現(xiàn)代無(wú)機(jī)顏料的現(xiàn)狀與發(fā)展
從十八、十九世紀(jì)開(kāi)始的合成新型無(wú)機(jī)顏料的研究一直在穩(wěn)步進(jìn)行,許多正在建立的化工廠開(kāi)始專門(mén)從事無(wú)機(jī)和有機(jī)顏料的工業(yè)生產(chǎn)以及染料的技術(shù)合成,除了擴(kuò)大顏色的范圍外,化學(xué)工藝還提供了簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)的方法來(lái)獲得具有可重復(fù)質(zhì)量的改良著色劑。
通過(guò)這樣的方式,許多新的無(wú)機(jī)顏料在十九世紀(jì)擴(kuò)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(lán)、氧化鐵紅和金屬青銅(Cu/Zn),二十世紀(jì)市場(chǎng)上出現(xiàn)了其他合成無(wú)機(jī)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(jì)第一批合成有機(jī)顏料問(wèn)世后,它們的范圍在二十世紀(jì)也大大擴(kuò)展。
顏料的應(yīng)用系統(tǒng)也發(fā)生了很大的變化和擴(kuò)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(kāi)發(fā)新型色彩產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)力。如今,各種各樣的現(xiàn)代無(wú)機(jī)顏料可用于不同的應(yīng)用。
具有代表性的現(xiàn)代無(wú)機(jī)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(lán)色 |
鈷藍(lán)(CoAl2O4),群青藍(lán):(Na6Al6Si6O24(NaSn)),鐵藍(lán)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(wú)機(jī)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(gè)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(jí)的批量工藝生產(chǎn)的,對(duì)于無(wú)機(jī)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(duì)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(shí)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(duì)顏料的要求。質(zhì)量控制是生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)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(chǎng)銷量達(dá)到約1200萬(wàn)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(shí)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(wú)機(jī)顏料。有機(jī)顏料的年產(chǎn)量不足100萬(wàn)噸,盡管如此,有機(jī)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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