Классификация и характеристики пигментов для краски
Пигменты для красок — это разбавленные особыми веществами тонко перемолотые порошки, добавляемые в лакокрасочные составы. Разноцветная краска (колер) производится за счет перемешивания разных пигментов.
Цвета пигментов
Для образования разных цветов могут использоваться следующие пигменты:
Виды пигментов
Пигментирующие вещества делятся на натуральные и искусственные. Натуральные также подразделяются на органические и неорганические. Природных веществ относительно немного, однако в строительстве они применяются активно, поскольку их использование обходится дешевле, чем производство искусственных компонентов.
Натуральные пигменты
Минеральные красители
Пигменты на натуральной основе извлекаются из металлов и окислов. К числу источников для получения красителей относятся такие неорганические элементы с соответствующими цветами:
Минеральные красители характеризуются высокой прочностью, устойчивостью к свету, хорошей смешиваемостью и сочетаемостью со связующими.
Характеристики некоторых неорганических красителей:
Органические красители
Органика извлекается из насекомых и растений. Такие красители, в отличие от минеральных, растворимы в воде, маслах и спирте. Для органики характерна меньшая прочность в сравнении с минеральными красителями. Поскольку эти пигменты не создают красочного слоя, а проникают в структуру поверхности, они чаще всего применяются при окраске тканей.
Распространенным представителем органики является краплак, извлекаемый из корней марены или крапа. Еще одно вещество растительного происхождения — индиго, получаемое из вайды. Современная промышленность также производит синтетическое индиго. Из морских моллюсков получают пигмент светло-коричневого цвета. Методом прокаливания из органического сырья можно получить черные красящие вещества.
Искусственные пигменты
Синтетические красящие вещества отличаются максимальной устойчивостью к влажности, атмосферным осадкам, свету и газам. Они характеризуются яркостью оттенков. Благодаря таким качествам искусственные пигменты давно заняли лидирующее место среди всех красителей.
Красители синтетического происхождения делятся на неорганические или минеральные. Неорганические пигменты производят путем сложных химических реакций. Синтетические неорганические пигменты характеризуются постоянством химической структуры, ярким и чистым цветом.
Стоимость изготовления таких компонентов стоит довольно дорого по сравнению с натуральными красящими веществами. Применяются неорганическая синтетика в строительной отрасли для создания неводных лакокрасочных составов.
Минеральные синтетические красители создаются в результате сочетания 2-3 составляющих. По методу производства такие пигменты подразделяют на осажденные из растворов металлов и солей или изготовленные прокаливанием.
Ультрамарин
Относится к классу синтетических неорганических красителей. Имеет в своем составе алюмосиликат натрия и серу. Ультрамарин часто применяется в строительной отрасли в малярных красках, водных и неводных лакокрасочных составах. Такими красками окрашиваются бетон, металл, дерево, а также оштукатуренные поверхности. В чистом виде ультрамарин применяется крайне редко, а если это случается, то цель обычно состоит в нейтрализации желтой окраски извести или мела.
Ультрамарин может применяться как лессировочный краситель. Пигмент отличается устойчивостью к воздействию света и щелочей. Однако добавление красящего вещества в растворы извести нежелательно, так как вещество в этом случае теряет цвет. Ультрамарин подходит для взаимодействия со всеми разновидностями связующих при осуществлении внутренних и наружных отделочных работ.
Киноварь
Краситель характеризуется ярко-красным окрасом, но бывает и темных тонов. Киноварь может применяться для производства всех видов красок, используемых для покраски бетонных, кирпичных, оштукатуренных и деревянных поверхностей. Допустимо использование, как для внутренних, так и для наружных отделочных работ.
Пигменты и свойства красок
Важным элементом лакокрасочного материала считается связующее вещество. Его функция — соединение частиц красителя и закрепление их на поверхности. Связующие вещества оказывают влияние и на цвет, поскольку все они отличаются коэффициентами преломления лучей света.
Очень важным показателем для масляной краски является маслоемкость красителей. Маслоемкость — это показатель количества масла, которое понадобится для изготовления краски на определенный объем пигмента. Показатель маслоемкости зависит от суммарной площади поверхности частиц, а кроме того, от физико-химических характеристик масла, применяемого в роли связующего.
Следующий существенный показатель, на который влияют пигменты — скорость высыхания краски. Часть красителей, к примеру, кобальт и свинцовые белила, делают процесс сушки более интенсивным. Некоторые же пигменты (газовая сажа, краплак и др.), наоборот, замедляют высыхание.
Пигмент должен соответствовать определенному эталону цветового фона, который определяется структурой его частиц, их возможностями по преломлению, отражению и поглощению лучей света.
Еще одно требование к красителю — необходимая степень дисперсности. Под этим качеством понимается степень измельченности, которой добиваются механическим дроблением, отстаиванием, осаждением в смеси растворов (мокрый метод) или за счет нагревания в особых печах (сухой метод). Чем ниже дисперсность, тем прозрачнее лакокрасочный материал, как и наоборот.
Дисперсность красителя в некоторых красках определяет их оттенок. К примеру, тонко измельченные цинковые белила дают синий оттенок, а сиена увеличивает насыщенность тона. В масляных составах повышенная дисперсность приводит к снижению показателя пластичности.
Дисперсность влияет и на другой показатель пигмента — укрывистость. Эта характеристика показывает количество красителя, необходимое на квадратный метр окрашиваемой поверхности. При этом подразумевается, что под слоем краски не будет видна находящаяся ниже поверхность или грунт. Показатель укрывистости зависит от внутренней структуры кристаллов, которым свойственны разные коэффициенты преломления лучей света.
Красители с невысокой дисперсностью находятся в основе корпусных и кроющих лакокрасочных составов, а пигменты с высокой дисперсностью имеются в составах лессировочных (более прозрачных) красок.
Интенсивность, как характеристика пигмента, это его способность менять тональность слоя краски при взаимодействии с другими пигментами. Наибольшая интенсивность свойственна красителям органического типа с высокой степенью дисперсности.
Пигменты – тонкодисперсные цветные порошки, нерастворимые в пленкообразующих веществах или органических растворителях, но способные равномерно смешиваться с ними.
Белые пигменты: мел, каолин.
Красные: сурик железный, мумия.
Черные: пиролюзит MnO2, графит.
Б) искусственные пигменты – получают из минерального сырья путем сложной химической переработки.
Белые пигменты: белила цинковые, свинцовые, титановые, литопонные, известь.
Жёлтые: крон цинковый, крон свинцовый.
Красные: крон красный, мумия искусственная, сурик свинцовый, редоксайд.
Зелёные: зелень свинцовая, хромовая, цинковая и оксид хрома.
Синие: ультрамарин, лазурь малярная.
2. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПИГМЕНТЫ.
Для окраски металлических конструкций часто применяют металлические порошки: алюминиевую пудру и золотистую пудру (порошок бронзы), которые обладают высокими
свето-атмосферо- и антикоррозионной стойкостью.
3. ОРГАНИЧЕСКИЕ ПИГМЕНТЫ.
Это органические синтетические красящие вещества, обладающие высокой красящей и кроющей способностью, чистым и ярким светом, свето- и атмосферостойкие, но дороги, не высокая щелочестойкость.
Черные пигменты – нигрозин
Для строительных красок используют главным образом неорганические пигменты вследствии их большей атмосферо- и химической стойкости.
1.Красящая способность – это интенсивность окраски, характеризующаяся минимальным количеством пигмента, необходимого для придания белой краске яркого цветного тона.
2.Укрывистость, или кроющая способность – это количество пигмента в красящем составе, способное перекрыть контрастный цвет поверхности в 1 м2.
3.Дисперсность пигмента влияет на все его основные свойства. Чем тоньше помол, тем выше укрывистость и красящая способность.
Природные пигменты имеют размер частиц 0,5 – 40 мкм, искусственные 0,1 – 2 мкм.
4.Маслоемкость – способность пигмента удерживать определенное количество масла. Характеризуется количеством масла (в % по массе), которое необходимо добавить к пигменту для получения красочной пасты. Чем меньше масла (олифы), тем выше стойкость красочного покрытия и больше укрывистость пигмента.
5.Светостойкость – способность пигмента сохранять свой цвет под воздействием света.
6.Антикоррозионная стойкость – или пассивирующие свойства пигмента – способность давать покрытия на металл, надежно защищающие его поверхность от окисления.
7.Атмосферостойкость – способность пигмента, не изменяя цвета, противостоять воздействию атмосферных факторов: кислорода воздуха, сернистых и других газов, а также попеременному замораживанию и оттаиванию, увлажнению и высыханию.
8.Химическая стойкость – способность не изменять первоначального цвета под воздействием щелочей и кислот.
9.Огнестойкость – способность не разрушаться и не изменять свой цвет от воздействия высоких температур.
10.Безвредность пигмента – особая осторожность соблюдается при применении пигментов, содержащих соединения свинца, меди.
Растворителями служат легко улетучивающиеся органические жидкости: уайт – спирит, скипидар, ацетон, сольвент – нафта, нефрас С – 50/170 и др.
2.Разбавители – жидкости, не растворяющие пленкообразующие вещества, а лишь уменьшающие вязкость красочных веществ. Разбавителями служат олифы или масляные эмульсии типа «воды в масле».
3.Наполнители – высокодисперсные белые минеральные порошки, вводят для экономии пигмента, придания краскам повышенной кислото- и огнестойкости. Для наружной окраски применяют порошки тяжелого шпата (BaSO4) и талька. Для внутренней отделки применяют более дешевые – тонкомолотые мел, известняк, гипс.
4.Сиккативы – вещества, способствующие быстрому пленкообразованию и «высыханию» масляных красок. Сиккативами служат – соли оксидов свинца, марганца, кобальта или растворы других металлических солей жирных кислот в органических растворителях.
В зависимости от вида связующего красочные составы делятся на:
4) эмульсионные (латексные краски);
6) водоразбавляемые краски на основе неорганических вяжущих веществ.
Масляные краски – это суспензия пигмента с наполнителем в олифе, образующая после высыхания цветную прозрачную, твердую, однородную пленку. Они выпускаются: густотертыми – 12-25% олифы и готовые к употреблению – 30 – 50% олифы применяются для наружной и внутренней окраски по металлу, дереву и сухой штукатурки.
Эмали – это суспензия пигмента с наполнителем в лаке, образующая после высыхания цветную не прозрачную, твердую пленку с различным блеском и фактурой на поверхности.
Наиболее распространенные: перхлорвиниловые, эфиро-целлюлозные, хлоркаучуковые, алкидные, эпоксидные, карбомидные.
Эмали быстро высыхают (2-8ч.), водостойки, некоторые имеют высокую атмосферостойкость (перхлорвиниловые), коррозионную стойкость (эпоксидные и хлоркаучуковые). По стоимости дешевле масляных красок.
Применяют для наружной и внутренней окраски по металлу, дереву, бетону, штукатурке.
Лаки могут выполнять не только роль связующего, но и быть самостоятельным лакокрасочным покрытием с образованием блестящей прозрачной пленки.
Смоляные лаки – для отделки паркета, защиты древесины и других строительных материалов от коррозии.
Масляно-смоляные – для покрытия по дереву.
Битумные – для антикоррозионной защиты.
Спиртовые лаки и политуры – для полировки деревянных поверхностей и покрытия изделий из стекла и металла.
Эмульсионные (латексные) краски – это пигментированные эмульсии или дисперсии полимера в воде. В их состав обязательно входят эмульгаторы, улучающие свойства красок. Эти краски дают гладкие матовые покрытия, обладающие большой прочностью, свето-, водостойкостью, воздухо- и паропроницаемостью. Они служат для окраски плотных, пористых и влажных покрытий. Наибольшее распространение для внутренней окраски получили поливинилацетатные и бутадиенстирольные по дереву и штукатурке.
Акрилатные – для фасадов зданий.
Клеевые краски – это суспензия пигментов и мела в водном коллоидном растворе клея. Приготовляют на месте производства работ. Они в большинстве своем не прочны и не водостойки и применяют только для внутренней окраски.
Казеиновые краски – для внутренней и наружной окраски.
Водоразбавляемые краски на основе неорганических вяжущих веществ – приготовляют с использованием в качестве связующих минеральные вяжущие вещества. Краски изготовляют на месте работ, разбавляют водой.
Известковые краски используют для окраски фасадов зданий (кирпичных, бетонных, оштукатуренных).
Цементные используют для окраски по влажным поверхностям.
Силикатные используют для окраски поверхности свежего бетона, штукатурки. При окраске по дереву защищает его от возгорания.
Для подготовки окрашиваемой поверхности с целью получения более качественного покрытия и экономии краски часто используют грунтовки и шпатлевки.
Грунтовка – это суспензия пигмента с наполнителем в связующем, образующаяся после высыхания непрозрачную однородную пленку с хорошей адгезией к подложке и покровному слою.
Шпатлевка – густая вязкая масса из смеси пигмента с наполнителем в связующем, предназначенная для заглаживания неровной окрашиваемой поверхности.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему
Пигменты для красок – разновидности, классификация
Виды пигментов для красок и особенности применения
Пигменты для красок представляют собой разбавленные посредством особых веществ тонко помолотые порошки, которые добавляют в лакокрасочные средства. Разноцветные краски (колеры) делают за счет смешивания различных пигментов.
Пигментирующие средства можно в целом классифицировать как искусственного и натурального происхождения.
Кстати, последние можно поделить на неорганические и органические, а природных веществ не так уж много, но в строительстве их используют активно, потому что их применение обойдется куда дешевле, чем производство компонентов искусственного типа.
Цвета пигментов
Для получения разных цветов могут быть использованы такие виды пигментов:
Далее рассмотрим, какие есть виды пигментов, боле подробнее.
Разновидности
Пигменты натурального происхождения
Итак, рассмотрим подробнее.
Минеральные красители
Пигменты, выполненные на натуральной базе, извлекают из окислов и металлов. К числу источников для получения красителей можно отнести еще и неорганические элементы с такими цветами, как:
Красители минерального типа характеризуются высокой степенью прочности, обладают устойчивость, к свету, прекрасной смешиваемостью и сочетаемостью со связующими компонентами.
Характеристики определенных неорганических пигментов:
Далее рассмотрим еще один вид красителей.
Органические красители
Пигменты, добавляемые в краски, могут быть органическими, и в таком случае органику извлекают из растений и насекомых. Такие виды красителей, в отличие от тех же минеральных, могут растворяться в воде, спирте и масле. Для органики будет характерной меньшая степень прочности по сравнению с минеральными красителями, и так как такие пигменты не создают слоя краски, а попадают в структуру поверхности, то они чаще всего используются при окрашивании ткани. Самым популярным видом органики будет краплак, который извлекают из корней крапа или марены. Еще одним веществом растительного происхождения является индиго, которое получают из вайды. При современной промышленности могут даже сделать синтетические индиго. Из морских моллюсков получают пигменты светлого коричневого цвета, и посредством способа прокаливания из органических материалов получают черные окрашивающие вещества.
Пигменты искусственного происхождения
Окрашивающие синтетические вещества отличаются максимальной степенью устойчивости ко влаге, осадкам атмосферного типа, света и газам. Они характеризуются яркостью цветов, и за счет такого набора качеств пигменты искусственного происхождения давно смогли занять лидирующее место среди остальных видов красителей. Пигменты синтетического происхождения могут быть разделены на минеральные или неорганические. Последние красители производят путем сложных химических реакций, и синтетические пигменты неорганического типа характеризуются постоянством химической структуры, чистым и ярким цветом.
Обратите внимание, что цена изготовления подобных компонентов стоит достаточно дорого по сравнению с натуральными окрашивающими составами. Используется неорганическая синтетика для строительной отрасли, чтобы делать не водные лакокрасочные составы.
Минеральные пигменты синтетического типа делают при сочетании двух или трех составляющих. По способу производства такие красители можно поделить на осажденные из металлических растворов и солей или сделанные посредством прокаливания.
Ультрамарин
Его можно отнести к виду неорганических синтетических красителей. Имеет в собственном составе серу и алюмосиликат натрия. Ультрамарин часто используют для области строительства и в малярных красках, неводных и водных лакокрасочных составах. Такими красками еще окрашивают металл, бетон, древесину и проштукатуренные поверхности. В чистом виде ультрамарин используют очень редко, а если такое и бывает, то цель обычно состоит в том, чтобы нейтрализовать желтую окраску от мела или извести. Также ультрамарин применяют и в качестве лессировочного красителя. Пигмент отличается устойчивостью к воздействию щелочей и света. Но добавление окрашивающего вещества в известковый раствор нежелательно, потому что в таком случае вещество потеряет цвет. Ультрамарин подойдет для взаимодействия со всеми видами связующих при выполнении наружных и внутренних отделочных работ.
Киноварь
Данный краситель характеризуется ярким красным окрасом, но может быть и в темных тонах. Киноварь может быть использована для производства всех типов лакокрасочных средств, которые применяют для окрашивания кирпичных, бетонных, деревянных и оштукатуренных поверхностей. Допускается применение и для внутренних, и для наружных работ по отделке.
Пигменты и свойства ЛКМ
Речь идет про показатель количества масла, которое нужно будет для изготовления красок на определенный уровень пигмента. Показатель емкости масла будет зависеть от общей площади поверхности частичек, а более того, от физико-химических характеристик масла, которое используется в качестве связующего. Еще одним существенным показателем, на который воздействуют пигменты станет скорость просыхания красок. Часть пигментов, например, свинцовые белила и кобальт, делают процесс просыхания интенсивнее. Некоторые пигменты (краплак, газовая сажа и прочие), наоборот, сделают высыхание дольше.
Обратите внимание, что пигмент для красок должен соответствовать эталону цветного фона, который будет определен структурой его частичек, их возможностями по преломлению, поглощению лучей солнца и отражению.
Еще одним требованием к пигменту будет нужная степень дисперсности. Под таким качеством понимают степень измельченности, которой добиваются дроблением механическим методом, отстаиванием, осаждением в растворной смеси (мокрый способ) или благодаря нагреванию в особой печи (сухой способ). Чем ниже будет показатель дисперсности, тем прозрачнее лакокрасочный материал. Дисперсность красителя в определенных красках определяет их оттенок, например, тонко измельченные цинковые белила дают синий оттенок, а сиена увеличит насыщенность тонов. В составах масляного типа повышенный уровень дисперсности приведет к уменьшению показателей пластичности.
Дисперсность воздействует и на иной показатель пигмента – степень укрывистости. Такая характеристика показывает число красителя, нужное на квадратный метр обрабатываемой поверхности. При этом будет подразумеваться, что под слоем материала не будет заметна грунтовка/обрабатываемая поверхность. Показатель зависит от внутренней структуры кристаллов, которым свойственны разные коэффициенты преломления световых лучей.
Красители, имеющие невысокую дисперсность, находятся в базе корпусных и кроющих лакокрасочных составов, а пигменты с высоким показателем имеют в составе лессировочных (то есть более прозрачных) лакокрасочных материалов. Интенсивность, как пигментная характеристика, является способностью менять тональность красочного слоя при взаимодействии с остальными пигментами. Самая большая интенсивность свойственная органическим красителям с высоким уровнем дисперсности.