Металлические пигменты

Металл всегда ценился дороже таких материалов, как глина, дерево или пластмасса, по причине своих физических свойств. Но если его нельзя использовать как основу, то можно пойти на хитрость, и нанести только поверх готового продукта. Таким образом, изделие приобретает все заметные человеческому глазу признаки металла – цвет и блеск. Промышленность взяла это на вооружение и вот уже несколько веков производит металлические пигменты.

Характеристики металлических пигментов

Металлические пигменты – это тонкодисперсные порошки или пластинки, имеющие одинаковый состав с металлом или его сплавом. По факту, это и есть металл или сплав, но в измельченном виде.

По форме различают:

• Гранулированные пигменты: сферические частицы в диаметре 2 мкм;
• Чешуйчатые пигменты: толщина 0,5-1,0 мкм и длина 50-70 мкм. Обычно содержат «смазки» в виде органических кислот, парафина, масел и др. Так, удается облегчить процесс дробления металла. Благодаря этим добавкам, вокруг частиц образуются оболочки, которые не дают им слипаться. Это увеличивает срок хранения краски, окисление воздухом замедляется, а смачивание пленкообразующим улучшается.
• Дендритные пигменты: усредненное значение.

Таблица. Металлические пигменты.

Виды металлических пигментов

В зависимости от металла, который стал исходником, различают следующие пигменты:

• Из золота: производят в виде порошка или листов. Таким покрытиям не страшны воздействия кислот (кроме царской водки) и температуры до 1000С;
• Из меди: для создания медных металлических пигментов используют медь и бронзовые порошки, которые получаются из сплавов меди с оловом, цинком и т.д;
• Из серебра: аналогично золоту, бывает в виде порошка и листа. Отличием именно серебряного пигмента от пигментов серебристого цвета считается его почернение в местах, где лак потрескался. Так проявляет себя воздействие сероводорода воздуха. Пигмент не устойчив к царской водке;
• Из олова: вступает в реакцию с минеральными кислотами и горячими концентрированными щелочами;
• Из алюминия: взаимодействует с кислотами и щелочами, поэтому используют с нейтральным пленкообразующим. Такие краски быстро загустевают, поэтому их поставляют в виде основного вещества и растворителя в соотношении ~ 65% / 35%. Также может встречаться в виде пудры. Ее частицы покрываются термореактивным полимером (например, эпоксидной смолой). Они смешиваются с лаком непосредственно перед использованием.
• Из цинка: уязвим к действию соляной кислоты.

Алюминиевая пудра и цинковая пыль пользуются наибольшей популярностью.

Исходником для металлических бывают и перламутровые пигменты. Их получают из ракушек.

Примерный процентный состав красок с металлическими пигментами, которые безопасно контактируют с продуктами и игрушками:

• Бронзы:

• Олово 6-7%, фосфор 0,1-0,25%, медь – все остальное
• Олово 3-5%, цинк 3,5-5%, медь – все остальное
• Алюминий 4-6%, медь – все остальное
• Алюминий 8-10%, железо 2-4%, медь – все остальное
• 90% Cu+10%Zn = светло золотистый
• 85% Cu+15%Zn = золото
• 70% Cu+30%Zn = ярко-желтое золото
• 70% Cu+30%Zn +температура = английское золото
• 85% Cu+15%Zn + температура = лимонный желтый
• 90% Cu+10%Zn + температура = глубокий золотой цвет

• Латуни

Самые известные и популярные представители красок с металлическими пигментами – это Mixon, Caparol, Colorex, DAP, Dulux и т.д. Они зарекомендовали себя на рынке как качественные, долговечные, устойчивые к погодным воздействиям краски. Металлические пигменты в их составе очень точно повторяют настоящий блеск металла.

Требования к металлическим пигментам

Главное условие качественного металлического пигмента – это светоотражение и искрение. Мелкие элементы с разной формой и большим расстоянием между частицами не дают желаемого серебристого металлика. В результате, обычный серый цвет. Чтобы было желаемое искрение, нужен отражательный эффект, который получается при размере частиц как минимум 25 микрон. С точки зрения физики, металлический эффект появляется, когда в отраженном свете сочетаются и отражение, и рассеивание одновременно. Немаловажна форма частиц и их распределение.

Преимущества металлических пигментов

• Совершенно непрозрачны как для видимого, так и для УФ-излучения, поэтому отличаются высокими закрашивающими свойствами;
• Хорошо проводят электричество, тепло;
• Качественно отражают свет;
• Отсутствие загрязнения окружающей среды;

Применение металлических пигментов

Благодаря своим физико-химическим особенностям, металлические пигменты используют для изготовлении красок и эмалей, которые обладают отражательной способностью, устойчивостью к температурам, и практически не вступают в реакцию с газами и водой, а также веществами, провоцирующими коррозию.

Краски с металлическими пигментами обладают солнцезащитными свойствами, атмосфероустойчивы.

Они нашли применение в покраске:

• бензохранилищ;
• холодильных установок;
• результатов строительной промышленности;
• в типографии;
• рекламе;
• светотехнике.

Процесс окрашивания осуществляют одним из 2-х способов:

1. покрытие на тинктуре: металлические пигменты в виде порошка или пудры смешивают с тинктурой и с помощью тонкой кисти наносят на требуемую поверхность. «Минус» такого способа – блеск изделия сохранится ненадолго;
2. покрытие на «отлип»: изделие лакируют в несколько слоев; последний слой не просушивают до конца, а дожидаются момента, когда при надавливании будет оставаться слабый отпечаток. Только тогда наносят бронзовый пигмент. Затем бронзу втирают в лак. Остатки лака струшивают, а изделие покрывают мягкой тканью. Таким образом, получается качественная имитация металла. Но тонкий слой покрытия не прослужит долгое время, и вскоре основа будет виднеться из-под него. Сгладить эти «пятна» можно, если заранее покрыть основу грунтовкой соответствующего цвета. Так, белый и серый грунты подходят под алюминиевую пудру, а желто-коричневый – под бронзу.

Растворы готовят на основе эмалита или целлулоида.

Полезные советы в применении металлических пигментов

Чтобы процесс окраски прошел удачно и с минимальными потерями, важно придерживаться таких правил:

• необходимая температура для смешивания и использования сухих красок +5 ÷ 25С;
• сухие пигменты должны быть настолько мелкими, чтобы просеиваться через сито;
• в зависимости от вязкости краски и вида поверхности можно использовать кисть, валик или пульверизатор;
• чтобы не было потеков, красьте тонкими слоями;
• временной промежуток между нанесением слоев может достигать 24 часов;
• размешивать раствор лучше дрелью или миксером;
• когда сухой пигмент добавлен к растворителю, следует ждать примерно 10 минут. За это время краска настаивается;
• к подготовке поверхности к окраске относятся устранение неровностей, нанесение штукатурки.

Производство металлических пигментов

Лакокрасочная отрасль считается основным потребителем пигментов, в том числе, и металлических. Интерес к ним обретает новую жизнь не только на нашем рынке металлических пигментов, но и за рубежом.

Естественно «подогревают интерес» именно краски. Их используют, в первую очередь, для автопрома. Второе место занимают строительные конструкции, третье – пленки, четвертое – упаковка, пятое – дизайн и оформление и т.д. В начале тысячелетия объем рынка металлических пигментов составлял около 3 млн тонн, в 2004 году – 2,6 млн тонн, в 2005 – 2,9. К началу 2017 года прогнозируют увеличение мирового рынка до 5-10 млн тонн.

До экономического кризиса Евросоюз и США были главными потребителями на рынке металлических пигментов: около 40% от общего объема. Сейчас европейский рынок сохранил свое первенство. Активнее стали вести себя на рынке страны Азии. За 10 лет потребление у них возросло до 50%. Быстро строятся предприятия по производству пигментов, которые вскоре должны составить конкуренцию европейским титанам.

Главными производителями цветных пигментов в Европе считаются немецкие и британские компании. Белые пигменты делают в Скандинавии.

Двигателем расширения рынка пигментов является строительная отрасль промышленности, которая входит в «тройку» основных потребителей лаков, красок и т.д. На лакокрасочную промышленности приходится порядка 43% всего спроса. Растет спрос на печатную упаковку, как экологический вид тары, поэтому востребованность в печатных красках также увеличится.

Лакокрасочная промышленность по праву занимает лидирующие позиции в мировой экономике. Благодаря ей, развивается рынок пигментов, в том числе, металлических. С их помощью легко подобрать свой идеальный оттенок, который будет не просто блестеть, но и переливаться на солнце, как настоящий драгоценный металл.