Об оптимальном распределении пигмента в порошковой краске

Ранее было исследовано влияние содержания пигмента на его количественное распределение в процессе суспензионной полимеризации мономер- наполненных систем. Поскольку качество покрытий во многом обусловлено однородностью распределения наполнителя (пигмента) непосредственно в частице порошковой краски, мы изучали возможность стабилизации пигментно-мономерных суспензий путем применения полимерного ПАВ.

В качестве стабилизаторов были опробованы хорошо совмещающиеся с полученным полимером акриловые сополимеры имеющие различные функциональные группы. Выбор стабилизатора с —СООН-группами обусловлен выпуском таких полимеров (БМК-5) в производственных масштабах. Изучаемая система описана в работе.

Характер распределения наполнителя изучался электронно-микроскопическим и светооптическим методами. Препарирование образцов осуществляли при помощи соответственно угольно-хромовых и желатиновых реплик с извлечением пигмента. В случае выявления тонкого распределения двуокиси титана поверхность образца подвергали предварительному травлению в кислородном межэлектродном разряде.

Как видно из рисунка а, б, при суспензионной полимеризации метилметакрилата в присутствии пигмента без добавки стабилизатора происходит агрегация пигмента даже при незначительном наполнении (13%) с образованием агрегатов в несколько микрон. Это свидетельствует об агрегативной неустойчивости пигментных частиц в чистом мономере, что отмечалось и ранее.

Распределение двуокиси титана в мономере (а), в полимерной фазе (при содержании 13%) без ПАВ полимера (б) и с ПАВ полимером (в); X 20 000 (а, б) и X 10 000 (в)

В процессе полимеризации систем мономер — пигмент с добавкой поверхностно-активного карбоксилсодержащего акрилового сополимера наблюдается (см. рисунок, в) однородное распределение его в объеме.

В данном случае размер пигментных частиц практически не изменяется по сравнению с исходной дисперсией пигмента в мономере (рисунок, а), что свидетельствует об отсутствии агрегации. При значительном повышении содержания пигмента (до 40%) увеличивается вероятность взаимодействия его частиц и уменьшается их устойчивость, в результате чего происходит агрегация и вытеснение образующихся агрегатов из объема полимерных гранул.

Таким образом установлено, что в порошковой краске, полученной суспензионной полимеризацией мономернаполненных систем в присутствии ПАВ полимера, при оптимальном наполнении достигается однородное распределение пигментных частиц в полимерной фазе. Это позволяет повысить качество покрытий.