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什么是无机颜料

  以天然矿物或无机化合物制成的颜料。天然矿物颜料?#35805;?#32431;度?#31995;停?#33394;泽较暗,但价格低廉。而合成无机颜料品种色谱齐全,色泽鲜艳、纯正,遮盖力强。
  

  人类很早就使用无机颜料,史前时代烟黑、白垩、色土、天然氧化铁已被作为颜料使用。在公元前3000~前2000年,就?#39068;?#25569;了铅白的生产方法。公元前200年左右,中国就用人工炼?#22484;?#26417;(HgS)作颜料。1704年德国迪斯巴赫发明彩色颜料普鲁士蓝〔一种深蓝色颜料,主要成分Fe4【Fe(CN)6】3?xH2O〕的制造法。1809年法国L.-N.沃克兰制成铬黄,1831年法国I.B.吉梅在里昂附近建厂生产群青,1874年英国奥氏锌白公司所属的威德尼斯工厂生产了锌钡白。1916年钛复合颜料(含TiO225%)、1923年纯二氧化钛(钛白)?#24230;?#29983;产,使颜料生产水平?#24179;?#20102;一大步。目前,无机颜料的色谱,基本上?#38597;?#22871;齐全。

  

 无机颜料广泛用于涂料、塑料、合成纤维、橡胶、建筑材料、文教用品、绘画颜料、油墨、纸张、玻璃、搪瓷、陶瓷等工业生产部门。无机着色颜料可分为消色颜料和彩色颜料两类。消色颜料包括从白色、灰色?#33014;?#33394;的一系列颜料,它们仅表现出?#29943;?#20809;量的不同,即亮度的不同。彩色颜料则能对?#27426;?#27874;长的光,有选择地加以吸收,把其余波长的光?#29943;?#20986;来而呈现各种不同的色?#30465;?/p>

  

  80年代初,世界无机颜料的年生产能力为3.6Mt,其中:钛白占74%,氧化铁系颜料占14.6%,铬?#26222;?.0%,防锈颜料占4.6%,氧化铬?#38518;?%,镉颜料占0.2%,其他占0.6%。新颖的复合颜料,年生产能力也已上升至10kt。中国无机颜料的生产企业超过百家,总产量在200kt以上。(见彩图)
  

  白色颜料  主要有钛白、锌钡白、氧化锌等品种。钛?#36164;?#30446;前应用最广的白色颜料。其白度、遮盖力、着色力、耐候性、耐化学品性均优于其他白色颜料。世界年产量约为2.7Mt。锌钡白的性能稍差,且易粉化。氧化锌的着色力、遮盖力都较上两者为差,同酸性偏高的涂料,易生成锌皂,目前除用作防锈颜料外,已较少使用。
  

  钛白  化学组成为二氧化钛,有两个主要晶型具有实用意义,即锐钛型和金红石型。二氧化钛?#30446;?#31890;,经用铝、硅、钛、锆的盐类,进行表面处理,即得各种型号的颜料钛白粉。作为颜料用的钛白主要用于生产涂料。
  

  锌钡白  ?#32622;?#31435;?#36335;邸?#30001;重晶石化学加工而制成硫化钡的溶液,与硫酸锌溶液?#20174;?#24471;到硫酸钡-硫化锌共沉淀物,后者再经焙烧、水磨、烘干,即得锌钡白。表面处理后的锌钡白,有较好的研磨润湿性能,适于涂料,橡胶和油墨等工业使用。
  

  氧化锌  有直接法和间接法两种生产方法。直接法氧化锌含?#21448;式?#22810;,色泽暗而带灰,但防锈能力较强。间接法氧化锌色泽洁白,但价格较贵。氧化锌主要用于橡胶制品、涂料、金属皂、催化剂、润滑脂、饲料和土壤添加剂的制造。纯度?#32454;?#30340;氧化锌用于制造医用胶布。(见氧化锌)
  

  黑色颜料  仅次于白色颜料的重要颜料。主要品?#36136;?#28845;黑。颜料用炭黑的性能与橡胶加工用的不同。颜料炭黑的主要质量指标是黑度与色相。
  

  红色颜料  无机颜料中的红色颜料,主要是氧化铁红。氧化铁有各种不同的色泽,从黄色?#33014;?#33394;、棕色直至黑色。氧化铁红是最常见的氧化铁系颜料。具有很好的遮盖力和着色力、耐化学性、保色性、分散性,价格较廉。氧化铁红用于生产地板漆、船舶漆,由于有显著的防锈性能,也是制作防锈漆和底漆的主要原料。将氧化铁红?#30446;?#31890;磨细到≤0.01μm时,颜料在有机介质中的遮盖力显著下降,这种颜料称为透明氧化铁,?#32654;?#21046;作透明色漆或金属闪光漆,比使用有机染料有更好的保色性。
  

  黄色颜料  主要有铅铬黄(铬酸铅)、锌铬黄(铬酸锌)、镉黄(硫化镉)和铁黄(水合氧化铁)等品种。其中以铅铬黄的用途最广泛,产量也最大。世界年产量约180kt,中国年产量约10kt。铅铬黄的遮盖力强,色泽鲜艳,易分散,但在?#23637;?#29031;射下易变暗。锌铬黄的遮盖力和着色力均较铅铬黄差,但色?#24120;?#32784;光性好。镉黄具有良好的耐热、耐光性,色泽鲜艳,但着色力和遮盖力不如铅铬黄,成本?#27493;细擼?#22312;应用?#40092;?#21040;限制。铅铬黄和镉黄均含重金属,不能用于儿童玩具、文教用品和食品包装的着色。铁黄色泽较暗,但耐久性、分散性、遮盖力、耐热性、耐化学性、?#22270;?#24615;都很好,而且价格低廉,因此广泛用于建筑材料的着色。
  

  铅铬黄  将硝酸铅或醋酸铅与重铬酸钠(或重铬酸钾)、氢氧化钠、硫酸铝等多种原料,按不同配比,不同?#20174;?#26465;件,可以制得各种色泽的铅铬黄。
  

  锌铬黄  又称锌黄。将氧化锌悬浮在水中,然后加入重铬酸钾和铬酸,即得碱式铬酸锌钾K2CrO4?3ZnCrO4?Zn(OH)2就是锌铬黄颜料。也有用硫酸或盐酸代替部分铬酸的,但生成的硫酸钾或氯化钾,必须在过滤、?#31245;?#21069;彻底洗去。碱式铬酸锌钾可作为柠檬黄颜料,?#37096;?#21516;氧化铁红配?#29616;?#25104;底漆。另一种锌铬黄是用氧化锌同铬酸进行?#20174;?#32780;制得的,又称为四?#20301;?#38124;酸锌ZnCrO4?4Zn(OH)2,多用于制造磷化底漆。
  

  镉黄  镉黄有纯镉黄和用硫酸钡共沉淀的镉黄两种。向镉盐的水溶液?#23633;?#20837;硫化钠或硫化钠和硒化钠的混?#20808;?#28082;,沉淀出硫化镉黄或硫化镉红,经洗涤、过滤,在转窑(见窑)内经500~700°C焙烧,即?#20040;?#26592;檬黄至?#32676;?#33394;的不同色泽的颜料镉黄或镉红。
  

  铁黄  天然氧化铁黄是一种含有各种杂质的水合氧化铁,所含杂质,主要是硅酸盐类。过去,制备氧化铁?#22484;?#30813;基苯还原生产苯胺时的废料铁泥为原料。另一种生产方法是在铁和氧的存在下,将硫酸亚铁加热进行水合,即生成氧化铁黄。氧化铁黄的热稳定性差,加热到180°C以上,即脱水而变成氧化铁红。
  

  绿色颜料  主要有氧化铬绿和铅铬绿两种。氧化铬绿的耐光、耐热、耐化学药品性优良,但色泽较暗,着色力、遮盖力均较差。铅铬绿的耐久性、耐热性均不及氧化铬绿,但色泽鲜艳,分散性好,易于加工,因含有毒的重金属,自从酞菁绿等有机颜料问世以后,用量已渐减少。
  

  氧化铬绿  也称三氧化二铬,以铬酐、重铬酸钠(或钾、铵盐)与碳或硫磺经高温焙烧而成,颜色从亮绿色到深绿色。多用于冶金制品、水泥的着色。它?#30446;?#31890;硬度?#32454;擼?#21487;作光学材料和金属研磨用的抛光?#31890;黄?#20809;谱?#29943;?#29305;性很接近叶绿素,所以能用于军事伪装漆。
  

  铅铬绿  是铬黄和铁蓝的混合物,在铬黄制造过程?#23633;?#20837;铁蓝湿浆而成,调节铁蓝加入量的多少,可获?#20040;?#40644;光绿(2%~3%铁蓝)到深绿(60%~65%铁蓝)的各种不同色泽的绿色颜料。铅铬绿可用于?#35805;?#24615;涂料。另有一种铬黄和酞菁蓝(见有机颜料)的混合物也称铅铬绿,这种颜料色泽鲜艳,其他性能也较好。
  

  蓝色颜料  主要有铁蓝、钴蓝、群青等品种。其中群青产量较大,群青?#22270;?#19981;耐酸,色泽鲜艳明亮,耐高温。铁蓝耐酸不?#22270;睿?#36974;盖力、着色力高于群青,耐久性比群青差。自从酞菁蓝?#24230;?#24066;场后,由于它的着色力比铁蓝高两倍,其他性能又好,因而铁蓝用量逐年下降。钴蓝耐高温,耐光性优良,但着色力和遮盖力稍差,价格高,用途受到限制。
  

  铁蓝  由硫酸亚铁、黄血盐(亚铁氰化钾)、硫酸铵?#20174;?#29983;成白浆,再以?#20154;?#30416;氧化而成。青光铁蓝称为中国蓝(China blue),红光铁蓝称为米洛丽蓝(milori blue)。铁蓝为亲水性颜料,与油脂、树脂等介质的亲合力较差,以表面活性剂处理,可改善其亲油、易研磨性能,以铁蓝制成的深蓝色涂料,经曝晒后表面易产生铜光现象。主要用于制造油墨及文教用品。
  

  群青  由陶土、硫磺、纯碱、芒硝、炭黑和石英粉按照不同配方混匀,装于?#23637;?#20013;,在高温下焙烧,再经水洗等精制工序制成。产品可从浅蓝色至深蓝色。与氯化铵混合经热处理后,可制成粉红色、紫色颜料。用于绘画颜料、橡胶、塑料、涂料等。群青遇氢氧化钙变白,因此不能用于水泥着色。
  

  发展趋势  新型无机颜料近年来的研究开发?#36739;?#20027;要是:①发展复合颜料,例如亮蓝(CoO?Cr2O3?Al2O3)、钛镍黄(TiO2?NiO?Sb2O3)等。在镍、锑的钛酸盐中,添加铬、钴、铁、锌等氧化物,可制成黄、绿、蓝、棕等耐高温、耐久、耐化学药品的低毒至无毒的颜料,色泽鲜亮,性能优良,可用于有高耐久性要求的建筑材料、涂料、工程塑料的着色及配制绘画颜料等。②开发颜料颗粒表面处理技术,以无机化合物或有机化合物在颜料颗粒表面形成一层色膜,可改变颜料颗粒表面性能,提高耐光、耐热、润湿等特性,扩大应用面,提高使用价值。③制造加工颜料,使用户可直接应用,节省大量研磨加工的费用。  

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