Тематичний архів статей

Пігменти, Основні Види І Застосування


Пігменти є однією із складових частин фарб і емалей. Від типу пігменту залежать колір лакофарбного покриття, його покриваність, а також стійкість до дії атмосферних чинників, хімічних реагентів і високих температур. Пігменти володіють певним кольором, так як вони здатні вибірково відображати промені денного світла. Коли на пігмент падає світловий промінь, то частина променистої енергії поглинається, а інша відбивається, забарвлюючи пігмент в колір відбитих променів. На малюнку зображено хід світлових променів, що падають на поверхню, забарвлену фарбою, що складається з єднального і суміші різних пігментів. Частина променів денного світла, потрапляючи на поверхню фарби, проходить через прозоре для них сполучна, не забарвлюючи плівку. Інша частина променів відбивається від фарби, і це створює ефект дзеркальної, блискучої поверхні (відблиск). Частина променів повністю поглащаются пігментом, і ця точка здається темною. Промені поглинаються вибірково: одна частина променів, складових спектр денного світла, поглинається, а дНапрімер, якщо пігмент поглинає фіолетові, сині, зелені, жовті промені і відображає червоні, лаючи відбивається від поверхні пігменту і забарвлює поверхню. То і поверхня сприймається як забарвлена в червоний колір.

Пігмент, що відображає майже весь падаючий на нього світло, здається білим, а пігмент, що поглинає падаючі на нього світлові промені - чорним. Основними кольорами слід вважати три - червоний, синій і жовтий. Змішуючи їх між собою, можна отримати фіолетовий, помаранчевий, зелений. У малярській техніці такий спосіб накладення фарби на фарбу носить назву "лесировка". Слід мати на увазі, що, змішуючи пігменти між собою, ми отримаємо рівномірно офарблюють фарбою, тільки тоді, коли показники щільності пігментів близькі.

Кольорові фарби - хроматичні; поєднання чорного і білого - ахроматичні кольори. Хімічний склад пігменту обуславліваєт його головні властивості: термостійкість, корозійну і хімічну стійкість, колір. Зміст водорозчинних солей в пігментах має бути мінімальним, тому що під дією води (дощ, занурення в морську або річкову воду) вони вимиваються, плівка стає пористою і руйнується.

Дисперсність пігменту характеризується розмірами його часток, які не повинні перевищувати товщину плівки барвистого покриття, інакше поверхня буде нерівною, шорсткою. Найкраща покриваність досягається при використанні часток пігменту 0,2-10 мкм. Пігменти, як правило, відрізняються високою тонкістю помелу і просіваються крізь сито 10000 отв./Кв.см. Для визначення дисперсності пігментів використовують методи ситового, мікроскопічного та седіментометріческого аналізів.

Маслоємність - це здатність часток пігменту утримувати на своїй поверхні певну кількість масла. Виражається вона в грамах на 100 грам пігменту і коливається зазвичай від 40 до 100. Посколку вартість сполучного масла (оліфи) зазвичай вище, ніж пігменту, економічніші пігменти з малою маслоемкость. Крім того, чим менше сполучного потрібно для отримання фарби малярної консистенції, тим більше довговічним буде покриття (див. особливості твердіння оліфи). Для визначення маслоемкость до пігмента додають по краплях масло, перемішуючи при цьому суміш скляною паличкою до тих пір, поки вся маса не перетвориться на грудку.

Покриваністю називають здатність фарби (або пігменту, затертого на оліфі) при рівномірному нанесенні на одноколірну поверхню робити невидимим колір останньої. Укривістость виражається в грамах фарби (пігменту), необхідної для того, щоб зробити невидимим колір закрашиваемой поверхні площею 1 квадратний метр. Укривістость пігментів вважають гарною, якщо вона становить 20-60 гр./кв.метр. Наприклад, у залізного сурику вона 35 гр./кв.метр, у охри - 180 гр./кв.метр. Укривістость в основному залежить від форми і розміру часток, кольору пігменту. У ряді випадків фірми вказують витрату фарби (покриваність) в метрах квадратних з одного кілограма (літра) фарби.

Крім того, важливе значення мають такі властивості пігменту, як щільність, яка коливається від 0,5 гр./куб.см. (Сажа), до 9,55 г/куб.см. (Свинцевий сурик); інтенсивність кольору, фарбувальна здатність, зауключающаяся у здатності пігменту передавати свій колірний тон суміші з білим пігментом; светоустойчивость; нешкідливість для здоров'я працюючих; лугостійкість ( Фасадна фарба ); Корозійна стійкість і т.д.

Колір - властивість тіл викликати певне зорове відчуття у відповідності зі спектральним складом та інтенсивністю відбиваного або випускається ними видимого випромінювання. Основні якості кольору - колірний тон, насиченість і світлість. Колір лакофарбних матеріалів залежить в основному від кольору пігментів, наповнювачів і сполучних. Колір визначає візуальним і інструментальним методами (ГОСТ 16873-78).

Блиск - здатність поверхні направлено відображати світловий потік. Блиск лакофарбових покриттів встановлюють фотоелектричним методом. Суть методу полягає у вимірюванні величини фотоструму, збуджуваного в фотоприймачі під дією пучка світла, відбитого від поверхні випробовуваного покриття.

Світлостійкість - властивість матеріалу зберігати свій колір під дією світлових променів. У процесі експлуатації лакофарбові матеріали змінюють свій колір під дією ультрафіолетових променів природного світла і джерел штучного освітлення, випромінюючих ультрафіолетові промені. Лакофарбові матеріали заводського виготовлення - готові лакофарбні матеріали, а також пігменти, що пов'язують і інші матеріали, складові фарбувальну плівку, повинні бути світлостійким. Це особливо важливо для зовнішніх лакофарбних покриттів фасадів і покрівель будівель (наприклад Емаль КО-168 ), Відкритих металевих конструкцій. У лакофарбових матеріалів і неорганічних пігментів визначають умовну світлостійкість (ГОСТ 21903-76).

Атмосферостійкість - властивість лакофарбного покриття чинити опір руйнівній дії сонячних променів, дощу, морозу, снігу, вітру, і інших атмосферних факторів (наприклад, газів і пилу, що забруднюють нижні шари атмосфери). Для визначення атмосферостійкості (ГОСТ 6992-68) зразки з лакофарбовим покриттям витримують в атмосферних умовах з подальшою кількісною оцінкою стійкості покриття по зміні декоративних і захисних властивостей. Випробування проводять на атмосферних майданчиках, розташованих на відкритому повітрі на даху будівлі або на землі.

Види пігментів.

Найбільшого поширення набули неорганічні пігменти, вони діляться на природні та штучні. Природних порівняно небагато, видобуваються вони з надр землі і в своєму природному вигляді готові до вживання. Вони поступаються штучним по яскравості і насиченості кольору, але дешеві, нешкідливі і дуже стійкі до атмосферних впливів.

Природні мінеральні пігменти.

Мел - порошок білого кольору. Складається в основному з вуглекислого кальцію (CaCO3). Застосовується у водних фарбах і шпатлевках.

Мумія - червоний, з коричневим відтінком пігмент. Являє собою алюмосилікат, забарвлений оксидами заліза. Застосовується з усіма видами зв'язуючих.

Сурик залізний - коричнево-червоного кольору, являє собою розмолоту в дрібний порошок залізну руду і в основній масі складається з оксиду заліза (78 - 85%). Відрізняється світло - і атмосферотойкостью.

Охра - жовтий пігмент, що складається з глин, забарвлених 10-25% розчином Fe2O3. Дешевий і стійкий пігмент.

Умбра - коричневий, із зеленим відтінком пігмент, містить до 50% оксиду заліза і MnO.

Сієна - темножелтий, за складом алюмосилікат з вмістом 45-70% оксиду заліза. Сієна палена має каштановий колір.

Кіновар - сірчиста ртуть. Зустрічається у вигляді мінералу червоного кольору.

Боксит (від білого до червоного кольору) складається в основному з гідроксиду алюмінію. Відрізняється високою атмосферостійкістю, світлостійкістю і покриваністю.

Пиролюзит (від чорного до сіро-сталевого кольору) складається з перекису марганцю. Застосовується для виробництва водних фарбувальних складів.

Графіт - темно-сірий мінерал, що складається з вуглецю. Використовується для покриття орячіх металевих поверхонь.

Штучні мінеральні пігменти. Білі пігменти.

Білила цинкові - за складом являють собою оксид цинку з невеликою кількістю домішок. Ці білила застосовуються як для внутрішніх, так і для зовнішніх робіт. Вони мають гарну світло - і атмосферостійкістю. Укривістость - не більше 100-110 г/кв.м., Коеффеціент відображення - 99,7%.

Білила літопон - тонкий порошок - продукт осадження з розчину суміші ZnSO4 і BaSO4. Для отримання атмосферостійких покриттів не придатний, так як не має атмосферостійкістю (жовтіє на світлі). Укривістость літопона не більше 110г/кв.см., Коеффеціент відображення - 97,8%. Для підвищення світлостійкості літопона при його виготовленні додають до розчину сірчанокислого цинку 0,01-0,015% (від маси ZnSO4) сірчанокислого кобальту. При зберіганні у темряві сіріє.

Білила титанові - порошок двоокису титану. Двоокис титану за своєю покриваності перевершує всі інші білі пігменти. Вона нейтральна і може бути введена в усі плівкоутворювальні. Укривістость складає - 50-70г/кв.м. Коеффеціент відображення - 98,9%.

Білила свинцеві - вуглекислий свинець, атмосферостійкий, хімічно шкідливий, тому застосовується для зовнішньої обробки.

Жовті пігменти.

З жовтих пігментів найбільше технічне значення мають крони, що володіють високими захисними (антикорозійними) властивостями. Крім того, крони покращують пластичні властивості малярних складів, сприяють рівномірному розподілу фарби по поверхні, що фарбується.

Крон свинцевий представляє собою хромат свинцю (жовтого кольору), а більш світлий колір - суміш хромату свинцю з різною кількістю сульфату свинцю. Укривістость кронов коливається в межах від 40г/кв.м. (Для жовтого крона) до 190 г/кв.м (для лимонного). Щільність жовтого крона - 6, 12 г/куб.см.

Крон цинковий - порошок світложовтого кольору. Чим більше у складі крона Ca2O3 і К2О, тим яскравіше його колір, чим більше ZnO, тим він білішими. Укривістость крона в перерахунку на сухий пігмент не більше 120-170 г/кв.м/в залежності від марки /. Щільність - 3,46 г/куб.см.

Крон стронцієвий - лимонно-жовтий порошок, має гарну світлостійкість, яка перевершує світлостійкість свинцевих та цинкових кронов.

Червоні пігменти.

Сурик свинцевий - це штучно одержуваний помаранчевий або червоний порошок, отруйний. За складом являє собою свинцеву сіль ортосвінцовой кислоти. Володіє високою корозійною стійкістю. Використовується в мастиках - ущільнювачах водопровідних труб.

Марс червоний - барвником в ньому є оксид заліза. Укривістость в ньому становить 10-20 г/кв.м., Щільність - 4 - 4,5 г,/куб.см.

Сурик залізний - штучний пігмент, одержуваний помелом колчеданних недогарків, відрізняється високою корозійною стійкістю.

Сині пігменти.

Лазур малярська - штучний пігмент, який має вигляд темно-синього порошку, Вона стійка до дії слабких кислот, але не стійка до дії лугів. Тому її не використовують у фарбах, призначених для нанесення по штукатурці, і в слабколужних фарбах (латексних). Вона являє собою складний ціанід заліза та лужного металу.

Кобальт синій - містить солі кобальту і алюмінію, виходить шляхом прожарювання при температурі = 1350 градусів за Цельсієм. Светостоек, стійкий до дії лугів і кислот. Прискорює сушіння масляних фарб. Здатний витримувати високі температури і використовується для фарбування гарячих поверхонь.

Ультрамарин - продукт випалення суміші каоліну кварцу соди (від синіх до ясно-блакитних тонів).

Берлінська лазур - яскраво-блакитний пігмент (залізна сіль железистосинеродистий кислоти).

Зелені пігменти.

Оксид хрому - пігмент темно-зеленого кольору, нерозчинний у лугах і кислотах. Застосовується для приготування хімічно стійких, жаро-і атмосферостійких фарб (наприклад Грунтовка ВЛ-02 ). Його хімічний склад - оксид хрому з невеликими домішками водорозчинних солей. Щільність - 4,6 - 5,2 г/куб.см., Температура плавлення - 19900 С.

Зелень смарагдова - гідроксид хрому.

Мідянка - основна уксуснокислий сіль міді. Її часто застосовують зі свинцевими білилами. Чорніє від сірководню. Під дією світла змінює бірюзовий колір на яскраво-зелений.

Крім того, застосовують зелень смарагдову, свинцеву, пінковую.

Чорні пігменти.

Сажа пічна, нафтова, газова - продукт неповного спалювання різних вуглецевомістких речовин, є майже чистим вуглецем. Володіє високою атмосферо-і світлостійкістю.

Кость палена - містить у своєму складі 10% вуглецю. 84% кальцію, 6% вуглекислого кальцію. Виходить випаленням, без доступу повітря, знежирених грубоізмельченних кісток.

Металеві пігменти, або бронзи.

Є порошками тонко подрібнених на спеціальних млинах міді, алюмінію, сплавів нікелю та цинку (мельхіор) і інших кольорових металів.

На відміну від мінеральних пігментів металічні бронзові порошки характеризуються пластинчастої формою часток. Завдяки такій формі ці частинки утворюють в покритті лускату поверхню, що добре захищає матеріал основи від впливу агресивних середовищ.

За основними відтінкам бронзи діляться на сріблясті і золотисті. Відтінки бронзи виходять шляхом хімічної обробки в спиртових розчинах з аніліновими барвниками. При цьому можуть бути отримані бронзи різних відтінків: блакитного, фіолетового, пурпурного.

У золотистої бронзі металеві лусочки повинні бути відполіровані в обертових барабанах за допомогою жирних полірувальних складів.

Бронзування металевих конструкцій: мостів, ферм, резервуарів, скульптур і т.д. добре охороняє їх від шкідливих зовнішніх впливів.

Сріблястий пігмент - алюмінієва пудра. Являє собою майже чистий алюміній і містить 3-4% парафіну, що оберігає його від окислення і усуває небезпеку самозаймання та вибуху. Марки ПАК-1, ПАК-2, ПАК-3, ПАК-4. Укривістость - 10 г/кв.м.

Крім того застосовують фарби з використанням спученого вермикуліту (золотистого і сріблястого кольорів).

Штучні органічні пігменти.

Органічні барвники зазвичай відрізняються від неорганічних більшою дисперсністю, більш високою інтенсивністю і яскравістю кольору. Однак світло-термо-хімічна стійкість їх гірше.

Найбільше застосування знаходять органічні чорні пігменти: нігрозин, індулін; сині пігменти: ортолоціановий блакитний, монастралей, індатрен; червоні пігменти: літолу, Ширлі; ганза жовтий - лимонно-жовтий із зеленуватим відтінком; пігменти яскраво-червоний, червоний, зелений. Застосовуються також фарблакі - пігменти, одержувані шляхом осадження анілінових барвників на білу основу, такі як крейда і білила.


  Схожі новини: {related-news}