標籤: 暫無標籤

主要成分為無機物的顏料。幾乎所有的無機顏料,是化合物,常常是複雜的混合物,在其中金屬是分子中的一部份。

1基本簡介

無機顏料是有色金屬的氧化物,或一些金屬不溶性的金屬鹽,無機顏料又分為天然無機顏料和人造無機顏料,天然無機顏料是礦物顏料。
以天然礦物或無機化合物製成的顏料。天然礦物顏料一般純度較低,色澤較暗,但價格低廉。而合成無機顏料品種色譜齊全,色澤鮮艷、純正,遮蓋力強。
人類很早就使用無機顏料,史前時代煙黑、白堊、色土、天然氧化鐵已被作為顏料使用。在公元前3000~前2000年,就已掌握了鉛白的生產方法。公元前200年左右,中國就用人工煉製銀硃(HgS)作顏料。1704年德國迪斯巴赫發明彩色顏料普魯士藍〔一種深藍色顏料,主要成分Fe4【Fe(CN)6】3·xH2O〕的製造法。1809年法國L.-N.沃克蘭製成鉻黃,1831年法國I.B.吉梅在里昂附近建廠生產群青,1874年英國奧氏鋅白公司所屬的威德尼斯工廠生產了鋅鋇白。1916年鈦複合顏料(含TiO225%)、1923年純二氧化鈦(鈦白)投入生產,使顏料生產水平推進了一大步。目前,無機顏料的色譜,基本上已配套齊全。

2特性

無機顏料耐曬,耐熱,耐候,耐溶劑性好,遮蓋力強,但色譜不十分齊全,著色力低,顏色鮮艷度差,部分金屬鹽和氧化物毒性大。

3組成

內容
天然產物料,完全得自礦物資源,如天然產硃砂、紅土、雄黃等。合成的如鈦白、鉻黃、鐵藍、鎘紅、鎘黃、立德粉、炭黑、氧化鐵紅、氧化鐵黃等。

4作用機理

無機顏料的基本光學性能和顏料性能,主要由以下三方面來確定:
①顏料與分散介質之間的折光率之差;
②被固體吸收的光(包括固體中的雜質);
③粒徑及粒徑分佈。其中粒徑及粒徑分佈可以通過表面處理來改善。
在顏料生產過程中,無論被研磨多細的顏料粉末,總會含有一些聚集和絮凝粒子。顏料在運輸、儲存過程中,由於擠壓、受潮會進一步絮凝成大顆粒,而且顏料越細、表面積越大、表面能更高,更容易絮凝在一起。如果通過適當的表面活性劑處理后,這些絮凝的大顆粒,在使用時就很容易被分散開來,其分散機理主要如下:
1 潤 濕
無機顏料粉末在液體中的分散主要經過以下三個階段:①粉末的濕潤,液體不僅要濕潤粉末的表面,還要把粉末粒子間的空氣和水分置換出來;②通過濕潤的粉末並置換出粒子間的空氣和水分后,顏料粉末中的絮凝體和聚集體被破壞;③被濕潤和被破壞的絮凝體和聚集體粉末在液體中保持穩定的分散狀態。也就是說分散是潤濕—分散—保持分散體穩定的過程。一般情況下,無機顏料在使用前是很少進行烘乾處理的,顏料的表面除了夾雜著空氣,還吸附一層水膜。顏料表面通常所吸附的水量,相當於固體表面上所形成單分子膜所需要的水量。例如每克 TiO 2 表面積為10m 2 ,水分子吸附層厚度為 10 × 10 -10 m,單分子膜所需要的水量約為顏料重量的 0.3% ,所以顏料中的水分含量也是影響其分散性能的主要因素之一。固體被濕潤的好壞,可根據其接觸角來判斷,接觸角為 0 °表示完全濕潤,液體完全展布在固體的表面;接觸角為 180 °表示完全不濕潤,液體呈水珠狀附著在固體的表面。
固體能否在液體中良好濕潤,除了用接觸角大小來判斷外,還可測定其濕潤熱的大小來判斷,一般親水性粉末(如 TiO 2 )在極性液體中濕潤熱大,在非極性液體中濕潤熱小,而疏水性粉末在極性和非極性液體中的濕潤熱大致上是一定的。
固體粉末在液體中的沉降速度和沉降容積的大小也可判斷其濕潤程度的好壞(見表 1 ),像 TiO 2 這種極性大的固體在極性大的溶液中沉降容積小,在極性小的溶液中則大;而非極性固體粉末一般沉降容積都大。通過加入表面活性劑處理后,由於表面活性劑分子有力地定向吸附在固體的表面,有助於降低液體的表面張力,提高其濕潤和分散性能。
2 電斥力(ξ電位)
無機顏料在水溶液中的分散和分散穩定性,主要依賴其在水中的電斥力即ξ電位的大小來決定。
電斥力就是利用電荷的排斥來保持分散穩定性。
表面活性劑能在水溶液中電離出大量帶負電(或正電)的離子,牢固地吸附在顏料粒子的表面,使這些粒子帶有相同電荷,其它帶相反電荷的離子則自由擴散到液體介質的周圍,形成一個帶電離子的擴散層(雙電層)。自固體表面至擴散層最遠處(即帶相反電荷為 0 的地方)的兩層離子間的電位差稱為ξ電位。粒子間的靜電斥力就是由此而來,這些帶相同電荷的粒子一經接觸就相互排斥,從而保持分散體系的穩定,即著名的 D.L.V.O. 理論。
在電斥力的情況下,表面活性劑必須具有高的電離性能,通常使用的是陰離子表面活性劑及一些無機電介質,如:多磷酸三鉀、焦磷酸鉀、多磷酸鈉、烷基芳基磺酸鈉、次亞甲基萘磺酸鈉、聚羧酸鈉等。
3 空間位阻效應(或熵效應)
當顏料分散在非水介質中時,便大大排除了上述離子反應的可能性,非離子表面活性劑在水中不電離,在這種情況下,表面活性劑的作用稱之為空間位阻效應或熵效應。因為表面活性劑能夠定向地吸附在顏料粒子的表面,形成一種單分子吸附層,這種定向緩衝層能防止粒子間的相聚,從而保持分散體系的穩定(又稱保護膠體或膠束)。
顏料表面的表面活性劑分子群,隨著表面活性劑濃度的提高,其熵會降低,運動將受到限制,顏料粒子越靠近、越壓縮,其熵會進一步降低,從而有利分散體系的穩定。

5分類

其他分類
群青  由陶土、硫磺、純鹼、芒硝、炭黑和石英粉按照不同配方混勻,裝於陶罐中,在高溫下焙燒,再經水洗等精製工序製成。產品可從淺藍色至深藍色。與氯化銨混合經熱處理后,可製成粉紅色、紫色顏料。用於繪畫顏料、橡膠、塑料、塗料等。群青遇氫氧化鈣變白,因此不能用於水泥著色。

6用途

其他
玻璃、搪瓷、陶瓷等工業生產部門。

7歷史

現在
新穎的複合顏料,年生產能力也已上升至10kt。中國無機顏料的生產企業超過百家,總產量在200kt以上。

8發展趨勢

趨勢二
②開發顏料顆粒表面處理技術,以無機化合物或有機化合物在顏料顆粒表面形成一層色膜,可改變顏料顆粒表面性能,提高耐光、耐熱、潤濕等特性,擴大應用面,提高使用價值。③製造加工顏料,使用戶可直接應用,節省大量研磨加工的費用。
上一篇[製革]    下一篇 [美麗百合]

相關評論

同義詞:暫無同義詞