Труды КНЦ вып.3 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 1/2019(10))

Наполнители широко используются в различных областях промышленности — производстве лакокрасочных и строительных материалов, пластмасс, резины, бумаги и т. д. Производство таких материалов относится к разряду малотоннажных, а специфические свойства гарантируют высокое качество продукции, выпускаемой с их участием. В частности, при изготовлении материалов с герметизирующими и защитными свойствами в их состав вводятся различные наполнительные добавки, каждая из которых выполняет определенную роль, что в совокупности значительно повышает их качество при эксплуатации материалов в экстремальных условиях, в том числе и в условиях Арктической зоны. Наиболее распространенными наполнителями, которые используются в технологии получения покрывных, клеевых и герметизирующих составов, являются диоксид титана и кремнезем [1]. Как правило, они вводятся в виде индивидуальных добавок. Получение таких добавок-наполнителей осуществляется по достаточно сложным и затратным технологическим схемам [2], что повышает их стоимость. С другой стороны, отсутствие специальных марок наполнителей со свойствами, придающими изделиям функциональный характер, не позволяет обеспечить их высокое качество. На наш взгляд, большой интерес представляют не индивидуальные соединения, а композиции, содержащие оксиды титана и кремния, полученные при их совместном осаждении. При использовании таких композиций за счет синергетического эффекта совместное действие полезных факторов существенно превосходит простую сумму действий каждого из них. Решающую роль в повышении функциональных свойств защитных и герметизирующих материалов играют структура наполнителя, дисперсность и пористость его частиц, определяющие степень его связи с органическим связующим (масленое число), содержание водорастворимых соединений и др. [3]. В статье приведены результаты исследований получения композиционного титаносиликатного наполнителя, изучения физико-химических и технических свойств. Объекты и методики исследования При выполнении работы использовали реальное титановое сырьё — минеральный концентрат сфена (титанит), который выделяется при комплексной переработке апатитонефелиновых руд Хибинского месторождения [4]. Титанит — титаносиликат кальция (CaTiSiO 5 ) — содержит, мас. %: 31,5 TiO 2 , 28,9 CaO, 29,0 SiO 2 , а также примесные минералы — эгирин и полевые шпаты до 3 мас. %. Методика приготовления из него композиционного осадка заключается в следующем. Титанит измельчали в шаровой мельнице, после чего отсеивали на сите фракцию менее 40 мкм. Навеску измельченного титанита загружали в нагретую до 90 о С соляную кислоту концентрации 30 % НС! до соотношения Т : Т ж = 1 : 3, выдерживали при перемешивании в режиме кипения (102-104 °С) в течение 10 ч [5]. В указанных условиях наблюдается формирование композиционного титаносиликатного осадка (ТСО). Осадок отделяли и промывали водой от маточного раствора. ТСО сушили в течение 24 ч на воздухе, после чего прокаливали при 850 °С в муфельной печи и измельчали прокаленный продукт с помощью лабораторной вибрационной мельницы типа КМ-1. Для изучения фазового состава полученных продуктов использовали дифрактометр Shimadzu XRD-6000, растровый электронный микроскоп LEO 420 фирмы ZEISS. Также использовали методы ИК-спектрометрии — 146