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 (табл.1).

Табл. 1. Неорганические пигменты

Цвет пигмента
Назначение и происхождение
Декоративно-защитные Противокоррозийные Целевые
белые Диоксид титана
Цинковые белила
Литопон
Свинцовые белила
Фосфат цинка
Гидроксид алюминия
Титанаты магния
Алюминат цинка
черные Технич.углерод
Окись железа
   
желтые Свинцовый крон
Цинковый крон (малярный)
Охра
Стронциевый крон
Цинковый крон (грунтовочный)
Титанат никеля
Титанат железа
красные Сурик (природный) Свинцовый сурик Оксид меди
синие Железная лазурь   Алюминат кобальта
зеленые Оксид хрома Фосфат хрома Титанат хрома
Хромат кобальта

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.