32. Оптичні властивості лфм і пігментів.

Укрывистость, интенсивность, а также такие колористические характеристики пигментов, как доминирующая длина волны и чистота цвета, при неизменном химическом составе и кристаллической модифи­кации зависят прежде всего от их дисперсности.

Укрывистость. Рассеяние света частицами пигмента обусловлено

разностью показателей преломления пигмента и среды, в которой он диспергирован. В случае крупных частиц, т.е. частиц, размеры которых значительно превышают длины волн видимого света, рассеяние сводит­ся к многократному зеркальному отражению светового потока поверхно­стями частиц. Если же частицы соизмеримы с длинами волн света, его рассеяние имеет другой механизм.

Согласно теории Ми , зависимость светорассеяния от размеров частиц выражается кривой с максимумом, который наблюдается для частиц с размерами 0,25-г 0,33)

рис5 Общая зависимость интенсивности рассеяного света от размера частиц дисперсной фазы.

-Ограниченность теории Ми для реальных пигментированных систем обуславливается анизодиаметричностью частиц, характерной для большинства пигментов и чрезвычайно высоким содержанием дисперсной фазы в систем®, при которой несколько частиц могут проявлять себя оптически как одна.

Оптимальный наивероятнейший размер частил полидисперсного пигмента в 1,8 раза меньше, чем для монодисперсного.

Интенсивность пигментов также основана на оптических явлениях, характерных для коллоидных систем, и при прочих, равных условиях зависит от дисперсности пигмента: с ростом дисперсности пигмента интенсивность повышается. По изменению интенсивности пигментов в процессе диспергирования можно судить об изменении, размера час­тиц. для ряда пигментов ( красного и желтого, кад­миевых пигментов) показано, что нарастание интенсивности в процес­се диспергирования описывается гиперболической функцией, Несмотря на то, что современное диспергируюиее оборудование позволяет проводить диспергирование до первичных кристаллов, на практике интенсивность перестает расти при достижении определен­ной дисперсности. Это, по всей вероятности, обьясняется тем что при введении разбеливающего пигмента, имеющего меньшую диспер­сность, чем цветной пигмент, частицы цветного пигмента, заключенные между частицами белого пигмента, оптически ведут себя как одна, и дальнейшее диспергирование не вызывает повышения интенсивности«

Увеличение дисперсности пигментов, приводяшее к росту укрывистости, интенсивности и чистоты цвета, изменяет и цветовой тон пигмента. Цвет вещества зависит от положения полосы поглощения в видимой части спектра, однако на оттенок пигмента в большей степени влияет форма и размер частиц, т.к. спектр отражения определяется не только спектром поглощения, но и характером рассеяния света»

красные и желтые пигменты при уменьшении дисперсности приобре­тают голубоватый или зеленоватый оттенок; грубодисперсны зеленые пигменты имеют желтоватый, а высокодисперсные - голубоватый оттенок; мелкие частицы синих пигментов имеют зеленоватый, а крупные - красноватый оттенок. Увеличение дисперсности белых пигментов повыша­ет их белизну за счет поглощения в низковолновой части спектра, что особенно характерно для рутильной модификации

Зная какой-либо показатель, характеризующий дисперсность пиг­ментной системы - наивероятнейший размер частиц, максимальный раз­мер частип или, тем более, степень дисперсности - не всегда можно однозначно судить о качестве материала. Причина этого в несовершен­стве существующих способов контроля дисперсности и прежде всего в чрезвычайно малой информативности принятого в промышленности для оценки качества диспергирования показателя - степени дисперсности по "Клину" ( вся шкала прибора "Клин" имеет доверитель­ных интервалов, т.е. с его помощью можно получить максимум 4-5 бит информации), который не характеризует полидисперсности пигменти­рованного материала. От полидисперсности же зависит ряд свойств пигментированных материалов. Прежде всего полидисперсность умень­шает агрегативную устойчивость дисперсных систем. Значительно боль­шая скорость коагуляции полидиспёрсных систем по сравнению с моно­дисперсными системами обьясняется тем, что столкновения между частицами разных размеров всегда более вероятна, чем между части­цами одинаковых размеров.

Полидисперсность оказывает существенное влияние на оптические оч свойства пигментированных лакокрасочных материалов. При увеличении полидисперсности наблюдается значительное снижение чистоты цвета пигмента, т.к. изменение размеров частиц приводит к изменению доминирующей длины рассеянного света, т.е. к изменению цветового тона. Б результате субтрактивного смешения цветов снижается доля монохроматической составляющей в суммарном еветовом потоке, рас- сеяном всей совокупностью частиц. Полидисперсность влияет также на упаковку частиц пигментов в красочной пленке.