+7(499)647-51-07 \ +7(977)279-75-19 Обратный звонок
Корзина (0)
В корзине пусто!
Из чего сделаны пигменты - сравнение основ

Из чего сделаны пигменты - сравнение основ

361
10 Июня, 2019

Как разобраться во всем многообразии типов эффект-пигментов пигментов, особенностях их внешнего вида и применения?

Не будем вдаваться в научную составляющую физики работы, это тема для отдельной статьи, а начнем сразу с классификации пигментов.

С точки зрения внешнего вида – удобнее классифицировать по типу цвета/эффекта – серебристо-белые, интерферентные, металлики и т.д., но для лучшего понимания, мы будем делить пигменты по типу основы (субстрата) – т.е. материала, на основе которого и сделана частица пигмента, потому что это задает определенные характеристики пигментам. Способ же получения серебристых, интерферентных или металликов -  одинаков для всех типов перламутровых пигментов.

В мире существует не так много видов основ эффектных пигментов. В последние годы стали добавляться еще и полимерные основы, но пока это скорее экзотика, поэтому приведем основные:

Натуральная слюда, она же mica, она же CI 77019, INCI: mica, CAS 12001.26.2 Так же может быть известна под именем Мусковит (Muscovite) и иметь производные, например Серецит (Serecite) – та же слюда, но более крупной фракции. Природный слоистый минерал, химически-нейтральный, в следствие чего, широко применяется в косметике, но требующий продолжительной очистки от вредных примесей. Старейший и самый широко распространненый тип основы для перламутровых пигментов. Т.к. это природный минерал, он сам по себе имеет цвет, который различается от местрождения к месторождению и от партии к партии. Естественный оттенок – сероватый, серовато-желтый. По этой причине не бывает белоснежно-белых пигментов на натуральной слюде.

 

 

Фторфлогопит (Fluorphlogopite), который часто называют синтетической слюдой (Synthetic mica), но это не совсем корректно. Флогопит – природный минерал, который умеют получать искуственно, и он называется синтетический (фтор-)флогопит или синететическая слюда (INCI: Fluorphlogopite). Второй по популярности тип основы для пигментов. Искуственное получение позволяет контролировать химический состав, цвет и размер, что делает материал удобным для дальнейшей обработки и использовании в производстве косметических и индустриальных пигментов.

 

Для сравнения, на фото

синтетическая и натуральная слюда   

 

 

  Синтетическая слюда Натуральная слюда
Постоянство качества Синтетическая слюда производится искусственно. Все сырье для каждой партии, формулы и условия могут контролироваться, что гарантирует постоянство качества каждой партии. В виду того, что сырье в каждой шахте формировалось миллионы лет, качество натуральной слюды из разных источников сильно различается. Даже в рамках одного месторождения качество сырья нестабильно. Из-за этого партии могут значимо различаться.
Радиация Ситнетическая слюда производится искусственно и не обладат естественным радиационным фоном. Большая часть руды обладает естественным радиационным фоном, т.к. месторождения формировались миллионы лет.
Чистота Сырье и формула производства синтетической слюды строго контролируются, что гарантирует высокую химическую чистоту. Натуральная слюда формировалась естественным образом, поэтому включает в себя много других минералов. Также, она загрязнается в процессе извлечения из земли.
Содержание тяжелых металлов Синтетическая слюда практически не содержит тяжелых металлов  Натуральная слюда может содержать большое количество тяжелых металлов, вредных для здоровья человека. 
Внешний вид Гладкая поверхность, высокая белизна (>92). Неровная поверхность, сероватый цвет. Белизна 60 - 80.
Теплостойкость Температура плавления синтетической слюды 1350±5℃. В среднем, уже при 200℃ слюда начинает расслаиваться, и цвет начинает меняться.
Электрические свойства Диэлектрическая сила: 185-238 кВ/мм Диэлектрическая сила: 115-140 кВ/мм
Изоляционные свойства Поверхностное сопротивление: 3×1013 Ω Поверхностное сопротивление: 1×1011 Ω
Предел прочности 150 Mpa 110 - 140 Mpa
Водородные связи Синтетеическая слюда не имеет свободных атомов водорода. В отличие от натуральной слюды, эмиссии атомов водорода в сталь быть не может. Поэтому именно синтетическая слюда рекомендуется в антикоррозионные решения.  
Оптическая прозрачность Кристаллы синтетической слюды бесцветные и прозрачные, и обладают лучшими оптическими свойствами также в УФ и ИК диапазонах, нежели чем натуральная слюда, поэтому эффект-пигменты на основе синтетической слюды более качественные.   

 

 

  Ед Синтетическая слюда Флогопит Мусковит
Плотность г/см3 2,8 2,6 - 3,2 2,6 - 3,2
Диэлектрическая сила кВ/мм ~ 180 115 - 140 120 - 200
Удельное объемное сопротивление Ω.см (3-6)×1015 1012-1014 1013-1017
Удельное поверхностное сопротивление  Ω 3×1013 1010-1014 1011-1012
Диэлектрическая постоянная ε ~ 6 5,0 - 6,0 6,0 - 7,0
Диэлектрические потери tg δ 3 × 10-4 (10-50)×10-4 (1- 4)×10-4
Предел прочности кг/см2  ~1500 ~ 1000 ~ 1750
Влагопоглощение % 0,14 2,7 2,2
Теплостойкость  > 1100 600 - 650 350 - 450

 

 

Боросиликатное стекло и его разновидности. Наиболее распространены INCI: calcium-aluminum borosilicate или calcium-sodium borosilicate (CAS: 65997.17.3) Наиболее химически-стабильный материал (не зря из него делают лабораторную посуду), с самой высокой прозрачностью. Частицы имеют форму пластинок, с очень ровной поверхностью (от этого зависят качество и сила блеска). Благодаря высокой прозрачности, частицы пигмента практически незаметны даже на белом фоне, когда не блестят, а высокий уровень блеска позволяет использовать минимальный % ввода (от 0.1%)

 

 

 

Металлы – тут все достаточно просто. Микронизированные частицы металла пропускаются через бисерную мельницу, где размалываются в плоскую форму, или напыляются из расплава на растворяемую подложку. Металлы могут быть разнообразными, но наиболее часто используются алюминий (серебристые цвета) и медно-цинковый сплав (медные и золотые цвета). Т.к. металлы в чистом виде достаточно активно реагируют с окружающей средой, поэтому для ряда применений частицы дополнительно защищают химическим или физическим способом. Специальная поверхностная обработка также способствует «всплыванию» частиц металла в связующих, и получению т.н. всплывающих пигментов (leafing pigments).

 

 

 

Также, есть ряд основ, которые распространены в гораздо меньшей степени, не смотря на высокие визуальные характеристики, например оксид алюминия (на этом материале выпускается несколько марок пигментов, а технология производства тщательно охраняется). Оксихлорид висмута – серебристый монопигмент, однако под воздействием УФ излучения быстро деградирует. Диоксид кремния, как основу, имеют несколько серий цветопеременных пигментов, «хамелеонов», но также как и с оксидом алюминия - это ноу хау нескольких крупных компаний. 

 

 

361
10 Июня, 2019