Лако-красочные материалы — производство

Показатель преломления пигмента зависит от его кристалличес­кого строения. Чем плотнее упаковка структурных единиц в кри­сталлической решетке, тем больше величина показателя прелом­ления. Так, например, для рутильной модификации диоксида ти­тана, имеющей более плотную упаковку ионов, показатель пре­ломления составляет 2,76, а для анатазной — 2,55.

Показатель преломления оказывает существенное влияние на важнейшую техническую характеристику пигмента — укрывис — тость, величина которой в свою очередь определяет эффектив­ность и экономичность применения данного пигмента.

Цвет пигментов является одним из главнейших его свойств. Благодаря цвету покрытие приобретает красивый внешний вид. Цвет покрытия может влиять и на его защитные свойства. На­пример, белые покрытия отражают весь падающий на них све­товой поток, при эТом снижается температура поверхности окра­шенного изделия.

Ощущение цвета возникает в результате воздействия на органы зрения человека электромагнитных волн (световых лучей) с длиной от 0,400 до 0,760 мкм. При одновременном воздействии на зрительный нерв всей сово­купности этих воли возникает ощущение белого цвета. Вещество кажется белым, неокрашенным в том случае, когда оно отражает энергию световых

Цвет вещества

Л, мкм

0,450 ,__ I_

0,650 І

0,700 І

0,750

Рис. 5.3. Изменение цвета вещества при поглощении им световых волн (за­штрихована область поглощения)

Воли всей видимой части спектра. Если энергия всех световых волн погло­щается веществом в равной степени, ио не полиостью, то оно кажется окра­шенным в серый цвет, который приближается к черному тем ближе, чем сильнее поглощение. При полном поглощении всех световых волн вещество кажется черным. Наконец, вещество, отражающее только лучи определенных длин воли, кажется иам цветным, окрашенным.

Таким образом, цвет является результатом избирательного поглощения ■определенных участков в непрерывном спектре белого света. Цвет вещества, воспринимаемый нашим глазом, называется дополнительным к поглощенно­му. Например, дополнительными являются голубой и желтый, зеленый и пур­пурный, красный и голубовато-зеленый цвета. Если вещество поглощает ультрафиолетовое излучение (длина волны <0,400 мкм), то оно кажется бесцветным. По мере перехода максимума поглощения из ультрафиолетовой части спектра в видимую и далее, в сторону более длинных волн спектра, вещество приобретает дополнительный к поглощенному желто-зеленый, жел­тый, оранжевый, красный, пурпурный, голубой цвет. Изменение цвета в такой последовательности называют углублением цвета, а изменение в обратной по­следовательности— повышением цвета. Все сказанное выше наглядно ил­люстрирует рис. 5.3.

Свет определенной длины волиы может поглощаться в том случае, когда его энергия соответствует энергии перехода электрона в более высокое энер­гетическое состояние. Следовательно, цвет вещества определяется его элект­ронным строением.

Ж

Так, например, соединения элементов с незавершенными е?-орбнталями (переходные элементы) почти всегда окрашены. Пигменты представлены со­единениями d-элемеитов с главным квантовым числом, равным 3. Такие эле­менты в изолированном виде имеют набор из пяти rf-орбиталей, различаю­щихся пространственным расположением. rf-Электрон может с одинаковой вероятностью находиться на любой из этих орбиталей. Однако если элемент поместить в поле лигандов (в окружение других молекул, атомов или ионов), то d-орбиталн перестают быть энергетически эквивалентными. Происходит их

Рис. 5.4. Схема расщепления Зе?-орби — талей иона Fe2+ в поле лигаидо» (CN)-

Расщепление на уровни с разной энергией, между которыми возмо­жен переход электронов (d—rf-nepe — ходы). Схематично это явление пред­ставлено для иона Fe2+, помещенно­го в поле лигандов из шести ионов (CN)- (рис. 5.4). Ион Fe2+ имеет строение внешнего электронного слоя 3s23p63e?6. В поле лигаидов (CN)~ про­исходит расщепление на два энергетических уровня, причем все электроны остаются на низшем уровне. При облучении видимым светом эти электроны способны переходить на высший уровень с поглощением энергии Д, соответ­ствующей желтому цвету спектра. Образующийся комплекс [Fe (СЫб) ]4_ окрашивается в цвет, дополнительный к поглощенному, т. е. в сииий. Этот комплекс придает синий цвет одному из самых распространенных пигмен­тов — железной лазури.

Причиной возникновения цвета может быть переход электронов в воз­бужденное состояние с орбитали, почти полностью сконцентрированной у од­ного атома, на орбиталь, которая почти полностью принадлежит другому атому. Такой электронный переход называют переходом с переносом заряда (ПЗ-переходом). Эти переходы обычно возможны для легко поляризующихся ионов переходных элементов. Для соединений непереходных элементов ПЗ-переход возможен от аниона с большим радиусом и низкой валент­ностью к катиону с маленьким радиусом и большой валентностью. Этим пе­реходом обусловлена окраска железооксидиых пигментов и различных кро — нов (хроматов).

Сильно окрашены пигменты, в состав которых входят металлы в разных валентных состояниях. Тогда возможен переход электрона с иоиа меньшей валентности на одноименный ион большей валентности. К таким пигментам относятся свинцовый сурик РЬз04 (РЬ2+ и РЬ4+), черный железооксидный пигмёит Fe304 (Fe2+ и Fe3+), железная лазурь /GFej/jPetCN^b-iH^O (Fe2+ и Fe3+).

На цвет пигментов существенное влияние оказывает их кристаллическое строение. Так, потенциалы переноса заряда зависят от межатомных и меж­ионных расстояний. Например, по-разному окрашенными оказываются поли­морфные модификации некоторых пигментов. Так, свинцовый крон одного и того же химического состава может иметь светло-желтый цвет в ромбиче­ской системе, темно-желтый — в моноклинной и даже красный (оранже­вый) — в тетрагональной. Еще более резко различен цвет для полиморфных модификаций сульфида ртути: в кубической системе он черный, а в гекса­гональной— красный. Варьируя условия кристаллизации можно получать пигменты заданного цвета.

Возникновение цвета может быть вызвано несовершенством кристалличе­ской решетки вещества—дефектами кристаллической структуры. Такое явле­ние наблюдается, например, у ультрамаринов. Основой их является простая анионная решетка, общая формула которой может быть представлена сле­дующим образом:

[А16 si6-*o24]<6+*r

Где х может иметь положительное или отрицательное значение.

Заряд анионов нейтрализуется ионами натрия, которые располагаются в междуузлиях (точечные дефекты). Там же располагаются ионы или радика­лы серы. В зависимости от содержания и вида серы ультрамарини могут
иметь синий, зеленый и фиолетовый цвет, а также разные оттенки при раз­бавлении.

Пигменты являются высокодисперсными соединениями, поэтому цвет их определяется не только избирательным поглощением, но и характером рас­сеяния света частицами пигмента и, следовательно, зависит от формы и раз­мера этих частиц. Так, известно, что для многих пигментов уменьшение раз­меров частиц приводит к значительному посветлению продукта. Варьируя, например, размеры частиц красного железооксидного пигмента, можно полу­чить целую гамму оттенков.

Все пигменты по цвету делятся на две группы: ахромати­ческие (неокрашенные), к которым относятся белые, черные и нейтрально серые, и хроматические (окрашенные), к ко­торым относятся все цветные пигменты.

Цвет ахроматических пигментов принято характеризовать к о — эффициентом отражения или коэффициентом по­глощения. Для белых пигментов важной характеристикой яв­ляется также белизна — степень приближения их цвета к идеально белому.

Цвет хроматических пигментов характеризуется тремя пока­зателями: цветовым тоном, яркостью и насыщенностью. Цвето­вой тон определяется длиной волны, доминирующей в спект­ре отражения пигмента. Яркость (светлота) характеризу­ется количеством отраженного света, что равноценно коэффици­енту отражения. Насыщенность (чистота) цвета — это степень его приближения к спектральному.

До недавнего времени единственным способом оценки цвета были его визуальное сравнение с эталонным образцом и словес­ное описание. В настоящее время достигнуты значительные успе­хи в инструментальных способах измерения цвета и его матема­тическом выражении.

В основе всех способов измерения цвета лежит теория Гельмгольца о трехцветных цветовых ощущениях. Согласно этой теории, любой цвет рас­сматривается как совокупность трех линейно независимых цветов, т. е. та- <ких, ни один из которых не может быть получен смешением других. Первич- яыми тремя цветами являются красный, зеленый и синий (голубой). Смеше-

Рис. 5.5. Схема смешения цветов:

•а, в — аддитивное; б, г — субтрактивиое; Ф — фиолетовый; С — синий; 3 — зеленый; 3Г —зеленовато-голубой; Ж—желтый; О — оранжевый; К —красный; Б — белый; С і(заштриховано) — серый; Ч — черный

К,%

Рис. 5.6. Спектрофотометрические кри­вые (спектры отражения): 1 — киноварь: 2 — охра; 3 — оксид хрома;. 4 — желтый кадмий; 5 — ультрамарин: 6 — Изумрудная зелень; 7 — синий кобальт (К —коэффициент отражения)

Ние цветов, сводящееся к операции сложения, называется аддитивным. Оно происходит при раздражении нервных центров зрительного иерва. Если, например, в одинаковой степе­ни раздражаются три нервных цент­ра, создающих ощущения зеленого,, красного и синего цветов, ощущается белый цвет. При различной степени раздражения этих трех нервных центров создаются ощущения всех других цветов. На рис. 5.5, а, в показана схема аддитивного смешения цветов.

Кроме аддитивного, существует еще смешение цветов «вычитанием», на­зываемое субтрактивным. При таком смешении нз полного спектра удаляют­ся («вычитаются») волны определенной длины за счет их поглощения. Это явление происходит, например, при пропускании света через светофильтры или при смешении двух либо более пигментов разного цвета. Так, при сме­шении синего и желтого пигментов получается смешанный пигмент зеленого цвета. Это явление широко используется в лакокрасочной промышленности. Схема субтрактивного смешения цветов представлена на рис. 5.5, б, г.

Для количественной характеристики (измерения) цвета можно исполь­зовать спектрофотометрический и колориметрический способы. Наиболее со­вершенным является первый из них, при котором определяются спектральные коэффициенты отражения пигментов с помощью спектрофотометров. Каждый цвет характеризуется спектрофотометрической кривой (рис. 5.6). При коло­риметрических способах измерения цвета устанавливают количество первич­ных цветов, которые нужно смешать для получения измеряемого цвета.

Международной комиссией по освещению (МКО) были приняты две си­стемы измерения цветов: RGB (R—red, G— green, В—blue) и XYZ. Для первой системы за основные были приняты реальные цвета (красный, зеле­ный и синий), характеризующиеся определенной длиной волны. Эта система сложна в практическом применении. В системе XYZ любой цвет (F) опреде­ляется координатами цвета X, У и Z, являющимися модулями век­торной суммы трех первичных реально не воспроизводимых цветов, характе­ризующихся единичными векторами х, у иг:

F = Хх + Yy + Zz.

Выражая количества трех первичных цветов, координаты X, У и Z одно­значно характеризуют цвет, т. е. человек не ощущает различий в двух цве­тах с одинаковыми координатами цвета. Однако спектральный состав таких двух цветов может быть различным. Если два образца имеют одинаковые координаты цвета, но различаются по спектральному составу, они называют­ся метамерными. При другом источнике света эти же образцы будут разли­чаться по цвету. Поэтому установлены три основных стандартных источника света — А, В, С — с соответствующими температурами излучения 2848, 4800 и 6500 К. Чаще всего используют источник С, соответствующий рассеянному дневному свету.

0,600 ,мкм

Координаты цвета могут быть определены непосредственно при помощи — приборов, называемых компараторами цвета, или рассчитаны на основании спектров отражения (спектрофотометрических кривых), По координатам две-
тов рассчитывают координаты цветности х, у, г, представляющие собой отношения каждой координаты цвета к их сумме:

X у I

X = ———— ; у — ————— z = -________

V. X+Y+Z ‘ X+Y+Z‘ X+Y+Z

Поскольку х+у+г= 1, при расчетах г обычно опускается.

Характеристики цвета определяются графически иа так называемом цве­товом графике МОК (рис. 5.7), представляющем собой замкнутую кривую, яа которой располагаются все спектральные и неспектральные пурпурные двета. Внутри этой области находятся все реальные цвета. С помощью цве­тового графика определяют доминирующую длину волны % и насыщенность (чистоту) Р. Особенностью системы XYZ является то, что яркость первичных цветов х и z принята равной нулю, а функция у идентична спектральной чувствительности человеческого глаза при дневном освещении. Поэтому для характеристики яркости достаточно одной координаты У.

Во многих случаях для измерения цвета используется равноконтрастиая колориметрическая система C1ELAB с координатами L, А и В. Эти коорди-

У Щ

Рис. 5.7. Цветовой график МОК

Наты связаны с системой XYZ соотношениями:

1/3

А = 500

У 1/3′

Z 1/3

1/3

Б = 200

При 1<У<100, где Хо, У о и Zo — координаты цвета белой поверхности при выбранном источнике цвета. Координата L является показателем Яркости (светлоты). Насыщенность (чистота) определяется по формуле: S=V/42+B2, а цветовой той как 2"= arc tg (В/Л).

При измерении цвета часто возникают задачи, связанные с измерением, цветовых различий между двумя близкими по цвету образцами (определе­ние светостойкости, интенсивности, укрывистости и других свойств пигмен­тов) . В этих случаях пользуются понятием полного цветового раз­личия ДЕ, которое вычисляют по формуле:

Д£=[(Дпа)2+(Апр)2+(Апу)2]0-5,

Где Дпа — цветовое различие в красио-зелеиом направлении, Длр — цветовое различие в желто-синем направлении и Дпи—различие по яркости.

Для системы CIELAB полное цветовое различие определяется уравне­нием:

AE(LAB) = [(ДА)2 + (ДВ)2 + (AL)2]0-5.

Для оценки белизны белых пигментов определяют полное цветовое раз­личие образца с идеально белой поверхностью. Белизна W тогда вычисля­ется по формуле:

№=100 — ЛЕ.

Светостойкость — способность пигмента под действием света сохранять постоянство оптических характеристик и состава. Практически все пигменты при воздействии света претерпевают те или иные изменения, хотя и в разной степени. Наиболее ха­рактерными изменениями являются обесцвечивание, потемнение и изменение оттенка пигмента.

Обесцвечивание, или выцветание,— это уменьшение насыщенности цвета пигмента. Наиболее характерно это изме­нение для органических пигментов, склонных к фотохимическим окислительно-восстановительным реакциям.

Потемнение и изменение оттенка также связаны с фотохимическими процессами окисления-восстановления, но
уже в неорганических пигментах. К протеканию таких процессов склонны, например, пигменты, содержащие катионы металлов: Pb, Hg и др., и анионы Сг042-. Изменение цвета пигментов мо: жет быть необратимым и обратимым. Например, белый пигмент литопон темнеет на свету в результате фотохимического разлей жения ZnS и восстановления Zn2+ до металлического цинка. В темноте белый цвет пигмента восстанавливается, так как B.Otr Сутствие освещения равновесие этой реакции сдвинуто в обрат­ном направлении. Такое явление обратимого изменения цвет.^ носит название фототропии.

Фототропные превращения и другие изменения оптических характеристик пигмента в большинстве случаев вызываются ко­ротковолновой и особенно ультрафиолетовой частью светового излучения. Поэтому светостойкость пигментов обусловлена их отражательной способностью в этой области спектра. Если пиг­мент хорошо отражает в ультрафиолетовой области спектра, он является светостойким. К таким пигментам, например, относит­ся газовый технический углерод. Белые же пигменты в большин­стве случаев сильно поглощают в ультрафиолетовой области спектра и поэтому являются недостаточно светостойкими.

На светостойкость пигментов влияют их кристаллическая структура и дисперсность. Так, например, для свинцовых кронов — более светостойкой оказывается тетрагональная кристалличес­кая модификация, для диоксида титана — рутильная. При укруп­нении частиц пигментов светостойкость их повышается, так как в мелких кристаллах относительно больше углов и граней, кото­рые являются начальными центрами химических реакций, приво­дящих к изменению цвета пигмента.

Оценка светостойкости пигментов проводится либо в условиях ■естественного (солнечного) освещения, либо при искусственном облучении. В первом случае покрытие, содержащее испытуемый пигмент, выдерживают 6 месяцев (апрель—сентябрь) на стан­ции в застекленной витрине, обращенной на юг под углом 45°. Во втором случае покрытие облучают ртутно-кварцевой лампой в течение 4, 8 или 24 ч. В обоих случаях после испытания опре­деляют различия по цветности Апа и АЩ или полное цветовое различие АЕ между облученными и контрольным (необлучен — ным, хранившимся в темноте) образцами.

Укрывистостью называют способность пигмента делать неви­димой поверхность, на которую наносится лакокрасочный мате­риал, т. е. способность создавать непрозрачное покрытие.

Укрывистость выражается массой пигмента, приходящегося на единицу укрываемой поверхности (г/м2 или кг/м2). Чем боль­ше укрывистость пигмента, тем меньше его расход и, следова­тельно, дешевле лакокрасочное покрытие.

Способность пигмента укрывать поверхность определяется явлениями отражения (рассеяния) и поглощения света частица-

Рис. 5.8. Схема прохождения светового потока че­рез слой пигментированного лакокрасочного по­крытия (объяснение см. в тексте)

Ми пигмента. Для белых и светлых сла — боокрашенных пигментов укрывистость определяется главным образом отраже­нием света, а для черных и сильноокра — шенных хроматических пигментов — по­глощением света.

На рис. 5.8 показана схема прохождения светового потока через слой пигментированного лакокрасочного покрытия.

Падающий световой поток /о будет частично преломляться поверх­ностью А, частично зеркально отражаться, а частично рассеиваться. Дол» светового потока, прошедшего через границу раздела пигмент — среда Rnv, может быть определена по формуле Френеля:

П,-Пп Пі + Пі

RnP = 1 —

Где Пі и «2 —показатели преломления пигмента и среды.

Доля зеркально отраженного света соответственно равна 1—Rap — Оче­видно, укрывистость слоя будет тем выше, чем меньше величина #пр — Вели­чина же ЯпР уменьшается с увеличением разности /її—Пг. Таким образом, соотношение между показателями преломления пигмента и среды является ос­новным фактором, влияющим на укрывистость лакокрасочного покрытия, со­держащего белый (светлый) пигмент.

Значения показателей преломления пленкообразующих ве­ществ близки и колеблются в пределах 1,4—1,8. Пигменты, име­ющие показатель преломления, близкий к показателю прелом­ления пленкообразующих веществ (1,5—1,65), называются лес­сирующими (неукрывающими). Лессирующие белые пигменты используются главным образом как наполнители. Пигменты, имеющие показатель преломления больше 1,65, называются Кроющими. Среди белых пигментов наибольшей укрывистостью обладает диоксид титана.

Укрывистость зависит от дисперсности пигмента. От наруж­ной поверхности покрытия отражается лишь небольшая доля светового потока. За счет же диффузного отражения (рассеяния) частицами по всему объему доля отраженного потока достигает 98—99%. Отсюда становится очевидной зависимость укрывисто — сти от содержания пигмента в лакокрасочном покрытии. Послед­нее определяется величиной объемной концентрации пигмента (ОКП) — соотношением между объемом пигмента и объемом пленкообразующего вещества. Укрывистость лакокра­сочного материала линейно возрастает с увеличением ОКП при­мерно до 10—15%. Далее возрастание укрывистости замедля­
ется, проходит через максимум и убывает. Объясняется это тем,, что при больших значениях ОКП частицы пигмента сближаются» друг с другом и отражающиеся от них световые потоки перекры­ваются. Важно, чтобы частицы пигмента были распределены в — покрытии равномерно, что можно достичь при эффективном дис­пергировании.

Поскольку укрывистость зависит от способности пигмента рассеивать свет, большое значение имеет соотношение между длиной волиы падающего* света и размером частицы. Для сферических частиц можно рассчитать опти­мальный размер, при котором укрывистость будет максимальной. Так, на­пример, для диоксида титана оптимальный радиус частицы г определяют по формуле:

К

Г =————— ‘

N(n,-n2)

Где А. — длина волиы падающего света; Лі и пг—показатели преломления пигмента и среды.

Однако точно рассчитать размер частиц и укрывистость указанным выше путем не удается, так как необходимо еще учитывать многократность рассея­ния света частицами и эффект интерференции при большой ОКП, когда г, к-. И расстояние между частицами соизмеримы.

На практике широко используется теория Гуревича — Кубелки — Муика (ГКМ). Оиа носит еще название двухкоистаитиой, так как установлено, что» для описания оптических свойств пигментированных лакокрасочных материа­лов достаточно двух основных показателей: К — коэффициента поглощения и 5 — коэффициента рассеяния. Эти коэффициенты связаны с коэффициентом, отражения переукрывающего слоя Ra, следующим образом:

K/S = С 1-Reo)2/(2R«,).

Эту формулу принято называть формулой ГКМ, а отношение K/S — функци­ей Гуревича — Кубелки — Муика.

Уменьшение функции K./S приводит к увеличению коэффициента отра­жения и, следовательно, к росту укрывистости. Для уменьшения функции-! K/S желательно иметь максимальный коэффициент рассеяния 5, который в< свою очередь зависит от числа частиц пигмента и их размеров.

Все сказанное выше справедливо для частиц размером до 0,2—0,3 мкм. При увеличении степени дисперсности выше указанного предела укрывис­тость пигмента уменьшается. В этих условиях начинают действовать законы’ рассеяния света, по которым рассеяние, размер частицы и ее оптические показатели находятся в сложной зависимости.

Для определения укрывистости используют главным образом три метода.

Первый метод — визуальный, с использованием! черно-белой шахматной доски. Сущность его заклю­чается в нанесении лакокрасочного материала на стеклянную* пластинку до тех пор, пока при наложении ее на шахматную дос­ку перестанут различаться черные и белые квадраты. Зная массу; лакокрасочного материала, его состав и площадь пластинки, лег­ко рассчитать укрывистость пигмента (в г/м2).

Второй метод — метод контрастных отношений. Он основан на определении коэффициента контрастности, т. е. отношения коэффициента яркости (отражения) покрытия на черной подложке к коэффициенту яркости этого же покры­тия на белой подложке. Поверхность считается укрытой, если коэффициент контрастности покрытия достигает значения 0,98.

Для определения укрывистости этим методом лакокрасочный материал наносят на стеклянные пластины, высушивают и опре­деляют его массу. Затем измеряют коэффициенты яркости по­крытий на черной и белой подложках, рассчитывают коэффици­ент контрастности и строят график зависимости его от массы лакокрасочного покрытия. По точке пересечения полученной кри­вой с прямой, соответствующей коэффициенту контрастности <0,98, можно определить массу укрывающего слоя. Зная состав лакокрасочного материала и размер окрашенной пластины, мож­но рассчитать величину укрывистости (в г/м2). Точное нахожде­ние точки пересечения, соответствующей укрывающему слою, — связано с большими погрешностями, так как полученная кривая ■с увеличением массы покрытия асимптотически приближается к прямой, соответствующей коэффициенту контрастности равно­му 1. Более достоверные результаты получаются, если строить трафик зависимости коэффициента контрастности от обратной толщины пленки.

Третий метод — инструментально-математичес­кий— основан на теории Гуревича — Кубелки — Мунка. Сущ­ность его заключается в определении коэффициентов яркости (отражения) покрытий различной толщины на черной и белой подложках (или на реальной серой подложке), расчете толщины укрывающего слоя и самой укрывистости. Расчеты эти весьма громоздки и проводятся на ЭВМ.

Интенсивностью называется способность пигмента сохранять — свою окраску при смешении с другим пигментом. Если пигмент хроматический, под интенсивностью подразумевают красящую. способность, а если пигмент белый — разбеливающую способ — юность. Чем выше интенсивность пигмента, тем меньше его рас­ход для получения лакокрасочного материала заданного цвета. ■Стоимость последнего также будет снижаться.

Цвет лакокрасочного материала, пигментированного смесью •белого и хроматического пигмента, является результатом изби­рательного поглощения частицами хроматического пигмента све­та, рассеянного частицами белого пигмента. При этом возможны два случая.

В первом случае хроматический пигмент имеет низкий показатель пре­ломления во всей видимой части спектра. Частицы такого пигмента будут играть роль светофильтра. К таким пигментам относится, например, желез­ная лазурь. Свет, падающий на лакокрасочное покрытие, содержащее смесь «белого пигмента и лазури, будет рассеиваться частицами белого пигмента и

0 — железной лазурн с диоксидом титана; б — желтого свинцового крона с диоксидом титана;

1 — железная лазурь; 2—5 —железная лазурь в разбеле с возрастающим количество» TiOs; 6 — желтый свинцовый крои; 7—9 — желтый свинцовый крои в разбеле с возрастаю­щим количеством ТЮ2

Затем избирательно поглощаться частицами лазури. Отраженный от покры­тия свет будет иметь синий цвет.

Во втором случае хроматический пигмент может иметь высокий показа­тель преломления в области максимума отражения и соответственно высокую — рассеивающую способность в этой области. Следовательно, в максимуме от­ражения свет рассеивается как частицами белого, так и частицами хромати­ческого пигмента. В минимуме же отражения рассеивают свет только части­цы белого пигмента. К таким пигментам относится, например, желтый свин­цовый крон. Лакокрасочное покрытие, содержащее смесь этого пигмента с белым, интенсивно рассеивает свет частицами обоих пигментов. Причем в си­ней области спектра рассеяние света будет происходить только частицами бе­лого пигмента, а имеиио эта часть спектра поглощается частицами желтого свинцового крона. Покрытие, таким образом, окажется желтого цвета.

При изменении соотношения хроматического и белого пигмента в смеси спектры отражения будут меняться по-разному. При разбеле хроматического — пигмента, не способного рассеивать свет (первый случай), в большей степе­ни происходит увеличение R в минимуме поглощения (рис. 5.9,а). Если же хроматический пигмент имеет способность рассеивать свет в какой-либо ча­сти спектра (второй случай), то при его разбеле R будет расти в максимуме поглощения (рис. 5.9, б).

Интенсивность пигмента определяется главным образом величиной коэф­фициента поглощения К. в максимуме поглощения. Увеличение К приводит к снижению количества хроматического пигмента, необходимого для прида­ния смеси нужного цвета. Одновременно для придания смеси высокой насы­щенности необходимо, чтобы в области максимума поглощения было мини­мальное рассеяние света. Отсюда следует, что интенсивность возрастает с уве­личением функции K./S Гуревича — Кубелки — Муика.

Интенсивность зависит от дисперсности пигмента. С ее увеличением функция KIS растет в максимуме поглощения, в то время как в минимуме поглощения оиа практически ие зависит от дисперсности. При приближении K/S к определенному значению рост интенсивности замедляется. Дальнейшее увеличение дисперсности становится нецелесообразным. Оптимальным размер частиц пигмента можно рассчитать по соответствующим формулам.

0,700 0,1-00

0,700 7тм

Рис. 5.9. Изменение коэффициента отражения (яркости) в смеси:

О, юо

На практике интенсивность определяют относительно эталон­ного пигмента [в % (масс.) или усл. ед.]. Для определения ин­тенсивности белых пигментов (разбеливающей способности) их
•обычно смешивают с ультрамарином. Хроматические пигменты для определения их красящей способности смешивают с цинко­выми белилами. Полученные смеси сравнивают со стандартными. Оценка может быть произведена визуально или инструменталь­ными методами. В последнем случае обычно определяют цвето­вое различие между двумя мало различающимися образцами. Более точные результаты могут быть получены при сравнении функций /С/5, рассчитанных по R в максимуме поглощения ис­следуемого и эталонного образцов.