Д. А. ТАРАСОВ, заместитель генерального директора группы "Байкальские минералы", кандидат химических наук И. Д. КУЛЕШОВА, заведующая лабораторией ОАО "НПФ Спектр Лакокраска"

Для нашей страны проблема расширения базы минерального сырья по-прежнему одной из главных. В составе отечественной лакокрасочной продукции до сих пор весьма велика доля импортных ингредиентов, что делает производство крайне чувствительным к конъюнктурным и валютным колебаниям зарубежных рынков. Да и потребительские свойства российского сырья пока оставляют желать лучшего.

Одним из важнейших компонентов лакокрасочных материалов являются минеральные наполнители. Содержание их в готовой продукции сейчас может составлять 50 - 70%. Количество же пигментов, наоборот, снижается. И когда в индустриально развитых странах начали активно производить многочисленные тонкодисперсные вещества, принципиально изменившие подход к рецептурам, в России для наполнения лакокрасочных материалов продолжали применять дешевый наполнитель - мел.

Современная мировая лакокрасочная промышленность использует широкий ассортимент тонкодисперсных минералов, позволяющих не только достичь требуемых физико-механических, защитных, декоративных и других свойств покрытий, но и контролировать уровень их себестоимости. Кстати, не случайно за рубежом теперь вместо термина "filler" (наполнитель) широко применяют понятие "pigment-extender" (буквально - усилитель, расширитель свойств пигмента). А ведь в нашей стране много месторождений минералов, которые могут использоваться в качестве таких "пигментов-усилителей". Но разрабатываются лишь некоторые из них.

Наиболее перспективен Восточно-Сибирский регион (Иркутская область и Бурятия). Правда, он удален от потенциальных потребителей, однако месторождения, расположенные тут, вблизи Транссибирской магистрали, конкурентоспособны, поскольку качество здешних руд позволяет обходиться без флотации (обогащения и разделения полезных ископаемых) и дополнительной переработки. Плюс к этому - относительно дешевые источники местной электроэнергии.

В Северо-Западном районе (Карелия и Кольский полуостров) находятся месторождения Ковдорское (флогопит) и Чупинское (мусковит), а также талькомагнезита с

стр. 48

Месторождения белых пигментов-расширителей в России.

различным содержанием железа и других примесей. Чтобы довести их до товарного вида, необходима флотация. Однако эти места хотя географически и расположены близко к потенциальным отечественным и зарубежным потребителям, тем не менее удалены от железной дороги на 100 - 150 км.

В числе перспективных остается и Уральский пояс залегания минералов (Челябинская и Свердловская область, Республика Коми*). Здесь хорошо развита транспортная инфраструктура, есть много предприятий, на которых можно перерабатывать сырье. К сожалению, в настоящее время залегающие тут руды крайне истощены, поэтому для их промышленного использования также требуется флотация.

Ученые и специалисты не сбрасывают со счетов возможности широкого освоения и Южно-Сибирской полосы залегания минералов (Кемеровская область, Хакасия, Алтай и Красноярский край). Но географически она удалена от потенциальных рынков сбыта, располагает плохо развитой транспортной инфраструктурой. Кроме того, здесь требуется организовать технологический процесс высушивания и очистки минерального сырья от кварцевых примесей тальктремолитовых руд.

Важное условие успешного развития собственной сырьевой базы лакокрасочной промышленности - современное оборудование, правильная его эксплуатация. Широко используемые для измельчения минералов роликовые, валковые, шаровые, роторные мельницы, оставшиеся с советских времен, хотя и обладают высокой производительностью, тем не менее не обеспечивают необходимый гранулометрический состав сырья. Надо, как и на современных зарубежных предприятиях, применять струйно-роторные мельницы, в которых для измельчения минералов применяется сжатый воздух, подающийся под большим давлением, что позволяет получать конечный продукт с высокой однородностью и стабильным качеством.

Ныне мировое производство и потребление лакокрасочных материалов оценивается в 25 млн. т, в том числе Россия потребляет примерно 900 тыс. т. Возможность же увеличения мощностей отечественной лакокрасочной промышленности лежит, по нашему мнению, прежде всего в сфере производства наполнителей: они оказывают значительное влияние на свойства красок и существенно дешевле остальных компонентов, что позволяет поднять качество конечного продукта самым эффективным способом.

Одним из наиболее широко используемых наполнителей является тальк, обладающий способностью одновременно влиять на декоративные, физико-механические, технологические и эксплуатационные свойства покрытий. Его кристаллическую решетку образует слой оксида магния, обрамленный двумя слоями неполярных тетраэдров кварца и атомами кислоро-

* См.: В. А. Черешнев. Наука - важнейший фактор развития Урала. - Наука в России, 2003, N 5 (прим. ред.).

стр. 49

Тальк-стеатит.

Тальк-тремолит.

стр. 50

Ранжирование месторождений по эффективности использования талька в алкидных эмалях.

да. Внешняя поверхность частиц этого материала, имеющих чешуйчатую форму, не содержит гидроксильных групп и активных ионов, благодаря чему тальк отличается высокой химической стойкостью и гидрофобностью. Сами же трехслойные кристаллы, обладая прочной внутренней связью, слабо сцеплены между собой, что определяет такие физико-механические свойства наполнителя, как мягкость, "скользкость", отсутствие упругости, предрасположенность к легкому дроблению.

Тальк незаменим в производстве двух наиболее многотоннажных лакокрасочных материалов - алкидных и водно-дисперсионных. Добавление этого наполнителя регулирует вязкость материалов, уменьшает потеки краски, ее расслоение и оседание, увеличивает атмосферную и коррозионную стойкость покрытий, позволяет придавать им различные декоративные свойства - от глянцевых до матовых.

Мономинеральные образования талька встречаются на планете довольно редко. Чаще его находят в виде чешуйчатого плотного минерала - стеатита - с пластинчатыми частицами, характеризующегося химической инертностью и гидрофобностью. В нашей стране есть только одно месторождение этого минерала - Онотское, расположенное в предгорьях Восточных Саян (Иркутская область).

Нередкими спутниками талька являются хлориты, серпентиниты и тремолиты. В России есть два месторождения талька-тремолита*, называемого еще "волокнистым" или "игольчатым", - Алгуйское и Киргитейское. Правда, надо помнить: соединение талька с тремолитом улучшает механические качества полимерных покрытий, однако ухудшает их защитные и декоративные свойства.

Но наиболее распространены в тальковых рудах примеси карбонатных пород - магнезиты, доломиты, кальциты (Средний и Южный Урал). Эффективность таких наполнителей в основном зависит не от минеральных свойств сырья, а от правильной флотации.

Чтобы оценить влияние исходного сырья на качество готовых лакокрасочных материалов, нами проведены испытания наполнителей, произведенных из руд разных месторождений. Изучали реологические** характеристики, кинетику диспергирования (измельчения), образование потеков, блеск и яркость покрытий, устойчивость к воздействию ультрафиолетового излучения и воды. Оказалось, лучшие технические свойства у красок, наполненных тальком-стеатитом Онотского месторождения. В целом же проведенные исследования позволили сделать вывод: все марки наполнителей производства компании "Байкальские минералы", в особенности ультрадисперсный "Талькон ММ-10", могут успешно применяться в алкидных эмалях и материалах, разработанных на основе других пленкообразователей, в том числе водоразбавляемых. Они не только не уступают по качеству импортным аналогам, но и существенно превосходят их по ряду технических показателей.

"Лакокрасочные материалы и их применение", 2004, N 9

* Минерал из группы амфиболов с твердостью 6 по шкале Мооса (прим. ред.).

** Реология изучает течение и деформацию реальных сплошных сред, обладающих вязкостью, пластичностью, упругостью (прим. ред.).

Постоянный адрес данной публикации: