Лекция 9 декоративно-защитные пигменты

9.1. Белые пигменты и наполнители

По масштабам производства и применения в лакокрасочных материалах белые пигменты занимают первое место, они составляют 65  70 % не только для изготовления пигментированных лакокрасочных материалов белого цвета, но и всех цветных (колерных) красок светлых (пастельных) тонов. Белые пигменты и на­полнители входят в состав пигментных смесей в количестве 80  95 % (масс.) и по мере возрастания красящей способности цветных пигментов содержание базисного белого пигмента в колерных красках возрастает. Белые пигменты широко применяются также в производстве пластмасс, химических волокон, резины, бумаги, полиграфических красок, строительных материалов, керамики, неорганических глазурей и эмалей, косметических и других изделий.

Из большого числа неорганических веществ белого цвета в качестве пигментов нашли практическое применение лишь немногие технические продукты, отвечающие определенному комплексу физических, химических, технических, экономических и санитарно-технических требований. К ним относятся: диоксид титана (анатазной и рутильной формы), цинковые белила, литопон (смесь сульфида цинка и сульфата бария) и свинцовые белила. В табл. 9.1 приведены важнейшие показатели белых пигментов.

Таблица 9.1

Физико-технические свойства важнейших белых пигментов

Название и химический состав	Диоксид титана пигментный TiO2		Цинковые белила ZnO	Литопон ZnSBaSo4	Свинцовые белила 2PbCo3Pb(OH)2
	рутил	анатаз
Кристаллическая структура	Тетрагональная		Гексаго­нальная	Вюртцит-гек­сагональная+ромбическая	Гексагональная
Показатель преломления	2,72	2,55	2,05	1,84	2,09
Плотность, кг/м3	4200	3850	5500	4300	6500-6800
Насыпной объем Vнас103, м3/кг	1,2-1,4	1,45-1,65	1,1-1,8	1,35	1,4
Размер частиц, мкм оптимальный практический	0,18 0,2-0,4	0,20 0,3-0,5	0,47 0,5-1,0	0,29 0,5-3,0	0,49 1,25
Удельная поверхность, м2/г	7-20	9-15	6-10	1,5-3,0	0,6
Укрывистость, г/м2	25-40	30-45	100-140	110-140	140-200
Разбеливающая способ­ность, усл. ед.	1500-1850	1150-1200	190-200	280-300	160-220
Маслоемкость, г/100г	17-20	20-25	12-18	13-15	9-12
ПДК, мг/м3	10	10	0,5	0,5	0,01

Несмотря на более высокую стоимость диоксида титана, в расчете на конечный продукт — готовое лакокрасочное покрытие, этот пигмент оказывается экономичнее других. Рутильная форма пигментного диоксида титана обеспечивает длительный срок службы покрытий в атмосферных условиях, в то время как анатазная форма диоксида титана, цинковые белила и литопон долговечны только в покрытиях, применяемых внутри помещений. Свинцовые белила дают особо стойкие покрытия, даже при эксплуатации их в морской воде, но они ядовиты, поэтому их производство и применение ограничены законом. Происходит планомерное изменение структуры вырабатываемых пигментов в пользу наиболее эффективного пигмента — диоксида титана.

Другие белые пигменты имеют целевое назначение и применяются весьма ограниченно: типографские белила (гидроксид алюминия), алюминат цинка, фосфат цинка, сульфопон, титанаты цинка, магния, бария и кальция, циркониевые, сурьмяные, висмутовые и другие белила.

К перспективным белым пигментам относят: метаборат бария, боросиликат кальция и бария, молибдат кальция и цинка. По-видимому, в будущем керновые (оболочковые) белые пигменты заменят применяемые в настоящее время монолитные титановые и цинковые пигменты.