Пигменты в красочных составах

Министерство  образования и науки Республики Казахстан 

ВОСТОЧНО  КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени Д.Серикбаева 

ФАКУЛЬТЕТ: АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ 

КАФЕДРА: ЛЕСНЫЕ РЕСУРСЫ, ТЕХНОЛОГИЯ ДЕРЕВООБРАБОТКИ  И ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ДОКЛАД 

на тему: Пигменты в красочных составах 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил: Ахметова Д.К.

Принял: Аубакирова З.А. 
 
 
 
 
 
 
 
 

г. Усть-Каменогорск

2011 г.

СОДЕРЖАНИЕ 

     Введение……….………………………………………………..… 3 

     1 Пигменты в красочных составах …………………………….... 4

           1.1. Белые пигменты…………….………………….………. 5

           1.2. Черные пигменты………………….…………..……..… 6

           1.3. Красные и коричневые пигменты……………………... 6

           1.4. Желтые пигменты…………………………………...….. 7

           1.5. Синие пигменты………………………………………....  8

           1.6. Зеленые пигменты……………………………………….  8 

     Заключение………………………………………………...………..  10 

     Список используемой литературы…………….…………………... 11 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     ВВЕДЕНИЕ 

     Для внешней и внутренней отделки зданий и сооружений служат различные отделочные материалы и изделия. Они предназначены для повышения эксплуатационных и эстетических качеств и стойкости строительных элементов против атмосферных и других воздействий, придания им архитектурно-выразительного оформления. Разнообразие отделочных материалов достигается рациональным сочетанием их вещественного состава и форм, придаваемых отдельным изделиям. Особо высокая эффективность в архитектурной выразительности достигается использованием широкой гаммы цветов в результате применения многоцветных пигментов в красочных составах, а нередко и в сырьевых – при производстве основных однородных и конгломератных материалов и изделий. К их числу относятся: декоративный и цветной бетоны, цветной асфальтовый бетон и раствор, керамическая плитка и иные изделия из декоративной керамики, изделия из природных каменных материалов разных размеров и форм, а также искусственные, имитирующие природные материалы по текстурно-структурным признакам (мраморы, граниты и др.), цветные кровельные покрытия – металлочерепица, цементно-песчаная черепица и др. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     1 ПИГМЕНТЫ В КРАСОЧНЫХ СОСТАВАХ 

     Пигментами называют тонкодисперсные цветные порошки, чаще минеральные, нерастворимые в пленкообразующих веществах или органических растворителях, но способные равномерно смешиваться с ними. От разновидности пигмента зависит цвет (колер) лакокрасочного покрытия, его долговечность, устойчивость против воздействия атмосферных факторов, агрессивных сред и повышенных температур. Благодаря способности избирательно отражать лучи дневного света, пигменты обладают различным цветом. Так, например, пигменты, почти полностью отражающие свет, кажутся белыми, и, напротив, пигменты, поглощающие световые лучи, придают красочному составу черный цвет. Пигменты бывают неорганические и органические, искусственные и природные. Для приготовления строительных красок используют, главным образом, неорганические пигменты вследствие их большей атмосферостойкости и химической стойкости.

     Искусственные неорганические пигменты получают в результате сложных химических процессов. Такие пигменты состоят почти полностью из оксидов и солей металлов (белила, кроны, ультрамарин, лазурь малярная и др.). Природные пигменты, хотя и уступают искусственным по яркости и насыщенности колера, однако значительно дешевле. Их получают в результате переработки руд и глин, содержащих значительное количество примесей оксида железа (железный сурик, мумия, охра и др.).

     Пигменты характеризуются химическим составом, дисперсностью, укрывистостью, плотностью, маслоемкостью, красящей способностью, светостойкостью, химической стойкостью, огнестойкостью и стойкостью против коррозии. Химический состав обусловливает цвет, коррозионную и химическую устойчивость, термостойкость, укрывистость — способность краски (приготовленной на олифе и пигменте) закрывать первоначальный цвет при равномерном нанесении на поверхность. Чем меньше слой краски, закрывающей первоначальный цвет окрашиваемой поверхности, тем выше укрывистость пигмента. Укрывистость характеризуется количеством пигмента в граммах на 1 м² окрашиваемой поверхности. Красящая способность (интенсивность цвета) — свойство пигмента передавать свой цвет в смеси с белыми, черными или синими пигментами. Маслоемкость — способность пигмента удерживать определенное количество масла. Она характеризуется количеством масла ( % по массе), которое необходимо добавить к пигменту для получения красочной пасты. Чем меньше масла (олифы) требует пигмент для получения красочной пасты, тем выше стойкость красочного покрытия и больше укрывистость пигмента. Дисперсность — тонкость помола частиц пигмента — оказывает значительное влияние на его укрывистость и красящую способность. Чем меньше частицы пигмента, тем выше его укрывистость и красящая способность. Однако размеры частиц пигмента не должны превышать толщину пленки красочного покрытия во избежание шероховатостей и неровностей. Наибольшая укрывистость пигмента достигается при измельчении его в пределах 0,2—10 мкм. Светостойкость — способность пигмента сохранять свой цвет под воздействием света. Эта способность пигментов имеет большое значение при выборе их для окраски наружных поверхностей конструкций и фасадов зданий и сооружений. Атмосферостойкость — способность пигмента, не изменяя цвета, противостоять воздействию атмосферных факторов: кислорода воздуха, сернистых и других газов, а также попеременному замораживанию и оттаиванию, увлажнению и высыханию. Химическая стойкость — способность не изменять первоначального цвета под воздействием щелочей и кислот. Огнестойкость — способность не разрушаться и не изменять свой цвет от воздействия высоких температур. Антикоррозионная стойкость — способность пигмента в красочном составе предохранять от ржавления черные металлы. Некоторые пигменты обладают весьма высокими антикоррозионными свойствами (свинцовый и железный сурик, свинцовые белила и др.).

     Выбор пигмента и красочного состава обусловливается главным образом назначением покрытия и стоимостью вещества. При выборе пигмента учитывается его безвредность для здоровья работающих. Если в химический состав входят соединения свинца (свинцовые белила, свинцовый сурик и др.), то они токсичны и требуют соблюдения правил охраны труда.

     В целях экономии пигментов и придания краскам повышенной кислото- и огнестойкости в них вводят наполнители — тонкодисперсные неорганические вещества обычно белого цвета. В качестве наполнителей в красочных составах используют каолин, измельченный тальк, пылевидный кварц, асбестовую пыль и др.

     Пигменты обычно группируют по цвету — белые, черные, красные и коричневые, желтые, синие и зеленые. 

     1.1. Белые пигменты

     Белые пигменты могут быть искусственные и природные. Из искусственных белых пигментов, получаемых путем химической переработки минерального сырья, широко используют: цинковые, свинцовые, титановые белила и литопон (сернистые белила).

     Цинковые белила — оксид цинка ZnO с небольшим количеством примесей—изготовляют из цинковых руд или металлического цинка. Содержание оксида цинка должно быть не менее 92%, плотность — 5,6 г/см³. Укрывистость цинковых белил в пределах 100—110 г/м², они светостойки, не ядовиты. Их используют при приготовлении красок и эмалей, главным образом для внутренних покрасок.

     Свинцовые белила по химическому составу представляют собой основную углекислую соль свинца 2РbСО₃ • Рb(ОН)₂. Они укрывисты, атмосферостойкие и применяются для наружных покрасок металлических конструкций. Однако вследствие значительной токсичности использование их в строительстве ограничено.        

     Титановые белила — по химическому составу диоксид титана ТіО₂ — изготовляют в виде тонкого порошка двух кристаллических модификаций. Они являются лучшими из существующих белил и по укрывистости превосходят все другие виды белых пигментов. Их укрывистость составляет 50—70 г/м², плотность 4,24—3,84 г/см³. Они обладают высокой стойкостью к воздействию атмосферы, кислот, щелочей и повышенных температур. Вследствие нетоксичности их широко применяют при приготовлении красок, эмалей для наружных и внутренних отделочных работ.

     Литопон (белила литопонные) по химическому составу представляет собой смесь сульфида цинка (ZnS) и сульфата бария (BaSO₄). Литопон выпускают в виде порошка и используют при приготовлении красок и эмалей для внутренней покраски. Поскольку на свету литопонные белила желтеют, их обычно применяют в смеси с голубыми пигментами. Укрывистость этих белил не более 11О г/м², плотность — 4,1—4,3 г/см³.

     Мел как пигмент и наполнитель используют для разбеливания 
цветных красочных веществ. Его применяют также для приготовления клеевых и силикатных красок. Для масляных красок его не используют, поскольку в смеси с олифой получаются пленки с желтым 
оттенком. 

     Известь воздушную применяют для побелки фасадов промышленных и гражданских зданий. 

     1.2. Черные пигменты

     Черные пигменты — сажа газовая (малярная), нефтяная, перекись марганца и тонкомолотый графит. Сажа малярная представляет собой тонкодисперсный порошок почти чистого углерода. Ее получают путем неполного сжигания различных углеродосодержащих веществ (нефти, природного газа, твердых органических веществ и др.). Сажа обладает высокой красящей способностью, укрывистостью и стойкостью к воздействию щелочей и кислот. Ее используют для получения красочных составов черного колера. Плотность сажи — 1,65—2,0 г/см³.

     Перекись марганца (Мno₂) в тонкодисперсном состоянии образует черный пигмент со значительной кроющей способностью. Этот пигмент получают из природной марганцевой руды и широко используют для красочных составов черного колера.

     Графит (шунгит) — пигмент серовато-черного цвета; по химическому составу отличается высоким содержанием углерода (до 95%). Графит часто используют для приготовления масляных красочных веществ, обладающих стойкостью к действию кислот и высоки температур. 

     1.3. Красные и коричневые пигменты

     Красные и коричневые пигменты — мумия искусственная и при родная, сурик железный, крон красный, сурик свинцовый и др.

     Мумия искусственная — светостойкий пигмент красного цветя изготовляемый путем прокаливания железного купороса совместно с породами, содержащими углекислый кальций (мел, известняк). Вследствие высокой красящей и кроющей способности мумию искусственную широко применяют для всех видов покрытия по дереву и штукатурке. Мумия природная — тонкодисперсный порошок глины, окрашенный оксидом железа в красные тона. В зависимости от содержания Ғе₂О₃ цвет мумии меняется от светлого до темно-коричневато-красного. Природную мумию, благодаря высокой светостойкости и малой стоимости, широко применяют для приготовления масляных и клеевых красок.

        Сурик свинцовый — оранжевый или красный порошок, получаемый путем прокаливания свинцового глета. Это — токсичный и весьма тяжелый пигмент (плотность 8,32—9,16 г/см³) по химическому составу представляет собой свинцовую соль ортосвинцовой кислоты (Рb₃O₄). Свинцовый сурик применяют в антикоррозионных масляных красочных составах.

     Крон красный отличается высокой светостойкостью и способностью предохранять стальные конструкции от коррозии. По химическому составу он представляет собой основной хромовокислый свинец (Рb • Сr₂О₄ • Рb(ОН)₂). По внешнему виду этот пигмент оранжевого цвета.

     Сурик железный — пигмент коричневого цвета, содержащий не менее 75% (по массе) Ғе₂О₃. Отличается высокой стойкостью к воздействию агрессивных факторов и широко применяется для покраски металлической кровли.

     Редоксайд — красный железоокисный пигмент, отличающий повышенной стойкостью к воздействию щелочной среды.         

     1.4. Желтые пигменты

     Желтые пигменты — кроны различных оттенков (от лимонно-желтого до оранжево-красного) и охры.

     Крон свинцовый — искусственный пигмент, получающийся в результате химического взаимодействия хромпика с солями свинца. По химическому составу он представляет собой хромовокислый свинец РЬ (СЮ4). В зависимости от химического состава и технологии изготовления цвет его изменяется от светло-лимонного до темно-желтого. Благодаря высокой кроющей способности и антикоррозионной стойкости свинцовые кроны используют в лаковых и масляных красочных составах по металлу и дереву. Укрывистость крона от 40 до 190 г/м², плотность составляет 6,12 г/см³.

     Крон цинковый выпускают в виде порошка светло-желтого цвета. По химическому составу — смесь хромовокислого цинка и хромового ангидрида. Цинковый крон растворяется в щелочах, кислотах и частично в воде. Укрывистость его 120—170 г/м², плотность 3,46 г/см³. 

     Охры — природные пигменты желтого, коричневого и красного цветов. Их получают из глин, содержащих до 25% (по массе) Ғе₂О₃. Цвет охры зависит от содержания оксидов железа. Укрывистость этих пигментов — 65—85 г/м², плотность — 2,6—3,4 г/см³.' Охры являются наиболее дешевыми пигментами и широко применяются для приготовления красок на основе различных связующих. 

     1.5. Синие пигменты

     Синие пигменты — ультрамарин и лазурь малярная.

     Ультрамарин — порошок синего цвета, по химическому составу представляет собой алюмосиликат натрия, содержащий серу в коллоидном состоянии. Его получают путем обжига композиций каолина с содой и серой или сернокислого натрия с углем. Химический состав ультрамарина можно выразить формулой (Na₄Al₃Si₃S₂O₁₂). Наиболее широкое распространение получил синий ультрамарин, используемый для подцветки в масляных составах в целях устранения желтых оттенков.