41.Пігменти і наповнювачі. Їх склад і класифікація.

Наряду с пленкообразующими веществами пигменты и наполнители является основными компонентами лакокрасочных материалов.

Пигментами называются высокодисперсные вещества, нераствори­мые в дисперсионных средах (воде, органических растворителях, пленкообразователях) и обладающие комплексом физических, химических и технических свойств, позволяющих использовать их для получения защитных и декоративных покрытий различного назначения.

Пигменты могут быть белыми, черными, серыми (неокрашенными) и цветными (окрашенными). Пигменты относятся к красящим веществам, т.е. веществам, способным придавать свою окраску другим веществам или телам. К красящим веществам от­носятся также и красители - органические соединения, обладающие цветом. В отличие от пигментов красители избирательно растворяются в воде и органических средах и используются в основном для окраши­вания различных волокон и тканей.

Пигменты не только придают лакокрасочным материалам и покры­тиям на их основе требуемый цвет, но и активно влияют на их свойства. Так, например, пигменты придают лакокрасочным материалам тиксотропные свойства, снижают водо- и паропроницаемость покрытий, увеличивают адгезию, повышают твердость, влияют на их атмосферо- и коррозионную стойкость. Пигменты могут применяться и для специальных целей, напри­мер, для индикации температуры на поверхности некоторых изделий, для сигнальных целей (светящиеся краски), для защиты от обрастания микроорганизмами корпусов кораблей.

Значительное количество пиг­ментов используется для окраски изделий в массе ( строительные материалы, пластмассы, резина, клеенка и др.) для изготовления художественных, типографских и литографских красок.

Наполнители представляют собой белые или слабоокрашенные неорганические соединения. Они могут быть природного происхождения или получены синтетическим путем. От белых пигментов наполнители отличаются сравнительно низким показателем преломления: 1,45 - I,75 . Поэтому наполнители в неводных лакокрасочных материалах не обладают укрывистостью, а в водных красках могут использоваться как пигменты. Наполнители значительно дешевле большинства пигментов, поэтому их часто добавляют к последним для удешевления краски. Количество вводимого с этой целью наполнителя зависит от свойств пиг­мента, главным образом от его укрывистости и интенсивности.

Наполнители могут оказывать и активное влияние на свойства лако­красочных покрытий. Например, они могут придавать краскам тиксотропные свойства, уменьшать оседание пигмента, улучшить разлив, повысить механическую прочность и атмосферостойкость покрытия.

В основу классификации неорганических пигментов могут быть положены различные признаки. Так, пигменты можно классифицировать по цвету, химическому составу, способам производства, по назначению. Ни одна из этих классификаций не является удовлетворительной, т.к. во всех случаях в одну и ту же группу попадают пигменты весьма различные по своим свойствам.

В настоящее время для неорганических пигментов принята двойная классификация, в основу которой положены два признака: цвет и хими­ческий состав.

По этой классификации пигменты делят по цвету на две основные группы: ахроматические и хроматические. В первую группу входят белке, черные и серые пигменты, а во вторую - все цветные. Хроматические пигменты в свою очередь подразделяются на две группы: желтые, оран­жевые, красные, коричневые, зеленые, синие и фиолетовые.

По химическому составу пигменты разделяют на следующие классы соединений:

- Элементы - технический углерод, черни, металлические пигменты (цинковая пыль, алюминиевая пудра и др.);

- оксиды - пигментный диоксид титана, цинковые белила, железооксидные пигменты, хромооксидные пигменты, сурик свинцовый и др. ;

- соли - карбонаты ( свинцовые белила), хроматы ( свинцовые и цинковые крона, свинцово-молибдатные крона, стронциевый крон и др.) , сульфиды (литопон, кадмиевые пигменты), фосфаты ( фосфаты кобальта, фосфат хрома), комплексные соли ( железная лазурь), алюмосиликаты (ультрамарин).

В зависимости от способов получения различают природные и синтетические ( осажденные) наполнители; по структуре - порошко­образные, волокнистые и листовые. По химическому составу наполнители можно разделить на следующие типы: оксиды; гидроксиды, карбонаты, сульфаты, силикаты ( с дальнейшим подразделением их на безводные и гидратированные формы). Некоторые наполнители содержат значительное количество примеси другого наполнителя или являются комплексными сое­динениями двух и более металлов. К ним можно отнести доломит СаСО3*MgCO3; комплексные силикаты: тальк – 4SiO2*3MgO*H2O, слюду.

Пигменты и наполнители, как правило, не являются химически чистыми соединениями строго определенного состава. Развитие структур­ных методов исследования и совершенствование технических приемов получения одних и тек же материалов показали, что почти все свойства последних ( цветовые характеристики, интенсивность, укрывистость и т.д.) определяются их структурными особенностями. Химический состав при этом является как бы каркасом для создания той или иной структуры.