Rispetto ai pigmenti inorganici con metalli pesanti tossici, i pigmenti organici sono ampiamente preferiti grazie ai colori brillanti, all'alto croma e alle caratteristiche generalmente non tossiche. Tuttavia, gli inconvenienti tra cui la scarsa resistenza agli agenti atmosferici, la disperdibilità insoddisfacente e gli elevati costi di lavorazione dei pigmenti organici hanno portato alla nascita di pigmenti organici nuovi o modificati caratterizzati da prestazioni migliori, elevata efficienza e rispetto dell'ambiente. E tali prodotti sono già considerati dominanti nel futuro. La preparazione di nuovi pigmenti organici mediante la tecnica di sintesi è tecnicamente complessa e costosa, mentre la modifica dei pigmenti esistenti può essere ottenuta in modo più efficiente e semplice, ed è anche vantaggiosa per la soddisfazione delle esigenze di sviluppo del mercato. Attualmente, la modifica del pigmento può essere ottenuta mediante tecniche di modifica del core-shell, dell'incapsulamento e della superficie.
1. Tecnica core-shell per pigmenti organici
Con questa tecnica, i materiali organici (come SiO2, montmorillonite, attapulgite, sepiolite e caolino) assorbono molecole organiche attraverso l'interazione di adsorbimento elettrostatico, adsorbimento fisico, adsorbimento chimico, ecc. e vengono sintetizzati per fabbricare compositi inorganici/organici con buone prestazioni pigmenti. A differenza della semplice combinazione di riempitivi inorganici, questa tecnica realizza un'integrazione con la superficie e l'interno delle sostanze inorganiche, caratteristica che conserva i colori brillanti originali e il forte croma dei pigmenti organici, ed eredita grandi proprietà di solidità alle alte temperature e agli agenti atmosferici così come resistenza agli acidi-alcali nelle sostanze inorganiche, riducendo allo stesso tempo in larga misura i costi di produzione dei pigmenti. Alcuni chimici applicano la montmorillonite per preparare pigmenti organici compositi di montmorillonite e utilizzano l'ematite come nucleo inorganico per assorbire il blu metile, un tipo di pigmento cationico, e i risultati indicano che il diametro corretto delle particelle è più utile nella preparazione di pigmenti compositi inorganici più stabili. Quando la sepiolite e la montmorillonite vengono utilizzate come nucleo inorganico per incapsulare e modificare i pigmenti organici verde metile per la fabbricazione di pigmenti compositi, i risultati suggeriscono una buona solidità dei pigmenti organici incapsulati.
2. Tecnica di incapsulamento per pigmenti organici
Questa tecnica utilizza composti o polimeri specifici come materiale di incapsulamento per formare un film di incapsulamento trasparente sulla superficie dei pigmenti ed è in grado di rendere i pigmenti compositi preparati altamente resistenti alle condizioni dell'ambiente esterno, il che aiuta a migliorare il pigmento sotto ogni aspetto. Durante la preparazione dei pigmenti compositi, il metodo sol-gel viene impiegato per incapsulare uno strato inorganico trasparente di SiO2 sulla superficie dei pigmenti compositi allo scopo di migliorare le prestazioni dei pigmenti organici come la solidità agli agenti atmosferici e la resistenza agli acidi e agli alcali. Quando l'attapulgite viene utilizzata come nucleo inorganico per adsorbire il pigmento indaco per preparare un pigmento composito simile al Maya Blue in base al modo in cui viene creato il Maya Blue e su di esso viene incapsulato uno strato di SiO2, i risultati indicano che i pigmenti organici modificati testimoniano un miglioramento significativo in ogni aspetto.
Tecnica di modifica superficiale per pigmenti organici
Questa tecnica utilizza approcci di modifica fisica o chimica in cui modificatori di tensioattivi, composti ad alto peso molecolare, agenti di accoppiamento e altri agenti chimici vengono utilizzati per rinforzare la polarità superficiale dei pigmenti, un approccio che può migliorare l'interazione e la compatibilità tra pigmenti e mezzi di contatto, riducono l'aggregazione delle particelle e migliorano la bagnabilità e la disperdibilità dei pigmenti. La modificazione della superficie può essere ottenuta mediante modificazione della superficie mediante tensioattivo, modificazione mediante derivati del pigmento, trattamento mediante composti ad alto peso molecolare, trattamento mediante macinazione, dissoluzione acida, rigonfiamento acido e solvente organico e trattamento mediante composti inorganici.
(1) Modifica della superficie mediante tensioattivo
L'aspetto fondamentale di questo metodo è quello di fissare il tensioattivo che trasporta gruppi specifici sulla superficie dei pigmenti attraverso caratteristiche di carica come l'adsorbimento elettrostatico, il legame idrogeno e il legame chimico, che possono alterare la polarità dei pigmenti per migliorarne le prestazioni. Quando il pigmento Organic Red 177 viene modificato con il trattamento di rivestimento della colofonia mediante tensioattivo, le sue prestazioni quali colore, brillantezza e solidità risultano ulteriormente migliorate. Quando il glicole polietilenico viene applicato come tensioattivo per modificare il pigmento blu di ftalocianina di rame, la bagnabilità e la disperdibilità del pigmento vengono migliorate.
(2) Modifica mediante derivati del pigmento
Questo metodo impiega derivati dei pigmenti con gruppi sostituenti specifici come modificatore per modificare la superficie dei pigmenti allo scopo di migliorare ulteriormente la disperdibilità e la brillantezza superficiale dei pigmenti.
(3) Trattamento mediante macinazione, dissoluzione acida, rigonfiamento acido e solvente organico
Con questo metodo, i pigmenti verranno macinati e sciolti in determinati mezzi per disperdere le particelle grossolane di pigmento e alterare le dimensioni e le forme dei cristalli delle particelle. Ciò non solo rimuove le impurità per ottenere prodotti purificati stabili, ma migliora anche la capacità colorante dei pigmenti organici.
Polveri di pigmenti organici
Polvere profumata in microcapsule
Polveri di pigmenti fotocromatici
Polveri di pigmenti termocromici
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