CSK – KOMPOZYTOWY WYPEŁNIACZ / ŚRODEK KRYJĄCY DO ZASTĘPOWANIA TIO₂

Mechanizmy siły krycia w farbach białych

Siła krycia wynikająca ze specjalnej struktury wypełniaczy

Meh2

Ten drugi rodzaj siły krycia powstaje w wyniku obecności licznych pustek w materiale, takich jak pęcherzyki powietrza lub mikropory, które mają inny współczynnik załamania światła niż otaczający je ośrodek (lakier, polimer, farba).
Mechanizm ten można opisać bardziej szczegółowo w następujący sposób:

  • Na początku tworzą się pustki (np. kieszenie powietrzne, mikrokapsułki lub kuliste cząstki puste w środku).

  • Na granicy „farba-powietrze” zachodzi częściowe odbicie i rozpraszanie światła.

  • Wielokrotne rozpraszanie powoduje pochłanianie światła lub jego odbicie z powrotem, co prowadzi do zmniejszenia przezroczystości warstwy.

  • W wyniku tego efektu materiał wydaje się biały lub jasny, a nie przezroczysty.

Przykładami takich pigmentów są kaoliny kalcynowane błyskawicznie, puste mikrosfery oraz krzemionki.

Te wypełniacze stosuje się w farbach o wysokiej objętościowej koncentracji pigmentu (PVC).

W związku z tym stosowanie wypełniaczy lub pigmentów zawierających liczne pustki albo o wyraźnie zróżnicowanej powierzchni stanowi obiecującą metodę częściowego lub całkowitego zastąpienia dwutlenku tytanu w niektórych typach farb białych i kolorowych.


Cząstki białego pigmentu/wypełniacza CSK posiadają zarówno zamknięte pustki, jak i dobrze ustrukturyzowaną powierzchnię. Te cechy zapewniają wysoki poziom rozpraszania i pochłaniania światła. Wypełniacz CSK przeznaczony jest do stosowania w produkcji białych matowych farb o niskiej lub zerowej zawartości TiO₂.

Właściwości wypełniacza CSK:

  • Dobrze rozwinięta powierzchnia zapewniająca efektywne rozpraszanie i pochłanianie światła.

  • Zamknięta, komórkowa struktura wewnętrzna.

  • Wysoki poziom bieli, L = 96–97%.

  • Niska żółtość, b ≤ 2.

  • Możliwość włączenia do 40% w recepturze farby.

  • Potencjał zastąpienia TiO₂ w zakresie od 30% do 100%.

  • Modyfikuje strukturę powłoki malarskiej (zmienia strukturę upakowania).

  • Nadaje się do produkcji farb wewnętrznych i zewnętrznych, farb kolorowych, w szczególności odcieni żółtych i czerwonych.

  • Konkurencyjna cena.

Sk 2

Skład chemiczny:

  • CaCO₃ – 44,50%

  • SiO₂ – 32,85%

  • Al₂O₃ – 22,50%

  • Zawartość substancji rozpuszczalnych w wodzie – 0,15 %

  • Wilgotność – ≤ 0.5%

Właściwości fizykochemiczne:

  • Wygląd: biały, drobno zdyspergowany proszek

  • Gęstość nasypowa: 0.5 g/cm³

  • Wielkość cząstek: 5–20 mikrometrów

  • Poziom bieli: ≥ 96%

  • Rozpuszczalność: nierozpuszczalny w wodzie

  • pH (10% zawiesina wodna): 6,0–7,5

Sk 3

Obraz powierzchni wypełniacza CSK uzyskany za pomocą SEM.
Wskazane wymiary pośrednio obrazują charakterystyczne rozmiary wypukłości i zagłębień.

Do badania siły krycia i zdolności barwienia pigmentów zastosowano następującą recepturę farby:

  • Dyspersja akrylowa: 30%

  • Woda: 69%

  • Dyspergator Flosperse 3000: 0,5%

  • Zagęstnik celulozowy Cellosize 4400: 0,5%

Porównanie zdolności barwienia i siły krycia różnych pigmentów:

Sk 4