8.4.3. Оптические свойства

В белых красках укрывистость и белизна обеспечивается их высокой светорассеивающей способностью (в цветных красках более важной характеристикой является поглощение света). По своему назначению диоксид титана является главным источником рассеяния света. Для большей наглядности удобно рассмотреть три отдельных явления: поверхностное отражение, рефракцию и дифракцию, которые являются составными частями явления «светорассеяние».

8.4.3.1. Дифракция

Волновая теория света позволяет объяснить различные явления, приводящие к повышению рассеяния. В соответствии с механизмом светорассеяния, рассеивающая способность увеличивается при уменьшении размера частиц до оптимального значения, которое равно приблизительно половине длины волны света.

\ Частица оптимального размера может отразить света приблизительно в 4 раза больше, чем на нее падает, так как ее рассеивающая поверхность в 4 раза больше геометрической.

\В случае диоксида титана для достижения максимальной рассеивающей способности агломераты частиц ТЮг должны быть разрушены. Это затрудняет повышение укрывистости красок с Ti02, которые находят широкое применение. С точки зрения оптических требований размер частиц для оптимального светорассеяния можно рассчитать; при этом надо учитывать зависимость оптических характеристик от длины волны. Практические результаты также зависят от распределения частиц по размерам и форме. В красках, содержащих наполнители, частицы титанового пигмента заполняют пустоты между более крупными частицами наполнителя, поэтому в данном случае достигается такой же эффект, как при более высокой ОКП диоксида титана. Однако ТЮг не может заполнить пустоты в композициях с наполнителями, если ее количество превосходит собственную КОКП. По этой причине важнейшим требованием, предъявляемым к пигментам для высоконаполненных рецептур, является максимально высокая маслоемкость. Адсорбционные слои на частицах пигмента обеспечивают сохранение промежутков между ними, что необходимо для проявления оптической эффективности при плотной упаковке.

В противоположность сказанному, частицы более мелких размеров могут быть использованы для заполнения пустот между частицами ТЮ2 с целью повышения ее эффективности. Два подхода к составлению рецептуры в конечном итоге приводят к получению покрытий с различными свойствами, что позволяет использовать различные варианты при составлении конкретных рецептур.

Пористость пленки является функцией упаковки и маслоемкости всей пигментной части, в то время как свойства, определяемые поверхностью покрытия, зависят от маслоемкости основного пигмента.

8.4.3.2. Рефракция

Свет может преломляться частицами и, вследствие этого, рассеиваться. Направление рассеяния зависит от коэффициента рефракции. Чем меньше радиус частиц пигмента, тем больше общая поверхность, доступная для взаимодействия со светом. Рассеяние за счет рефракции увеличивается до критической точки, при которой длина волны падающего света соизмерима с размером частиц и луч света проходит через раствор без преломления.


⇐ вернуться назад| |читать дальше ⇒