Способ получения суспензии минерального пигмента

Способ получения суспензии минерального пигмента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 . СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУСПЕНЗИИ МИНЕРАЛЬНОГО ПИГМЕНТА, включающий воздействие на него ионизирующего излучения и последующее диспергирование пигмента в жидкой среде, отличающийся тем, что, с целью улучшения стабильности и реологических свойств целевого продукта и упрощения процесса его получения , пигмент подвергают воздействию ионизирующего излучения до дозы 1000 - 15000 рад в воздушной среде. 2. Способ поп. 1,oтличaю щ и и с я тем, что диспергирование пигмента осуществляют в органической среде. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„851952

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1";с «",«.-

« „....., «

« «,,,« . :;, 1

««««: «,«,« I

« . 1

Щ

l ® Сд с©

Яч

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2683999/23-26 (22} 14.11.78 (46) 15.08. 83. Бюл.. N 30 (72} Г.А. Казарян, П.А. Чахоян, Б.Л. Цетлин, А.В. Власов, В. А. Полушкин и В. В. Лапин (53) 667.622.11:66.063-62 (088.8) (56} 1. Патент Франции )r 2193644, кл. С 09 С 3/02, опублик. 1974.

2. Патент ФРГ Ю 2138682, кл. С 09 С 3/06, опублик. 1976.

3. Полушкин В.А. и др. Особенности реологических. свойств водных дисперсий каолина, модифицированного прививкой полимерных кислот.

"Коллоидный журнал", 1976, т. ХХХУ111, и 3, с. 496-501. за) С 09 С 3/00; . В 01 F 3/12 (54) (57 } 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУСПЕНЗИИ МИНЕРАЛЬНОГО ПИГМЕНТА, включающий воздействие на него ионизирующего излучения и последующее дисперги-. рование пигмента в жидкой среде, отличающийся тем, что, с целью улучшения стабильности и реологических свойств целевого продукта и упрощения процесса его получения, пигмент подвергают воздействию ионизирующего излучения до дозы

1000 - 15000 рад в воздушной среде .

2. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что диспергирование пигмента осуществляют в органической среде.

851952

Изобретение относится к технике получения суспензий, в частности к способам получения суспензий минеральных пигментов, которые могут быть использованы для .наполнения различных б композиционных систем.

Известен способ диспергирования нерастворимых веществ в.жидких средах с использованием в качестве диспергирующих агентов полимеров с раз- 10 личной степенью полимеризации ) .

Такой способ позволяет получить .устойчивые дисперсии пигментов, однако является трудоемким и требует дополнительных затрат на дисперги- 15 рующие вещества .

Известен также способ получения суспензии минерального пигмента, путем его диспергирования в жидкой среде, содержащей диспергирующие 20 агенты в виде ионогенных веществ, способных к диссоциации, например полифосфатов (2 J .

Такой способ однако может быть использован для приготовления лишь 25 водных суспензий минеральных порошков .

Известен также способ получения суспензии минерального пигмента, согласно которому последний подверга-щ0 ют обработке ионизирующим излучением в присутствии мономерных соединений, например, акриловой или метакриловой кислоты, находящихся в состоянии ненасыщенного пара при относительном

3S давлении последнего порядка 0,81 и 0,80-при повышенной температуре, преимущественно при 80 С. При этом для обеспечения достаточной степени прививки мономера к пигменту субстрату-каолину по такому способу требуется доза ионизирующего излучения порядка 10 - 2 10 ь рад, Из обработанного указанным путем порошка каолина далее приготавляют 4> водные дисперсии при рН 5,5-13, регулируя последний добавлением едкого натра (3 ) .

Использование этого способа позволяет улучшить реологические свой- 50 ства суспензий минеральных порошков, однако их устойчивость в значительной мере зависит от количества привитого к порошку полимера.

Кроме тогр, этот способ является 55 сложным и материалоемким, так как требует использования мономеров, удаления из зоны облучения воздуха и больших затрат энергии, связанных с большими дозами облучения.

Целью изобретения является улучшение стабильности и реологических свойств минеральной суспензии пигмента и упрощение процесса ее получения, Поставленная цель достигается тем, что минеральный пигмент подвергают воздействию ионизирующего излучения до дозы 1000-15000 рад в воздушной среде с последующим диспергированием облученного пигмента в органической среде.

Отличие такого способа состоит в том, что пигмент подвергают воздействию ионизирующего излучения до указанной дозы в воздушной среде.

Отличием способа является также диспергирование пигмента в органической среде .

Оптимальность указанной дозы излучения определяется тем, что при дозе выше или ниже указанного интервала значений ухудшаются как седиментационная устойчивость, так и реологические свойства суспензии, что подтверждается нижеследующими опытными данными

В качестве органической среды могут быть использованы органические растворители.

Предлагаемый способ обеспечивает улучшение стабильности и реологи- ческих свойств суспензии минерального пигмента, как показывают данные приведенных опытов.

Кроме того, он также проще известного, так как осуществляется при нормальных условиях в воздушной среде при сравнительно невысокой поглощенной дозе излучения и не требует использования мономеров.

Il р и м е р 1 . Пробы порошка каолина на воздухе облучают гаммаизлучением изотопа Со 6О при дозах облучения 1000, 3000, 5000, 10000 и 15000 рад, а также меньше 500 и больше 15000 рад.

Из облученных проб готовят 0,53.ные суспензии в следующих органических растворителях: четыреххлористом углероде, толуоле, ацетоне, этиловом спирте и этилацетате.

Суспензии готовят в мерных цилиндрах при тщательном взбалтывании в течении 2 ч.

Параллельно одну из проб каолина обрабатывают по прототипу методом!

851952 4 радиационной прививочной полимериза- Сравнительные данные по периоду ции мономера из газовой фазы .при дозе полуоседания (с ) полученных суспеноблучения около 2 Ирад. зий каолина приведены в табл. 1.

Таблица 1

Период полуоседания, с Дисперсионцая среда

Необлучен ный

Полученный по прототипу

1000

15000

Четыреххлористый углерод

17 20 18 18 12 5

1 2 8,5 8,0 7ф5

2 . 10

2,5. 1

Толуол

12 20 36 30 50 - 32 ." 30

10!

Ацетон

Этиловый спирт

160 200 420 420 420 380 380

150

150

100 100 90 . 90 180 180 100

Этилацетат 120

1»

З Для сравнения используют каолин, модифицированный привитой полимет-. акриловой кислотой по способу, описанному в прототипе.

Результаты сравнительных опытов

40 даны в табл. 2.

Та блиц а 2

Вязкость, сП

Градиент скорости сдвига, с

Образец

Облученный по предлагаемому способу при дозе, рад полученный по прототипу необлученный

1000

3000

15000

5000

1264

580

308

262

1000

2526

9,0

985

807

218

420

240

1404

15,2

Пример 2 . Готовят 503-ные суспензии образцов каолина, полученных как в примере 1, в зтиловом спирте и исследуют их реологические свойства на ротационном вискозиметре "Реотест", Образец

Облученный при дозе

851952

Продолжение табл. 2

Вязкость, сП

Образец

Облученный по предлагаемому способу при дозе, рад необлучен ный

5000 15000

1000 3000

208

196

418

832

843

27 0

206

408

217

804

585

374

48,6

160

145

348

620

702

81,0

301

401

145,8

97,1

100

205

585

226

180

70,4

100

393

491.

154

258

70» 3

49 9

120

96,2

286

437,4 .

59,1,279

38,0

63,3

202

187

96,3

25,6 41,4

42,6

180,1312

117

94,2 по методике, описанной в примере 1, зз и определяют периоды полуоседания порученных суспензий, которые приведены в табл. 3.

Пример 3 . Окись магния и окись цинка на воздухе облучают гамма-излучением Со 0 при дозах

1000 3000» 5000, 10000 и 15000 рад

Т а б л и ц а 3

Период полуоседания суспензий, с, окиси магния и окиси цинка

Необлученный образец

Образец, облученный при дозе, рад

10000 15000

3000

5000

1000

Для оки си ма гния

I Четыреххлористый углерод 26

46 37

52

Градиент скорости сдвига, с

Ф

Дисперсионная среда полученный по прототипу !

1 1

851952

Продолжение табл. 3

° в

Период полуоседания суспензий, с, окиси магния и окиси цинка

Дисперсионная среда

Образец, о б л у ч е н н ы и при дозе, рад

Необлученный образец

1 1 1 «1

1000 3000 5000 10000 15000

Этиловый спирт

630 600

420

780

900

560

Для окиси цинка

Этиловый спирт

70000 80000

61200

36000

50000

40000

Составитель Л. Романцева

Техред M. Надь

Корректор И.Эрдейи

Редактор 3 . Бородкина

Заказ 7970/1 Тираж 639 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул . Проектная, 4

Как видно из данных таблицы, при облучении минеральных пигментов дозами от 1000 до 15000 рад резко возрастает устойчивость суспензии.

При облучении малыми дозами ста- >0 бильность суспензий носит экстремальный характер и наиболее четко проявляется при дозах около 3000-5000 рад .

Сравнение приведенных значений. периодов полуоседания и вязкости ° д показывает,.что предлагаемый способ

1 обеспечивает увеличение стабильности в 2 - 3 раза и снижение вязкости суспензий в 5 - 6 раз по сравнению с прототипом.

Преимуществами способа являются улучшение условий труда благодаря применению значительно меньших по сравнению с известным доэ гаммаизлучения и снижение соответственно . его энергоемкости.