無機顏料
無機顏料以天然礦物或無機化合物製成的顏料。天然礦物顏料一般純度較低,色澤較暗,但價格低廉。而合成無機顏料品種色譜齊全,色澤鮮艷、純正,遮蓋力強。
人類很早就使用無機顏料,史前時代煙黑、白堊、色土、天然氧化鐵已被作為顏料使用。在公元前3000~前2000年,就已掌握了鉛白的生產方法。公元前200年左右,中國就用人工煉製銀硃(HgS)作顏料。1704年德國迪斯巴赫發明彩色顏料普魯士藍〔一種深藍色顏料,主要成分Fe4【Fe(CN)6】3·xH2O〕的製造法。1809年法國L.-N.沃克蘭製成鉻黃,1831年法國I.B.吉梅在里昂附近建廠生產群青,1874年英國奧氏鋅白公司所屬的威德尼斯工廠生產了鋅鋇白。1916年鈦複合顏料(含TiO225%)、1923年純二氧化鈦(鈦白)投入生產,使顏料生產水平推進了一大步。目前,無機顏料的色譜,基本上已配套齊全。
無機顏料廣泛用於塗料、塑膠、合成纖維、橡膠、建築材料、文教用品、繪畫顏料、油墨、紙張、玻璃、搪瓷、陶瓷等工業生產部門。
無機著色顏料可分為消色顏料和彩色顏料兩類。消色顏料包括從白色、灰色到黑色的一系列顏料,它們僅表現出反射光量的不同,即亮度的不同。彩色顏料則能對一定波長的光,有選擇地加以吸收,把其餘波長的光反射出來而呈現各種不同的色彩。
80年代初,世界無機顏料的年生產能力為3.6Mt,其中:鈦白占74%,氧化鐵系顏料占14.6%,鉻黃占5.0%,防鏽顏料占4.6%,氧化鉻綠占1%,鎘顏料占0.2%,其他占0.6%。新穎的複合顏料,年生產能力也已上升至10kt。中國無機顏料的生產企業超過百家,總產量在200kt以上。(見彩圖)
白色顏料
白色顏料鈦白 化學組成為二氧化鈦,有兩個主要晶型具有實用意義,即銳鈦型和金紅石型。二氧化鈦的顆粒,經用鋁、矽、鈦、鋯的鹽類,進行表面處理,即得各種型號的顏料。作為顏料用的鈦白主要用於生產塗料。
鋅鋇白 又名立德粉。由重晶石化學加工而製成硫化鋇的溶液,與硫酸鋅溶液反應得到硫酸鋇-硫化鋅共沉澱物,後者再經焙燒、水磨、烘乾,即得鋅鋇白。表面處理後的鋅鋇白,有較好的研磨潤濕性能,適於塗料,橡膠和油墨等工業使用。
氧化鋅 有直接法和間接法兩種生產方法。直接法氧化鋅含雜質較多,色澤暗而帶灰,但防鏽能力較強。間接法氧化鋅色澤潔白,但價格較貴。氧化鋅主要用於橡膠製品、塗料、金屬皂、催化劑、潤滑脂、飼料和土壤添加劑的製造。純度較高的氧化鋅用於製造醫用膠布。(見氧化鋅)
黑色顏料
黑色顏料 紅色顏料
紅色顏料 黃色顏料
黃色顏料 鉛鉻黃 將硝酸鉛或醋酸鉛與重鉻酸鈉(或重鉻酸鉀)、氫氧化鈉、硫酸鋁等多種原料,按不同配比,不同反應條件,可以製得各種色澤的鉛鉻黃。
鋅鉻黃 又稱鋅黃。將氧化鋅懸浮在水中,然後加入重鉻酸鉀和鉻酸,即得鹼式鉻酸鋅鉀K2CrO4·3ZnCrO4·Zn(OH)2就是鋅鉻黃顏料。也有用硫酸或鹽酸代替部分鉻酸的,但生成的硫酸鉀或氯化鉀,必須在過濾、乾燥前徹底洗去。鹼式鉻酸鋅鉀可作為檸檬黃顏料,也可同氧化鐵紅配合製成底漆。另一種鋅鉻黃是用氧化鋅同鉻酸進行反應而製得的,又稱為四鹽基鉻酸鋅ZnCrO4·4Zn(OH)2,多用於製造磷化底漆。
鎘黃 鎘黃有純鎘黃和用硫酸鋇共沉澱的鎘黃兩種。向鎘鹽的水溶液中加入硫化鈉或硫化鈉和硒化鈉的混合溶液,沉澱出硫化鎘黃或硫化鎘紅,經洗滌、過濾,在轉窯(見窯)內經500~700°C焙燒,即得從檸檬黃至橙紅色的不同色澤的顏料鎘黃或鎘紅。
鐵黃 天然氧化鐵黃是一種含有各種雜質的水合氧化鐵,所含雜質,主要是矽酸鹽類。過去,製備氧化鐵黃以硝基苯還原生產苯胺時的廢料鐵泥為原料。另一種生產方法是在鐵和氧的存在下,將硫酸亞鐵加熱進行水合,即生成氧化鐵黃。氧化鐵黃的熱穩定性差,加熱到180°C以上,即脫水而變成氧化鐵紅。
綠色顏料
綠色顏料 氧化鉻綠 也稱三氧化二鉻,以鉻酐、重鉻酸鈉(或鉀、銨鹽)與碳或硫磺經高溫焙燒而成,顏色從亮綠色到深綠色。多用於冶金製品、水泥的著色。它的顆粒硬度較高,可作光學材料和金屬研磨用的拋光劑;其光譜反射特性很接近葉綠素,所以能用於軍事偽裝漆。
鉛鉻綠 是鉻黃和鐵藍的混合物,在鉻黃製造過程中加入鐵藍濕漿而成,調節鐵藍加入量的多少,可獲得從黃光綠(2%~3%鐵藍)到深綠(60%~65%鐵藍)的各種不同色澤的綠色顏料。鉛鉻綠可用於一般性塗料。另有一種鉻黃和酞菁藍(見有機顏料)的混合物也稱鉛鉻綠,這種顏料色澤鮮艷,其他性能也較好。
藍色顏料
藍色顏料 鐵藍 由硫酸亞鐵、黃血鹽(亞鐵氰化鉀)、硫酸銨反應生成白漿,再以氯酸鹽氧化而成。青光鐵藍稱為中國藍(China blue),紅光鐵藍稱為米洛麗藍(milori blue)。鐵藍為親水性顏料,與油脂、樹脂等介質的親合力較差,以表面活性劑處理,可改善其親油、易研磨性能,以鐵藍製成的深藍色塗料,經曝曬後表面易產生銅光現象。主要用於製造油墨及文教用品。
群青 由陶土、硫磺、純鹼、芒硝、炭黑和石英粉按照不同配方混勻,裝於陶罐中,在高溫下焙燒,再經水洗等精製工序製成。產品可從淺藍色至深藍色。與氯化銨混合經熱處理後,可製成粉紅色、紫色顏料。用於繪畫顏料、橡膠、塑膠、塗料等。群青遇氫氧化鈣變白,因此不能用於水泥著色。
特性
無機顏料耐曬,耐熱,耐候,耐溶劑性好,遮蓋力強,但色譜不十分齊全,著色力低,顏色鮮艷度差,部分金屬鹽和化物毒性大。
發展趨勢
新型無機顏料近年來的研究開發方向主要是:①發展複合顏料,例如亮藍(CoO·Cr2O3·Al2O3)、鈦鎳黃(TiO2·NiO·Sb2O3)等。在鎳、銻的鈦酸鹽中,添加鉻、鈷、鐵、鋅等氧化物,可製成黃、綠、藍、棕等耐高溫、耐久、耐化學藥品的低毒至無毒的顏料,色澤鮮亮,性能優良,可用於有高耐久性要求的建築材料、塗料、工程塑膠的著色及配製繪畫顏料等。②開發顏料顆粒表面處理技術,以無機化合物或有機化合物在顏料顆粒表面形成一層色膜,可改變顏料顆粒表面性能,提高耐光、耐熱、潤濕等特性,擴大套用面,提高使用價值。③製造加工顏料,使用戶可直接套用,節省大量研磨加工的費用。

