Железоокисные пигменты
Железоокисные пигменты представляют собой оксиды железа, которые встречаются в природе в минералах. Они являются основным компонентом красных глин и обеспечивают красно-коричневую окраску горных пород. Желтые, красные, коричневые и черные оксиды железа с древнейших времен использовались человеком в качестве пигментов:
-
пигмент красный железоокисный
гематит
-
пигмент черный железоокисный
магнетит
-
пигмент желтый железоокисный
гетит
-
пигмент железоокисный коричневый
магнетит
-
пигмент оранжевый железоокисный
лепидокроцит
Применение железоокисных пигментов
Широкое применение железо-окисные пигменты нашли в производстве цветных строительных материалов и изделий – искусственный камень, тротуарная плитка, черепица и т.д. Они применяются также в производстве оксидных тонеров для принтеров, керамической глазури, катализаторов химических процессов. Кроме того, железоокисные пигменты широко применяются как для непосредственного окрашивания пластмасс в массе, так и для производства суперконцентратов.
Важным преимуществом оксидов железа по сравнению со многими органическими пигментами является их термическая стабильность при температурах переработки большинства полимеров.
Однако это не относится к желтым оксидам-гидроксидам железа, которые выделяют воду и превращаются в α-Fe2O3 при температурах около 200 °C.
Для решения этой проблемы помимо смесевых термостойких пигментов с оксидом цинка или марганца разработаны специальные желтые железоокисные пигменты для применения в пластмассах. За счет химической модификации поверхности частиц пигментов температура их термической деструкции увеличена до 260 0С, что позволяет использовать их для окрашивания полиэтилена низкого давления и полистирола. Разработан желтый пигмент, представляющий собой стабилизированный оксид железа/цинка, который стабилен до 300 0С, и может использоваться для конструкционных пластмасс, включая АБС-пластик и полиамид.
Производство железоокисных пигментов
Современные синтетические железо-окисные пигменты выпускаются с использованием последних научных технологий, что в свою очередь позволяет не только получать продукцию высокого качества, но и контролировать множество параметров самого синтеза, которые определяют специальные свойства пигментов и дают возможность создавать продукт с заданными характеристиками. В настоящее время в промышленных масштабах используются четыре основные технологии получения железоокисных пигментов (см. таблицу).
Таблица 1. Получение железоокисных пигментов.
| Название метода | Химические реакции, лежащие в его основе |
|---|---|
| Процесс осаждения | 2FeSO4 + 4NaOH + ½O2 → образование желтых зародышей → 2FeOOH + 2Na2SO4 + H2O |
| 2FeSO4 → Fe2O3 + H2O | |
| Процесс Пеннимана | 2Fe + ½ O2 + 3H2O → образование желтых зародышей → 2FeOOH = 2H2 |
| Процесс Лаукса | 9Fe + 4C6H5NO2 + 4H2O → 3Fe3O4 + 4C6H5NH2 |
| 2Fe + C6H5NO2 + 2H2O → 2FeOOH + C6H5NH2 | |
| 4Fe3O4 + O2 → 6Fe2O3 | |
| Обжиг | 4FeSO4*7H2O + O2 → 2Fe2O3 + 28H2O + 4SO3 |
Качество железоокисных пигментов
Качество пигментов характеризуется несколькими важными параметрами. Это красящая способность, насыщенность (интенсивность) цвета, укрывистость, совместимость с окрашиваемым материалом.
Кроме того, пигменты должны обладать высокой светостойкостью, термостойкостью, атмосферостойкостью. Для получения глубины оттенков надо, чтобы пигменты обладали хорошим светопоглощением и светорассеянием.
Как ни странно, но все эти параметры зависят не столько от химического состава материала, сколько от размера, формы и структуры частиц пигментов. Так, чтобы получить спектр оттенков какого-либо цвета, нужно этот фактор запрограммировать в технологическом процессе синтеза пигмента.
Интенсивность окраски красных железоокисных пигментов максимальна при среднем размере частиц около 0,4 мкм и уменьшается с увеличением или уменьшением размера частиц.
Влияние размера частиц становится еще более очевидным при рассмотрении кроющей способности. Железоокисные пигменты с размером частиц меньше 0,05 мкм являются прозрачными, укрывистость достигает максимума при размере частиц около 0,4 мкм и уменьшается при увеличении размера частиц.
Распределение частиц по размеру имеет решающее значение для чистоты цвета. Пигменты с узким распределением частиц по размеру обладают высокой чистотой цвета, тогда как пигменты с широким распределением дают ненасыщенный цвет.
Статьи по теме
Состав охры
Готовят 100 мл 1М раствора железного купороса и 100 мл раствора, содержащего 7,5 г гашеной извести. Оба раствора сливают при перемешивании и дают жидкости отстояться.
Голубые пигменты
Многие соли металлов, так же как и оксиды, являются пигментами художественных красок. Карбонат и сульфат кальция в виде мела, толченого известняка и гипса обычно используются для изготовления основы живописи — грунта.
Основные пигменты
Название элемента хрома происходит от греческого слова «хром», что означает «цвет», «краска». Оксид хрома - лишь одно из ярко окрашенных соединений элемента № 24.
Антикоррозионные средства
Антикоррозионные пигменты классифицируются на: цинковые крона, алюминий три-полифосфаты и слюдянистую окись железа.
Окрашивание пигментами
Пигменты полидисперсны; гранулометрии, (дисперсионный) состав их оказывает большое влияние на оптич. и технико-эко-номич. характеристики.
Белый пигмент
Диоксид титана – вещество белого цвета, с температурой плавления 1870 °С, не растворим в воде и кислотах. При нагревании окрашивается в желтый цвет, исчезающий после охлаждения.
Красящие пигменты
Сегодня лакокрасочная продукция является достаточно распространенной. Она предназначена не только для нанесения декоративного слоя на различные виды поверхностей, но и для защиты отдельных видов материалов от появления ржавчины или коррозии.