Пластизоли и органозоли (поливинилхлоридные лакокрасочные материалы)

Использование поливинилхлорида в качестве пленкообразующего вещества затруднено его плохой растворимостью и низкой адгезионной прочностью к металлическим поверхностям, неудовлетворительной термо-, свето- и морозостойкостью. Однако его положительные качества – хорошая водостойкость, стойкость к действию растворов кислот и щелочей, минеральных масел, негорючесть, дешевизна и доступность обеспечивают его применимость в виде дисперсий в органических пластификаторах и растворителях (органозоли и пластизоли).

Пластизоли – дисперсии поливинилхлорида, пигментов и наполнителей в пластификаторах с добавлением модификаторов и стабилизаторов, а органозоли – это дисперсии поливинилхлорида и наполнителей в растворе пластификаторов в летучих разбавителях и диспергаторов с добавлением модификаторов и стабилизаторов. Для  диспергирования в пластификаторах используют эмульсионный и суспензионный поливинилхлорид с константой Фикентгера 60-80, с кажущейся плотностью 450-650 г/м³ и размером частиц 0,2-1,5 мкм.

Пластификаторы – желатинизирующие (фталаты, их смеси с трикрезилфосфатом) и ограниченно совместимые (адипинаты, себацинаты, 40%-е хлорпарафины, эпоксидированные масла и др.) – пластификаторы не желатинизирующие поливинилхлорид даже при нагревании. Желатинизирующие пластификаторы позволяют снизить вязкость дисперсий и повысить их стабильность при хранении.

Нежелатинизирующие же (эфиры жирных кислот, эфиры высших спиртов С₇-С₁₀ , ненасыщенных дикарбоновых кислот С₄-С₆₄ и др.) снижает вязкость дисперсии, повышает твердость, улучшает механические свойства, стойкость к царапанью, а некоторые из них уменьшают способность к накоплению статического электричества.

Пигменты и наполнители в органодисперсии вводят до 12%, поскольку превышение этого количества резко увеличивает вязкость дисперсии, снижает физико-механические и защитные свойства покрытий.

В качестве модификаторов используют эпоксидные, глифталевые, феноломеламиноформальдегидные и другие смолы в количестве до 10 мас. ч. на 100 мас. ч. Если увеличить их содержание, то снижается прочность покрытий и увеличивается вязкость дисперсии. Модификаторы усиливают адгезионную прочность покрытий к подложкам.

Стабилизаторами в таких композициях являются соли металлов неорганических кислот, оксиды металлов, фенолы и их производные, фосфорорганические соединения и др., повышающие устойчивость покрытий к нагреванию и УФ-воздействию.

Летучие разбавители (бензины, уайт-спирит, спирты, а также их смеси с толуолом и ксилолом) регулируют процесс пленкообразования органозолей

Летучие диспергаторы вводят в органозоли для ускорения набухания поливинилхлорида. Они способствуют слипанию (коалесценции) частиц полимера, агрегативной устойчивости системы. В качестве летучих диспергаторов используют высококипящие кетоны – диизобутилкетон, метилизобутилкетон, циклогексанон, гликолевые и другие эфиры. Чем активнее разбавитель, тем меньше необходимо вводить летучего диспергатора в состав композиции.

Пластизоли из-за высокой вязкости получают в одну стадию перемешиванием компонентов в смесителях горизонтального или вертикального типа. Емкость горизонтальных смесителей  - 0,2-1 м³, они оборудованы двумя Z-образными мешалками и устройством для опрокидывания корпуса на 90° для выгрузки пластизоля.

Емкость вертикальных смесителей 0,2-0,4м³,они оборудованы подъемной планетарной мешалкой.

При получении пигментированных пластизолей пигменты диспергируют в пластификаторах на краскотерочных трехвалковых машинах и затем смешивают с органодисперсией в смесителе.

Органозоли получают в три стадии: получение дисперсии поливинилхлорида в растворе пластификаторов; диспергирование пигментов и наполнителей в пластификаторах; смешение пасты пигментов с дисперсией поливинилхлорида.

Получение органодисперсий полимера в растворе пластификаторов в летучих разбавителях осуществляется в шаровой мельнице 48-72 ч. Пигменты и наполнители в пластификаторах диспергируют на краскотерочных машинах, в шаровых или бисерных мельницах. Органозоли изготавливают смешением органодисперсии с пигментной пастой и типизацией в смесителе.