Extrusion Russian Edition 6-2019

35 СЫРЬЕ И МАТЕРИАЛЫ ЭКСТРУЗИЯ 6/2019 долговечность полимерных изделий, эксплуатируемых вне помещений, яв- ляется ультрафиолетовое излучение. В этом аспекте диоксид титана влияет на систему по трем направлениям. Во-первых, видимый свет рассеивает- ся частицами диоксида титана, тем са- мым снижая количество поглощенного света полимером, добавками и другими примесями. Это делает изделие более ярким. Во-вторых, TiO 2 адсорбирует УФ-излучение, ограничивая его проник- новение тонким поверхностным слоем (эффект экранирования). В-третьих, TiO 2 может способствовать фотоката- литическому разрушению полимера. Рутильная модификация TiO 2 здесь предпочтительнее, поскольку она об- ладает большим коэффициентом пре- ломления по сравнению с анатазной формой, обеспечивая на 20-40% лучшее светорассеивание. Кроме того, спектр поглощения УФ-излучения рутилом смещен в область большей длины вол- ны по сравнению с анатазной модифи- кацией, что позволяет ему поглощать большее количество УФ-излучения, тем самым оберегая полимер от разрушения под воздействием УФ-излучений. Наряду с эффектом экранирования УФ-излучения TiO 2 также проявля- ет фотокаталитическую активность, ведущую к деструкции полимера. Следствием поглощения УФ-фотона частицей диоксида титана является воз- никновение электрона и положительно заряженной электронной дыры. В по- давляющем большинстве случаев сво- бодный электрон и электронная дыра рекомбинируют, высвобождая свою энергию в виде тепла. Однако реакция электронной дыры и свободного элек- трона с адсорбированными на поверх- ности частицы диоксида титана водой и кислородом приводит к образованию первичных радикалов ·ОН и ·ООН, которые являются очень активными частицами и, взаимодействуя с поли- мером, вызывают его разрушение, что приводит к деструкции поверхности. Вначале это проявляется в снижении блеска покрытия из-за увеличения ше- роховатости поверхности, поскольку полимер разрушается. Затем, по мере дальнейшей деструкции, происходит меление, то есть верхний слой поли- мера разрушается настолько сильно, что пигмент и наполнитель могут быть удалены с поверхности. Устойчивость к мелению и пожелтению По устойчивости диоксида титана рутильной модификации к мелению его можно условно разделить на марки с очень высокой, высокой и умеренно высокой устойчивостью. Почти все про- изводители диоксида титана поставляют марки как допускающие меление, так и препятствующие его появлению. Эти марки отличаются между собой типом поверхностной обработки частиц TiO 2 , а также наличием атомов некоторых пере- ходных металлов (Al, Zn) в кристалли- ческой решетке TiO 2 . При выборе производителя и марки диоксида титана должны учитываться все эти показатели. При создании но- вой продукции кроме основных каче- ственных показателей TiO 2 (белизна, желтизна, укрывистость, разбеливаю- щая способность, диспергируемость, маслоемкость и т.д.), которые могут незначительно колебаться от партии к партии, особенно для сульфатных марок, обязательно нужно проводить дополнительный входной контроль по параметрам устойчивости к мелению и пожелтению. В ассортименте белых концентратов компании «БАРС-2» имеются концен- траты как с супервысокой устойчиво- стью к мелению для наружного приме- нения, так и с умеренно высокой — для изделий, эксплуатирующихся внутри помещений (табл. 3). На рис. 5 представлена диаграмма динамики снижения блеска отливок на основе ПП с 15-процентным вводом со- ответствующего концентрата, при этом в рецептурах концентратов отсутствуют светостабилизаторы. Белые концентраты с очень высокой устойчивостью к мелению, такие как Марка концентрата Устойчивость к мелению Применение ПФ1015/09-ЛП Очень высокая Особенно долговечные изделия наружного применения ПФ1007/17ЛП ПФ1007/16-ЛП Высокая Универсальные марки белых концентратов, рекомендованные как для внутреннего, так и для наружного применения, в том числе для изделий с высокими требованиями к атмосферостойкости ПФ1010/99-ЛП Умеренно высокая Изделия для эксплуатации внутри помещений ПФ1007/30-ЛП ПФ1007/27-ЛП Таблица 3. Устойчивость к мелению некоторых концентратов БАСКО™ 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Время облучения, час Блеск, %, 60° ПФ1015/09dЛП ПФ1007/17dЛП ПФ1010/99dЛП ПФ1007/27dЛП ПФ1007/30dЛП 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Рисунок 5. Динамика снижения блеска тестовых отливок при испытаниях на ксенотесте