Введение к работе
Актуальность jjpijO'ic^llih. Технический углерод является основным пигментом, применяемым .дія получения черны ч и серых красок. Частицы технического углерода обладают интенсивным черным цветом, высокой дисперсностью и хорошими малярио-техническими свойствами. Технический углерод почти полностью поглощает световые лучи п видимой области спектра, а также инфракрасные и ультрафиолетовые лучи. Поглощение пшмепгом ультрафиолетовых лучей снижает деструкцию пленкообрачовагелей и таким образом повышает светостойкость и ат мосферостойкость покрытий.
Экономическая самостоятельность предприятий в современных условиях позволяет организовать выпуск продукции, пользующейся повышенным спросом, как в промышленности, так и у населения. К числу такой продукции относятся пигментированные лакокрасочные материалы. Производство пигментов отличается от производства большинства органических и неорганических продуктов тем. что при синтезе нельзя ограничиваться одним только требованием получения соединения определенною хпммческего состава. Свойства пигментов, а также пигментпроваиныч лакокрасочных материалов определяются как химическим составом частиц, так и нч кристаллическим строением, дисперсностью и поверхностными свойствами. От дисперсности частиц в значительной степени зависит укрывистость пигментов и пит мент ированныч материалов. Дисперсность оказывает значительное влияние на реологические свойства лакокрасочных материалов, их агретативную и кинетическую устойчивость. Декоративные защитные и физико-
механические свойства лакокрасочных покрытий также во многом определяются дисперсностью пигментов и наполнителей.
Свойства пигментов могут быть сформированы как на стадии синтеза пигментов, так при их последующей обработке. Основным видом современных пигментов являются легкодисперги-руемые, которые получают в результате дополнительной обработки любых пигментов, подвергая их измельчению и поверхностному модифицированию неорганическими веществами и органическими ПАВ. В результате модифицирования снижается запас свободной поверхностной энергии, а следовательно, склонность к коагуляции и флокулчции, фотоактивность, может меняться химический характер активных центров, смачиваемость и знак электрического заряда поверхности. Адсорбция ПАВ-диспергаторов за счет расклинивающего действия (эффект Ребиндера) облегчает измельчение. Применение модифицированных пигментов с оптимальным и строго ограниченным размером частиц, обладающих хорошей смачиваемостью и диспергируемостью, может значительно упростить производство лакокрасочных материалов.
Как показывает зарубежная практика, дополнительные затраты на придание пигментам заданных свойств не только экономически оправдывает себя, но и позволяет заметно снизить потребность в остродифицитных в т. ч. черных пигментах.
Диссертационная работа выполнялась в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ БГУ, Межвузовской научно-технической программой "Комплексное решение проблемы разработки, транспорта и глубокой переработки нефти и газа" (приказ Госкомвуза России от 20.03.96 № 468).
Цель работы. Совершенствование технологии получения малоактивного технического углерода для получения лаков и красок.
Основные задачи исследования \. Интенсификация процесса получения малоактивных марок техшгческого углерода за счет совершенствования процесса распыливания сырья и охлаждения сажегазо-вой смеси. 2. Исследование процесса сорбции пленкообразующих материалов на поверхности частиц технического углерода. 3. Разработка метода дезагрегирования частиц технического углерода при получении жидких композиционных материалов на его основе. 4. Разработка технологической схемы получения пигментированных лакокрасочных материалов на основе технического углерода.
Научит новизна. Определены оптимальные пределы изменения параметров (числа входных каналов, геометрической характеристики, степени раскрытия сопла) обеспечивающих качество распыления жидких продуктов центробежными форсунками применительно к технологии производства малоактивного технического углерода. Установлена возможность снижения температуры процесса сажеобразования в макродиффузионном пламени и узелнчз-ния выхода технического углерода за счет увеличения тонкости и интенсивности распыления сырья в реакторе.
Практическая ценность. Разработаны промышленные образцы распылителей на основе центробежных форсунок, предназначенные для получения малоактивных марок технического углерода. Сконструирована и собрана установка, обеспечивающая диспергирование частиц технического углерода при получении жидких композиционных материалов на его основе. Предложена технологическая схема получения лакокрасочных материалов с предварительным диспергированием пигментных частиц.
Лпробация работы. Результаты работы докладывались на YIH Международном конгрессе "Новые высокие технологии для газовой, нефтяной промышленности, энергетики и связи" (Казань, 1998), международной научно - технической конференции "Проблемы нефтегазового комплекса России", посвященной 50 -летию УГНТУ (Уфа, 1998), на республиканских и межвузовских научно-технических конференциях (1997, 1998), на научных семинарах БашГУ и УГНТУ.
Публикации. По результатам работы опубликовано 6 статей в сборникач научных трудов и 10 тезисов доклада.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы из 96 наименований и 3 приложений. Работа изложена на 160 страницах машинописного текста и включает 45 рисунков и 28 таблиц.
