現(xiàn)代無機顏料的現(xiàn)狀與發(fā)展
從十八、十九世紀開始的合成新型無機顏料的研究一直在穩(wěn)步進行,許多正在建立的化工廠開始專門從事無機和有機顏料的工業(yè)生產(chǎn)以及染料的技術(shù)合成,除了擴大顏色的范圍外,化學(xué)工藝還提供了簡單而經(jīng)濟的方法來獲得具有可重復(fù)質(zhì)量的改良著色劑。
通過這樣的方式,許多新的無機顏料在十九世紀擴大了技術(shù)上有用的著色劑的范圍,包括氧化鉻綠、鎘黃、鋅白、群青藍、氧化鐵紅和金屬青銅(Cu/Zn),二十世紀市場上出現(xiàn)了其他合成無機顏料:二氧化鈦、鎘紅、氧化鐵黃、氧化鐵黑、釩酸鉍和基于云母的效果顏料,在十九世紀第一批合成有機顏料問世后,它們的范圍在二十世紀也大大擴展。
顏料的應(yīng)用系統(tǒng)也發(fā)生了很大的變化和擴展,汽車和工業(yè)涂料、塑料、現(xiàn)代印刷油墨和化妝品以及建筑材料成為開發(fā)新型色彩產(chǎn)品的驅(qū)動力。如今,各種各樣的現(xiàn)代無機顏料可用于不同的應(yīng)用。
具有代表性的現(xiàn)代無機顏料:
| 顏色,效果 | 代表顏料 |
| 白色 | 二氧化鈦(TiO2/金紅石型和銳鈦型)、氧化鋅(ZnO)、硫化鋅(ZnS)、石蠟(ZnS + BaSO4) |
| 黑色 | 炭黑、氧化鐵黑(Fe3O4)、尖晶石黑(CuCr2O4) |
| 黃色 | 氧化鐵黃(α-FeOOH),鉻鈦黃((Ti,Cr,Sb)O2),鎳鈦黃((Ti,Ni,Sb)O2),鉛黃(PbCrO4),鎘黃(CdS),鉍黃(BiVO4) |
| 紅色 |
氧化鐵紅(α-Fe2O3),鉬酸鹽紅(Pb(Cr,S,Mo)O4),鎘紅(Cd(S,Se))
|
| 綠色 |
氧化鉻綠(Cr2O3),氧化鉻水合物綠(CrOOH),鈷綠(Co2TiO4)
|
| 藍色 |
鈷藍(CoAl2O4),群青藍:(Na6Al6Si6O24(NaSn)),鐵藍a(K[FeIIIFeII(CN)6]-xH2O)
|
| 棕色 | 不同氧化鐵的混合物 |
| 特殊的色彩效果 | 珠光顏料、干擾顏料、金屬效果顏料 |
下圖顯示了選定的、技術(shù)上重要的無機彩色和黑色顏料的色卡,應(yīng)該記住的是,這里顯示的顏色效果只能是一個色彩方向,在選定的應(yīng)用中獲得的顏色效果取決于各種因素,首先取決于顏料的質(zhì)量(成分、雜質(zhì)和粒度分布)、應(yīng)用系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)中顏料的濃度以及應(yīng)用類型。

現(xiàn)代顏料是在工業(yè)規(guī)模上以噸級的批量工藝生產(chǎn)的,對于無機顏料的生產(chǎn),高溫下的沉淀和固態(tài)反應(yīng)是主要選擇,對于特殊顏料,可采用熔鹽結(jié)晶法、水熱反應(yīng)法和氣相法,技術(shù)性顏料的合成是基于成熟的化學(xué)工藝,從而實現(xiàn)可重復(fù)的顏料質(zhì)量。因此,用戶可以一次又一次地得到在顏色和其他特性方面具有相同質(zhì)量的顏料。涂料、油漆、印刷油墨、塑料和化妝品等領(lǐng)域的供應(yīng)商和用戶彼此密切聯(lián)系,以不斷協(xié)調(diào)對顏料的要求。質(zhì)量控制是生產(chǎn)過程中的一個關(guān)鍵部分。天然顏料現(xiàn)在只在氧化鐵顏料(用于建筑材料)中發(fā)揮作用。
2020年全球顏料市場銷量達到約1200萬噸的量,其中以白色顏料二氧化鈦(金紅石型和銳鈦型鈦白粉)為主。 事實上,二氧化鈦顏料約占全球顏料產(chǎn)量的60%左右,就生產(chǎn)數(shù)量而言,氧化鐵和炭黑顏料分別位居第二和第三位。 目前使用的所有著色劑中 90%以上都是無機顏料。有機顏料的年產(chǎn)量不足100萬噸,盡管如此,有機顏料也是一類具有廣泛應(yīng)用前景的有吸引力的著色劑。
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