Пигмент белого цвета


 


Владельцы патента RU 2607221:

Орлова Ольга Аркадьевна (RU)
Мушенко Василий Дмитриевич (RU)

Изобретение относится к химической промышленности и может применяться при изготовлении пигментов для лаков и красок. Пигмент белого цвета содержит оболочку и ядро. Оболочка выполнена из диоксида титана. Ядро выполнено из смеси каолина и оксида алюминия с суммарным массовым содержанием алюмосиликатов и оксида алюминия не менее 97%. Массовое отношение алюмосиликатов к оксиду алюминия составляет от 2 до 4. Массовое отношение материала оболочки к материалу ядра составляет от 0,66 до 3 при фракционном составе материала ядра от 2 до 5 мкм и материала оболочки от 0,2 до 0,5 мкм. Изобретение позволяет улучшить качество пигмента за счёт создания на поверхности ядра плотной оболочки диоксида титана, устойчивой к разрушению в условиях эксплуатации при кислотных атмосферных осадках, хранении и транспортировке. 11 пр.

 

Изобретение относится к химической промышленности и может найти применение при изготовлении пигментов для лаков и красок.

Известен пигмент с ядром из диоксида титана, покрытым оксидом, гидроксидом или оксогидроксидом металла (RU 2162443 C1 МПК C01G 23/053, C09D 5/32, C09C 1/36, A61K 7/42).

Недостаток известного пигмента заключается в том, что вследствие покрытия частиц диоксида титана слоем оксидов и гидроксидов металлов повышается химическая устойчивость пигмента, но снижает степень белизны и укрывистости в сравнении с чистым диоксидом титана.

Известен пигмент, состоящий из слюды, являющейся ядром, покрытым слоем диоксида титана (RU 2198191 МПК С09С 1/00, С09С 1/36).

Недостаток известного пигмента заключается в том, что не обеспечивается прочная взаимосвязь между ядром из слюды и диоксидом титана, что приводит к низкому содержанию диоксида титана на поверхности ядра и, как следствие, появлению перламутрового оттенка.

Известен пигмент для красок и эмалей, содержащий ядро из синтетических силикатов кальция, покрытое пигментным диоксидом титана (SU 1837610 A1 МПК C09C 1/02, С09С 1/36).

Недостаток известного технического решения заключается в том, что материал оболочки имеет слабую адгезию к материалу ядра вследствие низкой поверхностной адсорбционной активности материала ядра. Это не позволяет обеспечить прочную взаимосвязь между ядром и оболочкой и обуславливает содержание пигментного оксида титана в оболочке известного пигмента не более 20 масc. частей по отношению к материалу ядра. Низкая поверхностная адсорбционная активность материала ядра препятствует формированию на его поверхности сплошной оболочки диоксида титана, что негативно влияет на показатель «белизна» и «укрывистость». Низкая поверхностная адсорбционная активность материала ядра приводит также к отслаиванию оболочки и её разрушению при механических воздействиях в процессе хранения и транспортирования. При взаимодействии с кислотосодержащими атмосферными осадками силикат кальция разрушается и оболочка из диоксида титана отслаивается от ядра, что ещё более ухудшает качество покрытия, в котором используется этот пигмент.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в улучшении качества пигмента за счёт создания на поверхности ядра плотной оболочки диоксида титана, устойчивой к разрушению в условиях эксплуатации при кислотных атмосферных осадках, хранении и транспортировании.

Для решения этой задачи в отличие от известного пигмента, содержащего ядро из наполнителя и оболочку из диоксида титана, в предлагаемом пигменте ядро выполнено из смеси каолина и оксида алюминия с суммарным массовым содержанием алюмосиликатов и оксида алюминия не менее 97 %, причем массовое отношение алюмосиликатов к оксиду алюминия составляет от 2 до 4, а массовое отношение материала оболочки к материалу ядра составляет от 0,66 до 3 при фракционном составе материала ядра от 2 до 5 мкм и материала оболочки от 0,2 до 0,5 мкм.

При суммарном массовом содержании в материале ядра силикатов алюминия и оксида алюминия в количестве менее 97 % существенно ухудшается адгезия материала ядра к материалу оболочки и атмосферостойкость пигмента.

При массовом отношении алюмосиликатов к оксиду алюминия менее 2 вследствие малой оптической плотности оксида алюминия уменьшается суммарный оптический вклад ядра в достижение необходимого уровня белизны и укрывистости пигмента.

При массовом отношении содержания алюмосиликатов к оксиду алюминия более 4 не обеспечивается когезионная прочность ядра, адсорбционные и адгезионные связи диоксида титана в системе ядро-оболочка. Дефицит оксида алюминия как мелющего тела, необходимого при совместной механической обработке компонентов пигмента, не позволяет полностью обеспечить взаимное диспергирование частиц различной химической природы, твердости и геометрической формы. При этом не достигается равновесное устойчивое состояние в структуре пигмента за счет адсорбционных, электростатических и адгезионных сил как внутри ядра, так и на границе ядро-оболочка.

При массовом отношении материала оболочки к материалу ядра менее 0,66 ухудшаются показатели «белизна» и «укрывистость» вследствие недостаточного содержания диоксида титана в оболочке пигмента.

Массовое отношение материала оболочки к материалу ядра 3 является максимально предельным.

При фракционном составе материала ядра менее 2 мкм ухудшается адгезия материала оболочки к материалу ядра, так как само ядро утрачивает монолитность и изотропность.

При фракционном составе материала ядра более 5 мкм ухудшается структурная монолитность ядра из-за образования в ядре воздушных микропустот, наличия на поверхности ядра участков с различной плотностью, интегральной твёрдостью и поверхностной активностью.

При фракционном составе диоксида титана более 0,5 мкм ухудшается адгезия материала оболочки к материалу ядра из-за стерических факторов, препятствующих укладке микрочастиц диоксида титана в монолитный и равномерный слой по всей поверхности ядра.

При фракционном составе диоксида титана менее 0,2 мкм происходит самопроизвольная агрегация микрочастиц диоксида титана с высокой поверхностной активностью, что приводит к самопроизвольному появлению на поверхности ядра лабильных структурных агрегатов и нарушению подвижного равновесия в системе ядро-оболочка.

Соблюдение заявляемых количественных и размерных соотношений между частицами веществ, входящих в состав пигмента белого цвета, позволяет обеспечить как требуемый комплекс свойств, так и стабильность пигмента.

Предлагаемый пигмент получают путем совместной механической обработки в шаровой мельнице материала ядра и материала оболочки. Материал ядра предварительно подвергают термомеханической обработке до получения продукта белого цвета, в котором достигаются заявляемые интервалы размерностей составляющих частиц. В результате достигается подвижное равновесие между ядрами и оболочками частиц пигмента белого цвета, сдвинутое в сторону стабильных структур благодаря сочетанию адсорбционных и стерических факторов. После совместной механической обработки получают зёрна пигмента размером от 6 до 10 мкм.

Оксид алюминия в составе ядра обеспечивает увеличение рассеивающей способности пигмента за счёт распределения дисперсных частиц диоксида титана, получаемых в процессе совместной механической обработки. Этим достигается улучшение равномерности и устойчивой равновесной гомогенности в составе лакокрасочных покрытий, что благоприятствует сохранению стабильности основных оптических свойств.

В качестве оболочки может применяться диоксид титана как анатазной, так и рутильной формы.

Ниже приведены примеры пигмента белого цвета.

Пример 1.

1кг пигмента содержит 0,75 кг диоксида титана марки Sum Titan R-206 размером частиц 0,2-0,5 мкм рутильной модификации, образующего оболочку зёрен пигмента, 0,08 кг оксида алюминия размером частиц 2-5 мкм и 0,17 кг каолина марки «Супер» размером частиц 2-5 мкм, образующих ядро зёрен пигмента с суммарным массовым содержанием алюмосиликатов и оксида алюминия 97 %. Компоненты предварительно прошли термомеханическую обработку. Пигмент имеет белый цвет со степенью белизны не менее 93 у.е., укрывистостью не более 24г/м2, рН 7,3. Пигмент устойчив к разрушению в условиях эксплуатации при кислотных атмосферных осадках, не изменяет своих свойств при хранении и транспортировании.

Пример 2.

1кг пигмента содержит 0,75 кг диоксида титана марки Sum Titan R-206 размером частиц 0,2-0,5 мкм рутильной модификации, образующего оболочку зёрен пигмента, 0,05 кг оксида алюминия размером частиц 2-5 мкм и 0,2 кг каолина марки «Супер» размером частиц 2-5 мкм, образующих ядро зёрен пигмента с суммарным массовым содержанием алюмосиликатов и оксида алюминия 97 %. Компоненты предварительно прошли термомеханическую обработку. Пигмент имеет белый цвет со степенью белизны не менее 93 у.е., укрывистостью не более 24г/м2, рН 7,2. Пигмент устойчив к разрушению в условиях эксплуатации при кислотных атмосферных осадках, не изменяет своих свойств при хранении и транспортировании.

Пример 3.

1кг пигмента содержит 0,40 кг диоксида титана марки CRIMEA TIOX-230 размером частиц 0,2-0,50 мкм рутильной модификации, образующего оболочку зёрен пигмента, 0,12 кг оксида алюминия размером частиц 2-5 мкм и 0,48 кг каолина марки «Супер» размером частиц 2-5 мкм, образующих ядро зёрен пигмента с суммарным массовым содержанием алюмосиликатов и оксида алюминия 97 %. Компоненты предварительно прошли термомеханическую обработку. Пигмент имеет белый цвет со степенью белизны не менее 93 у.е., укрывистостью не более 25 г/м2, рН 7,9. Пигмент устойчив к разрушению в условиях эксплуатации при кислотных атмосферных осадках, не изменяет своих свойств при хранении и транспортировании.

Пример 4.

1кг пигмента содержит 0,40 кг диоксида титана марки CRIMEA TIOX-230 размером частиц 0,2-0,5 мкм рутильной модификации, образующего оболочку зёрен пигмента, 0,2 кг оксида алюминия размером частиц 2-5 мкм и 0,4 кг каолина марки «Супер» размером частиц 2-5 мкм, образующих ядро зёрен пигмента с суммарным массовым содержанием алюмосиликатов и оксида алюминия 97 %. Компоненты предварительно прошли термомеханическую обработку. Пигмент имеет белый цвет со степенью белизны не менее 93 у.е., укрывистостью не более 25 г/м2, рН 7,9. Пигмент устойчив к разрушению в условиях эксплуатации при кислотных атмосферных осадках, не изменяет своих свойств при хранении и транспортировании.

Пример 5.

1кг пигмента содержит 0,5 кг диоксида титана марки CRIMEA TIOX-230 размером частиц 0,2-0,5 мкм рутильной модификации, образующего оболочку зёрен пигмента, 0,15 кг оксида алюминия размером частиц 2-5 мкм, 0,35 кг каолина марки «Стандарт» размером частиц 2-5 мкм, образующих ядро зёрен пигмента с суммарным массовым содержанием алюмосиликатов и оксида алюминия 97 %. Компоненты предварительно прошли термомеханическую обработку. Пигмент имеет белый цвет со степенью белизны не менее 91 у.е., укрывистостью не более 24г/м2, рН 7,5. Пигмент устойчив к разрушению в условиях эксплуатации при кислотных атмосферных осадках, не изменяет своих свойств при хранении и транспортировании.

Пример 6.

1кг пигмента содержит 0,6 кг диоксида титана марки Sum Titan R-206 размером частиц 0,2-0,5 мкм рутильной модификации, образующего оболочку зёрен пигмента, 0,1 кг оксида алюминия размером частиц 2-5 мкм и 0,3 кг каолина марки «Стандарт» размером частиц 2-5 мкм, образующих ядро зёрен пигмента с суммарным массовым содержанием алюмосиликатов и оксида алюминия 97 %. Компоненты предварительно прошли термомеханическую обработку. Пигмент имеет белый цвет со степенью белизны не менее 92 у.е., укрывистостью не более 24 г/м2, рН 7,6. Пигмент устойчив к разрушению в условиях эксплуатации при кислотных атмосферных осадках, не изменяет своих свойств при хранении и транспортировании.

Пример 7.

1кг пигмента содержит 0,55 кг диоксида титана марки Sum Titan R-211 размером частиц 0,2-0,5 мкм, образующего оболочку зёрен пигмента, 0,1 кг оксида алюминия размером частиц 2-5 мкм и 0,35 кг каолина марки «Супер» размером частиц 2-5 мкм, образующих ядро зёрен пигмента с суммарным массовым содержанием алюмосиликатов и оксида алюминия 98 %. Компоненты предварительно прошли термомеханическую обработку. Пигмент имеет белый цвет со степенью белизны не менее 91 у.е., укрывистостью не более 24 г/м2, рН 7,2. Пигмент устойчив к разрушению в условиях эксплуатации при кислотных атмосферных осадках, не изменяет своих свойств при хранении и транспортировании.

Пример 8.

1кг пигмента содержит 0,4 кг диоксида титана марки Sum Titan R-205 размером частиц 0,2-0,5 мкм, образующего оболочку зёрен пигмента, 0,16 кг оксида алюминия размером частиц 2-5 мкм и 0,45 кг каолина марки «Супер» размером частиц 2-5 мкм, образующих ядро зёрен пигмента с суммарным массовым содержанием алюмосиликатов и оксида алюминия 98 %. Компоненты предварительно прошли термомеханическую обработку. Пигмент имеет белый цвет со степенью белизны не менее 90 у.е., укрывистостью не более 25 г/м2, рН 7,8. Пигмент устойчив к разрушению в условиях эксплуатации при кислотных атмосферных осадках, не изменяет своих свойств при хранении и транспортировании.

Пример 9.

1кг пигмента содержит 0,6 кг диоксида титана марки Sum Titan R-205 размером частиц 0,2-0,5 мкм, образующего оболочку зёрен пигмента, 0,1кг оксида алюминия размером частиц 2-5 мкм и 0,1 кг каолина марки «Супер» размером частиц 2-5 мкм и 0,2 кг каолина марки «Стандарт» размером частиц 2-5 мкм, образующих ядро зёрен пигмента с суммарным массовым содержанием алюмосиликатов и оксида алюминия 97 %. Компоненты предварительно прошли термомеханическую обработку. Пигмент имеет белый цвет со степенью белизны не менее 92 у.е., укрывистостью не более 24 г/м2, рН 8,0. Пигмент устойчив к разрушению в условиях эксплуатации при кислотных атмосферных осадках, не изменяет своих свойств при хранении и транспортировании.

Пример 10.

1кг пигмента содержит 0,5 кг диоксида титана марки Sum Titan R-202 размером частиц 0,2-0,5 мкм, образующего оболочку зёрен пигмента, 0,1кг оксида алюминия размером частиц 2-5 мкм и 0,4 кг каолина марки «Супер» размером частиц 2-5 мкм, образующих ядро зёрен пигмента с суммарным массовым содержанием алюмосиликатов и оксида алюминия 97 %. Компоненты предварительно прошли термомеханическую обработку. Пигмент имеет белый цвет со степенью белизны не менее 92 у.е., укрывистостью не более 24 г/м2, рН 8,2. Пигмент устойчив к разрушению в условиях эксплуатации при кислотных атмосферных осадках, не изменяет своих свойств при хранении и транспортировании.

Пример 11.

1кг пигмента содержит 0,7 кг диоксида титана марки Sum Titan R-202 размером частиц 0,2-0,5 мкм, образующего оболочку зёрен пигмента, 0,1кг оксида алюминия размером частиц 2-5 мкм и 0,2 кг каолина марки «Супер» размером частиц 2-5 мкм, образующих ядро зёрен пигмента с суммарным массовым содержанием алюмосиликатов и оксида алюминия 97 %. Компоненты предварительно прошли термомеханическую обработку. Пигмент имеет белый цвет со степенью белизны не менее 93 у.е., укрывистостью не более 24г/м2, рН 7,4. Пигмент устойчив к разрушению в условиях эксплуатации при кислотных атмосферных осадках, не изменяет своих свойств при хранении и транспортировании.

В составе заявляемого пигмента белого цвета минимальное содержание диоксида титана составляет 40 масс. ч. на 100 масс. ч. пигмента. Это достигается благодаря сочетанию диоксида титана, алюмосиликатов и диоксида алюминия. При этом компоненты имеют определенную структуру, степень дисперсности, а также микроструктуру отдельных частиц и их агрегатов. Этим определяется поверхностная активность частиц в состоянии устойчивого равновесия, а также их способность к диспергированию в процессе совместной механической переработки. Процессу диспергирования способствует слабоосновный характер применяемых компонентов амфотерной природы. Качество диспергирования определяется также соотношением величин твердостей оставляющих компонентов.

Пигмент белого цвета, содержащий ядро из наполнителя и оболочку из диоксида титана, отличающийся тем, что ядро выполнено из смеси каолина и оксида алюминия с суммарным массовым содержанием алюмосиликатов и оксида алюминия не менее 97%, причем массовое отношение алюмосиликатов к оксиду алюминия составляет от 2 до 4, а массовое отношение материала оболочки к материалу ядра составляет от 0,66 до 3 при фракционном составе материала ядра от 2 до 5 мкм и материала оболочки от 0,2 до 0,5 мкм.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к водорастворимым полиуретанам, применяемым в качестве загустителей для водных составов, способу их получения, а также к композициям, содержащим данные водорастворимые полиуретаны, и водным составам.
Настоящее изобретение относится к покрытию, предназначенному для защиты от ударов, и может применяться для защиты чувствительных деталей кораблей, поездов, самолетов и автомобилей.

Изобретение относится к металлическому листу с предварительным покрытием для применения в автомобилях, который имеет превосходную пригодность в контактной сварке, коррозионную стойкость и формуемость.

Изобретение относится к способу нанесения покрытий с применением композиций полиуретдиона-полиола, включающему стадию низкотемпературного отверждения. Жидкая композиция для покрытий, которая отверждается при 20-70°C содержит: a) полиуретдион, полученный взаимодействием алифатического полиизоцианата, содержащего уретдионовую группу, с мономерным полиолом, b) акриловый полиол и c) аминный катализатор, имеющий структуру формулы I: где R1 является линейным или разветвленным алкилом, предпочтительно трет-бутилом или в сочетании с R4 является соединительным сегментом, выбранным из группы, состоящей из и R2 является Н, линейным или разветвленным алкилом, предпочтительно метилом, диметиламином или в сочетании с R3 является соединительным сегментом, выбранным из группы, состоящей из и R3 является Na, линейным или разветвленным алкилом, предпочтительно метилом, или в сочетании с R2 является соединительным сегментом, выбранным из группы, состоящей из и R4 является линейным или разветвленным алкилом, предпочтительно метилом, или в сочетании с R1 является соединительным сегментом, выбранным из группы, состоящей из и 9 з.п.
Изобретение касается композиции грунтовочного покрытия на водной основе и системы покрытия, которые могут быть использованы для формирования устойчивых к образованию натеков влажных слоев или покрытий на широком диапазоне подложек.
Изобретение относится к износостойким поверхностным отделочным покрытиям на основе синтетических смол и касается прозрачного поверхностного защитного слоя. Слой содержит прозрачные твердые частицы, которые содержат, по меньшей мере, три различные фракции по размеру зерен и которые имеют твердость по Мосу, по меньшей мере, 4, которые вводятся в матрицу синтетической смолы, где фракции по размеру зерен в каждом случае имеют мономодальное распределение по размеру зерен, и прозрачные твердые частицы присутствуют как тримодальное распределение по размеру зерен, содержащее грубую фракцию, среднюю фракцию и тонкую фракцию.

Изобретение относится к водной, жидкой красящей композиции, содержащей не более 50 г/л летучих органических соединений и подходящей для окрашивания архитектурных покрытий на водной основе или на основе органических растворителей и базовых красок.

Изобретение относится к пигментированным композициям для покрытия с уменьшенным энергосбережением, особенно для красок с низким средним блеском, а также к изделиям или сооружениям, имеющим поверхность, покрытую этой композицией.

Изобретение относится к отражающим материалам, а более конкретно к световозвращающему покрытию и к способу нанесения световозвращающего покрытия на поверхность для улучшения видимости опасных придорожных объектов в ночное время.

Изобретение относится к диспергируемому в воде, циклокарбонат-функционализированному виниловому сополимерному связующему веществу. Описано диспергируемое в воде, циклокарбонат-функционализированное виниловое сополимерное связующее вещество, имеющее структурные группы, производные от i) по меньшей мере одного винилового мономера (I), имеющего по меньшей мере одну циклическую карбонатную группу, ii) по меньшей мере одного винилового мономера (II), имеющего по меньшей мере одну эмульгирующую группу, и iii) необязательно по меньшей мере одного сополимеризуемого винилового мономера (III), который отличается от мономеров (I) и (II), где виниловый мономер (I) представляет собой , в которой R1 означает Н или СН3; R2 означает Н, C1-8-алкил, С6-14-арил, С7-20-аралкил или -алкарил и X означает C1-8-алкилен, C6-14-арилен, С7-20-аралкилен или -алкарилен, и виниловый мономер (II) представляет собой соединение формулы (IV): , в которой R1 означает Н или СН3; R3 означает Н или алкил; Y означает О, СН2, CH2O, NH или CH2NH; Z означает SO3 (-) или N(CH3)3 (+); m означает 0 или 1 и n означает 0-10.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения диоксида титана включает взаимодействие при перемешивании тетрабутоксититана с органической жидкостью, а затем с осаждающим компонентом с последующими нагревом и выдержкой.

Изобретение относится к минеральным суспензиям, применяемым в бетоне, герметиках, бумаге, краске или пластике. Описывается способ отбеливания поверхности суспензии минеральных веществ.

Изобретение может быть использовано в химической, добывающей, пищевой отраслях промышленности и в медицине. Для получения сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ), модифицированного наноразмерными частицами оксида титана, к исходному СВМПЭ при интенсивном перемешивании добавляют тетрахлорметан-бензольную смесь.

Изобретение относится к получению обработанного диоксида титана, пригодного для получения декоративной бумаги. Способ получения обработанного диоксида титана включает сначала получение водной суспензии необработанных частиц диоксида титана, легированных алюминием, при рН по меньшей мере 8.

Изобретение может быть использовано в производстве формованных полимерных изделий и покрытий. Водный раствор тетрахлорида титана нагревают при 25-75°C с получением взвеси частиц оксида титана рутила.
Изобретение относится к области получения антифрикционных материалов с покрытиями на основе фтортеломеров алкилкетонов, которые могут быть использованы в узлах трения и в составах смазочных композиций для тяжелонагруженных узлов машин и механизмов.

Изобретение относится к пигментам для белых красок и покрытий, в том числе для терморегулирующих покрытий космических аппаратов, и может быть использовано в космической технике, в строительной индустрии и в широких отраслях промышленности для термостатирования устройств или технологических объектов.
Изобретение может быть использовано при изготовлении пигментов для белых красок и покрытий, в том числе для терморегулирующих покрытий. Для получения порошков твердых растворов Ba(1-x)SrxTiO3 порошки карбоната бария BaCO3, карбоната стронция SrCO3 и диоксида титана TiO2 смешивают в необходимом количестве весовых частей.
Изобретение может быть использовано в химической, лакокрасочной, пищевой, фармацевтической промышленности, в производстве бумаги. Способ классификации минерального вещества включает классификацию в газообразной среде по меньшей мере одного минерального вещества, включающего доломит, или тальк, или диоксид титана, или оксид алюминия, или каолин, или карбонат кальция, или их смеси в присутствии по меньшей мере одной добавки, способствующей классификации.

Изобретение относится к пигменту для светоотражающих покрытий. Пигмент содержит смесь частиц диоксида титана микронных размеров с наночастицами диоксида циркония.

Настоящее изобретение относится к усовершенствованиям в области химии, относящимся к получению оксида алюминия путем экстракции алюминия из материалов и/или оксида титана путем экстракции титана из материалов, содержащих титан.
Наверх