких компонентів фарби. Лакофарбову плівку прийнято розглядати як певний обсяг, заповнений нелетучими компонентами фарби, причому пігменти і наповнювачі у вигляді окремих частинок самої різної форми і розміру включені в безперервну фазу сполучного. При зміні співвідношення пігменту і сполучного в бік збільшення вмісту пігменту може бути досягнуто такий стан, коли частинки пігменту внаслідок високої щільності упаковки будуть торкатися один одного. Таке співвідношення між пігментом і плівкоутворювальним, при якому пленкообразующее в системі міститься точно в кількості, необхідній для заповнення пустот між частинками пігменту (при найбільш щільною їх упаковці), називається критичної об'ємною концентрацією пігментів.

При збільшенні надлишку сполучного плівка стає більш гнучкою і в ряді випадків менш проникною, її здатність шліфуватися і заповнювати пори знижується, блиск підвищується. Більшість грунтовок або грунт-шпаклівок прийнято готувати при об'ємної концентрації пігменту, середньої між величиною поглинання сполучного і концентрацією, при якій покриття виходять напівматовими або з блиском яєчної шкаралупи. При подальшому збільшенні надлишку сполучного плівка стає більш блискучою, підвищуються її захисні і декоративні властивості, зокрема, водостійкість. Зникає здатність шліфуватися і заповнювати пори; збільшується тенденція спучуватися при нанесенні верхніх шарів; поліпшуються механічні властивості (еластичність, гнучкість, міцність), проте часто погіршується адгезія. Існує межа об'ємної концентрації пігменту, при якому втрата адгезії врівноважується поліпшенням інших властивостей. Ця межа, мабуть, настає при співвідношенні пігмент - сполучна, близькому до концентрації, при якій виходять напівматові покриття.

Лише деякі високополімеров, навіть в присутності пластифікаторів і розчинників, володіють плинністю, що дозволяє їм обволікати частки пігменту. Зазвичай ці частинки залишаються ув'язненими між деформованими поверхнями первинних крапель полімеру, всередину яких вони можуть проникнути тільки через дуже великий проміжок часу. Так як пігмент знаходиться головним чином на поверхні частинок полімеру, ємність сполучного в пігментах для емульсій залежить від розміру цих часток. Велика частина обсягу сполучного залишається як би недоступний для пігментів, і цим емульсійні сполучні сильно відрізняються від гомогенних однофазних систем. Ця різниця стає особливо помітним при розгляді блиску покриттів, отриманих з однаковими кількостями пігменту з емульсійних і маслянолако-вим сполучною, наприклад алкідним. Якщо блиск алкидной емалі виходить при порівняно невеликому надлишку сполучного понад кількість, необхідного для заповнення проміжків між частинками пігменту, то в емульсійних фарбах верхівки частинок пігменту виступають над поверхнею плівки при порівняно низьких об'ємних концентраціях пігменту, так як емульговані частки займають більший простір, ніж пігмент. Тому емульсійні покриття майже повністю втрачають блиск при таких кількостях пігменту, які лише злегка зменшують відбивну здатність алкідних емалей.