2025 Plusieurs questions techniques concernant les pigments

Bonjour à tous ! Je suis une employée vedette à CHROMÉCLAIR, une marque de gel polish sans hémoglobineCette fois-ci, je vais organiser plusieurs questions et réponses techniques concernant les pigments pour les revêtements, en espérant qu'elles pourront vous aider.

01 Comment éviter d'utiliser des pigments toxiques de chromate et de molybdate de plomb sans compromettre la couleur de la peinture ?

Due to the toxicity of lead-containing pigments, countries are increasingly restricting their use in coatings. Formulators typically replace lead pigments with organic pigments combined with titanium dioxide. However, in certain applications, organic pigments blended with metal oxide hybrid pigments (inorganic composite colorants) demonstrate superior performance compared to titanium dioxide. The inherent vivid hues, high saturation, and excellent hiding power of metal oxide hybrid pigments offer formulators greater flexibility to reduce costly organic pigments in formulations, minimize or even eliminate titanium dioxide. For organic pigments, numerous options also demonstrate excellent hiding power and weather resistance, making them viable alternatives to lead-containing pigments. Red pigments include Pigment Red 48:4, Red 112, Red 170, Red 254, Red 255, Violet 19, etc. Orange pigments include Pigment Orange 36 and Orange 73, among others. Yellow pigments include Pigment Yellow 74, Yellow 109, Yellow 110, Yellow 139, Yellow 151, and Yellow 154. Particularly for yellow pigments, we recommend using Bismuth Vanadate Yellow (Pigment Yellow 184). Bismuth Vanadate Yellow is significantly brighter than the metal oxide blend pigment Titanium Nickel (Pigment Yellow 53), offering superior tinting strength, better hiding power (even eliminating the need for added titanium dioxide), and outstanding heat and weather resistance. Finally, it is worth noting that compared to lead-containing pigments, all the pigments mentioned above are considered safe and non-toxic as long as proper dust extraction equipment is used during production (inhaling pigment dust is harmful to human lungs).

02 Quels sont les facteurs qui influencent la floculation des pigments dans les systèmes de revêtement ?

Les paramètres suivants influencent la floculation : Viscosité : Dans des conditions de faible viscosité, les particules de pigment se déplacent plus facilement. Par conséquent, la réduction de la viscosité du système de revêtement diminuera la taille des grappes de floculation et ralentira le taux de floculation. La température : L'effet de la température sur la viscosité est évident. L'augmentation de la température entraîne une diminution de la viscosité, ce qui réduit indirectement la floculation. Temps d'extinction (temps de séchage, intervalle entre les applications de pulvérisation deux couches humide sur humide, ou temps nécessaire à une évaporation significative du solvant avant l'entrée dans le four) : Des temps d'évaporation excessivement longs peuvent également provoquer une floculation importante des pigments. Dioxyde de titane : Le dioxyde de titane non enrobé présente une forte tendance à la floculation. Taille et distribution des particules de pigment : Les particules de pigment plus petites présentent une plus grande mobilité dans le système de revêtement, ce qui augmente la probabilité de collisions et de floculation subséquente. Cette caractéristique n'est toutefois pas absolue. Des particules extrêmement fines peuvent augmenter la viscosité globale du système, réduisant ainsi le mouvement des particules et diminuant le risque de floculation.   Concentration en pigments (dioxyde de titane et pigments colorants) : L'augmentation de la concentration en pigments augmente la viscosité du système, ce qui réduit la tendance à la floculation. Reliure : Les molécules de liant plus petites sont plus facilement adsorbées sur les surfaces des pigments. Toutefois, en raison de leur volume réduit, elles créent moins d'entraves stériques entre les particules de pigment, ce qui rend la floculation plus probable. Simultanément, la structure chimique du liant influence également la floculation des pigments. Solvant : Le choix d'un bon solvant approprié permet aux molécules de polymère liant de s'étendre complètement, ce qui augmente la répulsion mutuelle entre les particules de pigment et empêche la floculation. Les mauvais solvants entraînent la contraction des molécules de polymère liant en grappes, ce qui réduit la répulsion stérique entre les particules de pigment et favorise la floculation.

03 Quels types de bleu de phtalocyanine peuvent être utilisés dans l'industrie des revêtements ?

Phthalocyanine blue primarily consists of copper phthalocyanine, featuring a complex chemical structure and appearing as a deep blue powder. It exhibits multiple crystalline forms, with three commercially available types: α-type phthalocyanine blue (Pigment Blue 15), which carries a red light and possesses the highest relative tinting strength; (Pigment Blue 15); β-type phthalocyanine blue (Pigment Blue 15:3), which exhibits a greenish hue and the best thermodynamic stability; and ε-type phthalocyanine blue (Pigment Blue 15:6), which possesses the most vivid reddish hue. In aromatic solvents (e.g., xylene), α-phthalocyanine blue converts to the more stable β-phthalocyanine blue. To prevent this transformation, a portion of monochlorocopper phthalocyanine is typically blended during the pigmentation process of crude phthalocyanine blue to form solvent-stable α-phthalocyanine blue or Pigment Blue 15:1. Due to the nonpolar surface of phthalocyanine blue pigments, their interaction with binders in many coating systems is weak, leading to poor stability of the pigment dispersion. Coatings containing phthalocyanine blue pigments are prone to flocculation or separation during storage. This drawback is significantly improved by surface treatment and chemical modification of the solvent-stable Pigment Blue 15:1 molecules. The modified phthalocyanine blue pigment is designated as Pigment Blue 15:2 in the dye index. In the coatings industry, α-type phthalocyanine blue with a red hue is preferred over β-type phthalocyanine blue with a green hue due to its vivid color, strong tinting strength, ease of dispersion, and excellent flow properties. Since flocculation occurs not only due to the pigment itself but also significantly relates to the binder and solvent in the coating system, it is impossible to identify a phthalocyanine blue variety that exhibits optimal anti-flocculation performance in every coating system. This requires coating professionals to determine the optimal formulation combinations through extensive experimentation tailored to different coating systems.

04 Quelles sont les méthodes permettant d'évaluer rapidement la dispersibilité d'un pigment ?

Nous disposons de nombreuses méthodes directes et indirectes pour évaluer la dispersion des pigments. Les méthodes directes comprennent le test de la plaque de finesse, la microscopie optique et la microscopie électronique. Essai de plaque de finesse : Le test de finesse Hegman est une méthode simple et rapide pour mesurer la finesse des matériaux broyés dans les systèmes liquides. La plaque de finesse Hegman est une plaque rectangulaire en acier inoxydable comportant deux rainures peu profondes usinées avec précision. La profondeur de ces rainures diminue progressivement de 100 microns à 0 micron. Une petite quantité de matériau broyé est placée au point le plus profond de la rainure. Un grattoir à deux lames en acier inoxydable est ensuite utilisé pour racler toute la surface à une vitesse uniforme vers l'extrémité où la profondeur de la rainure est nulle. Les graduations sont marquées uniformément le long de la rainure, diminuant uniformément de zéro au point le plus profond jusqu'à la graduation 8 ou 10 sur la surface horizontale de la plaque de finesse. La graduation où les particules de pigment apparaissent pour la première fois sous forme de points denses, dépassant clairement de la surface du matériau broyé, est considérée comme l'indicateur du degré de dispersion. En règle générale, une graduation minimale de 7 est nécessaire pour indiquer une dispersion efficace. Méthode d'essai de la finesse : The use of an optical microscope provides a rapid method for visually assessing pigment particle size and fineness. It also allows observation of the pigment’s tinting strength. Additionally, it enables examination of pigment particle morphology, size, distribution, and flocculation. The specific experimental procedure involves placing a small drop of ground material onto a microscope slide and covering it with a cover slip. Take care not to apply excessive pressure when covering the slide to prevent the material from spreading excessively, which could compromise the test results. The primary limitation of optical microscopy is its low resolution, with a minimum discernible size of approximately 2 micrometers. Méthode d'essai de finesse par microscopie électronique : The high resolution of the electron microscope is a major advantage, allowing direct observation of pigment particle size. Pigment particle size critically influences key coating properties such as transparency, flowability, and hue. The main drawbacks of the electron microscope fineness testing method are the high cost of the equipment, the lengthy testing time, the requirement for experienced technicians to analyze and interpret the test data, and the necessity for samples to be completely dry before measurement.

05 Que signifie la résistance des pigments aux solvants ?

In paint production, we must uniformly and stably disperse pigments throughout most organic binders (composed of resins and solvents), meaning pigments must be surrounded by organic solvents. Furthermore, most paints colored with pigments inevitably come into frequent contact with organic solvents (cleaning agents, gasoline, lubricants, etc.) during their effective service life. Therefore, pigments must be as insoluble as possible in organic solvents. If complete insolubility cannot be achieved, we must recognize that pigment addition is limited in various organic solvents. Exceeding this tolerance level will cause bleeding due to pigment dissolution in the solvent. Essentially, pigment solvent resistance is the pigment’s ability to resist dissolution by solvents and prevent bleeding. Inorganic pigments (due to their inherent chemical structure) and certain complex organic synthetic pigments generally exhibit excellent solvent resistance. However, lower-grade organic pigments and surface-treated pigments typically demonstrate poorer solvent resistance. Solvents used to evaluate pigment solvent resistance include water, turpentine, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, ethanol, ethyl acetate, diethylene glycol, and trichloroethylene. That’s all for today! I hope this article helps you understand pigments more easily! CHROMÉCLAIR offers Base coats, Top coats, solid color gel polish sans HEMAet Vernis gel pour les yeux de chat sans hématome. Leur site web propose également des tutoriels de nail art, comme par exemple :

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