Органобентонит (бентон) представляет собой продукт взаимодействия естественных монтмориллонитовых глин (бентонитов) с олеофилизаторами, в частности, с четвертичными аммониевыми солями (ЧАС).

     Органобентонит является универсальным структурообразователем различнейших масляных сред.

     Придавая тиксотропную структуру любому маслу, он одновременно является загустителем масел, повышая их вязкость.

     Органобентонит резко повышает термостойкость и термостабильность различных систем, он может работать в агрессивных средах, в том числе в средах с любой минерализацией.

     Органобентонит значительно повышает долговечность различных потребительских составов и седиментационную устойчивость различных систем.

     Благодаря перечисленным свойствам органобентонит находит широкое применение в различных областях техники: в бурении, в лакокрасочной промышленности, для производства смазок, в литейном деле (особенно для получения точного литья), в автомобильной промышленности, (для получения пластизолей, клеев и мастик), в металлообработке и многих других отраслях.

     Особенно велика роль органобентонита для лакокрасочных материалов {1,2}, поскольку он придает им тиксотропную структуру и увеличивает седиментационную устойчивость, предотвращая оседание пигментов, наполнителей и т.д. Органобентонит повышает адгезию и является загустителем красок, снижает их стекаемость, при этом, помимо экономии красок, повышается культура производства.

     Как уже отмечалось, органобентонит резко увеличивает срок службы (долговечность) красок, а также их термостойкость, атмосферостойкость и т.д.

     Следует отметить и положительное влияние органобентонита на величину показателя укрывистости лакокрасочных материалов.

     До недавнего времени органобентониты (бентоны) производились только за рубежом по технологии {3-5}, показанной на схеме (см. рис), осуществляемой в восемь стадий: диспергирование (пептизация) исходного бентонита, фильтрация глинистой суспензии приготовление разбавленного раствора четвертичной аммониевой соли, взаимодействие разбавленной бентонитовой суспензии с разбавленным раствором ЧАС при перемешивании и нагревании, декантация и фильтрация, промывка продукта, сушка его в распылительной сушилке.

     Огромным недостатком этой технологии является ее многостадийность, ведение процессов в ничтожных концентрациях, высокая энергоемкость, малая производительность, большое количество отходов в виде сточных вод, пыли, органических продуктов, а также тепла в окружающую среду.

       Предприятием ООО "Консит-А" налажено промышленное производство  органобентонита по принципиально новой значительно упрощенной  технологии с одновременным сокращением продолжительности процесса получения этого продукта. Указанная технология является мало энергоемкой и практически безотходной. В результате снижается стоимость конечного продукта при сохранении его качества на уровне мировых аналогов.

Установлено, что добавление органобентонитов в масляные краски, белую и цветную пентафталиевую эмаль ПФ-115 устраняют образование осадков пигментов и наполнителей, образующихся при хранении готовых материалов. Особенно эффективна добавка органобентонита в лакокрасочные составы с "тяжелыми" легко оседающими пигментами. Эти же добавки значительно уменьшают стекание красок с вертикальных поверхностей (как металлических, так и деревянных). При нанесении за один слой на поверхность 1 м² 30-40 г эмали (или краски) образование подтеков практически не наблюдается.

     Для получения у эмалей  с органобентонитом дисперсности 20 мкм  достаточно одного прохода через бисерную мельницу.

     Таким образом, отечественный органобентонит устраняет оседание пигментов и наполнителей в эмалях и красках, значительно уменьшает стекание их с вертикальных поверхностей.

Отечественный органобентонит испытывали также в качестве тиксотропной добавки в окрасочном составе ЛФТ-Д.

     Предварительно на стадии подготовки, органобентонит получали в виде 15 % раствора в ксилоле или уайт-спирите, который через 24 часа представлял собой вполне однородную массу. Состав окрасочного покрытия ЛФТ-Д представлен в табл. 1. Для испытания параллельно готовили "холостую пробу" без органобентонита, обозначенную "Образец 0". В составе покрытия "Образец 1" органобентонит вводили в количестве 1,5 %. При этом количество мела было уменьшено на соответствующую величину.

                                                                                                                  Таблица 1

     Указанные образцы диспергировались в бисерной мельнице объемом 0,5 л. После диспергирования  вязкость по ВЗ-4 в "Образце 0" (без органобентонита) составляла 140 сек, в "Образце 1" (с органобентонитом) – 162 сек. Коэффициент тиксотропии в "Образце 0" – 0,14; в "Образце 1" – 0,32. Испытания показали, что коэффициент тиксотропии увеличивается более чем в два раза, т.е. органобентонит обладает высокими структурообразующими свойствами, что препятствует образованию данным покрытием потеков на  окрашиваемых поверхностях.

     Был опробован способ введения органобентонита непосредственно в композицию окрасочного состава без предварительного диспергирования его в органических растворителях. Для этого готовили образцы с содержанием органобентонита 0,5 %; 1,0 % и 1,5 %, также как и в предыдущем случае имелась холостая проба. Время диспергирования в бисерной мельнице было одинаковым для всех образцов и не отличалось от экспериментов в первой серии. Составы окрасочного покрытия представлены в табл. 2.

Таблица 2

     Как и ранее при введении органобентонита в состав окрасочного покрытия количество мела было снижено на соответствующую величину. Содержание остальных компонентов осталось без изменения. Результаты сравнительных испытаний представлены в табл. 3.

Таблица 3

     Как видно из представленных данных, свойства промышленных красок с органобентонитом существенно выше, чем у покрытий без органобентонита, но с более высоким содержанием мела. Так вязкость и тиксотропия повышаются с увеличением содержания органобентонита в составе покрытия, причем введение органобентонита

не отражается на времени высыхания. Необходимо также отметить то, что укрывистость покрытия с органобентонитом почти в два раза превосходит норму, что существенно снижает его расход на каждый м² окрашиваемой поверхности.

      Таким образом, отечественный органобентонит является высокоэффективным структурообразователем, резко повышающим качество лакокрасочных материалов. Освоение его производства в России делает этот материал доступным для большинства предприятий лакокрасочной отрасли.

Литература:

1. Е.А. Индейкин, Л.Н. Лейбзон, И.А. Толмачев. Пигментирование лакокрасочных материалов. М., "Химия", 1986, с. 116.
2. Б.Б. Кудрявцев, И.Д. Кулешова. Финансовый кризис как стимулирующий фактор развития российской лакокрасочной промышленности. Лакокрасочные материалы. № 2-3/99, с. 12-17.
3. Патент США № 2531427, кл. 260-448, 1946.
4. Патент США № 2531812, кл. 252-8,S,  1948.
5. Патент ФРГ № 929791,    кл. 12S гр. Р18602 Vid/12 SD

вернуться в раздел | на главную