Пигмент белого цвета


 


Владельцы патента RU 2613052:

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

Изобретение относится к химической промышленности и может применяться при изготовлении пигментов для лаков и красок. Пигмент содержит оболочку и ядро. Оболочка выполнена из диоксида титана. Ядро выполнено из каолина с массовым содержанием силикатов алюминия не менее 97 %. Массовое отношение материала оболочки к материалу ядра составляет от 0,66 до 4,0, фракционный состав материала ядра от 2 до 5 мкм, а материала оболочки от 0,2 до 0,5 мкм. Изобретение позволяет улучшить качество пигмента, увеличить устойчивость к разрушению в условиях эксплуатации, хранении и транспортировании. 9 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 оксидом-гидроксидом металла (RU 2162443 C1, МПК C01G23/053, C09D5/32, C09C1/36, A61K7/42).

Недостаток известного пигмента заключается в том, что вследствие покрытия частиц диоксида титана слоем оксидов и гидроксидов металлов повышается химическая устойчивость пигмента, но снижается 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, к 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 масс. ч. по отношению к материалу ядра. Низкая поверхностная адсорбционная активность материала ядра препятствует формированию на его поверхности сплошной оболочки диоксида титана, что негативно влияет на показатели «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 белого цвета, содержащего ядро из наполнителя и оболочку из диоксида титана, в предлагаемом пигменте ядро выполнено из каолина с массовым содержанием силикатов алюминия не менее 97 %, причем массовое отношение материала оболочки к материалу ядра составляет от 0,66 до 4,0, фракционный состав материала ядра от 2 до 5 мкм, а материала оболочки от 0,2 до 0,5 мкм.

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

При массовом отношении диоксида титана, образующего оболочку пигмента, к алюмосиликатам, образующим ядро пигмента, менее 0,66 ухудшаются показатели «белизна» и «укрывистость» вследствие недостаточного содержания диоксида титана в оболочке пигмента.

Массовое соотношение между диоксидом титана и алюмосиликатами 4,0 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 агрегации 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.

При соблюдении указанных выше количественных и размерных соотношений между частицами веществ, составляющих ядро и оболочку пигмента, достигается необходимый уровень и стабильность свойств заявляемого 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 частиц. В результате достигается подвижное равновесие между ядром и оболочкой частиц пигмента, сдвинутое в сторону стабильных структур благодаря сочетанию адсорбционных и стерических факторов. После совместной механической обработки получают зёрна пигмента размером от 6 до 10 мкм.

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

Ниже приведены примеры конкретного исполнения пигмента.

Пример 1

1 кг пигмента содержит 0,80 кг диоксида титана марки CRIMEA TIOX-230 размером частиц 0,2-0,5 мкм рутильной модификации, образующего оболочку зерен пигмента, и 0,2 кг каолина марки «Супер» размером частиц 2-5 мкм, образующего ядро зерен пигмента. Массовое содержание алюмосиликатов в каолине составляет 97 %. Компоненты предварительно прошли термомеханическую обработку. Полученный пигмент имеет белый цвет со степенью белизны не менее 94 у.е. и укрывистостью не более 25 г/м2, тонкодисперсную структуру без посторонних включений, рН 7,2. Пигмент устойчив к разрушению в условиях эксплуатации при кислотных атмосферных осадках, не изменяет своих свойств при хранении и транспортировании.

Пример 2

1 кг пигмента содержит 0,70 кг диоксида титана марки Sum Titan R-202 размером частиц 0,25-0,5 мкм рутильной модификации, образующего оболочку зерен пигмента, и 0,3 кг каолина марки «Супер» размером частиц 2-5 мкм, образующего ядро зерен пигмента. Массовое содержание алюмосиликатов в каолине составляет 99 %. Компоненты предварительно прошли термомеханическую обработку. Полученный пигмент имеет белый цвет со степенью белизны не менее 93 у.е., укрывистостью не более 24 г/м2, тонкодисперсную структуру без посторонних включений, рН 7,3. Пигмент устойчив к разрушению в условиях эксплуатации при кислотных атмосферных осадках, не изменяет своих свойств при хранении и транспортировании.

Пример 3

1 кг пигмента содержит 0,6 кг диоксида титана марки Sum Titan R-206 размером частиц 0,2-0,5 мкм рутильной модификации, образующего оболочку зерен пигмента, и 0,4 кг каолина марки «Супер» размером частиц 2-5 мкм, образующего ядро зерен пигмента. Массовое содержание алюмосиликатов в каолине марки «Супер» составляет 97 %. Компоненты предварительно прошли термомеханическую обработку. Полученный пигмент имеет белый цвет со степенью белизны не менее 93 у.е. и укрывистостью не более 24 г/м2, тонкодисперсную структуру без посторонних включений, рН 7,8. Пигмент устойчив к разрушению в условиях эксплуатации при кислотных атмосферных осадках, не изменяет своих свойств при хранении и транспортировании.

Пример 4

1 кг пигмента содержит 0,5 кг диоксида титана марки CRIMEA TIOX-230 размером частиц 0,25-0,36 мкм рутильной модификации, образующего оболочку зерен пигмента, и 0,5 кг каолина марки «Стандарт» размером частиц 2-5 мкм, образующего ядро зерен пигмента. Массовое содержание алюмосиликатов в каолине составляет 97 %. Компоненты предварительно прошли термомеханическую обработку. Полученный пигмент имеет белый цвет со степенью белизны не менее 91 у.е. и укрывистостью не более 24 г/м2, тонкодисперсную структуру без посторонних включений, рН 7,8. Пигмент устойчив к разрушению в условиях эксплуатации при кислотных атмосферных осадках, не изменяет своих свойств при хранении и транспортировании.

Пример 5

1 кг пигмента содержит 0,5 кг диоксида титана марки CRIMEA TIOX-230 размером частиц 0,25-0,36 мкм рутильной модификации, образующего оболочку зерен пигмента, 0,25 кг каолина марки «Супер» с размером частиц 2-5 мкм и 0,25 кг каолина марки «Стандарт» с размером частиц 2-5 мкм, образующих ядро зерен пигмента. Массовое содержание алюмосиликатов в каолине марки «Супер» и каолине марки «Стандарт» составляет 98 %. Компоненты предварительно прошли термомеханическую обработку. Пигмент имеет белый цвет со степенью белизны не менее 90 у.е. и укрывистостью не более 25 г/м2, тонкодисперсную структуру без посторонних включений, рН 7,9. Пигмент устойчив к разрушению в условиях эксплуатации при кислотных атмосферных осадках, не изменяет своих свойств при хранении и транспортировании.

Пример 6

1 кг пигмента содержит 0,5 кг диоксида титана марки Sum Titan R-206 размером частиц 0,2-0,5 мкм рутильной модификации, образующего оболочку зерен пигмента, 0,35 кг каолина марки «Стандарт» размером частиц 2-5 мкм и 0,15 кг каолина марки «Супер» размером частиц 2-5 мкм, образующих ядро зерен пигмента. Массовое содержание алюмосиликатов в каолине марки «Стандарт» и марки «Супер» составляет 98 %. Компоненты предварительно прошли термомеханическую обработку. Полученный пигмент имеет белый цвет со степенью белизны не менее 90 у.е., укрывистостью не более 25 г/м2, тонкодисперсную структуру без посторонних включений, рН 8,1. Пигмент устойчив к разрушению в условиях эксплуатации при кислотных атмосферных осадках, не изменяет своих свойств при хранении и транспортировании.

Пример 7

1 кг пигмента содержит 0,65 кг диоксида титана марки CRIMEA TIOX-280 размером частиц 0,25-0,36 мкм рутильной модификации, образующего оболочку зерен пигмента, и 0,35 кг каолина марки «Супер» размером частиц 2-5 мкм, образующего ядро зерен пигмента. Массовое содержание алюмосиликатов в каолине марки «Супер» составляет 98 %. Компоненты предварительно прошли термомеханическую обработку. Полученный пигмент имеет белый цвет со степенью белизны не менее 91 у.е., и укрывистостью не более 24 г/м2, тонкодисперсную структуру без посторонних включений, рН 7,3. Пигмент устойчив к разрушению в условиях эксплуатации при кислотных атмосферных осадках, не изменяет своих свойств при хранении и транспортировании.

Пример 8

1 кг пигмента содержит 0,7 кг диоксида титана марки Sum Titan R-211 размером частиц 0,2-0,5 мкм рутильной модификации, образующего оболочку зерен пигмента, и 0,3 кг каолина марки «Супер» размером частиц 2-5 мкм, образующего ядро зерен пигмента. Массовое содержание алюмосиликатов в каолине марки «Супер» составляет 98 %. Компоненты предварительно прошли термомеханическую обработку. Полученный пигмент имеет белый цвет со степенью белизны не менее 92 у.е., укрывистостью не более 25 г/м2, тонкодисперсную структуру без посторонних включений, рН 8,3. Пигмент устойчив к разрушению в условиях эксплуатации при кислотных атмосферных осадках, не изменяет своих свойств при хранении и транспортировании.

Пример 9

1 кг пигмента содержит 0,4 кг диоксида титана марки Du-Pont Ti-Pure R-706 с размером частиц 0,2-0,5 мкм, образующего оболочку зерен пигмента, и 0,6 кг каолина марки «Супер» с размером частиц 2-5 мкм, образующего ядро зерен пигмента. Массовое содержание алюмосиликатов в каолине составляет 97 %. Компоненты предварительно прошли термомеханическую обработку. Пигмент имеет белый цвет со степенью белизны не менее 90 у.е., укрывистостью не более 25 г/м2, тонкодисперсную структуру без посторонних включений, рН 8,2. Пигмент устойчив к разрушению в условиях эксплуатации при кислотных атмосферных осадках, не изменяет своих свойств при хранении и транспортировании.

Предлагаемое изобретение позволяет увеличить массовое содержание диоксида титана в составе оболочки пигмента. Это достигается благодаря подобранному составу компонентов пигмента, а именно - сочетанию диоксида титана и алюмосиликатов. Компоненты должны иметь определённую структуру, степень дисперсности в выбранных экспериментальным путём диапазонах, а также микроструктуру как отдельных частиц, так и их агрегатов. Размеры частиц применяемых компонентов определяют как поверхностную активность, так и способность к взаимному диспергированию в процессе совместной механической обработки смеси при заявляемом качественном и количественном составе.


Пигмент белого цвета, содержащий ядро из наполнителя и оболочку из диоксида титана, отличающийся тем, что ядро выполнено из каолина с массовым содержанием силикатов алюминия не менее 97 %, причем массовое отношение материала оболочки к материалу ядра составляет от 0,66 до 4,0, фракционный состав материала ядра от 2 до 5 мкм, а материала оболочки от 0,2 до 0,5 мкм.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к химической промышленности и может примененяться при изготовлении пигментов для лаков и красок. Пигмент содержит оболочку и ядро.
Изобретение относится к химической промышленности и может применяться при изготовлении пигментов для лаков и красок. Пигмент белого цвета содержит оболочку и ядро.

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 химической промышленности и может примененяться при изготовлении пигментов для лаков и красок. Пигмент содержит оболочку и ядро.

Изобретение может быть использовано при получении пластмасс, покрытий или ламинатов. Способ обработки поверхности частиц неорганического пигмента включает получение водной суспензии частиц неорганического пигмента.
Изобретение относится к химической промышленности и может применяться при изготовлении пигментов для лаков и красок. Пигмент белого цвета содержит оболочку и ядро.

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 в химической промышленности. Для получения сфероидальных частиц оксида алюминия готовят суспензию, содержащую воду, кислоту и по меньшей мере один порошок бемита.
Наверх