氧化铁颜料在着色应用方面的特性介绍

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氧化铁颜料在着色应用方面的特性介绍

   关键词：氧化铁；颜料应用；性能

    氧化铁颜料是具有微细粉粒状物的有色物质，以分散状态应用在涂料、油漆、建材、陶瓷、塑料、橡胶、皮革、造纸、油墨等的制品件中而呈现出颜色来。尤其是在涂料制造中，氧化铁颜料使涂层具有色彩而起到装饰作用，还能弥补和增加涂膜的强度，起到保护作用或赋予某种特殊的功能。
1颜色的生产
颜色是人眼受到一定波长和强度的辐射能的刺激所引起一种神经上的感觉，物体的颜色是由于照射到物体上的光波被反射出来，作用到眼部视神经的结果，这是光产生颜色的外因，但反射光的性能与物体的本质有关，这是产生颜色的内因。氧化铁与自然界其它物体一样，产生颜色的根本原因在于氧化铁的分子结构上有一个发色团：
表1

        颜色与氧化铁的化学组成紧密相关，即使化学组份相同，晶体结构不一定相同。并且颗粒大小、粒度分布、杂质含量等等方面的差异都会造成颜色上的差异，且颜色对这些因素极为敏感。铁红的粒子越小越偏黄相，反之偏蓝相。说明同种氧化铁红颜料在化学成份一定之后，由于粒度影响了光的反射、折射和吸收，因此带来了色相的变动。
2影响氧化铁颜料性能的因素
    氧化铁颜料是微细的粒状物，其原级粒子的颗粒直径大多在零点几微米到几微米间，最大不超过100μm，不同的氧化铁颜料也就有不同的晶型结构、晶体形态、晶体大小及其分布，见表2。


表2氧化铁颜料晶体特性
         化学式  结晶形状   颗粒度    色相     密度   纯度   视比容  折射率
铁红      Fe2O3   针状-珠状 0.2-1.0 橙红-紫红 4.8-5.15 95-98 0.5-1.0 2.94-3.22
铁黄      FeOOH  针状      0.4-0.8 橙黄-桔黄 4.5-5.0  85-87 0.3-0.6  2.3-2.4
铁黑      Fe3O4     珠状-     0.3-0.4     黑    4.8-5.15 95-97  0.5-1.2  2.8-3.0  
立方晶形
铁棕  Fe2O3?Fe3O4   珠状-     0.3-0.4    棕    4.8-5.15 95-97  0.5-1.2  2.9-3.2
立方晶形
磁性氧化铁 Fe2O3  针状      0.3-0.5   茶色    4.5-5.0  95-96  0.4-0.6  3.0左右
鳞片状
云母氧化铁 Fe2O3  (不均匀， ＞30μm 红棕-棕黑 5.0-5.2  90-98  0.6-1.4   ——
天然品)
透明氧化铁 FeOOH  针状-    0.5-2.0   黄-红  4.50-5.10 86-96  0.3-0.8  2.3-3.0
Fe2O3  纺锤状
铁绿       FeOOH  针状     0.3-0.8    墨绿  4.50-5.10  ——  0.4-0.6   ——
    着色力主要取决于对光线的吸收，吸收能力越大，其着色能力越强，同样化学组份的氧化铁颜料着色力的波动取决于颜料粒子大小、形状、粒度分布、晶型结构，着色力一般随颜料的粒径减小而加强，还和颜料粒子的分散度有关，分散的越细着色力越强。
    颗粒形状对使用颜料的制品所起的作用很大。球状的湿法铁红在油漆中的悬浮性不如用铁黄煅烧的针棒状干法铁红好，针棒状颜料在油漆中或塑料制品中起加强作用，就象钢筋埋在水泥制品件中一样。片状云母氧化铁颜料的薄片在漆膜中重叠，加强了漆膜的防湿防气渗的能力。
    氧化铁颜料颗粒大小直接影响氧化铁颜料的多种性能，色光、着色强度、遮盖力，粒度大小适度时(最佳大小颗粒)，颜料性能最强，过大过小都直接会减弱。
    透明氧化铁由于粒子细，对光易产生透射、遮盖力低，且能吸收紫外线，对紫外线漆有屏蔽性。
表3云母氧化铁有关特性(天然品)
                         钢灰色      红色
平均粒径(片状)(μm)      10～60    10～40
密度(g/cm3)             4.7～5.2   4.7～5.2
堆积密度(g/cm3)         0.7～0.9   0.7～0.9
吸油量(ml/100g)         10～20     10～26
3结论
    综合上述所谈的一切，氧化铁颜料就是微细的粒状物，不溶于它所分散的介质中，并且基本上不受介质的化学和物理作用，颗粒的大小分布在从微小的胶体粒子(即纳米级0.01μm到比较大的颗粒100μm)之间，氧化铁颜料所起的作用就是起呈色作用，具有对光的很高散射，吸收性质作用，它是一种具有装饰和保护作用的有色物质。它不溶于水、油漆、树脂等介质中。通常是以分散状态应用在油漆、涂料、建材、陶瓷、塑料、橡胶、油墨、化妆品的制品件中，而使这些制品件呈现出颜色来。