Пигменты и цвета

Содержание статьи

• Свойства
• Фотохимическая активность
• Виды
• Неорганические
• Органические
• Преимущества и недостатки

Очень часто, выбирая краску, помимо технических характеристик мы ориентируемся на цвет. Идеальная в нанесении, долговечная краска не будет радовать нас в полной мере, если ее цвет не соответствует желаемому. Именно пигмент ответственен за цветовую палитру краски.

Свойства пигментов

Химические свойства пигмента напрямую зависят от химического состава. Только, исходя из хим. свойств конкретного пигмента, можно сказать о его индивидуальных свойствах и качестве.

Качественный пигмент должен соответствовать следующим параметрам:

• пигмент не должен, вступать ни в какие химические реакции с любым из компонентов состава краски, в которую он входит;
• под воздействием воды или другого органического растворителя, пигмент не должен исчезать;
• пигменты, которые используют в водно-дисперсионных продуктах, должны быть устойчивы к различным щелочам, т.к. в подобных продуктах повышенный уровень рН;
• качественный пигмент не изменяет своих свойств под влиянием высоких температур. Норма для неорганического пигмента – 150 °С, для органического – 100°С.

В лакокрасочную продукцию пигменты никогда не добавляют в чистом виде, смешивая их с различными примесями. Именно это очень часто влияет на само покрытие.

Среди отрицательных свойств такого смешивания:

• пигменты, содержащие в себе водорастворимые элементы, быстрее поддаются коррозии, а так же имеют свойство расслаиваться;
• различные примеси влияют на кристаллическую решетку пигмента, что снижает его положительные качества;
• важным недостатком наличия в пигменте примесей, является то, что они реагируют с веществами, образующими пленку, что препятствует правильному высыханию покрытия и приводит к последующим дефектам.

Среди примесей, положительно влияющих на свойства пигмента, можно отметить различные модифицирующие элементы, которые продлевают стойкость пигмента, делают их более устойчивыми к яркому свету и т.д.

Фотохимическая активность пигментов

Под фотохимической активностью подразумевают активность пигмента, которая способна разрушать пленкообразующий слой краски, с помощью окислительно-восстановительного процесса.

Пигмент имеет подобное действие за счет способности преобразовывать поглощаемые световые лучи в энергию. Все это негативно влияет на состояние красящего продукта. Явление фотохимической активности может изменить химический состав пигмента, его кристаллическую структуру. Из-за этого может значительно снизиться стойкость покрытия.

Полностью исключить подобную химическую реакцию невозможно. Чтобы минимально снизить вред, наносимый окислением пигмента, в его состав добавляют различные модифицирующие соединения, например, цинка, алюминия, магния и прочих тяжелых металлов.

Виды пигментов

Все существующие пигменты можно разделить на две группы: органические пигменты, и искусственные, или же неорганические.

Таблица 1. Разделение пигментов по видам происхождения.

Пигменты
Неорганические		Органические	Металлические порошки
Природные	Искусственные
Мел Известь Каолин Охра Мумия Умбра Сурик железный Перекись марганца Графит	Белила цинковые Белила титановые Белила свинцовые Литопон сухой Крон цинковый Умбра жженая Сажа малярная Зелень цинковая Оксид хрома Лазурь малярная	Пигмент желтый Пигмент алый Пигмент красный Пигмент голубой Пигмент зелёный Пигмент фиолетовый Пигмент розовый Пигмент бордовый Киноварь искусственная	Пудра алюминиевая Пыль цинковая Бронза золотистая

Неорганические пигменты

Самая множественная группа пигментов – неорганические пигменты. Внешне, неорганический пигмент выглядит как цветной порошок. Данный пигмент плохо растворяется в воде. Пигмент получают из минерального сырья, глины, известняка. В производстве пигментов используют температурную и химическую обработку.

Качество неорганического пигмента определяют его свойства.

Среди основных требований, неорганический пигмент должен:

• иметь хорошую кроющую способность;
• полностью перекрывать цвет неокрашенной поверхности;
• пигмент должен препятствовать появлению коррозии на поверхности;
• щелочь и кислоты не должны растворять пигмент или нарушать его целостность;

Существует огромная система классификации неорганических пигментов. Их разделяют по сферам применения, химическому составу, назначению и т.д. Среди такого огромного количества подвидов, выделяют три основные группы пигментов:

• пигменты, которые добывают из руд и глин с помощью дегидратации;
• известняк, минералы и гипс используют для получения минеральных пигментов;
• синтетические пигменты получают с помощью химической обработки различных металлов.

На сегодняшний день технологии не стоят не месте. Учеными были изобретены новые неорганические пигменты, которые обладают уникальными свойствами. Новые пигменты способны выдерживать температуры до 400°С, не подвергаются воздействию солнечных лучей, имеют высокое содержание цвета, не содержат опасных токсинов.

Органические пигменты

Основным отличием органических пигментов является то, что они не имеют никаких защитных свойств, и выполняют исключительно декоративную функцию. Органические пигменты подвержены воздействию абсолютно всех природных явлений, растворимы щелочами и кислотами. Но очевидным плюсом такого пигмента является насыщенность цвета, к тому же количество цветов и оттенков у органических пигментов намного больше. Помимо этого покрывающая и красящая способность таких пигментов достаточно высока. Это явление объясняется тем, что пигмент не рассеивает, а поглощает цвет. За счет такого свойства чаще всего органический пигмент добавляют в белые неорганические пигменты, или как подсвечивающий компонент в цветные пигменты.

Пигменты практически не поддаются диспергированию, т.к. являются достаточно высокодисперсными. Органические пигменты имеют совсем маленькую плотность, до 1800 кг/м³, но при этом насыпной объем и маслоемкость у них высокие. При выборе органического пигмента, стоит обратить внимание на то, что при контакте с водой пигмент имеет свойство терять яркость, но подобного дефекта можно избежать, сульфировав поверхность. Так же к недостаткам пигментов, получаемых из органических соединений, относятся их следующие свойства: не затвердевающие пленочные поверхности и неоднородность пигмента в красящем покрытии, что препятствует равномерному нанесению краски на поверхность. Соприкасаясь с другой поверхностью, пигмент может «пачкать» её, чтобы избежать этого производители добавляют модификаторы, изменяющие саму поверхность пигмента.

До недавнего времени органические пигменты не имели широкого применения в строительстве, т.к. основным их минусом было очень низкая светоустойчивость, под влиянием солнца или другого яркого света пигменты очень быстро становились тусклыми. Чаще всего такое происходило с пигментами, содержащими оксид цинка и диоксид титана. Кроме высокой фотоактивности пигменты не выдерживали температурного воздействия. На сегодняшний день подобные недостатки смогли устранить за счет повышения молекулярной массы пигмента и изменения кристаллической решетки, и добавив в красящий пигмент различные химические элементы, которые содержат в себе металлы. Из-за подобных химических модификаций и тяжелого синтезирования пигмента их стоимость очень возросла, но при этом расход пигмента значительно снизился, а сам пигмент приобрел способность продлевать стойкость покрытия.

Органические пигменты не разделяют на строгие подвиды. Пигменты различают:

• по химическому составу (азопигменты и азолаки, фталоцианиновые, полициклические и т.д.),
• существует техническая классификация пигментов. В этот класс попадают сами по себе органические пигменты, не растворимые в воде растворителях и т.д., и пигменты, которые легко растворяются в различных жидкостях и имеют структуру солей – осажденные.

Осажденные пигменты называют пигментными лаками. Название не соответствует действительности, с лаковыми поверхностями, образующими пленку, пигментные лаки не имеют ничего общего.

Осажденные пигменты разделяют на три группы:

• тонеры;
• краплаки;
• фастели.

Преимущества и недостатки пигментов

Оба пигмента имеют свои явные преимущества и недостатки. Так, например, неорганические пигменты имеют отличные защитные свойства, многие из них препятствуют коррозии, отлично выдерживают атмосферные изменения, высокие температуры, но при этом в достаточном количестве неорганических пигментов присутствуют токсичные элементы, которые приносят вред здоровью человека. Органические пигменты не обладают таким огромным количеством защитных свойств, но при этом дают яркий и насыщенный цвет, и являются абсолютно безвредными для здоровья человека, т.к. не выделяют токсических испарений. Прежде, чем остановиться на одном из них, определитесь, какой именно вид покрасочных работ вы будете выполнять красками, содержащими тот или другой пигмент. И только после этого, проанализировав все плюсы и минусы каждого из них, определитесь, какой будет соответствовать поставленным задачам.