2025 Számos technikai kérdés a pigmentekkel kapcsolatban

Helló mindenkinek! Én egy sztár alkalmazott vagyok a CHROMÉCLAIR, egy márka hema mentes gél lakkEzúttal a bevonatokhoz használt pigmentekkel kapcsolatos technikai kérdéseket és válaszokat fogok rendszerezni, remélve, hogy segítségetekre lehet.

01 Hogyan kerülhetjük el a mérgező ólom-kromát és ólom-molibdát pigmentek használatát anélkül, hogy a festék színét veszélyeztetnénk?

Az ólomtartalmú pigmentek toxicitása miatt az országok egyre inkább korlátozzák a bevonatokban való felhasználásukat. A formulázók az ólompigmenteket jellemzően titán-dioxiddal kombinált szerves pigmentekkel helyettesítik. Bizonyos alkalmazásokban azonban a fémoxid hibrid pigmentekkel kevert szerves pigmentek (szervetlen kompozit színezékek) jobb teljesítményt mutatnak a titán-dioxidhoz képest. A fém-oxid hibrid pigmentek eredendően élénk színárnyalatai, magas telítettsége és kiváló fedőképessége nagyobb rugalmasságot biztosít a formulázóknak a költséges szerves pigmentek csökkentéséhez a készítményekben, a titán-dioxid minimalizálásához vagy akár kiiktatásához.

A szerves pigmentek esetében számos lehetőség kiváló fedőképességgel és időjárásállósággal rendelkezik, ami az ólomtartalmú pigmentek életképes alternatívájává teszi őket. A vörös pigmentek közé tartozik a Pigment Red 48:4, a Red 112, a Red 170, a Red 254, a Red 255, a Violet 19 stb. A narancssárga pigmentek közé tartozik többek között a Pigment Orange 36 és a Orange 73. A sárga pigmentek közé tartozik a Yellow 74, Yellow 109, Yellow 110, Yellow 139, Yellow 151 és Yellow 154 pigment. A sárga pigmentek közül különösen a bizmut-vanadát sárga (Pigment Yellow 184) használatát javasoljuk. A bizmut-vanadát-sárga jelentősen fényesebb, mint a fémoxid-keverék titán-nikkel pigment (Sárga 53-as pigment), és kiváló színezőerőt, jobb fedőképességet (még a hozzáadott titán-dioxid szükségességét is kiküszöböli), valamint kiváló hő- és időjárásállóságot biztosít. Végül érdemes megjegyezni, hogy az ólomtartalmú pigmentekhez képest az összes fent említett pigment biztonságosnak és nem mérgezőnek tekinthető, amennyiben a gyártás során megfelelő porelszívó berendezéseket használnak (a pigmentpor belélegzése káros az emberi tüdőre).

02 Milyen tényezők befolyásolják a pigmentek flokkulációját a bevonatrendszerekben?

A következő paraméterek befolyásolják a flokkulációt:

Viszkozitás: Alacsony viszkozitású körülmények között a pigmentrészecskék könnyebben mozognak. Ezért a bevonatrendszer viszkozitásának csökkentése csökkenti a flokkulációs fürtök méretét és lassítja a flokkulációs sebességet. Hőmérséklet: A hőmérséklet hatása a viszkozitásra nyilvánvaló. A hőmérséklet növelése a viszkozitás csökkenését okozza, ezáltal közvetve csökkenti a flokkulációt.

Kikapcsolási idő (száradási idő, a kétrétegű, nedves-nedves permetezés közötti időköz, vagy a kemencébe való belépés előtt az oldószer jelentős elpárolgásához szükséges idő): A túlságosan hosszú elillanási idő jelentős pigmentflokkulációt is okozhat.

Titándioxid: A bevonat nélküli titán-dioxid erős flokkulációs hajlamot mutat. A pigment részecskemérete és méreteloszlása: A kisebb pigmentrészecskék nagyobb mobilitást mutatnak a bevonatrendszerben, ami növeli az ütközések és az azt követő flokkuláció valószínűségét. Ez azonban nem abszolút érték. A rendkívül finom részecskeméret megnövelheti a rendszer teljes viszkozitását, csökkentve a részecskék mozgását és csökkentve a flokkuláció kockázatát.

 

Pigment koncentráció (Titándioxid és színező pigmentek): A pigmentkoncentráció növelése növeli a rendszer viszkozitását, csökkentve a flokkulációra való hajlamot.

Könyvkötő: A kisebb kötőanyagmolekulák könnyebben adszorbeálódnak a pigmentfelületeken. Azonban kisebb térfogatuk miatt kevesebb sztérikus akadályt képeznek a pigmentrészecskék között, ami valószínűbbé teszi a flokkulációt. Ezzel egyidejűleg a kötőanyag kémiai szerkezete is befolyásolja a pigmentek flokkulációját.

Oldószer: A megfelelő, jó oldószer kiválasztása lehetővé teszi a kötőanyag-polimer molekulák teljes kiterjedését, ami növeli a pigmentrészecskék közötti kölcsönös taszítást és megakadályozza a flokkulációt. A rossz oldószerek hatására a kötőanyag-polimer molekulák klaszterekbe húzódnak össze, csökkentve a pigmentrészecskék közötti sztérikus taszítást és elősegítve a flokkulációt.

03 Milyen típusú ftalocianin-kékeket lehet használni a bevonatiparban?

A ftalocianinkék elsősorban rézftalocianinból áll, összetett kémiai szerkezetű, mélykék por formájában jelenik meg. Többféle kristályos formája létezik, három kereskedelmi forgalomban kapható típus: α-típusú ftalocianin kék (Pigment Blue 15), amely vöröses fényt hordoz és a legnagyobb relatív színezőerővel rendelkezik; (Pigment Blue 15); β-típusú ftalocianin kék (Pigment Blue 15:3), amely zöldes árnyalatot mutat és a legjobb termodinamikai stabilitással rendelkezik; és ε-típusú ftalocianin kék (Pigment Blue 15:6), amely a legélénkebb vöröses árnyalattal rendelkezik. Aromás oldószerekben (pl. xilolban) az α-ftalocianin kék átalakul a stabilabb β-ftalocianin kékké. Ennek az átalakulásnak a megakadályozása érdekében a nyers ftalocianin-kék pigmentálási folyamata során jellemzően egy adag monoklór-réz-ftalocianint kevernek hozzá, hogy oldószerstabil α-ftalocianin-kék vagy Pigment Blue 15:1 keletkezzen.

A ftalocianin kék pigmentek nem poláros felülete miatt a kötőanyagokkal való kölcsönhatásuk sok bevonatrendszerben gyenge, ami a pigmentdiszperzió gyenge stabilitásához vezet. A ftalocianin-kék pigmenteket tartalmazó bevonatok hajlamosak a tárolás során flokkulációra vagy szétválásra. Ezt a hátrányt jelentősen javítja az oldószerstabil Pigment Blue 15:1 molekulák felületkezelése és kémiai módosítása. A módosított ftalocianin kék pigmentet a festékindexben Pigment Blue 15:2 néven jelölik.

A bevonatiparban a vörös árnyalatú α-típusú ftalocianin kéket előnyben részesítik a zöld árnyalatú β-típusú ftalocianin kékkel szemben élénk színe, erős színezőereje, könnyű diszpergálhatósága és kiváló folyási tulajdonságai miatt. Mivel a flokkuláció nem csak magának a pigmentnek a hatására következik be, hanem a bevonatrendszerben lévő kötőanyaggal és oldószerrel is jelentős mértékben összefügg, lehetetlen olyan ftalocianin-kék fajtát azonosítani, amely minden bevonatrendszerben optimális flokkulációgátló teljesítményt mutat. Ez megköveteli, hogy a bevonatkészítő szakemberek széleskörű kísérletezéssel, a különböző bevonatrendszerekre szabottan határozzák meg az optimális összetétel-kombinációkat.

04 Milyen módszerekkel lehet gyorsan felmérni egy pigment diszpergálhatóságát?

Számos közvetlen és közvetett módszer áll rendelkezésünkre a pigmentek diszperziójának értékelésére. A közvetlen módszerek közé tartozik a finomsági lemezpróba, az optikai mikroszkópia és az elektronmikroszkópia.

Finomsági lemezvizsgálat:

A Hegman-féle finomságvizsgálat egyszerű és gyors módszer a folyékony rendszerekben lévő őrölt anyagok finomságának mérésére. A Hegman finomsági lemez egy téglalap alakú rozsdamentes acéllemez, amely két precíziósan megmunkált sekély horonnyal rendelkezik. Ezek a barázdák mélysége fokozatosan csökken 100 mikronról 0 mikronra. A barázda legmélyebb pontján kis mennyiségű őrölt anyagot helyeznek el. Ezután egy rozsdamentes acélból készült, kétlapátos kaparógépet használnak, amely egyenletes sebességgel kaparja le a teljes felületet a nulla barázdamélységű végpont felé. A barázda mentén egyenletesen jelöljük a fokozatokat, amelyek a legmélyebb ponton lévő nullától egyenletesen csökkennek a finomsági lemez vízszintes felületén lévő 8-as vagy 10-es fokozatig. A diszperziós fokmérőnek azt a fokozati beosztást tekintjük, ahol a pigmentrészecskék először jelennek meg sűrű, az alapanyag felszíne fölé egyértelműen kiemelkedő pontokként. Általában legalább 7-es beosztás szükséges a hatékony diszperzió jelzésére.

Finomságvizsgálati módszer:

Az optikai mikroszkóp használata gyors módszert biztosít a pigmentszemcsék méretének és finomságának vizuális értékelésére. Lehetővé teszi továbbá a pigment színezőerősségének megfigyelését.

Ezenkívül lehetővé teszi a pigmentszemcsék morfológiájának, méretének, eloszlásának és flokkulációjának vizsgálatát. A konkrét kísérleti eljárás során egy kis csepp őrölt anyagot helyezünk egy mikroszkópos tárgylemezre, és fedőpapírral fedjük le. Ügyeljünk arra, hogy a tárgylemez lefedésekor ne gyakoroljunk túlzott nyomást, nehogy az anyag túlzottan szétterüljön, ami veszélyeztetheti a vizsgálati eredményeket. Az optikai mikroszkópia elsődleges korlátja az alacsony felbontás, a legkisebb érzékelhető méret körülbelül 2 mikrométer.

Elektronmikroszkópos finomságvizsgálati módszer:

Az elektronmikroszkóp nagy felbontása nagy előnye, hogy lehetővé teszi a pigmentszemcsék méretének közvetlen megfigyelését. A pigmentszemcsék mérete döntően befolyásolja a bevonat kulcsfontosságú tulajdonságait, például az átlátszóságot, a folyékonyságot és az árnyalatot.

Az elektronmikroszkópos finomságvizsgálati módszer fő hátrányai a berendezés magas költsége, a hosszadalmas vizsgálati idő, a vizsgálati adatok elemzéséhez és értelmezéséhez tapasztalt technikusokra van szükség, valamint az, hogy a mintáknak a mérés előtt teljesen száraznak kell lenniük.

05 Mit jelent a pigmentoldószer-ellenállás?

A festékgyártás során a pigmenteket egyenletesen és stabilan kell eloszlatni a legtöbb szerves kötőanyagban (amelyek gyantákból és oldószerekből állnak), ami azt jelenti, hogy a pigmenteket szerves oldószereknek kell körülvenniük. Ráadásul a legtöbb pigmentekkel színezett festék tényleges élettartama alatt elkerülhetetlenül gyakran érintkezik szerves oldószerekkel (tisztítószerek, benzin, kenőanyagok stb.). Ezért a pigmenteknek a szerves oldószerekben a lehető legkevésbé kell oldódniuk. Ha a teljes oldhatatlanság nem érhető el, akkor tudomásul kell vennünk, hogy a pigmentek hozzáadása korlátozott a különböző szerves oldószerekben. E tűréshatár túllépése a pigment oldószerben való feloldódása miatt vérzést okoz. Lényegében a pigment oldószerállósága a pigment azon képessége, hogy ellenáll az oldószerek oldódásának és megakadályozza a vérzést. A szervetlen pigmentek (a bennük rejlő kémiai szerkezetük miatt) és bizonyos összetett szerves szintetikus pigmentek általában kiváló oldószerállóságot mutatnak. Az alacsonyabb minőségű szerves pigmentek és a felületkezelt pigmentek azonban jellemzően rosszabb oldószerállóságot mutatnak. A pigmentek oldószerállóságának értékeléséhez használt oldószerek közé tartozik a víz, terpentin, toluol, xilol, metil-etil-keton, etanol, etil-acetát, dietilén-glikol és triklóretilén.

Mára ennyi! Remélem, ez a cikk segít a pigmentek könnyebb megértésében!

CHROMÉCLAIR kínál alaplakkok, fedőlakkok, egyszínű, fedőlakkok HEMA nélküli zselés lakk, és hema mentes macskaszem gél lakk.

Honlapjukon olyan nail art oktatóprogramok is találhatók, mint például:

Hogyan készítsük el a fém 3D virágos körömművészetet otthon? 

Legyen áttetsző francia manikűr kristályragasztó nélkül!