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.

Содержание:

Цвета пигментов
Виды пигментов
Натуральные пигменты
Минеральные красители
Органические красители
Искусственные пигменты
Ультрамарин
Киноварь
Пигменты и свойства красок

Цвета пигментов

Для образования разных цветов могут использоваться следующие пигменты:

белый — мел, известь или белила;
желтый — крон, охра;
синий — ультрамарин, лазурь;
красный — сурик железный или свинцовый, мумие, киноварь;
зеленый — хромовая или свинцовая зелень.

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:

окислы железа (желтый, коричневый, красный);
марганец (желтый, фиолетовый, коричневый);
хром (зеленый);
кобальт (синий);
медные окислы (изумрудный, красный, ярко-зеленый);
сурьма (желтый);
охра (бледно-желтый, золотистый, темно-желтый, при прокаливании — красный);
марс (светло-коричневый, темно-коричневый);
умбра (красновато-коричневый, зеленовато-коричневый);
ван-дик (коричневый);
ультрамарин (синий).

Минеральные красители характеризуются высокой прочностью, устойчивостью к свету, хорошей смешиваемостью и сочетаемостью со связующими.

Характеристики некоторых неорганических красителей:

Сухая охра. Извлекается из глинистых минералов, которые окрашены гидратированными оксидами железа. Цвет сухой охры — желтый, желто-коричневый. Охра используется как красящее вещество при изготовлении растворов цемента, применяемых для создания декоративной штукатурки. Также используется при производстве силикатных и клеевых красок. Составы с охрой хорошо подходят для покраски изделий из бетона, металла и дерева. Пигмент отличается прочностью, укрывистостью, устойчивостью к свету и щелочам.

Натуральная сиена. Глиняное красящее вещество желтого цвета. На вид похоже на охру, но в составе сиены большее количество оксида железа и кремнезема. Сиена устойчива к щелочам и извести и применяется практически во всех разновидностях краски. При смешивании с маслом сиена обретает лессировочные характеристики. Такие составы часто используются при отделочных работах по дорогим породам дерева.

Красный-сурик железный. Включает в себя оксид железа и следы кварцевых минералов. Цвет красящего вещества — красно-коричневатый. Пигмент извлекается путем тонкого помола железной руды. Вещество не ядовито само по себе, но его пыль содержит токсины. Разные марки сурика железного применяются для добавления в алкидные грунтовки и лакокрасочных материалов специального назначения (для покраски судов, антикоррозийные составы). Также сурик нашел широкое применение в масляных составах для покраски металлических изделий, расположенных на открытом воздухе. Стоимость производства элемента невелика, поэтому он используется в клеевых красках и эмалях.

Умбра натуральная. Пигмент включает марганцевые и железные оксиды. Цвет умбры — коричневый с оттенком зеленого или же темно-желтый. В результате прокаливания умбра приобретает красно-коричневую окраску. Краситель отличается повышенной прочностью, хорошими красящими свойствами. Добавление умбры позволяет маслам сохнуть быстрее. Красящее вещество применяется для покраски штукатурки, изделий из металла и дерева.

Оксид хрома. Пигмент производится в результате сложных химических реакций. Цвет — от светло-зеленого до темно-зеленого. Недостатки оксида хрома состоят во взрывоопасности, токсичности и пожарной опасности. Достоинства вещества заключаются в высокой устойчивости к свету, большой прочности, устойчивости к кислотам и щелочам даже при высоких температурах. Пигмент можно добавлять к пигментам любого происхождения. Оксид хрома применяется для особо важных покрытий на химических предприятиях, поверхностях труб и оборудования, подвергающихся высокой термальной нагрузке.

Сурик свинцовый. Цвет — яркий оранжевый или оранжево-красный. Отличается большим весом и представляет собой продукт окисления свинцового глета при высокой температуре. Сурик свинцовый — очень токсичный материал. Пигмент характеризуется высокой устойчивостью к щелочам, антикоррозионными качествами и укрывистостью. Сурик свинцовый отличается низкой устойчивостью к кислотам.

Марс коричневый. Цвет — темно-коричневый, светло-коричневый. Пигмент производится при прокаливании смеси, включающей марганец, оксид железа, гидрат оксида алюминия. Марс коричневый отличается устойчивостью к щелочам и свету, а также приемлемой укрывистостью и лессировочными свойствами. Компонент используется со связующими в водных и неводных составах. Красящее вещество применяется для покраски металлических и деревянных изделий, а также оштукатуренных поверхностей.

Изумрудная зелень. Краситель характеризуется высокими лессирующими свойствами, устойчив к воздействию света, влажности и газов.

Кобальт синий. Цвет — ярко-синий. Вещество светоустойчиво и хорошо переносит воздействия атмосферных осадков, характеризуется высокими сиккативными и лессирующими качествами. Кобальт синий отличается повышенной маслоемкостью и невысокой укрывистостью.

Берлинская лазурь светоустойчива, ей свойственна укрывистость и интенсивность окраса.

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.