Главная / Статьи-разработки-исследования / Металлические пигменты

Металлические пигменты

Популярным стало окрашивание полимеров под различные типы металлов. Применение металлических пигментов требует создания абсолютно нового класса суперконцентратов, применяя новые технологии и материалы для получения пигментов такого класса.

В используемых пигментах под золото использована золь-гель (sol-gel) технология. Суть этой технологии заключается в инкапсулировании каждой частицы латуни в абсолютно прозрачную и химически инертную оболочку из оксида кремния. Использование данной технологии позволяет предотвратить химическую реакцию частиц с водой, а также повысить термическую и атмосферную устойчивость красителей на этих пигментах.

Для пигментов под золото или бронзу выбираются различные марки латуни или бронзы. Эти два сплава являются композициями меди и разными легирующими компонентами, которые создают мелкозернистую структуру и желтый цвет для латуни, и крупнозернистую структуру и темно-коричневый цвет для бронзы. При оксидировании оба сплавы приобретают золотистый и более насыщенный цвет с крапинками.

Ниже приведены составы, которые могут быть применимы для окрашивания полимерных изделий, допустимых к контактам с пищевыми продуктами и игрушкам.
Бронзы:
- олово Sn – 6-7 %, фосфор P – 0,1-0,25 %, остальное – медь Cu,
- олово Sn – 3-5 % , цинк Zn – 3,5-5 %, остальное – медь Cu
- алюминий Al – 4-6 %, остальное – медь - Cu
- алюминий Al – 8-10 %, железо Fe – 2-4 %, остальное – медь Cu

Сплавы с 10-15 % цинка и 2-4 % олова отличаются красивым красно-желтым цветом. Излишки цинка придают бронзе тусклый темный цвет металлических соединений. Цвет бронзы с 5 % алюминия весьма похож на золото. Примесь кремния меняет цвет алюминиевой бронзы. Оттенки бронзы зависят от степени оксидирования сплавов.

Латуни (золото):
- 90 % меди + 10 % цинка = светлое золото,
- 85 % меди + 15 % цинка = натуральное золото
- 70 % меди + 30 % цинка = насыщенное золото
- 70 % меди + 30 % цинка + темп.(оксидирование) = английское золото
- 85 % меди + 15 % цинка + темп. = лимон
- 90 % меди + 10 % цинка + темп. = глубокое золото
- 100 % меди + темп. = огненно красная бронза
- 76-79 % меди + 1,75-2,5 % алюминия + остальное цинк
- 58-61 % меди + 6-7 % алюминия + 2-4 % железо + остальное цинк
- 88-91 % меди + 0,25-0.75 % олово + остальное цинк
- 59-61 % меди + 1-1,5 % олово + остальное цинк

Рис.1 Диаграмма рентгеновского спектра  металлических пигментов под бронзу и золото разных составов.

Рис.1 Диаграмма рентгеновского спектра металлических пигментов под бронзу и золото разных составов.

Довольно часто золотые пигменты получают с использованием алюминиевой пудры в сочетании с колерованными пигментами.

Пигмент серебристого металлика получают из алюминиевых пластинок, на которые нанесен тонкий слой полимерного покрытия, который предохраняет алюминий от окисления в процессе получения суперконцентрата.

Основными требованиями к металлическим пигментам являются блеск и искрение. Чем более совершенна поверхность металлизированного пигмента (отсутствие дефектов), чем выше отношение площади к периметру отдельной частицы пигмента (в идеале – круглый диск) и чем уже распределение частиц по размеру, тем выше блеск и искрение пигмента. Очень мелкие пигменты с нерегулярной формой и широким распределением частиц по размерам дают просто серый цвет, мало напоминающий серебристый металлик. Искрение наблюдается, когда достигается отражение света от отдельных частиц металлизированного пигмента. Для этого эффекта важно, чтобы размер частиц был не менее 25 микрон и больше. Также большую роль играет идеальность формы, распределение по размеру и ориентация металлика в полимере носителе.

На фотографиях № 2-6 показаны пластинки алюминия с полимерным покрытием, имеющие одинаковый размер и форму. Такого вида пластинки создают сильный блеск.

Фото 2. Алюминиевые пластинки пигмента под серебряный  металлик

Фото 2. Алюминиевые пластинки пигмента под серебряный металлик

Фото 3. Частица алюминия, на поверхности которой видны частицы серебра. Указан  средний размер пластинки в микронах (мкм).

Фото 3. Частица алюминия, на поверхности которой видны частицы серебра. Указан средний размер пластинки в микронах (мкм).

Фото 4. Показана  боковая грань частицы (В). Четко видна граница алюминия и нанесенной на его поверхность защитной полимерной пленки (С). На п

Фото 4. Показана боковая грань частицы (В). Четко видна граница алюминия и нанесенной на его поверхность защитной полимерной пленки (С). На поверхности пленки отчетливо видны частицы серебра, которые улучшают отражательный эффект пигмента (А).

Фото 5. Показана толщина полимерной пленки на поверхности алюминия (участок С рис.4)

Фото 5. Показана толщина полимерной пленки на поверхности алюминия (участок С рис.4)

Фото 6. Показана грань  алюминиевой пластинки, увеличенная в 300 раз.   Средняя толщина пластинки составляет 22,4 мкм. Видно, что полимерная плен

Фото 6. Показана грань алюминиевой пластинки, увеличенная в 300 раз. Средняя толщина пластинки составляет 22,4 мкм. Видно, что полимерная пленка создает «сглаживающий» эффект на пластинке. Благодаря этой пленке исключено рассеяние света на пластинке алюминия, из-за ее шероховатости и ее окисление.

Более того, металлические пигменты можно получать из перламутровых пигментов. Для придания, какого либо цвета краске, например синий металлик, зеленый металлик или серый металлик в краску вводят высокодисперсные колерованные пигментные пасты, которые позволяют получить золотой или бронзовый металлик, соответственно.

Рис.7. Диаграмма рентгеновского спектра пигментов под серебро.

Рис.7. Диаграмма рентгеновского спектра пигментов под серебро.

Рис.8. Диаграммы рентгеновских спектров металлических пигментов, полученных на базе перламутров.

Рис.8. Диаграммы рентгеновских спектров металлических пигментов, полученных на базе перламутров.

Перламутровые пигменты получают из неорганических природных минералов мусковита или арагонита – определенного вида ракушечника.

Измельченные частицы этих материалов затем обрабатываются оксидами кремния или алюминия для придания оттенков. Явление переливчатости – опалесценции очень сильно зависит от размера и формы частиц.

На основе совместных исследований Горного института и Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья КНЦ РАН разработана технология получения перламутровых пигментов (ПП) из отходов слюдяного производства [Герасимова Л.Г. «Пигменты и наполнители из природного титаносодержащего сырья и техногенных отходов».]

Разработанный способ синтеза пигментированных слюд включает: электрохимическое расщепление слюды в электролизерах специальной конструкции, измельчение расщепленного продукта в центробежной мельнице, классификация слюды на заданные фракции, а также нанесение на поверхность выделенных фракций слюды диоксида титана с последующим его закреплением.


Вернуться




Рекомендуем ознакомится: добавки для полимеров, краситель для тротуарной плитки, меловая добавка, пигменты для бетона купить, пигменты для тротуарной плитки, краситель для бетона, суперконцентраты красителей, красители для полимеров, железоокисные пигменты, диоксид титана Минск.