Водные дисперсии полимеров, получаемые методом эмульсионной полимеризации, известны достаточно давно и широко используются в различных областях науки и техники. В зависимости от условий синтеза получают дисперсии с различными свойствами и размером частиц. Варьируя мономеры, можно гибко регулировать пленкообразующие свойства таких систем и синтезировать материалы различного назначения.
Дисперсии полимеров широко применяют при производстве водно-дисперсионных лакокрасочных материалов. Технология производства таких материалов включает в себя стадии приготовления водного полуфабриката, диспергирования пигментов и наполнителей в нем, и стадию составления, на которой в дисперсию полимера вводится пигментная паста. Диспергирование пигментов непосредственно в дисперсии не проводят, т.к. из-за возникающих сильных сдвиговых усилий происходит разрушение дисперсии. Основной технологической задачей при этом является проблема стабилизации таких суспензий и предотвращение оседания частиц пигментов, а также проблема равномерного распределения частиц дисперсной фазы по объему материала. В результате неравномерного распределения частиц пигментов и наполнителей, могут ухудшаться декоративные и эксплуатационные свойства воднодисперсионных ЛКМ, в частности укрывистость, белизна, расход и т.п.
Для решения проблемы равномерного распределения наполнителя по объему полимерной фазы в 70-х годах 20-го века было предложено проводить полимеризацию непредельных соединения непосредственно в присутствии наполнителя. Как правило, полимеризацию при этом проводили или в среде жидкого мономера, или в растворе. Изучение полимеризации на носителях позволило определить основные закономерности этого процесса. Например, воздействуя на поверхность частиц носителя можно получить активные частицы и проводить полимеризацию непосредственно на них. При этом могут образовываться композитные частицы типа «ядро-оболочка», где ядром является частица носителя, а оболочка состоит из полимера.
В то же время вызывает интерес свойства водных дисперсий полимеров, синтезированных с использованием неорганического носителя с размером частиц, соизмеримых с размером частиц самой дисперсии и обладающего различной поверхностной активностью. Наличие такого наполнителя может приводить как к увеличению стабильности дисперсии за счет дополнительного структурирования, так и наоборот, ускоряя разрушение дисперсии за счет появления центров коагуляции. Кроме того, предварительная обработка поверхности частиц наполнителя может позволить получить дисперсии, содержащие композитные частицы типа «полимер-наполнитель». Благодаря своему строению, такие композитные частицы обладают рядом уникальных свойств и могут использоваться в медицине, микроэлектронике, в оптике и т.п.
Таким образом, можно предложить решение проблемы равномерного распределения частиц пигмента в водной дисперсии полимеров, проводя эмульсионную полимеризацию некоторых акриловых мономеров с использованием неорганического носителя, в частности, диоксида титана. При этом можно добиться более равномерного распределения частиц пигмента, получить уже наполненный ЛКМ с улучшенными оптическими свойствами.
Соответственно, получение дисперсий с композитными частицами «полимер-наполнитель» является актуальной задачей, которая позволяет решить проблему равномерного распределения частиц пигмента в водной дисперсии полимеров, избегая процесса диспергирования.
Методы получения разбавленных суспензий
Суспензии, так же как и любую другую дисперсную систему, можно получить двумя группами методов: со стороны грубодисперсных систем — диспергационными методами, со стороны истинных растворов — конденсационными методами. Рассматривая конкретные методы получения суспензий, полезно вспомнить, что суспен ...
Газовое анодирование
При газовом анодировании жидкостный электролит, аналогичный по составу промышленным электролитам, помещается в камеру низкого давления (10-2 мм. рт. ст.), в которой поддерживается тлеющий разряд. Схематическое изображение экспериментального оборудования показано на рис.3 Как было впервые продемонст ...
Технология получения и применения углеводородной смазки на
основе АСПО
Изучение роли АСПО в формировании процессов структурообразования углеводородной смазки показало, что АСПО, так же как и пластичную смазку, можно рассматривать как структурированную дисперсную систему, состоящую из дисперсной фазы – твердых углеводородов и дисперсионной среды – масла, состав которог ...
Алхимия - своеобразное явление культуры, особенно широко распространённое в Западной Европе в эпоху позднего средневековья. Слово «алхимия» производят от арабского алькимия, которое восходит к греческому chemeia, от cheo — лью, отливаю.