Природные железооксидные пигменты

Минералы и породы, окраска которых обусловлена наличием в их составе оксида железа (III), издавна применяются в качестве пигмеи тов. Цвет природных пигментов и другие физико-технические показатели обусловлены степенью гидратированности оксида, кристаллическое структурой, наличием тех или иных примесей. Вследствие непостоянства состава, а следовательно, и свойств эти пигменты постепенно заменяют синтетическими. Однако невысокая стоимость природных железо оксидных пигментов, их атмосферо- и светостойкость, химическая инертность и нетоксичность обусловливают и в настоящее время их довольно широкое использование для получения пигментированных лакокрасочных материалов.

Природные железооксидные пигменты могут быть использованы для получения пигментированных лакокрасочных материалов на основе любых пленкообразователей. Они применяются для художественных и типографских красок, окрашивания пластмасс, строительных облицовочных и древесностружечных материалов. Ниже рассматриваются важнейшие природные железооксидные пигменты.

Железный сурик — это оксид железа (III) (75 - 87%) с примесями силиката алюминия и кварца. Пигмент темно-красного цвета, получаемый тонким размолом красных железняков или прокалкой гидрогематитов, бурых железняков или болотных руд, богатых железом, с последующим измельчением.

Мумия — пигмент красно-коричневого цвета. Светлые сорта содержат 20 - 35% Fe₂О₃, темные — 35 - 70 % Fе₂O₃. В состав мумий входят алюмосиликаты. Мумии получают обжигом болотных руд, высокожелезистых бокситов и гидрогематитов с последующим размолом и сепарацией.

Охра — пигмент, имеющий цвет от светло- до темно-желтого; лессирует. Охры по химической природе представляют собой каолин, окрашенный гидратированными оксидами железа. В светлых охрах содержится 18 - 21% Fе₂O₃, в средних — 19 - 27%, в золотисто-желтых и темных — 40 - 85 %. На цвет охры значительное влияние оказывают размер частиц и количество примесей, таких, как СаО и МgО. При прокаливании охры при 500 - 700 °С происходит дегидратация и разрушение каолиновой решетки. Пигмент приобретает красный цвет.

Сиена - пигмент, по свойствам близкий к охре. Имеет более выраженный коричневый оттенок. В отличие от охры, в сиене присутствуют коллоидная кремниевая кислота и оксид марганца. Оксид железа (III) в ее составе имеет большую степень гидратированности. Лессирующая способность у сиены более ярко выражена, чем у охры. Прокаленная при 500 - 700 °С сиена называется сиена жженая и имеет красный цвет. Сиена находит применение главным образом для художественных красок.

Умбра - коричневый пигмент, близкий по составу к охре. Коричневый цвет обусловлен наличием в составе умбры от 6 до 16% МnО₂. Умбру применяют для художественных и типографских красок.

Для художественных и типографских красок используется также марганцовая коричневая, являющаяся измельченной и обогащенной марганцовой рудой с содержанием 10 - 20% МnО₂, и касссельская коричневая, представляющая собой бурый уголь, который содержит оксиды железа.

Свойства природных железооксидных пигментов приведены в табл. 2.

Таблица 2.

Физико-технические и оптические свойства железооксидных пигментов

Железная слюдка - противокоррозионный пигмент с частицами в виде пластинок серого цвета с зеркальным — слюдяным блеском. Содержится в отходах магнитного обогащения железных руд. В составе железной слюдки более 96 % a-Fe₂О₃. Пластинки толщиной до 5 мкм и длиной до 60 мкм образуют в пленке черепичное перекрывание, армируют пленку, отражают лучи и задерживают проникновение газов и воды. При более тонком измельчении железная слюдка переходит в красный сурик.