SU819140A1 - Способ получени красок из вод-НыХ пигМЕНТНыХ СуСпЕНзий - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к получению жидких лакокрасочных композиций путем непосредственного перевода пигмента из водной среды в фазу пленкообразующего, мину  стадию сушки, и может быть использовано в лакокрасочной промышленности.

Процесс сушки в большинстве случаев необходим ввиду сильного различи  гидрофильных свойств воды и пленкообразующего . Стади  сушки энергоемкий процесс, привод щий к агрегированию частиц пигмента , что затрудн ет дальнейшее его распределение в среде пленкообразующего. В св зи с этим экономически более выгоден непосредственный перевод пигмента из водной суспензии в св зующее.

Известен способ перевода пигмента из водной малоконцентрированной суспензии в св зующее путем смешени  суспензии со св зующим и получени  масл ных или пластифицированных гранул органических пигментов дл  изготовлени  красок 1.

Однако процесс обладает следующими недостатками: ограниченность в выборе пленкообразующих в каждом конкретном случае и необходимость подбора оптимального соотношени  между св зующим и водной суспензией, длительность и сложность процесса.

Известен также способ получени  пигментных дисперсий путем перемешивани  пигмента в органическом растворителе с добавкой поверхностно-активного вещества с последующим смешением с пленкообразующим 2. Этот способ предназначен дл  получени  дисперсий сухих пигментов в органических растворител х,  вл етс  очень длительным и энергоемким.

Наиболее близкий к изобретению по технической сущности и достигаемому результату способ получени  красок из водных пигментных суспензий путем многократного промывани  водной пасты спиртом с целью замены воды на спирт 3.

Этот метод обладает р дом преимуществ: путем многократной промывки полностью удал етс  вода с поверхности пигмента, не происходит агрегировани  пигментных частиц , что обусловливает получение лакокрасочных систем с высокими мал рно-техническими свойствами. Однако способ обладает и р дом существенных недостатков: длительность процесса, расход большого количества спирта, возможность приготовлени  из полученных пигментных паст только спиртовых красок, т. е. композиций с резко ограниченным набором пленкообразующих , высока  стоимость процесса. В большинстве случаев по этому методу необходимо использовать пигменты с опреДеленной степенью гидрофобности новерхности (органические пигменты), что также  вл етс  его существенным недостатком. Длительность процесса примерно 10 ч.

Цель изобретени  - сокращение длительности процесса и упрощение технологической схемы.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что по способу получени  красок из водных пигментных суспензий путем добавлени  при перемещивании к суспензии пигмента органического растворител  с последующим удалением воды и совмещением с пленкообразующим перед добавлением органического растворител  водную пигментную суспензию обрабатывают поверхностноактивным веществом общей формулы

. И I

2ie-4у Н I

где X - остаток минеральной кислоты;

М - металл, а в качестве органического растворител  используют углеводороды с плотностью 1,1 -1,5.

Процесс перевода пигмента из водной суспензии в лакокрасочную систему включает р д стадий.

Перва  стади  заключаетс  в получении необходимой степени гидрофобности пигмента путем адсорбции поверхностно-активного вещества (ПАВ) из водного раствора при посто нном перемещивании в следующих оптимальных услови х: скорость мешалки 20-80 об/мин; концентраци  ПАВ составл ет 0,1 - 1% по отношению к весу пигмента; температура 20-50°С; длительность процесса 10-20 мин.

Втора  стади  заключаетс  в введении в водную суспензию модифицированного пигмента органического растворител  при, взаимном объемном соотношении от 0,25: 1 до 2: 1 соответственно при температуре 20-25°С и перемешивании со скоростью 20-80 об/мин в течение 2-5 мин. В результате этой операции модифицированный пигмент переходит в фазу органического растворител , и после выключени  мешалки в течение 5-7 мин происходит расслаивание системы на воду, котора  находитс  в верхней части смесител , и суспензию пигмента в растворителе, наход щуюс  внизу. Образовавшийс  слой воды отдел ют , а полученную суспензию диспергируют в течение 1-2 мин на скоростной мешалке (2000-3000 об/мин).

Последн   стади  заключаетс  в приготовлении красок путем смешени  (скорость перемешивани  50-150 об/мин) суспензии пигмента с пленкообразующими и, в случае необходимости, с дополнительным растворителем . Варьиру  пол рность растворителей и их смесей, можно использовать

широкий ассортимент пленкообразующих . Обща  длительность процесса 18-34 мин. Необходимым условием самопроизвольного перевода пигмента из водной среды в среду органического растворител   вл етс  большое различие плотности воды и органического растворител , а также практическа  песмещиваемость этих двух сред. Наиболее приемлемыми в качестве органических растворителей  вл ютс  хлорированные углеводороды, позвол ющие подобрать необходимую пол рность среды, и смешивающиес  с водой в количестве менее 1%. В качестве органического растворител 

используют четыреххлористый углерод, хлороформ , трихлорэтилен, этилендихлорид, этилидендихлорид и др. Однако наиболее целесообразно применение четыреххлористого углерода и хлороформа вследствие

их доступности и способности смешиватьс  с такими растворител ми, как ксилол, уайтспирит , толуол, сольвент, которые в насто щее врем  имеют наибольшее применение в лакокрасочной промышленности и служат

дл  получени  различных лаков на основе синтетических и природных смол.

Дл  гидрофильных пигментов самопроизвольный переход из водной среды в среду хлорированных углеводородов невозможен,

несмотр  на большой удельный вес пигментов . Поэтому дл  них примен ютс  поверхностно-активные вешества, которые позвол ют провести гидрофобизацию поверхности и перевод в среду органического растворител .

В качестве ПАВ используют стеарилхромилхлорид (хромолан), стеарилалюминийнитрат (алюмолан), стеарилтитанилхлорид (титанолан), стеарилхромилсульфат, стеарилхромилнитрат и др.

В качестве пленкообразующего используют пентафталевые, глифталевые, мочевиНО- , меламино- и фенолформальдегидные, эпоксидные пленкообразователи, а также

природные и синтетические масла: льн ное, дегидратированное касторовое, офсетное полимеризованное масло и др.

В качестве пигментов примен ют изумрудную зелень, ультрамарин, хромовые пигменты , красные и желтые железоокисные пигменты и др.

Изобретение иллюстрируетс  следующими примерами конкретного выполнени . Пример 1. В водную суспензию двуокиси титана анатазной модификации (75% воды) при температуре 50°С и перемешивании со скоростью 60 об/мин добавл ют поверхностно-активное вещество хромолан из расчета 0,5% на вес пигмента. По истечении 15 мин прекращают нагрев, добавл ют к суспензии четыреххлористый углерод при взаимном объемном соотношении 1 : 1 и продолжают перемешивание 3 мин. После этого в течение 6 мин происходит

расслаивание системы на воду и суспензию

ййгмента в растворителе. Образовавшийс  слой воды отдел ют, а полученную суспензию диспергируют на скоростной меШал1ке (2500 об/мин) в течение 2 мин.

Пример 2. Процесс провод т аналогиЧ но примеру 1, но в качестве ПАВ используют алюмолан, органической среды - смесь четыреххлОристоРо углерода с хлороформом Ё объемном соотношений 1 :3, а в кйчестйе пигмента - красный железоокйсный пигмент.

После приготовлени  суспензий пигмента fi среде органических растворителей их совмещают с пленкообразуюшими или их

растворами при нормальной температуре И перемешивании в течение 2 мин со скоростью 50 об/мин.

В таблице приведены составы, полученные по описываемому способу, которые представл ют собой обычные примен емые в промышленности эмалевые композиции, и физико-технические свойства получаемых из Них покрытий, а также свойства контрольного состава и покрыти , получаемых непосредственным распределением сухого пигмента в св зующем с предварительным диспергированием его в четыреххлористом углероде в тех же услови х, что и в приведенных выше примерах.

Claims (1)

1. Покрыти  на основе описываемых композиций после испытаний в течение 45 сут при +50°С и относительной влажности 98±2% в гидростате остаютс  без видимых изменений. На контрольном образце при 20 выдерживании в тех же услови х наблюдаютс  точечные очаги коррозии. По сравнению с известным способом длительность процесса получени  красок по 25 предлагаемому способу значительно сокращаетс . Способ по изобретению позвол ет исключить дорогосто щее и энергоемкое диспергирующее оборудование, улучшить мал рно-техНические свойства красок и фи- зо зико-механические свойства покрытий на их основе, а также дает возможность примен ть пигменты с различной природой по-верхности .. Формула изобретени  Способ получени  красок из водных пигментных суспензий путем добавлени  при перемешивании к суспензии пигмента органического растворител  с последующим удалением воды и совмещением с пленкообразующим , отличающийс  тем, что, с целью сокращени  длительности процесса и упрощени  технологической схемы, перед добавлением органического растворител  водную пигментную суспензию обрабатывак )т поверхностно-активным веществом общей формулы .... /0-м Jl8-4 - /ОН .

   78

   где X - остаток минеральной кислоты;1. Авторское свидетельство СССР

   М металл, а в качестве органического№ 82175, кл. С 09D 17/00, 1940.

   растворител  используют углеводороды с2. Патент США № 3577254, кл. 106-308,

   плотностью 1,1-1,5.опублик. 1971.

   Источники информации,5 3. Авторское свидетельство СССР

   прин тые во внимание при экспертизе№ 179405, кл. С 09D 7/14, 1962 (прототип).

   i$140