Пигменты и наполнители – основа лакокрасочного производства
Мировое производство пигментов и наполнителей успешно развивается, находя новые сырьевые базы, используя отходы действующих химических и горно-обогатительных производств. Одной из задач развития лакокрасочной промышленности России является обеспечение лакокрасочных заводов пигментами и наполнителями отечественного производства. На многих обогатительных и перерабатывающих минеральное сырье предприятиях можно найти достаточно дешевые полупродукты и техногенные отходы, пригодные для использования в технологии пигментов и наполнителей. Так, Мурманская область обладает значительными запасами титансодержащих минералов (перовскит, лопарит, сфен, ильменит), которые могли бы стать сырьевой базой лакокрасочной промышленности. К перспективным можно отнести следующие сырьевые компоненты: алюмомагнийсиликаты (слюда, нефелин, тальк, каолин) и минералы, содержащие хромофорные соединения кобальта, никеля, меди и железа.
Пигменты – мелкодисперсные белые и окрашенные вещества, способные создавать с пленкообразователями декоративные и защитные покрытия. Они наполняют эти покрытия, придают им цвет, увеличивают твердость, атмосферостойкость.
Наполнители – неорганические природные или синтетические вещества, которые при соединении с пигментами придают покрытиям специфические свойства (регулируют текучесть краски). Неорганические пигменты и наполнители относятся к массовой продукции химической промышленности. Наиболее крупными потребителями пигментов и наполнителей является лакокрасочная промышленность. Кроме того, их используют при производстве пластмасс, резинотехнических изделий, линолеума, синтетических волокон, медицинских и косметических изделий. Неорганические пигменты можно классифицировать по происхождению, цвету, назначению и химическому составу.
Пигменты: специфические требования
В каждой сфере применения пигментов предъявляются специфические требования к некоторым их свойствам.
- Физическим – структура, показатель преломления, плотность, цвет, дисперсность, удельная поверхность.
- Химическим – стойкость к воде и солевым составам, реакционная способность.
- Физико-химическим – смачиваемость, плотность, адсорбционная способность поверхности, фототропность, светостойкость, фотохимическая активность.
- Техническим – укрывистость, красящая способность, маслоемкость, диспергируемость, совместимость с компонентами красочной системы.
- Экологическим – безвредность, нелетучесть.
Чаще всего в состав лакокрасочных материалов, помимо пигментов, вводятся белые наполнители. Наполнители серые или слабоокрашенные имеют ограниченное применение. Получение качественного наполнителя из природного сырья основано на энерго- и трудоемких операциях очистки его от хромофорных примесей и микроизмельчении с последующим разделением порошка на фракции и сушкой готового продукта. Дисперсность и цвет синтетических наполнителей регулируется в процессе их производства. Поэтому их качество обычно выше природных.
Нелегко найти вещества, сочетающие в себе такое разнообразие свойств, поэтому количество пигментов и наполнителей невелико, а их синтез связан со значительным количеством операций, которые должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к конечному продукту.
Терминология
Белизна – цвет – определяется совокупностью явлений рассеяния и поглощения света частицами анализируемого вещества. Белизной называется степень приближения цвета к идеально белому.
Дисперсность – определяет технические функции пигментов и наполнителей как компонентов пленкообразующих систем, пластмасс, резины.
Маслоемкость – показатель одной из характеристик, определяющих легкость диспергирования пигментов в пленкообразующих веществах, устойчивость красок. Этот показатель характеризует плотность упаковки порошков.
Укрывистость – определяет способность пигмента делать невидимой поверхность, на которую наносится лакокрасочный материал.