Силикатный пигмент

 

О П И C А Н И Е п1 5523I2

ИЗОБРЕТЕНИЯ говз Советских т"оциапнстнческих

Респфоии ь

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.09.74 (21) 2060336/ЗЗ (51) М. Кл.2 С ОЗС 3/22 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный н мотет

Совета Министров СССР по илам изобретеннк и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.03.77. Бюллетснь ¹ 12

Дата опубликования описания 03.05.77 (53) УДК 666.113(088.8) (72) Авторы изобретения

К. Т, Бондарев, К. И. Чепижный, А. С. Быстриков, Е. В. Мурмилов и С. И. Рудь (71) Заявитель

Государственный научно-исследовательский институт стекла (54) СИДИКАТНЬ!Й ПИГМЕНТ

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано в стекольной и керамической промышленности прп получении кобальтсодержащего силикатного пигмента, предназначенного для промышленного и гражданского строительства. Пигмент имеет синий цвет различных оттенков и может применяться в виде порошков, крошки, пластин и плит, а так же в качестве наполнптеля различны.; прозрачных связующих (глазурей, клеев, смол и т. д.) или самостоятельно, как декоративный материал. Окраска силикатного пигмента обусловлена окисью кобальта.

Известна стеклокерамика, которая окрашивается с применением состава, содержащего

Fe, Со, % или пх окислов, при нагревании до

900 — 1175 С в течение 1 — 4 час.

Однако в результате применения это го состава получаются материалы неярких пастельных тонов с невысокими декоративными качествами. Объясняется это тем, что в результате кристаллизации стекла не происходит образования какого-либо определенного кристаллического соединения, обладающего способностью изоморфно включать в свою кристаллическую структуру красящие окислы, которые могли бы сообщать материалу устойчивую интенсивную окраску. Поэтому при кристаллизации происходит выпадение неокрашенных

;раз, а окраска обусловлена цветом оставшегося стекла.

Оставшееся кооальтсодержащее стекло не может обеспечить удовлетворительную окраску материала, так как оно обладает широкой полосой поглощения (430 — 710 ммк), распространяющейся почти на весь видимый спектр (до 80%).

10 Наиболее близкий к изобретению состав для получения кобальтсодержащего декоративного материала предусматривает применение специальных нуклеаторов, образующих кристаллы типа ильмента, добавляется 0,08 — 0,5

15 Сг20 и по крайней мере один пз окислов группы переходных элементов (в том числе и

СоО).

Термообработка проводится при температуре 800 †11 С.

20 Недостаток этого состава заключается в том, что полученные кристаллы типа пльмента не дают возможности получить на их основе кристаллы, имеющие интенсивную синюю окраску.

25 Целью изобретения является получение устойчивого по цвету и имеющего синюю окраску различных оттенков силикатного пигмента.

Это достигается тем, что силикатный пиг30 мент, включающий SiO>, СаО, MgO, А1еОз, 552312

iUa>O и СоО содержит указанные компоненты в следующем соотношении, вес. 7О:

Ь10в 39 — 46

СаО 36 — 43

i 1gu 1,2 — 1/

А4Оа 0,05 — 1

iV агО 0,1 — 2

СоО 0,1 — 22

Шихту спекают или варят при температуре

1100 — 1 о00"С с последующей выдержкой полученного материала при температуре 1000—

1200 (; в течение 0,5 — 5 час.

В другом случае полученный после варки или спекания материал может быть резко охлажден со скоростью 10 — 20 град/мин до комнатной температуры, после чего его нагревают до температуры 1000 — 1200"С.

В результате получают силикатный пигмент, имеющии устойчивую синюю окраску различных оттенков. Возможность получения такой окраски обусловлена еще на первой стадии способа, а HivleHHo при приготовлении шихты, когда входящие в состав шихты компоненты смешивают при определенных соотношениях: окись магния: окись кобальта: окись кремния=2: 1: 2.

Такое соотношение обеспечивает в дальнейшем условия для эквимолярного замещения окисью кобальта окиси магния, что приводит к образованию кобальтсодержащего окерманита Ca (Mg, Co)Si O>, придающего материалу устойчивую интенсивную окраску. Эта окраска обусловлена тем, что по сравнению с кобальтсодержащим стеклом, кобальтсодержащий окерманит имеет гораздо более узкую полосу поглощения в видимой части спектра (470 — 670) .

Окраска полученного силикатного пигмента устойчива, что объясняется стабильностью полученного соединения (кобальтсодержащего окерм анита) .

Кроме того, окраска материала обладает температурной устойчивостью в широком температурном интервале. Пигмент можно многократно переплавлять, формовать заново, придавать ему новую внешнюю форму. При этом после термообработки окраска каждый раз восстанавливается до первоначальной. Изменяя условия кристаллизации расплава окерманита, можно получить различную кристаллическую структуру и текстуру декоративного м атер иал а.

Полученный силикатный пигмент является универсальным, так как может быть использован не только в виде окрашенното порошкапигмента, но и как цветной наполнитель в виде крошки, гранул, сфер, брекчии и т. д.

Большим преимуществом синего силикатного пигмента является то, что его получают из дешевого и доступного сырья: известняка, доломита и кварцевого песка с добавлением соединений кобальта и отходов стекольного производства.

Сочетание доступности, универсальности и высоких декоративных качеств силикатного пигмента делает его перспективным декоративным материалом и обуславливает большой спрос на него.

В таблице приведены конкретные примеры

5 выполнения изобретения.

Составы стекол, вес.

Окислы

44

37

16

1,9

0,1

36

ЯО

СаО

NgO

А1дОЗ

iVa,О

СаО

43

38

0,2

0,8

46

36

1,5

0,7

1,3

14,5

39,5

42,5

16,5

0,05

42

39

0,9

0,1

0,5

0,5

0,45

В шихту, содержащую исходные компоненты — известняк, доломит, кварцевый песок, окись кобальта, добавляли стекло (для введения Л1 0а и iUaqO).

25 Полученную шихту (состав 1) мололи в шаровой мельнице и нагревали в шамотных тиглях до температуры 1470 С. Затем расплав формовали в виде плиток 7 7 см толщиной

5 мм, температуру снижали до 1150 С и выдер3) живали при этой температуре 2 час, и охлаждали. Получали готовый стеклокристаллический силикатный пигмент в виде плиток синего цвета.

Ф ор мула изобретения

Силикатный пигмент, включающий SiOq, СаО, МдО, AI,O,, Na O и СоО отличаюшийся тем, что, с целью получения устойчи65 вой к внешним воздействиям синей окраски, 35 Во втором случае (состав 2) шихту тщательно смешивали в шаровой мельнице и варили в шамотных тиглях до температуры 1450 С. Расплав выливали в воду для образования гранулята.

40 Полученный промежуточный аморфный продукт выдерживали при температуре 1100 С в течение 1,5 час. После охлаждения получали готовый силикатный пигмент в виде гранул синей окраски с матовой поверхностью.

В третьем случае (состав 5) шихту тщательно смешивали в шаровой мельнице и обжигали в шамотных тиглях в атмосфере воздуха при температуре 1400 C. Для резкого охлаж50 дения расплав выливали в воду. Полученный промежуточный продукт в виде гранул темно го цвета, .не имеющий на этой стадии кристаллической структуры, выдерживали при температуре 1050 С в течение часа. После ох55 лаждения и помола получали интенсивно синий порошок силикатного пигмента кобальтокерманитового состава.

552312

Составитель Л, Маложон

Техред А. Овчинникова

Редактор Пилипенко

Корректор Н. Аук

Заказ 768/14 Изд. № 342 Тираж 589 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по .делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская паб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 он содержит указанные компоненты в следующем соотношении, вес. %:

310з 39 — 46

СаО 36 — 43

MgO

А1зОз

ХазО

СоО

1,2 — 17

0,05 — 1

0,1 — 2

0,1 — 22