Способ получения пигментов-наполнителей

(54) СПОСОБ НфПОЛНИТЕЛЕЙ (57) Изобрет гии попучанина основе ди меняемых для красок, эмал ЛУЧЕН НТОВ й-,ь ие относит пигментовехноло- ителей я ст апоян ралов перси не при- яных изготовлени й, окрашенн грунтоставов, в камасс. Цель ния пигмение его токГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола и Специальное конструкторско - технологическое бюро Отделения химии порерхности Института Физической химииим. Л.В. Писаржевского(56) Авторское свидетельство СССРУ 258499, кл. С 09 С 1/42, 1968.Авторское свидетельство СССРУ 305176, кл, С 09 С 1/42, 1968.Авторское свидетельство СССРУ 628156, кл. С 09 С 1/00, 1975.Авторское свидетельство СССРУ 711079, кл. С 09 С 3/00, 1980. вок и водоэмульсионньм с честве наполнителей плас прощение процесса получ а-наполнителя и уменьше сичности и пожаро- и взрывоопасности за счет исключения из процесса органических растворителей, Для этого предлагается спос олучения пигментов-наполнител утем обработки дисперсндГо минерала - карбонатсодержащей глины водным раствором гидролиэующейся соли песеходного металла - железа (111) или меди (11), взятой в количестве, необходимом для полной нейтрализации карбонатной составляющей с последующей прлмыдкой суспензии и сушкой осадка. При этом для повьппения устойчивости к действию щелочей и расширения цветовой гаммы сухой осадок, полученный в результате обработки карбонатсодержащей глины раствором соли железа (111), дополнительно подвергают термообработке при 400-900 СПри этом с целью расширения цветовой гаммы осадок также дополнительно обрабатывают водным раствором ферроцианида щелочного металла в присутствиияной или серной кислоты. Например, карбонатная глина, обработанная водным раствором СцС 1 2 НО, позволает получить пигмент голубовато-серого или стального цвета, устойчивый к девию щелочей. Пигмент может обладат таким цветом, как синий, зелено-коричневый, светло-коричневый, фиолетовый и другими оттенками зеленого, синего и коричневого цвета. Пигмент устойчив к действию щелочей за исключением пигментов, полученных в результате введения в процесс ферроцианидов. рН водной вытяжки пигментанаполнителя 5,3-6,6, укрывистость 31- 36,45 г/м . 3 з.п. ф-лы, 4 табл .150258Изобретение относится к технологии получения пигментов-наполнителей на основе дисперсных минералов, применяемых для изготовления масля ных красок, эмалей, окрашенных грунтовок и водоэмульсионных составов, в качестве иапонителей пластмасс.Цель изобретения - упрощение процесса получения пигмента-наполните О ля и уменьшение при этом токсичности и пожаро- и взрывоопасности за счет исключения из процесса органических растворителей.Сущность изобретения состоит в 15 том, что карбонатсодержащую глину (КГ) подвергают обработке водными растворами гидролиэующихся солей металлов, например меди или железа, при нагревании, при этом соли берут 20 в количестве, необходимом для полной нейтрализации карбонатной составляющей глины.В качестве КГ используется глина, обладающая высокой адсорбционной спо собностью к солям меди(11)и железа (1 П) .Химический состав глины приведен в табл. 1.Процесс разрушения КГ обусловлен 30 кислой средой водных растворов солей переходных металлов вследствие их гидролиза.Все операции по голучению пигмента осуществляют в водной среде, что 35 исключает применение легковоспламеняющихся, токсичных органических растворителей.При термической обработке при 400-600 С происходит разложение гид ратных форм железа (111) с образованием окрашенных оксидов.При действии ферроцианид-ионов на железо- или медьсодержащие образцы в слабокислой среде образуются све топрочные пигменты-наполнители с широкой цветовой гаммой. Пигментация обусловлена образованием закрепленных на поверхности окрашенных ферроцианидов железа (111) или меди (11), а 50 цвет пимента-наполнителя является комбинацией цветов исходного модифицированного дисперсного минерала и образующихся ферроцианидов.П р и м е р 1. К 500 мл водной 55 суспензии карбонатсодержащей,бентонитовой глины, содержащей 100 г сухого минерала, медленно при перемешивании прибавляют 500 мл 47-ного водного раствора СцС 1, 2 Н О. Смесь нагревают до 40-50 С и выдерживаютопри этой температуре до полного пракращания газовыделения. Осадок промывают декантацией два раза и центрифугируют. Получают светопргчный неорганический пигмент-наполнитель голубовато-серого ( стального ) цвета, устойчивый к действию щелочей иорганических растворителей, который непосредственно используют для приготовления водоэмульсионных составов, Состав используемой глины,мас.7.: Яд О 50,36; А 10 ь 15,93; ЕеО 2,07; РеО 3,73; ТО 0,67; СаО 5,70;М 80 3 58; К О 3,10; Иа О 1,11;50 0,99; Б О,6, органические вещества 0,93, прочие примеси 12,29.П р и м е р ы 2-4, Осадок, полученный после центрифугирования по гримеру 1, суспендируют в 200 мл воды и обрабатывают следующим образом: добавляют 5 Е-ный раствор ферроцианида калия. Затем к суспензии при интенсивном перемешивании медленноприливают рассчитанное количество0,1 М (0,357.) раствора соляной или0,1 н. (0,57) серной кислоты.Количества пргбавляемых реагентови цвет полученного пигмента-напопнителя ппиведены в табл. 2.П р и м е р 5. К 500 мл воднойсуспензии бентонитовой глины, содержащей 100 г сухого минерала, медленно при перемешивании прбадляют500 мл 57.-ного водного раствораГеС 1 6 Н,О. Смесь оставляют до прекращения газовыделения, Осадок промывают декантацией два раза и центрифугируют.Получают светопрочный неорганический пигмент-наполнитель светло-коричневого цвета, устойчивый к действию щелочей, органических растворителей, который непосредственно используют для приготовления водоэмульсионных составов.Высушенный пигмент используют длягустотерных масляных красок, грунтовок, шпаклевок.П р и м е р 6. Сухой продукт,полученный по примеру 5, подвергаюттермической обработке при 400 илио600 С. Получают пигменты соответственно коричневого и оранжево-красного цвета,П р и м е р ы 7-10. Осадок, полученный после центрифугированин по,55 ,40 ,94 ОтЛоСреднее 30,25 19,96В расчете на оксиды. 5 150примеРу 1, суспендируют в 200 млводы, добавляют 5 Е-ный раствор ферроцианида калия в количестве, необходимом для получения пигментанаполнителя заданного цвета (табл,2).Затем к суспензии при интенсивномперемешивании приливают рассчитанное количество 0,1 М (0353) раствора соляной или 0,05 М (0,57) серной кислоты, Для получения пигментанаполнителя однородного цвета кислотность суспензии подерживают 4-5 рН.Цвет получаемых при этом пигментов описан в табл, 3.Полученные пигменты-наполнителиявляются неорганическими и обладаютсветопрочностью аналогично известным неорганическим пигментам: пигмент желтый железоокисный, сурикжелезный, лазурь железная,После помола пигментов-наполнителей в бисерной мельнице достигаетсястепень перетира менее 45 единиц (пометоду клина"), что позволяет применять полученные пигменты-наполнители для приготовления высококачественных эмалей, красок, а гакже вкачестве цветных наполнителей пластмассы.Свойства пигментов, полученных попримеРам 1 -1 О, приведены в табл.4,10 15 20 25 30 35 40 Использование изобретения позволяет уменьшить стадийность и снизить трудоемкость процесса получения пигментов-наполнителей, улучшить условия труда и повысить технику безопасности за счет исключения применения токсичных веществ и легковоспламеняющихся органических растворителей и лолучить таким образом дешевые, светопрочные пигменты-наполнители с широкой цветовой гаммой, в т.ч. устойчивых к действию кислот и щелочей Формула и э о б р е т е н и я 1, Способ получения пигмеитовнаполнителей, включающий обработку дисперсного минерала водным раствором гидролизующейся соли переходного металла при нагревании, промывку суспензии и сушку осадка пигмента о тл и ч а ю щ и й с я тем, что с целью упрощения процесса и уменьшения токсичности и пожаро- и взрывоопасности за счет исключения из процесса органических растворителей, в качестве исходного дисперсного материала используют карбонатсодержащую глину и обрабатывают ее солью металла в количестве, необходимом для полной нейтрализации карбонатной составляющей.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что применяют гидролизующуюся соль железа (111) или меди (11).3, Способ по пп.1 и 2, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения устойчивости к действию щелочей и получения пигмента коричневого и оранжево-красного цвета, сухой осадок, полученный в результате обработки карбонатсодержащей глины раствором соли железа (111), дополнительно подвергают термообработке при 400-600 С.4. Способ по пп.1 и 2, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью расширения цветовой гаммы, осадок пигмента дополнительно обрабатываютводным раствором ферроцианида щелочного металла в присутствии соляной или серной кислоты.(О, М) раствораНС 1, мл Количество 5 Х-ного (0,12 М) раствора Ре(Сф).3 "О Цветобразца Пример 10 Таблица 4 Отношение к Укрывисрастворам щело- тость, чеи г/м ф. рН воднойвытяжки Цвет пигмеитанаполннтеля Пример УстойчивНеустойчив Голубовато-серыйСиреневыйФиолетовыйТемно-фиолетовыйСветло-коричневыйКоричневыйОранжево-красныйЗелено-коричневыйТемно-зеленыйСине-зеленыйСиний УстоичивНеустойчив Составитель Л, Романцева Техред М.Ходанич Корректор О. Ципле Редактор Н, Гунько Заказ 5041/33 Тираж 631 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 1 2 3 4 5 6б 7 8 9 1 О 15-40 40-85 85-13030-155 80-200 200-400 400-600 600-720 5,5-6 5,0-6,2 5 ь 4-59 5,6-6,3 5,3-5,9 6,2-6,6 6,5-6,8 5,7-6,3 5,3-5,85,6-5,9 5,1-5,8 Зелено коричневый ("хакн") Темно-зеленый (" окись хрома") Сине-зеленый ("морская волна") Синий