Оболочковый пигмент и способ его получения - RU2603152C2

Описание

Область техники

Изобретение относится к оболочковым пигментам и к технологии получения оболочковых пигментов, используемых, например, в области производства полимерных композиционных материалов и покрытий.

Уровень техники по способу

Известен способ получения оболочкового пигмента, с использованием мини-эмульсионной полимеризации (Mahdavian A.R., Sarrafi Y, Shabankareh M. // Polym. Bull. - 2009. - Vol. 63. - P. 329-340). Однако данный способ требует сложного аппаратурного оформления, большого количества промежуточных стадий и в дальнейшем разрушения получившейся эмульсии.

Известен способ получения оболочкового пигмента, где в качестве оболочки используется проводящий полимер полипиррол, а ядром служит сополимер стирола и бутилакрилата. Предварительно приготавливается водная дисперсия сополимера стирола и бутилакрилата используемого в качестве ядра с дальнейшим введением мономера и формированием полимерной оболочки. (Huang L., Hou W., Liu Z., Zhang Q. // Chinese Science Bulletin. - 2005. - Vol. 50. - №10. - P. 971-975). Однако данный метод требует предварительного получения ядра - водной дисперсии сополимера стирола и бутилакрилата. Кроме того, используемая в данном способе инициирующая система FeSO₄·7H₂O+Н₂О₂ крайне чувствительна к соотношению между компонентами. Кроме того, обладает низким окислительным потенциалом.

Известен способ получения оболочкового пигмента, где в качестве ядра выступает SiO₂, а в качестве оболочки полистирол. В суспензию

ядра, диоксида кремния, нагретую до 70 градусов, вводится мономер и инициатор и проводится полимеризация с получением оболочкового пигмента (Nagao D., Ueno Т., Oda D., Konno M. // Colloid Polym. Sci. - 2009. - Vol. 287. - P. 1051-1056). Однако данный способ требует постоянного контроля рН в ходе синтеза и высокой температуры, что повышает энергозатраты.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению (прототип) является способ, описанный в Rubinger C.P.L. at al. // J. Mater. Sci. - 2008. - Vol. 43. - P. 3333-3337. Суспензия SiO₂ предварительно перемешивается в растворе метилцеллюлозы. Затем суспензия SiO₂ переливается в реакционный сосуд и в нее добавляется инициатор FeCl₃·6H₂O, реакционная масса дегазируется азотом в течение 30 мин. Затем вводится пиррол и в течение 6 часов проводится полимеризация в токе азота и при постоянном перемешивании с получением осадка оболочкового пигмента.

Недостатками данного способа являются:

- предварительное получение суспензии ядра в отдельном сосуде;

- использование инициатора FeCl₃·6H₂O, обладающего низким окислительным потенциалом, что приводит к невысокой конверсии мономера;

- получение смеси продуктов: оболочкового пигмента, полимера, ядра и, как следствие, ухудшение свойств.

Задачей изобретения является разработка способа получения оболочкового пигмента, обладающего активным и пассивным противокоррозионным действием, сохраняя при этом высокую удельную электрическую проводимость, исключающего предварительные стадии при его производстве.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения оболочкового пигмента, процесс получения осуществляют в одну стадию, совмещая стадию приготовления ядра и полимеризацию, для чего приготовление суспензии осуществляют путем интенсивного перемешивания ядра оболочкового пигмента в водном растворе кислоты любой природы, обеспечивающей получение рН<7, в присутствии мономера, в качестве которого используют анилин, с использованием в качестве стабилизатора моноалкилфенилового эфира этиленгликоля в течение часа и более, получением стабильной суспензии ядра непосредственно в реакционном аппарате, с последующим одномоментным введением инициатора, в качестве которого используют персульфат аммония, перемешиванием в течение часа и выдержкой в течение суток, а впоследствии подвергая фильтрации, промывке и сушке.

Наилучшие варианты осуществления способа

Пример 1

В 50 мл воды при интенсивном перемешивании вводят 0,2 г моноалкилфенилового эфира этиленгликоля, 0,28 г серной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 0,25 г анилина. Реакционную массу (рН=1,5) перемешивают до полного растворения. Затем в нее вводят 5 г каолина. Реакционную массу перемешивают в течение 1 часа или более для адсорбции мономера на ядре. К полученной при интенсивном перемешивании суспензии одномоментно добавляют 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,75 г персульфата аммония / 49,25 г воды). Реакционную систему перемешивают 1 час до образования оболочкового пигмента и затем оставляют на сутки. Полученную суспензию отфильтровывают, промывая сначала 200-250 мл раствора кислоты используемой при синтезе, а затем 200-250 мл ацетона. Полученный оболочковый пигмент сушат при температуре 60°С в течение 12 часов. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 10% об.

Пример 2

В 50 мл воды при интенсивном перемешивании вводят 0,2 г моноалкилфенилового эфира этиленгликоля, 0,28 г фосфорной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 0,25 г анилина. Реакционную массу (рН=3) перемешивают до полного растворения. Затем в нее вводят 5 г каолина. Реакционную массу перемешивают в течение 1 часа или более для адсорбции мономера на ядре. К полученной при интенсивном перемешивании суспензии одномоментно добавляют 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,75 г персульфата аммония / 49,25 г воды). Реакционную систему перемешивают 1 час до образования оболочкового пигмента и затем оставляют на сутки. После суток выдержки суспензию отфильтровывают, промывая сначала 200-250 мл раствора кислоты, используемой при синтезе, а затем 200-250 мл ацетона. Полученный оболочковый пигмент сушат при температуре 60°С в течение 12 часов. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 10% об.

Пример 3

В 50 мл воды при интенсивном перемешивании вводят 0,2 г моноалкилфенилового эфира этиленгликоля, 0,39 г соляной кислоты с содержанием основного вещества 36% и 0,36 г анилина. Реакционную массу (рН=1,8) перемешивают до полного растворения. Затем в нее вводят 5 г каолина. Реакционную массу перемешивают в течение 1 часа или более для адсорбции мономера на ядре. К полученной при интенсивном перемешивании суспензии одномоментно добавляют 50 мл водного раствора персульфата аммония (1 г персульфата аммония / 49 г воды). Реакционную систему перемешивают 1 час до образования оболочкового пигмента и затем оставляют на сутки. После суток выдержки суспензию отфильтровывают, промывая сначала 200-250 мл раствора кислоты, используемой при синтезе, а затем 200-250 мл

ацетона. Полученный оболочковый пигмент сушат при температуре 60°С в течение 12 часов. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 10% об.

Пример 4

В 50 мл воды при интенсивном перемешивании вводят 0,2 г моноалкилфенилового эфира этиленгликоля, 0,325 г n-толуолсульфоновой кислоты с содержанием основного вещества 99,9% и 0,175 г анилина. Реакционную массу (рН=2) перемешивают до полного растворения. Затем в нее вводят 5 г каолина. Реакционную массу перемешивают в течение 1 часа или более для адсорбции мономера на ядре. К полученной при интенсивном перемешивании суспензии одномоментно добавляют 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,525 г персульфата аммония / 49,475 г воды). Реакционную систему перемешивают 1 час до образования оболочкового пигмента и затем оставляют на сутки. После суток выдержки суспензию отфильтровывают, промывая сначала 200-250 мл раствора кислоты, используемой при синтезе, а затем 200-250 мл ацетона. Полученный оболочковый пигмент сушат при температуре 60°С в течение 12 часов. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 10% об.

Пример 5

В 50 мл воды при интенсивном перемешивании вводят 0,2 г моноалкилфенилового эфира этиленгликоля, 0,28 г уксусной кислоты с содержанием основного вещества 70% и 0,304 г анилина. Реакционную массу (рН=3,2) перемешивают до полного растворения. Затем в нее вводят 5 г каолина. Реакционную массу перемешивают в течение 1 часа или более для адсорбции мономера на ядре. К полученной при интенсивном перемешивании суспензии одномоментно добавляют 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,91 г персульфата аммония /

49,09 г воды). Реакционную систему перемешивают 1 час до образования оболочкового пигмента и затем оставляют на сутки. После суток выдержки суспензию отфильтровывают, промывая сначала 200-250 мл раствора кислоты используемой при синтезе, а затем 200-250 мл ацетона. Полученный оболочковый пигмент сушат при температуре 60°С в течение 12 часов. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 10% об.

Достигаемый технический результат по способу:

- получение в одну стадию оболочкового пигмента с активным и пассивным противокоррозионным действием без ухудшения при этом удельной электрической проводимости.

Уровень техники по оболочковому пигменту

Известны структуры, ядром в которых служит наноразмерный оксид железа, а в качестве оболочки использовуют оксид цинка. Оксид железа Fe₃O₄ может быть основой магнитных материалов, имеющих перспективу использования в системах записи и хранения информации. Оптически активный ZnO, перспективен для оптоэлектроники, фотокатализе. Получение частиц, совмещающих эти свойства, позволит расширить область применения материалов на их основе. Однако такие пигменты не обладают противокоррозионными свойствами (Шаляпина А.Я. и др. // Вестник МИТХТ. - 2011. - Т. 6. - №6. - с. 102-104).

Известны оболочковые пигменты, в которых ядром является красный железооксидный пигмент, а оболочкой фосфат железа аммония (Патент №2456316 Российская Федерация, МПК С09С 1/22. Способ получения пигмента, содержащего фосфат железа / И.А. Шубенин, Е.А. Индейкин. - опубл. 20.07.2012. - бюл. №20). Однако данный пигмент не проявляет никакого пассивного противокоррозионного действия и обладает низкой электрической проводимостью.

Разновидностью оболочковых пигментов являются перламутровые пигменты на основе слюды, специально подготовленные частицы которой являются ядром для оболочки диоксида титана или других оксидов (Ермилов П.И., Индейкин Е.А., Толмачев И.А. Пигменты и пигментированные лакокрасочные материалы. - Л.: Химия, 1987. с. 75-76). Такие пигменты способны оказывать пассивное противокоррозионное действие, но не оказывают никакого активного противокоррозионного действия, а также обладают низкой электрической проводимостью.

Известны структуры, у которых в качестве ядра используются неорганические частицы, а оболочкой являются полиметилметакрилат, полистирол и др. (Wei S. at al. // J. Polym. Res. - 2011. - №18. - p. 125-130., Zhang Y. at al. // Colloid Polym. Sci. - 2007. - Vol. 285. - p. 1061-1066). Однако такие пигменты не оказывают ни активного, ни пассивного противокоррозионного действия и обладают невысокой электрической проводимостью.

Известен оболочковый пигмент - основной силикохромат свинца (3PbO·SiO₂·PbO·PbCrO₄). Ядром данного пигмента является SiO₂, а в качестве оболочки выступает хромат свинца (Беленький Е.Ф. и др. Химия и технология пигментов. - Л.: Химия, 1974, с. 366-368). Данный пигмент обладает хорошими противокоррозионными свойствами в составе как органорастворимых, так и водно-дисперсионных лакокрасочных материалов. Однако данный пигмент не обладает пассивными противокоррозионными свойствами, выражающимися в увеличении пути диффузии коррозионно-активных агентов. Кроме того, наличие в его составе свинца и хромат ионов определяют высокую токсичность данного пигмента, неприемлемую для использования в современных лакокрасочных материалах. Кроме того, пигмент обладает низкой электрической проводимостью.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению (прототип) является оболочковый пигмент, который представляет собой ядро из диоксида кремния, покрытое оболочкой из полипиррола (Rubinger C.P.L. at al. // J. Mater. Sci. - 2008. - Vol. 43. - P. 3333-3337). Такие пигменты обладают высокой электрической проводимостью, но добиться пассивного и активного противокоррозионного действия с помощью таких пигментов невозможно.

Задачей изобретения является получение пигмента, обладающего активным и пассивным противокоррозионным действием, сохраняя при этом высокую удельную электрическую проводимость.

Задача достигается тем, что в отличие от прототипа, в качестве ядра используются частицы различной природы (органической или неорганической), пластинчатой, и/или чешуйчатой, и/или игольчатой формы, а в качестве оболочки - слой проводящего полимера ПАНи, допированного различными кислотами, например, серной, соляной, фосфорной кислотами и др. Объемное содержание ПАНи в таком пигменте составляло от 5 до 90%, а ядра - от 95 до 10% об.

Оценка противокоррозионных свойств оболочковых пигментов проводилась потенциостатическим способом. В качестве коррозионно-активной среды применяли 3%-ный водный раствор хлорида натрия. Расчет токов коррозии проводили по методике (Standard Practice for Conventions Applicable to Electrochemical Measurements in Corrosion Testing. Standard ASTM G-3, 2004).

Наилучшие варианты примеров оболочковых пигментов

Пример 6

Аналогично примеру 1, но берется 0,14 г серной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 0,125 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,375 г персульфата аммония /49,625 г воды). Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 5% об.

Пример 7

Аналогично примеру 1, но берется 0,14 г серной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 0,125 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,375 г персульфата аммония / 49,625 г воды). В качестве ядра используется 5 г талька. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 5% об.

Пример 8

Аналогично примеру 1, но берется 0,14 г серной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 0,125 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,375 г персульфата аммония / 49,625 г воды). В качестве ядра используется 5 г бентонита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 5% об.

Пример 9

Аналогично примеру 1, но берется 0,14 г серной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 0,125 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,375 г персульфата аммония / 49,625 г воды). В качестве ядра используется 5 г флогопита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 5% об.

Пример 10

Аналогично примеру 1, но берется 0,14 г серной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 0,125 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,375 г персульфата аммония / 49,625 г воды). В качестве ядра используется 5 г синего фталоцианинового пигмента. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 5% об.

Пример 11

Аналогично примеру 2, но берется 0,14 г фосфорной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 0,125 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,375 г персульфата аммония / 49,625 г воды). Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 5% об.

Пример 12

Аналогично примеру 2, но берется 0,14 г фосфорной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 0,125 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,375 г персульфата аммония / 49,625 г воды). В качестве ядра используется 5 г талька. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 5% об.

Пример 13

Аналогично примеру 2, но берется 0,14 г фосфорной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 0,125 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,375 г персульфата аммония / 49,625 г воды). В качестве ядра используется 5 г бентонита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 5% об.

Пример 14

Аналогично примеру 2, но берется 0,14 г фосфорной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 0,125 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,375 г персульфата аммония / 49,625 г воды). В качестве ядра используется 5 г флогопита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 5% об.

Пример 15

Аналогично примеру 2, но берется 0,14 г фосфорной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 0,125 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,375 г персульфата аммония / 49,625 г воды). В качестве ядра используется 5 г синего фталоцианинового пигмента. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 5% об.

Пример 16

Аналогично примеру 3, но берется 0,195 г соляной кислоты с содержанием основного вещества 36% и 0,18 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,5 г персульфата аммония / 49,5 г воды). Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 5% об.

Пример 17

Аналогично примеру 3, но берется 0,195 г соляной кислоты с содержанием основного вещества 36% и 0,18 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,5 г персульфата аммония / 49,5 г воды). В качестве ядра используется 5 г талька. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 5% об.

Пример 18

Аналогично примеру 3, но берется 0,195 г соляной кислоты с содержанием основного вещества 36% и 0,18 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,5 г персульфата аммония / 49,5 г воды). В качестве ядра используется 5 г бентонита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 5% об.

Пример 19

Аналогично примеру 3, но берется 0,195 г соляной кислоты с содержанием основного вещества 36% и 0,18 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,5 г персульфата аммония / 49,5 г воды). В качестве ядра используется 5 г флогопита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 5% об.

Пример 20

Аналогично примеру 3, но берется 0,195 г соляной кислоты с содержанием основного вещества 36% и 0,18 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,5 г персульфата аммония / 49,5 г воды). В качестве ядра используется 5 г синего фталоцианинового пигмента. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 5% об.

Пример 21

Аналогично примеру 4, но берется 0,16 г n-толуолсульфоновой кислоты с содержанием основного вещества 99,9% и 0,09 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,26 г персульфата аммония / 49,625 г воды). Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 5% об.

Пример 22

Аналогично примеру 4, но берется 0,16 г n-толуолсульфоновой кислоты с содержанием основного вещества 99,9% и 0,09 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,26 г персульфата аммония / 49,625 г воды). В качестве ядра используется 5 г талька. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 5% об.

Пример 23

Аналогично примеру 4, но берется 0,16 г n-толуолсульфоновой кислоты с содержанием основного вещества 99,9% и 0,09 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,26 г персульфата аммония / 49,625 г воды). В качестве ядра используется 5 г бентонита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 5% об.

Пример 24

Аналогично примеру 4, но берется 0,16 г n-толуолсульфоновой кислоты с содержанием основного вещества 99,9% и 0,09 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,26 г персульфата аммония / 49,625 г воды). В качестве ядра используется 5 г флогопита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 5% об.

Пример 25

Аналогично примеру 4, но берется 0,16 г n-толуолсульфоновой кислоты с содержанием основного вещества 99,9% и 0,09 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,26 г персульфата аммония / 49,625 г воды). В качестве ядра используется 5 г синего фталоцианинового пигмента. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 5% об.

Пример 26

Аналогично примеру 5, но берется 0,28 г уксусной кислоты с содержанием основного вещества 70% и 0,15 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,45 г персульфата аммония / 49,55 г воды). Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 5% об.

Пример 27

Аналогично примеру 5, но берется 0,28 г уксусной кислоты с содержанием основного вещества 70% и 0,15 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,45 г персульфата аммония / 49,55 г воды). В качестве ядра используется 5 г талька. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 5% об.

Пример 28

Аналогично примеру 5, но берется 0,28 г уксусной кислоты с содержанием основного вещества 70% и 0,15 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,45 г персульфата аммония / 49,55 г воды). В качестве ядра используется 5 г бентонита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 5% об.

Пример 29

Аналогично примеру 5, но берется 0,28 г уксусной кислоты с содержанием основного вещества 70% и 0,15 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,45 г персульфата аммония / 49,55 г воды). В качестве ядра используется 5 г флогопита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 5% об.

Пример 30

Аналогично примеру 5, но берется 0,28 г уксусной кислоты с содержанием основного вещества 70% и 0,15 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (0,45 г персульфата аммония / 49,55 г воды). В качестве ядра используется 5 г синего фталоцианинового пигмента. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 5% об.

Пример 31

Аналогично примеру 1, но берется 1,4 г серной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 1,25 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (3,75 г персульфата аммония / 46,25 г воды). Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 50% об.

Пример 32

Аналогично примеру 1, но берется 1,4 г серной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 1,25 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (3,75 г персульфата аммония / 46,25 г воды). В качестве ядра используется 5 г талька. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 50% об.

Пример 33

Аналогично примеру 1, но берется 1,4 г серной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 1,25 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (3,75 г персульфата аммония / 46,25 г воды). В качестве ядра используется 5 г бентонита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 50% об.

Пример 34

Аналогично примеру 1, но берется 1,4 г серной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 1,25 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (3,75 г персульфата аммония / 46,25 г воды). В качестве ядра используется 5 г флогопита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 50% об.

Пример 35

Аналогично примеру 1, но берется 1,4 г серной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 1,25 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (3,75 г персульфата аммония / 46,25 г воды). В качестве ядра используется 5 г синего фталоцианинового пигмента. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 50% об.

Пример 36

Аналогично примеру 2, но берется 1,4 г фосфорной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 1,25 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (3,75 г персульфата аммония / 46,25 г воды). Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 50% об.

Пример 37

Аналогично примеру 2, но берется 1,4 г фосфорной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 1,25 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (3,75 г персульфата аммония / 46,25 г воды). В качестве ядра используется 5 г талька. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 50% об.

Пример 38

Аналогично примеру 2, но берется 1,4 г фосфорной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 1,25 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (3,75 г персульфата аммония / 46,25 г воды). В качестве ядра используется 5 г бентонита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 50% об.

Пример 39

Аналогично примеру 2, но берется 1,4 г фосфорной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 1,25 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (3,75 г персульфата аммония / 46,25 г воды). В качестве ядра используется 5 г флогопита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 50% об.

Пример 40

Аналогично примеру 2, но берется 1,4 г фосфорной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 1,25 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (3,75 г персульфата аммония / 46,25 г воды). В качестве ядра используется 5 г синего фталоцианинового пигмента. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 50% об.

Пример 41

Аналогично примеру 3, но берется 1,95 г соляной кислоты с содержанием основного вещества 36% и 1,25 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (5 г персульфата аммония / 45 г воды). Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 50% об.

Пример 42

Аналогично примеру 3, но берется 1,95 г соляной кислоты с содержанием основного вещества 36% и 1,25 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (5 г персульфата аммония / 45 г воды). В качестве ядра используется 5 г талька. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 50% об.

Пример 43

Аналогично примеру 3, но берется 1,95 г соляной кислоты с содержанием основного вещества 36% и 1,25 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (5 г персульфата аммония / 45 г воды). В качестве ядра используется 5 г бентонита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 50% об.

Пример 44

Аналогично примеру 3, но берется 1,95 г соляной кислоты с содержанием основного вещества 36% и 1,25 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (5 г персульфата аммония / 45 г воды). В качестве ядра используется 5 г флогопита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 50% об.

Пример 45

Аналогично примеру 3, но берется 1,95 г соляной кислоты с содержанием основного вещества 36% и 1,25 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (5 г персульфата аммония / 45 г воды). В качестве ядра используется 5 г синего фталоцианинового пигмента. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 50% об.

Пример 46

Аналогично примеру 4, но берется 1,63 г n-толуолсульфоновой кислоты с содержанием основного вещества 99,9% и 0,88 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (2,53 г персульфата аммония / 47,47 г воды). Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 50% об.

Пример 47

Аналогично примеру 4, но берется 1,63 г n-толуолсульфоновой кислоты с содержанием основного вещества 99,9% и 0,88 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (2,53 г персульфата аммония / 47,47 г воды). В качестве ядра используется 5 г талька. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 50% об.

Пример 48

Аналогично примеру 4, но берется 1,63 г n-толуолсульфоновой кислоты с содержанием основного вещества 99,9% и 0,88 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (2,53 г персульфата аммония / 47,47 г воды). В качестве ядра используется 5 г бентонита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 50% об.

Пример 49

Аналогично примеру 4, но берется 1,63 г n-толуолсульфоновой кислоты с содержанием основного вещества 99,9% и 0,88 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (2,53 г персульфата аммония / 47,47 г воды). В качестве ядра используется 5 г флогопита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 50% об.

Пример 50

Аналогично примеру 4, но берется 1,63 г n-толуолсульфоновой кислоты с содержанием основного вещества 99,9% и 0,88 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (2,53 г персульфата аммония / 47,47 г воды). В качестве ядра используется 5 г синего фталоцианинового пигмента. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 50% об.

Пример 51

Аналогично примеру 5, но берется 1,4 г уксусной кислоты с содержанием основного вещества 70% и 1,52 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (4,56 г персульфата аммония / 45,44 г воды). Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 50% об.

Пример 52

Аналогично примеру 5, но берется 1,4 г уксусной кислоты с содержанием основного вещества 70% и 1,52 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (4,56 г персульфата аммония / 45,44 г воды). В качестве ядра используется 5 г талька. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 50% об.

Пример 53

Аналогично примеру 5, но берется 1,4 г уксусной кислоты с содержанием основного вещества 70% и 1,52 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (4,56 г персульфата аммония / 45,44 г воды). В качестве ядра используется 5 г бентонита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 50% об.

Пример 54

Аналогично примеру 5, но берется 1,4 г уксусной кислоты с содержанием основного вещества 70% и 1,52 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (4,56 г персульфата аммония / 45,44 г воды). В качестве ядра используется 5 г флогопита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 50% об.

Пример 55

Аналогично примеру 5, но берется 1,4 г уксусной кислоты с содержанием основного вещества 70% и 1,52 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (4,56 г персульфата аммония / 45,44 г воды). В качестве ядра используется 5 г синего фталоцианинового пигмента. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 50% об.

Пример 56

Аналогично примеру 1, но берется 2,52 г серной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 2,25 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (6,75 г персульфата аммония / 43,25 г воды). Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 90% об.

Пример 57

Аналогично примеру 1, но берется 2,52 г серной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 2,25 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (6,75 г персульфата аммония / 43,25 г воды). В качестве ядра используется 5 г талька. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 90% об.

Пример 58

Аналогично примеру 1, но берется 2,52 г серной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 2,25 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (6,75 г персульфата аммония / 43,25 г воды). В качестве ядра используется 5 г бентонита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 90% об.

Пример 59

Аналогично примеру 1, но берется 2,52 г серной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 2,25 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (6,75 г персульфата аммония / 43,25 г воды). В качестве ядра используется 5 г флогопита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 90% об.

Пример 60

Аналогично примеру 1, но берется 2,52 г серной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 2,25 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (6,75 г персульфата аммония / 43,25 г воды). В качестве ядра используется 5 г синего фталоцианинового пигмента. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 90% об.

Пример 61

Аналогично примеру 2, но берется 2,52 г фосфорной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 2,25 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (6,75 г персульфата аммония / 43,25 г воды). Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 90% об.

Пример 62

Аналогично примеру 2, но берется 2,52 г фосфорной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 2,25 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (6,75 г персульфата аммония / 43,25 г воды). В качестве ядра используется 5 г талька. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 90% об.

Пример 63

Аналогично примеру 2, но берется 2,52 г фосфорной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 2,25 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (6,75 г персульфата аммония / 43,25 г воды). В качестве ядра используется 5 г бентонита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 90% об.

Пример 64

Аналогично примеру 2, но берется 2,52 г фосфорной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 2,25 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (6,75 г персульфата аммония / 43,25 г воды). В качестве ядра используется 5 г флогопита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 90% об.

Пример 65

Аналогично примеру 2, но берется 2,52 г фосфорной кислоты с содержанием основного вещества 93% и 2,25 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (6,75 г персульфата аммония / 43,25 г воды). В качестве ядра используется 5 г синего фталоцианинового пигмента. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 90% об.

Примеры 66

Аналогично примеру 3, но берется 3,51 г соляной кислоты с содержанием основного вещества 36% и 3,24 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (9 г персульфата аммония / 41 г воды). Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 90% об.

Пример 67

Аналогично примеру 3, но берется 3,51 г соляной кислоты с содержанием основного вещества 36% и 3,24 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (9 г персульфата аммония / 41 г воды). В качестве ядра используется 5 г талька. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 90% об.

Пример 68

Аналогично примеру 3, но берется 3,51 г соляной кислоты с содержанием основного вещества 36% и 3,24 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (9 г персульфата аммония / 41 г воды). В качестве ядра используется 5 г бентонита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 90% об.

Пример 69

Аналогично примеру 3, но берется 3,51 г соляной кислоты с содержанием основного вещества 36% и 3,24 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (9 г персульфата аммония / 41 г воды). В качестве ядра используется 5 г флогопита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 90% об.

Пример 70

Аналогично примеру 3, но берется 3,51 г соляной кислоты с содержанием основного вещества 36% и 3,24 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (9 г персульфата аммония / 41 г воды). В качестве ядра используется 5 г синего фталоцианинового пигмента. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 90% об.

Пример 71

Аналогично примеру 4, но берется 2,93 г n-толуолсульфоновой кислоты с содержанием основного вещества 99,9% и 1,58 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (4,73 г персульфата аммония / 45,27 г воды). Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 90% об.

Пример 72

Аналогично примеру 4, но берется 2,93 г n-толуолсульфоновой кислоты с содержанием основного вещества 99,9% и 1,58 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (4,73 г персульфата аммония / 45,27 г воды). В качестве ядра используется 5 г талька. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 90% об.

Пример 73

Аналогично примеру 4, но берется 2,93 г n-толуолсульфоновой кислоты с содержанием основного вещества 99,9% и 1,58 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (4,73 г персульфата аммония / 45,27 г воды). В качестве ядра используется 5 г бентонита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 90% об.

Пример 74

Аналогично примеру 4, но берется 2,93 г n-толуолсульфоновой кислоты с содержанием основного вещества 99,9% и 1,58 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (4,73 г персульфата аммония / 45,27 г воды). В качестве ядра используется 5 г флогопита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 90% об.

Пример 75

Аналогично примеру 4, но берется 2,93 г n-толуолсульфоновой кислоты с содержанием основного вещества 99,9% и 1,58 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (4,73 г персульфата аммония / 45,27 г воды). В качестве ядра используется 5 г синего фталоцианинового пигмента. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 90% об.

Пример 76

Аналогично примеру 5, но берется 2,52 г уксусной кислоты с содержанием основного вещества 70% и 2,74 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (8,19 г персульфата аммония / 41,81 г воды). Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 90% об.

Пример 77

Аналогично примеру 5, но берется 2,52 г уксусной кислоты с содержанием основного вещества 70% и 2,74 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (8,19 г персульфата аммония / 41,81 г воды). В качестве ядра используется 5 г талька. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 90% об.

Пример 78

Аналогично примеру 5, но берется 2,52 г уксусной кислоты с содержанием основного вещества 70% и 2,74 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (8,19 г персульфата аммония / 41,81 г воды). В качестве ядра используется 5 г бентонита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 90% об.

Пример 79

Аналогично примеру 5, но берется 2,52 г уксусной кислоты с содержанием основного вещества 70% и 2,74 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (8,19 г персульфата аммония / 41,81 г воды). В качестве ядра используется 5 г флогопита. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 90% об.

Пример 80

Аналогично примеру 5, но берется 2,52 г уксусной кислоты с содержанием основного вещества 70% и 2,74 г анилина и 50 мл водного раствора персульфата аммония (8,19 г персульфата аммония / 41,81 г воды). В качестве ядра используется 5 г синего фталоцианинового пигмента. Объемное содержание ПАНи в оболочковом пигменте составляет 90% об.

46

Достигаемый технический результат по оболочковому пигменту

Преимуществом заявленного оболочкового пигмента являются:

- активное противокоррозионное действие за счет наличия слоя ПАНи, который катализирует окисление металла с образованием тонкого защитного слоя.

- пассивное противокоррозионное действие за счет использования ядра различной природы (органической или неорганической) с частицами пластинчатой,и/или чешуйчатой,и/или игольчатой формы.

Реферат

Изобретение относится к оболочковым пигментам и к технологии их получения и может быть использовано в лакокрасочных и композиционных материалах, при получении полимерных покрытий. Предложенный способ получения оболочкового пигмента предусматривает одностадийное проведение процесса с совмещением стадий приготовления суспензии стабилизированного ядра и полимеризации мономера в присутствии инициатора. Способ включает интенсивное перемешивание пигмента или наполнителя в водном растворе кислоты с pH<7, содержащем анилин в качестве мономера и моноалкилфениловый эфир этиленгликоля в качестве стабилизатора, в течение часа или более с последующим одномоментным введением в полученную стабильную суспензию ядра инициатора - персульфата аммония. Полученный оболочковый пигмент состоит из 10-95 % об. ядра в виде частиц органической или неорганической природы пластинчатой, и/или чешуйчатой, и/или игольчатой формы и 5-90 % об. полимерной оболочки в виде слоя проводящего полимера - полианилина, допированного кислотой. Изобретение позволяет получить в одну стадию оболочковый пигмент, обладающий активным и пассивным противокоррозионным действием, а также высокой удельной электрической проводимостью. 2 н.п. ф-лы, 80 пр.

Формула