Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

УДК546.821-31:621.315.61 ЭФФЕКТИВНЫЕ НАПОЛНИТЕЛИ ИЗОЛИРУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ И ПОКРЫТИЙ НА ОРГАНИЧЕСКОЙ ОСНОВЕ Л.Г. Герасимова1, А.И. Николаев1, М.В. Маслова1, В.А. Жабрев2, С.В. Чуппина2 1Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН, Апатиты, Россия 2Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), Санкт-Петербург, Россия Аннотация Интерес корганосиликатным материалам - температуроустойчивым функциональным покрытиям, вакуумноплотным герметикам, высокотемпературным клеям - постоянно растет. Использование для их получения дешевых неорганических природных наполнителей позволяет без ущерба качеству значительно снизить их себестоимость. Клю чевы е слова: наполнители, органосиликаты, защитные покрытия, прочностные и термоустойчивые свойства. ORGANIC PHASE-BASED EFFICIENT FILLERS FOR INSULATING MATERIALS AND COATINGS L.G. Gerasimova1, A.I. N ikolaev1, М .Ѵ. M aslova1, Ѵ.А . Zhabrev2, S.V. Chuppina2 1I. V. Tananaev Institute o f Chemistry and Technology o f Rare Elements and Mineral Raw Materials o f the Kola Science Centre o f the RAS, Apatity, Russia 2St. Petersburg State Technological Institute (Technical University), Saint-Petersburg, Russia Abstract Current interest in organic silicate materials, such as temperature-resistant functional coatings, leak-proof sealing agents and high-temperature glues, is quite justified. When used in manufacture of inexpensive, inorganic natural fillers, they afford to reduce the product cost without detriment for its quality. Keywords: fillers, organic silicates, protective coatings, strength and thermo-resistant properties. Новые практические задачи, которые необходимо решать при создании изделий современной техники, направлены на повышение их теплостойкости, дезактивируемости, противокоррозионных, антиобледенительных и прочностных свойств. К числу материалов, с помощью которых можно решить поставленные задачи, относятся покрытия, герметики и клеи. В состав термоустойчивых защитных покрытий, высокотемпературных клеев и герметиков вводят главным образом неорганические пигменты и наполнители. На основе изучения сложных гетерогенных систем «органическое связующее - силикаты - стекловидные добавки - оксиды сеткообразователи - модификаторы - тугоплавкие оксиды» создаются новые композиции с теплостойкостью до 1100оС [1, 2]. Особый интерес представляют пигменты композиционного состава, содержащие в различном сочетании и количестве соединения титана, железа, хрома, алюминия, кремния, кальция. Свойства таких композиций определяются пигментной составляющей (оксиды титана, железа, хрома), которая окрашивает материалы, придавая им декоративный вид. Для получения ОСК могут быть использованы минеральные и синтетические техногенные отходы, которые пополняют хвостохранилища обогатительных и химических предприятий вредными для окружающей среды техногенными отходами. В данной работе были использованы пигментные наполнители, полученные из хром-алюминиевого катализатора [3], - образец 1, железоокисный пигмент на основе тонкой фракции золоуноса - образец 2, диоксид титана получен термолизом титановой соли (NH 4 ) 2 TiO(SO 4 ) 2 .H 2 O - образец 3 и титаносиликат каркасной структуры (зорит) - образец 4. Размер частиц и показатели удельной поверхности образцов приведены ниже: № образца Цвет Размер частиц, мкм /г2/ 2м £ 1 Светло-зеленый фракция 5-20 7.9 2 Ярко-коричневый 2-50 12.8 3 Белый 0.5-10 39.0 4 То же 5-25 120 Предварительная термообработка пигментов и приготовление модельных органических композиций. Термообработку образцов 1 и 2 проводили в течение 3 ч при 300°C и при 1000°C. Порошки сохраняли дисперсность и цвет. Приготовление модельных композиций осуществляли в шаровой мельнице, куда загружали полиорганосилоксан, силикат, исследуемый пигмент и в случае необходимости растворитель (толуол) и методом механообработки готовили экспериментальные составы в течение 2 сут (табл.). 122