无机颜料

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无机颜料

以天然矿物或无机化合物制成的颜料。天然矿物颜料一般纯度较低，色泽较暗，但价格低廉。而合成无机颜料品种色谱齐全，色泽鲜艳、纯正，遮盖力强。

人类很早就使用无机颜料，史前时代烟黑、白垩、色土、天然氧化铁已被作为颜料使用。在公元前3000～前2000年,就已掌握了铅白的生产方法。公元前200年左右,中国就用人工炼制银朱(HgS)作颜料。1704年德国迪斯巴赫发明彩色颜料普鲁士蓝〔一种深蓝色颜料，主要成分Fe4[Fe(CN)6]·H2O〕的制造法。1809年法国L.-N.沃克兰制成铬黄，1831年法国I.B.吉梅在里昂附近建厂生产群青，1874年英国奥氏锌白公司所属的威德尼斯工厂生产了锌钡白。1916年钛复合颜料（含TiO225％）、1923年纯二氧化钛（钛白）投入生产，使颜料生产水平推进了一大步。目前，无机颜料的色谱，基本上已配套齐全。

无机颜料广泛用于涂料、塑料、合成纤维、橡胶、建筑材料、文教用品、绘画颜料、油墨、纸张、玻璃、搪瓷、陶瓷等工业生产部门。

无机着色颜料可分为消色颜料和彩色颜料两类。消色颜料包括从白色、灰色到黑色的一系列颜料，它们仅表现出反射光量的不同，即亮度的不同。彩色颜料则能对一定波长的光，有选择地加以吸收，把其余波长的光反射出来而呈现各种不同的色彩。
80年代初，世界无机颜料的年生产能力为3.6Mt,其中：钛白占74％，氧化铁系颜料占14.6％,铬黄占5.0％，防锈颜料占4.6％,氧化铬绿占1％,镉颜料占0.2％,其他占0.6％。新颖的复合颜料,年生产能力也已上升至10kt。中国无机颜料的生产企业超过百家,总产量在200kt以上。
白色颜料
主要有钛白、锌钡白、氧化锌等品种。钛白是目前应用最广的白色颜料。其白度、遮盖力、着色力、耐候性、耐化学品性均优于其他白色颜料。世界年产量约为2.7Mt。锌钡白的性能稍差,且易粉化。氧化锌的着色力、遮盖力都较上两者为差，同酸性偏高的涂料，易生成锌皂，目前除用作防锈颜料外，已较少使用。

钛白
化学组成为二氧化钛，有两个主要晶型具有实用意义，即锐钛型和金红石型。二氧化钛的颗粒，经用铝、硅、钛、锆的盐类，进行表面处理，即得各种型号的颜料钛白粉。作为颜料用的钛白主要用于生产涂料。

锌钡白
又名立德粉。由重晶石化学加工而制成硫化钡的溶液,与硫酸锌溶液反应得到硫酸钡-硫化锌共沉淀物，后者再经焙烧、水磨、烘干，即得锌钡白。表面处理后的锌钡白，有较好的研磨润湿性能,适于涂料,橡胶和油墨等工业使用。

氧化锌
有直接法和间接法两种生产方法。直接法氧化锌含杂质较多,色泽暗而带灰,但防锈能力较强。间接法氧化锌色泽洁白，但价格较贵。氧化锌主要用于橡胶制品、涂料、金属皂、催化剂、润滑脂、饲料和土壤添加剂的制造。纯度较高的氧化锌用于制造医用胶布。（见氧化锌）

黑色颜料
仅次于白色颜料的重要颜料。主要品种是炭黑。颜料用炭黑的性能与橡胶加工用的不同。颜料炭黑的主要质量指标是黑度与色相。

红色颜料
无机颜料中的红色颜料，主要是氧化铁红。氧化铁有各种不同的色泽，从黄色到红色、棕色直至黑色。氧化铁红是最常见的氧化铁系颜料。具有很好的遮盖力和着色力、耐化学性、保色性、分散性，价格较廉。氧化铁红用于生产地板漆、船舶漆，由于有显著的防锈性能，也是制作防锈漆和底漆的主要原料。将氧化铁红的颗粒磨细到≤0.01μｍ时，颜料在有机介质中的遮盖力显著下降，这种颜料称为透明氧化铁，用来制作透明色漆或金属闪光漆，比使用有机染料有更好的保色性。

黄色颜料
主要有铅铬黄（铬酸铅）、锌铬黄（铬酸锌）、镉黄（硫化镉）和铁黄（水合氧化铁）等品种。其中以铅铬黄的用途最广泛，产量也最大。世界年产量约180kt，中国年产量约10kt。铅铬黄的遮盖力强,色泽鲜艳，易分散，但在日光照射下易变暗。锌铬黄的遮盖力和着色力均较铅铬黄差，但色浅，耐光性好。镉黄具有良好的耐热、耐光性，色泽鲜艳，但着色力和遮盖力不如铅铬黄，成本也较高，在应用上受到限制。铅铬黄和镉黄均含重金属，不能用于儿童玩具、文教用品和食品包装的着色。铁黄色泽较暗，但耐久性、分散性、遮盖力、耐热性、耐化学性、耐碱性都很好，而且价格低廉，因此广泛用于建筑材料的着色。

铅铬黄
将硝酸铅或醋酸铅与重铬酸钠（或重铬酸钾）、氢氧化钠、硫酸铝等多种原料，按不同配比，不同反应条件，可以制得各种色泽的铅铬黄。

镉黄
镉黄有纯镉黄和用硫酸钡共沉淀的镉黄两种。向镉盐的水溶液中加入硫化钠或硫化钠和硒化钠的混合溶液，沉淀出硫化镉黄或硫化镉红，经洗涤、过滤，在转窑（见窑）内经500～700°C焙烧，即得从柠檬黄至橙红色的不同色泽的颜料镉黄或镉红。

铁黄
天然氧化铁黄是一种含有各种杂质的水合氧化铁，所含杂质，主要是硅酸盐类。过去，制备氧化铁黄以硝基苯还原生产苯胺时的废料铁泥为原料。另一种生产方法是在铁和氧的存在下，将硫酸亚铁加热进行水合，即生成氧化铁黄。氧化铁黄的热稳定性差，加热到180°C以上，即脱水而变成氧化铁红。

绿色颜料
主要有氧化铬绿和铅铬绿两种。氧化铬绿的耐光、耐热、耐化学药品性优良，但色泽较暗，着色力、遮盖力均较差。铅铬绿的耐久性、耐热性均不及氧化铬绿，但色泽鲜艳，分散性好，易于加工，因含有毒的重金属，自从酞菁绿等有机颜料问世以后，用量已渐减少。

氧化铬绿
也称三氧化二铬,以铬酐、重铬酸钠(或钾、铵盐)与碳或硫磺经高温焙烧而成,颜色从亮绿色到深绿色。多用于冶金制品、水泥的着色。它的颗粒硬度较高，可作光学材料和金属研磨用的抛光剂；其光谱反射特性很接近叶绿素，所以能用于军事伪装漆。

铅铬绿
是铬黄和铁蓝的混合物，在铬黄制造过程中加入铁蓝湿浆而成，调节铁蓝加入量的多少，可获得从黄光绿(2％～3％铁蓝)到深绿(60％～65％铁蓝)的各种不同色泽的绿色颜料。铅铬绿可用于一般性涂料。另有一种铬黄和酞菁蓝（见有机颜料）的混合物也称铅铬绿，这种颜料色泽鲜艳，其他性能也较好。

蓝色颜料
主要有铁蓝、钴蓝、群青等品种。其中群青产量较大，群青耐碱不耐酸，色泽鲜艳明亮，耐高温。铁蓝耐酸不耐碱，遮盖力、着色力高于群青，耐久性比群青差。自从酞菁蓝投入市场后，由于它的着色力比铁蓝高两倍，其他性能又好，因而铁蓝用量逐年下降。钴蓝耐高温，耐光性优良，但着色力和遮盖力稍差，价格高，用途受到限制。

铁蓝
由硫酸亚铁、黄血盐（亚铁氰化钾）、硫酸铵反应生成白浆，再以氯酸盐氧化而成。青光铁蓝称为中国蓝(China blue)，红光铁蓝称为米洛丽蓝（milori blue）。铁蓝为亲水性颜料，与油脂、树脂等介质的亲合力较差，以表面活性剂处理，可改善其亲油、易研磨性能，以铁蓝制成的深蓝色涂料，经曝晒后表面易产生铜光现象。主要用于制造油墨及文教用品。

群青
由陶土、硫磺、纯碱、芒硝、炭黑和石英粉按照不同配方混匀，装于陶罐中，在高温下焙烧，再经水洗等精制工序制成。产品可从浅蓝色至深蓝色。与氯化铵混合经热处理后，可制成粉红色、紫色颜料。用于绘画颜料、橡胶、塑料、涂料等。群青遇氢氧化钙变白，因此不能用于水泥着色。

发展趋势
新型无机颜料近年来的研究开发方向主要是：①发展复合颜料。在镍、锑的钛酸盐中,添加铬、钴、铁、锌等氧化物，可制成黄、绿、蓝、棕等耐高温、耐久、耐化学药品的低毒至无毒的颜料，色泽鲜亮,性能优良,可用于有高耐久性要求的建筑材料、涂料、工程塑料的着色及配制绘画颜料等。②开发颜料颗粒表面处理技术，以无机化合物或有机化合物在颜料颗粒表面形成一层色膜，可改变颜料颗粒表面性能，提高耐光、耐热、润湿等特性，扩大应用面，提高使用价值。③制造加工颜料，使用户可直接应用，节省大量研磨加工的费用。