lkmipЛакокрасочные материалы и их применениеRussian Coatings Journal0130-9013Paint-Media LLClkmip-182Research ArticleХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИCHEMICAL TECHNOLOGIESАдсорбция олигомеров с различными функциональными группами из растворов в ксилоле на образцах диоксида титана, применяемых в отечественной лакокрасочной промышленностиAdsorption of oligomers with various functional groups from solu-tions in xylene on titanium dioxide samples used in the domestic coatings industryКоничевМ. А.KonichevM. A.

к.х.н.

Candidate of Chem. Sci.

АристовБ. Г.AristovB. G.

к.х.н.

Candidate of Chem. Sci.

СмрчекВ. А.SmrchekV. A.

к.х.н.

Candidate of Chem. Sci.

КиенскаяК. И.KienskayaK. I.

к.х.н.

125047, г. Москва, Миусская площадь, д. 9

Candidate of Chem. Sci.

9 Miusskaya Square, Moscow, 125047

ПереваловВ. П.PerevalovV. P.

д.х.н.

Doctor of Chem. Sci.

9 Miusskaya Square, Moscow, 125047

ООО «Торговый Дом “ИНДЛАК”»РоссияOOO "INDLAK Trading House"Russian FederationРоссийский химико-технологический университет им. Д. И. МенделееваРоссияD. I. Mendeleev Russian University of Chemical TechnologyRussian Federation202301062026092936Copyright © Paint-Media LLC, 20262026Paint-Media LLCPaint-Media LLChttps://www.lkmprim.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.lkmprim.ru/jour/article/view/182

На образцах диоксида титана, применяемых в отечественной лакокрасочной промышленности, исследована адсорбция из растворов в ксилоле специальных добавок, содержащих разные функциональные группы: кислую, основную и четвертичную аммонийную. Рассчитаны площади, занимаемые молекулами добавок в плотном монослое на поверхности TiO2. Показано, что максимальные величины адсорбции наблюдаются в случае добавки, имеющей основной характер, а минимальные — в случае четвертичного амина. Наибольшая величина основной добавки объяснена наличием в образцах TiO2 модификаторов — оксидов амфотерных металлов (Al2O3, SiO2, ZrO2), способных проявлять кислотно-основные свойства. В этом случае одновременно с физической адсорбцией растворенного вещества имеет место хемосорбция за счет сильных кислотных центров Льюиса. Меньшая величина адсорбции кислой добавки указывает как на слабую хемосорбцию за счет более слабых основных центров, так и на ослабление физической адсорбции вследствие вытеснения добавки с поверхности TiO2 молекулами растворителя. В случае четвертичного амина хемосорбция отсутствует и наблюдается только физическая адсорбция, ослабленная конкурирующей адсорбцией растворителя, величина которой практически одинакова для всех образцов TiO2. Наибольшая величина адсорбции основной и кислой добавок наблюдается в случае образцов TiO2, полученных хлоридным способом. По отношению к основной добавке наибольшую активность проявляют образцы TiO2 следующих марок: R-706,R-966, R-280,R-902, BLR-699.

The adsorption of special additives containing different functional groups: acidic, alkaline and quaternary ammonium — from solutions in xylene was studied on samples of titanium dioxide used in the domestic coatings industry. The areas occupied by additive molecules in a dense monolayer on the TiO2 surface are calculated. It is shown that the maximum values of adsorption are observed in the case of an additive having a basic character, and the minimum values in the case of a quaternary amine. The largest value of the main additive is explained by the presence of modifiers in TiO2 samples — oxides of amphoteric metals (Al2O3, SiO2, ZrO2) capable of showing acid-base properties. In this case, simultaneously with the physical adsorption of the solute, chemoadsorption takes place due to strong Lewis acid centers. The smaller value of the acidic additive indicates both weak chemisorption due to weaker main centers, and a weakening of physical adsorption due to the displacement of the additive from the surface of TiO2 by solvent molecules. In the case of quaternary amine, chemisorption is absent and only physical adsorption is observed, weakened by competing solvent adsorption, the value of which is almost the same for all TiO2 samples. The largest amount of adsorption of basic and acidic additives is observed in the case of TiO2 samples obtained by the chloride method. In relation to the main additive, TiO2 samples of the following brands show the greatest activity: R-706, R-966, R-280, R-902, BLR-699.

функциональная группадиоксид титанаадсорбциямонослойкислая добавкаосновная добавкаоксиды алюминиякремнияцирконияалюмосиликатыкислотно-основные свойствакислотные центры Льюиса и Бренстедахемосорбцияfunctional grouptitanium dioxideadsorptionmonolayeracidic additivealkaline additivealuminumsiliconzirconium oxidesaluminosilicatesacid-base propertiesLewis and Brensted acid centerschemisorptionReferencesКоничев М.А., Смрчек В.А., Кутасевич А.В., Колдаева Т.Ю., Киенская К.И., Перевалов В.П. // Лакокрасочные материалы и их применение. 2023. № 4.Коничев М.А., Смрчек В.А., Кутасевич А.В., Колдаева Т.Ю., Киенская К.И., Перевалов В.П. // Лакокрасочные материалы и их применение. 2023. № 4.Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. М.: Мир, 1970. 313 с.Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. М.: Мир, 1970. 313 с.Giles C.H., Nakhwa C.N. // J. Appl. Chem. 1963. Vol. 12. P. 266.Giles C.H., Nakhwa C.N. // J. Appl. Chem. 1963. Vol. 12. P. 266.Стремилова Н.Н., Денисова Л.В., Рогаткин А.А., Косицин Ю.М., Гаврилова Л.А., Рябчикова Н.Ф. Способ поверхностной обработки пигментной двуокиси титана. Заявка 2397837. 01.09.1976. Опубликовано: 23.11.1982.Стремилова Н.Н., Денисова Л.В., Рогаткин А.А., Косицин Ю.М., Гаврилова Л.А., Рябчикова Н.Ф. Способ поверхностной обработки пигментной двуокиси титана. Заявка 2397837. 01.09.1976. Опубликовано: 23.11.1982.Арсеньев П.А. и др. Соединения редкоземельных элементов. Системы с оксидами элементов 1–3-х групп. М.: Наука, 1983.Арсеньев П.А. и др. Соединения редкоземельных элементов. Системы с оксидами элементов 1–3-х групп. М.: Наука, 1983.Круглова М.А. Синтез цирконий-алюминиевой оксидной системы и исследование ее формирования // ЖПХ. 2007. Т. 8, № 9. С. 1425–1431.Круглова М.А. Синтез цирконий-алюминиевой оксидной системы и исследование ее формирования // ЖПХ. 2007. Т. 8, № 9. С. 1425–1431.Бурова М.В. Донорно-акцепторные и каталитические свойства систем на основе оксидов алюминия и циркония: Дисс. … канд. хим. наук. М.: химфак МГУ, 2000 г.Бурова М.В. Донорно-акцепторные и каталитические свойства систем на основе оксидов алюминия и циркония: Дисс. … канд. хим. наук. М.: химфак МГУ, 2000 г.Parry E.P. // J. Catalysts. 1963. Vol. 211, N 2.Parry E.P. // J. Catalysts. 1963. Vol. 211, N 2.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.