Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Нифталиев Сабухи Илич Оглы, Перегудов Юрий Семенович, Душечкин Олег Олегович, Кунегина Наталья Вячеславовна
Изучены свойства мела химически осажденного и разработаны мероприятия, позволяющие получить из вторичного продукта производства минеральных удобрений качественный карбонатный наполнитель для ЛКМ, грунтовок и шпатлевок.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Нифталиев Сабухи Илич Оглы, Перегудов Юрий Семенович, Душечкин Олег Олегович, Кунегина Наталья Вячеславовна
Ермохимические исследования гидрофобного взаимодействия в системе вода — ПАВ — наполнитель
Модифицирование асфальтобетона минерально-полимерной добавкой на основе бутадиен-стирольного каучука и химически осажденного карбоната кальция
Исследование реологических свойств композиций на основе ПВХ
Исследование и разработка защитных и гидроизоляционных водно-дисперсионных полимерных покрытий
Повышение физико-механических показателей эластомеров при использовании жидкофазного наполнения
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры?
Производители мела
Вы всегда можете отключить рекламу.
Hydrophobic chalk as a filler for paints and varnishes
Study of the properties of the chemically precipitated chalk and the development of activities, which enable us to get from the secondary product of the manufacture different fertilizers, high-quality carbonate fillers for paints and varnishes , primers and putty.
Текст научной работы на тему «Гидрофобный мел как наполнитель для производства лакокрасочных материалов»
Фестник^Т^ИЖ № 2, 2012
Профессор С.И. Нифталиев, доцент Ю.С. Перегудов, аспирант О.О. Душечкин,
(Воронеж. гос. ун-т инж. технол.) кафедра неорганической химии и химической технологии, тел. (473) 255-38-87 технический директор Н.В. Кунегина
(ООО «Научно-производственная компания «Декор»»), тел. (473) 272-74-92
Гидрофобный мел как наполнитель для производства лакокрасочных материалов
Изучены свойства мела химически осажденного и разработаны мероприятия, позволяющие получить из вторичного продукта производства минеральных удобрений качественный карбонатный наполнитель для ЛКМ, грунтовок и шпатлевок.
Study of the properties of the chemically precipitated chalk and the development of activities, which enable us to get from the secondary product of the manufacture different fertilizers, high-quality carbonate fillers for paints and varnishes, primers and putty.
Ключевые слова: мел химически осажденный, лакокрасочные материалы.
Наполнитель, вводимый в количестве 25-100 % от массы пигментов, является одним из важнейших компонентов в производстве лаков, красок, грунтовок и шпатлевок. Он служит для обеспечения толщины лакокрасочной пленки без образования усадочных напряжений после высыхания, оказывает положительное влияние на распределение частиц пигментов, адгезию, структуру и реологические свойства продукции. В грунтовках и шпатлевках чаще всего используются белые наполнители, т.к. они не обладают способностью селективно поглощать свет.
СЪЕЛА ШКОЛЬНЫЙ МЕЛ😱 #shorts
Наполнители подразделяются на оксиды, карбонаты, силикаты и сульфаты. Среди карбонатных (кальцит, мел, доломит, магнезит и т.д.) наибольшим спросом пользуется карбонат кальция, служащий также белым пигментом. Их делят на природные (мел, известняк, мрамор) и синтетические (мел химически осажденный — МХО) [1].
Микрокальциты (молотый мрамор) характеризуются высокой степенью белизны по сравнению с мелом природного и синтетического происхождения, плохо впитывают воду (как и МХО), имеют нормированный фракционный состав в отличие от природного мела. МХО, полученный как побочный продукт при производстве минеральных удобрений, обладает самой низкой стоимостью, а молотый мрамор — наивысшей [2].
Для производства лакокрасочных материалов (ЛКМ) наполнители должны соответствовать показателям, приведенным в таблице
МХО по своим свойствам не соответствует данным характеристикам. МХО содержит примеси темно-серого цвета, ухудшающие белый цвет наполнителя. Для удаления включений использовали сита размерами ячеек 0,2 мм; 0,102 мм; 0,088 мм. Остаток на сите 0,2 мм после просева составил 18 %, 0,102мм -37,4 %, 0,088 — 25,8 %. Белизну исходного и просеянного мела определяли на приборе «Блескомер фотоэлектрический» типа ФБ-2. Измерения показали, что белизна образца мела исходного в процентах по отношению к коэффициенту отражения абсолютного отражателя принимаемого за 100 %, равна 85 %. В то время как белизна образца мела просеянного стала выше и составила 95 %.
Просеянный мел сушили при температуре 200 °С в течение 2 ч. Это связано с тем, что при влажности более 0,2 %, мел агрегируется, что приводит к его неравномерному распределению в ЛКМ. Другой причиной сушки является наличие в МХО нитрата аммония, образующегося в процессе конверсии расплавленного нитрата кальция в аммиачную селитру и карбонат кальция:
Са(ШзЬ • 4 Н2О + (Ш^СОз = = 2 NH4 N03 + СаСОз! + 4Ш0 + Q.
Фестнщ.ФГУМЩ № 2, 2012
Характеристики карбонатного наполнителя для ЛКМ_
Наименование показателя Но] рма
Первый сорт Второй сорт
Белизна, % не менее 93 Не нормируется
Массовая доля углекислого кальция и углекислого магния в пересчете на углекислый кальций, %, не менее 98,5 97,0
Массовая доля свободной щелочи в пересчете на окись кальция, %, не более 0,03 0,05
Массовая доля веществ, не растворимых в соляной кислоте, %, не более, в том числе массовая доля песка, %, не более 0,1 0,014 0,3 Не нормируется
Массовая доля полуторных окислов железа и алюминия, %, не более, в том числе массовая доля железа в пересчете на Fe2Oз, %, не более 0,4 0,1 0,7 0,3
Массовая доля марганца, %, не более 0,01 Не нормируется
Массовая доля меди, %, не более 0,0005 То же
Массовая доля влаги, %, не более 0,5 1,5
Остаток после просева на сите с сеткой №0045К по ГОСТ 661386, %, не более 0,4 1,0
Насыпная плотность, г/см3, не более 0,25 0,4
При 200 °С нитрат аммония разлагается с выделением аммиака. Частицы синтетического карбоната кальция гораздо крупнее природного, в связи с этим они обладают высокой маслоемкостью, поэтому необходимо МХО подвергать дополнительной диспергации. Измельчение производили во вращающемся барабане ^=270 мм) из нержавеющей стали, со скоростью 67 мин»1, снаряженном металлическими шариками в количестве 30 шт ^=10-30 мм). Данный процесс происходил в течение 4 ч несколькими партиями. В результате измельчения был получен мел со средним размером частиц 42 мкм.
Карбонат кальция отличается химической активностью, поэтому во избежание коагуляции красок его нужно модифицировать, т.е. обработать гидрофобными агентами. При этом гидрофобизированный мел не слеживается, не комкуется, не поглощает влагу при хранении, позволяет заменить дорогие смолы и пигменты.
Применение модифицированного мела повышает антикоррозионные и физические свойства материалов, что позволяет его использовать для производства покрытий особой твердости и устойчивости к внешним воздействиям (маркировочная дорожная разметка). Гидрофобный мел, как наполнитель в ЛКМ, снижает себестоимость продукции. В качестве гидрофобных агентов чаще всего используют жирные кислоты. Учитывая стоимость и гид-рофобизующие свойства модификаторов, необходимых для ЛКМ, была выбрана
стеариновая кислота — С17Н35СООН, являющаяся короткоцепным модификатором. Она образует жесткий пограничный слой небольшой толщины 20-30 А°, что способствует повышению модуля упругости и предела прочности при растяжении.
Процесс гидрофобизации заключался в следующем: подготовленный мел нагревался до 100 0С, смешивался со стеариновой кислотой в смесителе. В этих условиях стеариновая кислота испаряется и равномерно покрывает поверхность частиц мела. При гидрофобиза-ции мела происходит дезагрегация его частиц, увеличивается насыпная плотность, повышается сыпучесть [4].
Полученные образцы гидрофобного наполнителя с массовыми долями С17Н35СООН 1 и 2 % на основе МХО исследовали с целью получения элементарного состава и морфологии поверхности.
Спектры характеристического рентгеновского излучения с поверхности образцов карбонатных наполнителей получали с помощью энергодисперсионного анализатора рентгеновского излучения. На рис 1. представлен спектр на примере МХО с 1 %-ной стеариновой кислотой.
Установлено, что МХО содержит незначительные примеси стронция (1,29 — 2,06 %) и алюминия (0,93-1,11 %). Из спектров в пересчете на оксиды металлов получены следующие массовые доли: 4,56-4,88 % ^Ю), 2,87-3,74 % (А12О3), 90,14-91,70 % (СаО).
ФестткФЯУИЖ № 2, 202
Рис. 1. МХО с 1% С17Н35СООН
Исследования морфологии образцов проводили на растровом электронном микроскопе Quanta 600 FEG с помощью детектора вторичных электронов (высокое напряжение (High Voltage) — 2.00 KV). Сканирующий микроскоп с электронно-лучевой колонной оснащен вольфрамовым катодом, ускоряющим напряжение от 200 эВ до 30 кВ, разрешение (при оптимальном WD): 3,5 м при 35 В; 3,5 м при 30 кВ в режиме естественной среды;
Микрофотографии образцов приведены на рис. 2 ирис. 3.
Рис.2. Микрофотография МХО гидрофобизиро-ванного 1 %-ной стеариновой кислотой
Рис. 3. Микрофотография МХО гидрофобизиро-ванного 2 %-ной стеариновой кислотой
Таким образом, проведенные исследования показали, что из МХО можно получить модифицированный карбонатный наполнитель для изготовления фактурно-декоративной краски, грунтовки и фасадной шпатлевки в результате улучшения его характеристик.
Добыча и производство мела молотого природного
Результат производства мела – сырье для многих отраслей промышленности
Нам с детства знаком мел: им рисуют на асфальте, пишут на классной доске, но не все знают, что это один из важнейших материалов для мировой индустрии. Сегодня производство мела необходимо для выпуска продукции в резинотехнической и электротехнической промышленности, при производстве лакокрасочных и полимерных материалов, в других отраслях. В последнее время производство мела достигло в США и Канаде величины в 7,5 млн. т., а в Европе 15 млн. т. ежегодно. Используется природный мел в качестве наполнителя для многих современных материалов. Высокий спрос на результат производства мела объясняется тем, что запасы его практически не ограничены, а переработка и добыча мела высоких затрат не требуют, не нанося в то же время экологического ущерба.
Особенности технологии добычи и производства природного мела
Компания ООО УК «Альвеста» предлагает мел тонкодисперсный, добытый на уникальном по разведанным запасам и качеству мела Логовском месторождении, расположенном в Белгородской области. Мы предлагаем добытый здесь природный мел купить весьма недорого, потому что его добыча производится открытым способом.
На извлекаемый с глубины 120 – 140 м мел природный цена сохраняется на низком уровне благодаря тому, что добыча его производится высокопроизводительными экскаваторными комплексами. Это стало причиной того, что компании, которым нужен высококачественный природный мел где купить его знают хорошо – в ООО УК «Альвеста»: чем больше объем, тем ниже цены. Для производства мела используется метод сухого обогащения, при котором куски мела, доставленные с месторождения, сушатся в специальных барабанах при температуре не превышающей 400?С и измельчаются в дробилках и мельницах. Полученный на этом этапе производства мела продукт – мел молотый поступает на дезинтегратор для тонкого измельчения, далее на сепаратор, из которого выходит мел сепарированный – результат производства мела.
Промышленное производство мела молотого и его поставка
Компания ООО УК «Альвеста» продает мел технический для производства сухих строительных смесей, мел мелкодисперсный для лакокрасочной и резинотехнической промышленности, мел высокодисперсный для производства изделий из синтетических материалов. Уже налаженное производство мела молотого обеспечивает выпуск пластиковых профилей для современных окон, а производство мела природного снабжает сырьем целлюлозно – бумажные комбинаты. Предприятиям сельского хозяйства предлагается кормовой мел купить который можно по низким ценам. ООО УК «Альвеста» дает возможность купить мел в Москве, причем на мел природный молотый цена значительно снижается при увеличении объема заказа. Говоря: «Продам мел кормовой» или «Продам очищенный мел», компания гарантирует, что на каждую партию мела будет выдано санитарно-эпидемиологическое заключение и паспорт качества.
Ассортимент продукции, полученной в результате производства молотого мела
Компания ООО УК «Альвеста» продает мел Белгород различных марок:
- технический дисперсный мел марок МТД1 и МТД2, применятся в резинотехнической, стекольной промышленности, при производстве лакокрасочных и отделочных материалов;
- сепарированный молотый мел ММС-1 и сепарированный молотый мел ММС-2 – один из важнейших ингредиентов для лакокрасочных и полимерных отделочных материалов, производства искусственных кож;
- мел природный обогащенный марки ММОР высокодисперсный, отличается высокой белизной, применяется при производстве лакокрасочных и полимерных материалов, в бумажной промышленности;
- мел природный МПНБ-2, необходимый в качестве наполнителя при производстве бумаги;
- тонкодисперсный мел М-15 применяется в кабельной, лакокрасочной, резинотехнической промышленности, при выпуске сухих строительных смесей;
- гидрофобный мел марки МПГМ используется при производстве труб из полиэтилена и рулонных покрытий для пола;
- мел кормовой марок ММПК и ММЖП применяется в качестве минеральной подкормки сельскохозяйственных птиц и животных;
- кормовой мел марок ММК1 и ММК2 используется для подкормки, в комбикормовой промышленности и при производстве сахара.
Поставка продукции промышленного производства молотого мела потребителям
Существующее производство мела требует отлаженной сбытовой сети. ООО УК «Альвеста» реализует товарный мел с учетом специфики производства мела у изготовителя, что позволяет покупателю заказать товар, зная особенности технологии производства мела, влияющие на параметры продукта. Промышленное производство мела требует предоставления заказчику возможности получать сырье — мел для пвх или выпуска другой продукции в таре, удобной для покупателя. Поэтому компания ООО УК «Альвеста» предлагает клиентам мел в мешках бумажных или полипропиленовых по 34 – 35 кг, а также в упаковках по 1 тонне.
Источник: www.alvesta31.ru
Область применения мела Шебекинского мелового завода
По количеству наполнителей, используемых в резиновой промышленности, природный мел занимает одно из первых мест. Использование природного мела марки МТД-1, МТД- 2, ММС-1, ММС-2 в качестве наполнителя резиновых смесей позволяет улучшить износостойкость, повысить устойчивость и эластичность в различных температурных условиях, экономию на дорогостоящих компонентах. Это объясняется, с одной стороны, экономическими соображениями – относительно невысокой стоимостью мела и возможностью без вреда для резиновых смесей вводить его в большом количестве, с другой стороны- технической целесообразностью, поскольку мел облегчает технологический процесс изготовления резиновых изделий: ускоряет процесс вулканизации резины и придает ее поверхности гладкость. Мел широко применяется также для производства пористой и губчатой резины, кожзаменителей и другой продукции.
На сегодняшний день наиболее распространенным наполнителем для лакокрасочных материалов в России является тонкодисперсный мел марок МТД-1, МТД-2, ММС-1, ММС-2. Применения природного мела с высокими качественными характеристиками в производстве лакокрасочных материалов позволяет производителям достичь необходимых свойств конечного изделия по вязкости и стабильности без применения дополнительных дорогостоящих пигментов и добавок, что приводит к уменьшению себестоимости и увеличению конкурентоспособности. Благодаря его доступности и дешевизне можно значительно сэкономить при достижении необходимых параметров ЛКМ по матовости, огнестойкости, водостойкости и атмосферостойкости защитного покрытия, а также увеличить адгезию к основной поверхности. Поэтому природный мел является достойной альтернативой более дорогому микрокальциту и иным добавкам.
Мел является одним из основных наполнителей при производстве сухих и жидких строительных смесей, штукатурки, шпаклевки, клея, побелки, цемента, огнеупорных и прочих строительных материалов. Также мел применяют в производстве керамического кирпича и керамической плитки. Большое количество материалов, применяемых в качестве наполнителей при производстве строительных материалов используют мел марки ММС-1, ММС-2, МТД-1, МТД-2. Это связано с его невысокой ценой, способствующего снижению себестоимости производства. Немаловажное значение имеют его физико-механические свойства, что влияет на качественные характеристики конечного продукта. При использовании в качестве наполнителя тонкодисперсного мела, можно производить достаточно прочные и износостойкие строительные материалы, применяемые для внешней и внутренней отделки
Тонкодисперсный мел, благодаря более высоким качественным характеристикам с недавнего времени нашел широкое применение в бумажной и картонной промышленности. Целлюлозно-бумажная промышленность полностью освоила производственный процесс на основе использования мела, что привело к увеличению объемов потребления сырья. Основная цель использования мела в качестве наполнителя – это обеспечение белизны и сокращение использования пигментов. Также благодаря высокой дисперсности мела, снижается пористость и улучшается гладкость бумаги, что повышает печатные и оптические свойства конечного продукта. Низкая абразивность тонкодисперсного мела марки МПНБ-2, ММС-1 и ММС-2, как наполнителя, позволяет минимизировать преждевременный износ дорогих узлов и деталей оборудования по производству офсетной и мелованной бумаги.
Во всех видах сельскохозяйственного животноводства и птицеводства используется кормовой мел марки ММЖП и ММК-1. Кальций благотворно влияет на обмен железа в организме животных и птицы, выводит токсины. Кальций формирует костную ткань, поддерживает мышечный тонус, предупреждает преждевременное развитие остеопороза и остеомаляции, способствует правильному формированию опорно-двигательной системы, что особенно актуально для молодняка сельскохозяйственных животных и птиц, так как при дефиците кальция возникают негативные последствия общего развития и роста. У кур-несушек снижается яйценоскость, истончается скорлупа яиц. Дистрофические процессы развиваются также в мышцах, в результате чего качество и выход мясной продукции резко падают. Кормовой мел является одним из основных источников кальция, который способствует стимуляции функции сердечно-сосудистой системы, а также является одним из факторов свертывания крови
Источник: shebekinomel.ru