Лако-красочные материалы — производство

Основные пигменты представляют собой твердые микрочасти­цы, распределенные в связующем или пленкообразователе. Мы будем проводить различие между ними и вспомогательными — пигментами, наполнителями, удешевляющими добавками и т. п. Основные пигменты вносят главный вклад в одну или несколько основных функций, например, цвет, кроющую способность, анти­коррозионные свойства. Вспомогательные пигменты, удешевляю­щие добавки, хотя и важны, но в общем не вносят большого вклада в эти свойства. Их назначение — снижение стоимости, но они могут также влиять на другие свойства, менее очевидные, чем цвет или укрывистость. Так, они могут усиливать укрывистость, влиять на глянец, облегчать шлифовку.

Основной применяемый пигмент — диоксид титана. Это обусловлено главным образом требованиями моды: на рынке декоративных красок в последние годы наибольшим спросом пользуются белые и пастельные тона, а не насыщенные. Подобная картина, хотя и в меньшей степени, наблюдается и в других обла­стях потребления, например, в автомобильной промышленности. Раньше автомобили окрашивали в черный цвет и было трудно достать автомобили других цветов. В настоящее время купить черный автомобиль гораздо труднее. Диоксид титана в пигмент­ной форме является высококачественным пигментом. Наиболее часто используют рутильную модификацию с высоким показа­телем преломления. Этот пигмент производится с необходимыми размерами частиц и дисперсностью. Хотя обычно поверхность кристаллов диоксида титана считают химически инертной, однако она фотоактивна и в пигментной форме ее защищают покрытием с целью свести до минимума фотохимическую активность на гра­нице раздела связующее — пигмент. Типичные покрытия поверх­ности ТЮ2 содержат диоксид кремния и оксид алюминия в раз­
личных соотношениях. Помимо уменьшения фотохимической ак­тивности они могут улучшать диспергируемость пигмента в связующем. Были проведены обширные исследования диоксида титана и в настоящее время в промышленности производится ряд марок, пригодных для использования в различных типах красок. Использование ТЮ2 и других белых пигментов подробно изложено в гл. 3, а его оптические свойства обсуждаются в гл. 14 и 15.

Цветные пигменты можно разделить на две большие группы — неорганические и органические. Вследствие появления законов, регламентирующих обращение с токсичными материалами и их использование, многие неорганические пигменты, традиционно использовавшиеся лакокрасочной промышленностью, были за­менены на другие менее токсичные. Так, за исключением неболь­шого числа выпускаемых в промышленности композиций, свинец­содержащие пигменты всех типов (например, хроматы, оксиды, карбонаты) были в основном заменены и ожидается, что свинец во всех его формах и хроматы будут полностью исключены из всех красок. Исключение этих пигментов вызывает появление проблем в тех случаях, когда цветные пигменты используются с двойной целью — придания цвета и антикоррозионых свойств пленке.

Выбор и использование пигментов подробно рассматривается в гл. 3. Физика цвета анализируется в гл. 15, в которой рассматри­ваются принципы и практика подбора цветов. Ранее подгонка цвета была исключительно искусством очень квалифицированных колористов. В настоящее время, хотя они еще полностью не заме­нены, наблюдается постепенный переход к инструментальному подбору цвета. Эта тенденция особенно усилилась с появлением сложных колориметров и компьютеров. Некоторые широко исполь­зуемые пигменты приведены ниже:

Неорганические

Сажа, карбонат меди, ди­оксид марганца Хроматы свинца, цинка и бария; сульфид кадмия, ок­сиды железа

Ультрамарин, берлинская лазурь, кобальт синий

Оксид хрома

Красный оксид железа, селе — нид кадмия, свинцовый сурик, красные кроны Диоксид титана, оксид цинка, оксид сурьмы, основной кар­бонат свинца-

Органические Анилиновый черный

Никелевый желтый азо­пигмент

Фталоцианиновын голу­бой, Индантр’еновый голу­бой, Карбазоловый фио­летовый

Фталоцианиповый зеле­ный

Толуидиновый красный, хинакридоны

В красках для автомашин наблюдался рост потребления в качестве пигмента чешуйчатого алюминия с целью получения привлекательных покрытий с металлическим блеском. Размеры чешуек и их ориентация в красочной пленке определяют оптиче­ские эффекты, которые невозможно достичь другими путями. Однако в таких красках существуют трудности с контролем ка­чества, применением и составлением цветов. Тем не менее причины этих затруднений и пути управления ими известны, а продолжаю­щееся использование таких материалов полностью оправдывается эстетически.