ПИГМЕНТ ДЛЯ КРАСОК И ЭМАЛЕЙ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ Советский патент 1996 года по МПК C09C1/02 C09C1/36 

Изобретение относится к пигментам, используемым в лакокрасочной промышленности для приготовления красок и эмалей, и к технологии их получения.

Цель изобретения повышение белизны пигмента и упрощение процесса его получения.

Сущность изобретения состоит в следующем. Предварительно готовят полиморфную смесь из синтетических силикатов кальция, содержащую волластонит СаО•SiO₂(CS), ранкинит ЗСаО•2SiO₂(C₃S₂) и двухкальциевый силикат g -2СаО•SiO₂(g-C₂S). Для этого составляют шихту из заданного количества составляющих силикатов кальция в соответствии с составом пигментов.

Сырьевую шихту с заданной поверхностью гранулируют, обжигают при 1500^oС, закаливают в воде или подвергают газовому отбеливанию при 900-1000^oС в слабовосстановительной среде.

Обожженные гранулы охлаждают по заданному режиму с градиентом охлаждения от 3,5 до 8 град/мин. На полученный силикатный наполнитель наносят пигментный диоксид титана путем совместного помола при ускорении 20-55 g в течение 15-20 мин.

Отбеленные силикаты кальция не обладают гидравлической активностью. Использование неотбеленных силикатов недоступно, так как вызывает образование брака при получении пигмента.

При содержании в синтетических силикатах кальция водорастворимых веществ более 1,0 мас. повышается гигроскопичность пигмента за счет адсорбции воды из воздуха как следствие содержания примесей силикатов кальция, обладающих гидравлической активностью. Качество пигмента при этом снижается за счет увеличения величины укрывистости.

При уменьшении водорастворимых веществ менее 1% качество пигмента будет улучшаться за счет уменьшения содержания примесей.

Кроме того, в промышленных условиях невозможно синтезировать силикатсодержащий материал (наполнитель) с содержанием γ C₂S- фазы более 75 мас. так как примеси, содержащиеся в исходном промышленном сырье, стабилизируют другие фазы силиката кальция, например β- C₂S, которая ухудшает качество пигмента.

П р и м е р 1. Отбеленные синтетические силикаты кальция в количестве 80 и 20% TiO₂ помещают в мелющий аппарат планетарного типа. Загрузка мелющих тел 0,5 барабана по объему, обороты двигателя 710 об/мин, ускорение 50 g. В качестве мелющих тел используют винипластовый цильпебс диаметром 20 мм, высотой 25 мм и порфиритовые шары свойства пигмента: белизна 97% содержание водорастворимых веществ 0,3 мас. укрывистость 60,0 г/м² (состав 5 в таблице).

П р и м е р 2. Отбеленные синтетические силикаты кальция в количестве 85 и 15% TiO₂ измельчают в мельнице планетарного типа. Загрузка мелющих тел 0,5 барабана по объему, обороты двигателя 710 об/мин, ускорение 55 g. В качестве мелющих тел используют порфиритовые шары диаметром 5-7 мм, время обработки 10 мин. Свойства пигмента: белизна 92,5% содержание водорастворимых веществ 0,62 маc. укрывистость 68,4 г/м² (состав 6).

П р и м е р 3. 80% синтетических отбеленных силикатов кальция и 20% TiO₂ обрабатывают при тех же параметрах, но при ускорении 60 g. Получен пигмент с белизной 87,5% (состав 7).

Остальные составы с результатами испытаний представлены в таблице. Из таблицы видно, что при изменении энергонапряженности агрегата в пределах 20-50 g пигмент обладает наибольшей белизной, а при увеличении содержания водорастворимых веществ более 1 мас. белизна пигмента снижается.

Параметры работы мельницы выбраны из следующих соображений. При ускорении менее 20 g не будет качественного нанесения пигмента. Если время будет менее 15 мин, то не будет получаться пигмент заданной гранулометрии, а если более 20 мин, то происходит перерасход электроэнергии. При ускорении 20-25 g получается пигмент с заданными свойствами за счет равномерного распределения пигментного оксида металла по поверхности основы (силикатсодержащего материала). При ускорении больше 55 g будут неоправдано увеличены энергетические затраты на единицу получаемого пигмента. При наличии в составе пигмента TiO₂ более 25% например 30 мас. потребительские свойства пигмента не ухудшаются, но стоимость пигмента повышается.

Упрощение процесса обусловлено тем, что помол компонентов пигмента осуществляют при комнатной температуре и нормальном давлении. ТТТ1

Сущность изобретения: пигмент для красок и эмалей содержит компоненты мас. %: пигментный диоксид титана 15-25, волластонит 5-30, ранкинит 5-40, двухкальциевый силикат 10-75. Смесь из указанных компонентов подвергают помолу под воздействием центробежной силы с ускорением 20-55 g в течение 15-20 мин. Белизна пигмента 91,6-97,0%. Стоимость пигмента уменьшается за счет экономии диоксида титана. 1 табл.

1. Пигмент для красок и эмалей, включающий частицы из силикатного материала с оболочкой из пигментного диоксида титана, отличающийся тем, что, с целью повышения белизны, он содержит в качестве силикатного материала смесь из отбеленных синтетических силикатов кальция волластонита, ранкинита и гамма-двухкальциевого силиката при следующем соотношении компонентов, мас.

Пигментный диоксид титана 15 25
Волластонит 5 30
Ранкинит 5 40
Гамма-двухкальциевый силикат 10 75
2. Способ получения пигмента для красок и эмалей, включающий совместный помол силикатного материала и пигментного диоксида титана, отличающийся тем, что, с целью повышения белизны и упрощения процесса, в качестве силикатного материала используют смесь из отбеленных синтетических силикатов кальция - волластонита, ранкинита и гамма-двухкальциевого силиката и помол осуществляют под воздействием центробежной силы с ускорением 20 55 g в течение 15 20 мин.