Совершенствование технологии получения технического углерода для лаков и красок

• Автор: Газизов, Ринат Ахатович
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 167 с. : ил.

Введение.
1. Современное состояние и перспективы развития технологии производства пигментированных лакокрасочных материалов на основе технического углерода.

1.1. Основы технологии получения пигментированных

лакокрасочных материалов.

1.1.1.Структура наполненных полимерных покрытий.

1.1.2.Способы производства пигментированных ЛКМ

1.1.3. Современное оборудование для диспергирования пигментов.

1.2. Влияние дисперсности пигментов и наполнителей на

свойства покрытий

1.3. Основные закономерности процесса диспергирования. .

1.4. Применение поверхностноактивных веществ для регулирования свойств лакокрасочных материалов
1.5. Получение пигментов на основе технического углерода. .
1.6. Модифицированные пигменты
1.7. Выводы и направления исследований
2. Объекты и методы исследований
2.1. Объекты исследований.
2.1.1. Технологическая схема получения малоактивных марок технического углерода.
2.1.2. Центробежная форсунка.
2.1.3. Сырьевые акустические распылители на основе центробежной форсунки.
2.1.4. Вихревые гомогенизаторыдиспергаторы на основе центробежной форсунки.
2.1.5. Установка для получения жидких композиционных материалов
2.1.6. Установка получения полимерного лака
2.2. Методы расчетов и исследований.
2.2.1. Методика термохимического расчета процесса неполного горения углеводородного сырья в макродиффузионном пламени
2.2.2. Гидравлический расчет центробежной форсунки
2.2.3. Методика расчета структурности технического углерода
2.2.4. Методика расчета расходных емкостей на основе аппаратов с мешалками.
2.3. Приборы и обрудование
2.4. Методика проведения экспериментов
2.4.1. Определение концентрации полиэтилацианакрилата ПЭЦА методом ИК спектроскопии
2.4.2. Методика изучения адсорбции ПЭЦА на саже методом ИКспекроскопии.
2.4.3. Определение концентрации АФ9
спектрофотометрическим методом с роданидом кобальта.
2.4.4. Методика изучения адсорбции АФ на саже спектрофотометрическим методом с роданидом кобальта.
2.4.5. Методика изучения адсорбции ПЭЦА на саже, модифицированной поверхностноактивным веществом
2.4.6. Методика изучения конкурентной адсорбции ПЭЦА
и АФ на саже
2.5. Стандартные методы анализа.
3. Исследование влияния поверхностноактивных веществ на адсорбцию полимеров на техническом углероде.
3.1. Адсорбция полимеров.
3.2. Адсорбция ПАВ
3.3. Адсорбция ПЭЦА на саже.
3.4. Адсорбция АФ на саже.
3.5. Адсорбция ПЭЦА на саже, модифицированной
поверхностно активным веществом
3.6. Конкурентная адсорбция ПЭЦА и АФ9 на саже из смешанных растворов.
4. Интенсификация производства пигментированных лакокрасочных материалов на основе малоактивного технического углерода.
4.1. Совершенствование технологии получения малоактивного технического углерода
4.1.1. Особенности получения технического углерода в макродиффузионом пламени
4.1.2. Определение способов и направлений
интенсификации процесса получения малоактивных марок технического углерода.
4.1.3. Разработка распылителей сырья.
4.2. Интенсификация процесса диспергирования
4.2.1. Оптимизация режимов работы диспергирующего оборудования .
4.2.2. Получение пигментированных материалов с предварительной дезагрегацией частиц
5. Технология получения пигментированных лакокрасочных материалов на основе малоактивного технического углерода
и ее техникоэкономические показатели.
5.1. Получение технического углерода с заданными свойствами
5.1.1. Увеличение дисперсности частиц технического углерода
5.1.2. Уменьшение структурности технического углерода. . .
5.2. Технология получения пленкообразующего материала.
5.3. Составление и диспергирование пигментных композиций
Выводы
Список использованной литературы


До х годов самым распространенным типом аппаратов для обработки пигментных паст являлись трехвалковые и реже пятивалковые машины, на которых можно диспергировать любые пигменты, но природные немикронизированные и абразивные вызывают быстрый износ валков. Действие высокоскоростных дисковых машин основано на использовании сил трения, возникающих между рабочими поверхностями двух дисков, один из которых статор неподвижен, а второй ротор вращается с частотой . Частота вращения ротора составляет от до 0 обмин. Коллоидные мельницы находят ограниченное применение при обработке паст тонкодисперсных неабразивных пигментов низкой и средней вязкости, а аппараты Кедимилл и их модификации используются в основном при получении водоэмульсионных красок. В . Главные достоинства этих аппаратов полная герметизация, исключение необходимости предварительного смешения пигментов с пленкообразующими, простота конструкции, малые затраты труда на обслуживание аппаратами полное устранение намола железа у мельниц с керамическими рабочими телами и футеровкой. Легкость замены изнашивающихся рабочих тел обуславливает возможность обработки на шаровых мельницах паст любых пигментов немикронизированных природных, абразивных, в том числе таких труднодиснергируемых, как сажа, железная лазурь. К недостаткам этих аппаратов можно отнести трудность зачистки при переходе на другую пасту по цвету или пленкообразователю, сильный шум при работе, низкую производительность при обработке паст синтетических пигментов по сравнению с бисерными мельницами. Установлено, что при диспергировании в шаровых мельницах работает только тонкий верхний слой шаров и при степени заполнения барабана имеет место сильное скольжение шаров относительно стенки барабана. Аппаратдиспергатор ЛТИ1 отличается от шаровой мельницы вовлечением всей массы рабочих тел в работу. Внутри барабана, частично заполненного рабочими телами, неподвижно к его стенкам закреплен вал с лопастями. Исследование динамики движения рабочих тел в барабане шаровой мельницы показало 8, что производительность шаровых мельниц прямо пропорциональна поверхности скатывания шаров. В диспергаторе ЛТИ2 9 развитая поверхность скатывания шаров достигается созданием во вращающемся барабане ячеек, образованных продольными перегородками, которые расположены по хорде или радиально и делят барабан на ряд секцийячеек, частично заполненных рабочими телами. В перегородках имеются небольшие отверстия для перетока пигментной пасты. Наряду с большей объемной производительностью диспергатор ЛТИ2 вследствие большей степени заполнения барабана пигментной пастой требует меньших затрат труда на операции загрузки и выгрузки. Корпус аппарата на . При вращении вала создается интенсивное движение шаров вокруг движущихся лопастей, обусловливающее высокую скорость обработки пигментных паст. Аттриторы, имея значительно большую производительность на единицу объема, чем шаровые мельницы, пригодны для обработки легкотекучих паст синтетических тонкодисперсных пигментов и особенно эффективны при диспергировании техуглерода и железной лазури. Главные достоинства бисерных мельниц сравнительно простая конструкция, высокая производительность при малых размерах, бесшумность в работе, легкость зачистки и хорошая степень герметизации. Эти аппараты наиболее производительны при диспергировании тонкомолотых белых и органических пигментов, однако, они не эффективны в случае диспергирования паст тонкодисперсных, но тру дно диспергируемых пигментов техуглерода, железной лазури и т. Достоинства этого диспергатора помимо высокой объемной производительности отсутствие движущихся механических устройств, простота обслуживания, малый удельный расход электроэнергии, бесшумность работы и полная герметизация. Основной недостаток сравнительно большой износ рабочих тел и их темная окраска, влияющая на цвет белых и цветных эмалей. Несколько в стороне от описанных выше аппаратов для диспергирования находятся ультразвуковые, эффективность действия которых определяется интенсивностью ультразвуковых колебаний и свойствами обрабатываемой пасты. В настоящее время выпускаются аппараты с гидравлическими 6, , или зубчатыми ,, излучателями.