W porównaniu z pigmentami nieorganicznymi zawierającymi toksyczne metale ciężkie, pigmenty organiczne są powszechnie preferowane ze względu na jasne kolory, wysokie nasycenie i ogólnie nietoksyczność. Jednakże wady, w tym słaba odporność na warunki atmosferyczne, niezadowalająca dyspergowalność i wysokie koszty przetwarzania pigmentów organicznych, doprowadziły do pojawienia się nowych lub modyfikowanych pigmentów organicznych, które charakteryzują się lepszą wydajnością, wysoką wydajnością i przyjaznością dla środowiska. A takie produkty są już uważane za przyszłościowe. Otrzymywanie nowych pigmentów organicznych techniką syntezy jest technicznie złożone i kosztowne, natomiast modyfikację istniejących pigmentów można przeprowadzić wydajniej i łatwiej, a także jest korzystna dla zaspokojenia potrzeb w zakresie rozwoju rynku. Obecnie modyfikację pigmentu można osiągnąć za pomocą technik typu rdzeń-powłoka, kapsułkowania i modyfikacji powierzchni.
1. Technika typu rdzeń-powłoka dla pigmentów organicznych
W ramach tej techniki materiały organiczne (takie jak SiO2, montmorylonit, attapulgit, sepiolit i kaolin) absorbują cząsteczki organiczne poprzez wzajemną reakcję adsorpcji elektrostatycznej, adsorpcji fizycznej, adsorpcji chemicznej itp. i są syntetyzowane w celu wytworzenia dobrze działającego kompozytu nieorganicznego/organicznego pigmenty. W przeciwieństwie do prostej kombinacji wypełniaczy nieorganicznych, technika ta pozwala na integrację z powierzchnią i wnętrzem substancji nieorganicznych, co pozwala zachować oryginalne jasne kolory i mocne nasycenie pigmentów organicznych, a także dziedziczy doskonałe właściwości odporności na wysoką temperaturę i warunki atmosferyczne, a także odporność na kwasy i zasady w substancjach nieorganicznych, przy jednoczesnym znacznym obniżeniu kosztów produkcji pigmentów. Niektórzy chemicy stosują montmorylonit do wytwarzania złożonych organicznych pigmentów montmorylonitowych i używają hematytu jako nieorganicznego rdzenia do absorpcji błękitu metylowego, rodzaju pigmentu kationowego, a wyniki wskazują, że odpowiednia średnica cząstek jest bardziej pomocna w wytwarzaniu bardziej stabilnych nieorganicznych pigmentów kompozytowych. Gdy sepiolit i montmorylonit stosuje się jako rdzeń nieorganiczny do kapsułkowania i modyfikowania zielonych pigmentów organicznych w celu wytwarzania pigmentów kompozytowych, wyniki sugerują dobrą trwałość kapsułkowanych pigmentów organicznych.
2. Technika kapsułkowania pigmentów organicznych
Technika ta wykorzystuje określone związki lub polimery jako materiał kapsułkujący, tworząc przezroczystą warstwę kapsułkującą na powierzchni pigmentów i jest w stanie nadać przygotowanym pigmentom kompozytowym wysoką odporność na warunki środowiska zewnętrznego, co pomaga ulepszyć pigment pod każdym względem. Podczas przygotowywania pigmentów kompozytowych stosuje się metodę zol-żel do kapsułkowania przezroczystej warstwy nieorganicznej SiO2 na powierzchni pigmentów kompozytowych w celu poprawy właściwości pigmentów organicznych, takich jak odporność na warunki atmosferyczne i odporność na kwasy i zasady. Kiedy atapulgit stosuje się jako rdzeń nieorganiczny do adsorbowania pigmentu indygo w celu przygotowania pigmentu kompozytowego podobnego do błękitu Maya w oparciu o sposób tworzenia błękitu Maya i zamyka się na nim warstwę SiO2, wyniki wskazują, że zmodyfikowane pigmenty organiczne wykazują znaczną poprawę każdy aspekt.
Technika modyfikacji powierzchni pigmentów organicznych
Technika ta wykorzystuje metody modyfikacji fizycznej lub chemicznej, w których stosuje się modyfikatory środków powierzchniowo czynnych, związki wielkocząsteczkowe, środki sprzęgające i inne środki chemiczne w celu wzmocnienia polarności powierzchni pigmentów, co może poprawić wzajemne reakcje i zgodność pomiędzy pigmenty i media kontaktowe, zmniejszają agregację cząstek oraz poprawiają zwilżalność i dyspergowalność pigmentów. Modyfikację powierzchni można osiągnąć poprzez modyfikację powierzchni środkiem powierzchniowo czynnym, modyfikację pochodnymi pigmentów, obróbkę związkami wielkocząsteczkowymi, obróbkę przez mielenie, rozpuszczanie kwasu, pęcznienie kwasem i rozpuszczalnikiem organicznym oraz obróbkę związkami nieorganicznymi.
(1) Modyfikacja powierzchni środkiem powierzchniowo czynnym
Podstawą tej metody jest przyłączenie środka powierzchniowo czynnego zawierającego określone grupy na powierzchni pigmentów poprzez właściwości ładunku, takie jak adsorpcja elektrostatyczna, wiązania wodorowe i wiązania chemiczne, które mogą zmieniać polarność pigmentów w celu zwiększenia ich wydajności. Modyfikacja pigmentu Organic Red 177 poprzez obróbkę powłoki kalafonii środkiem powierzchniowo czynnym powoduje dalszą poprawę jego parametrów, takich jak kolor, jasność i trwałość. Gdy jako środek powierzchniowo czynny w celu modyfikacji błękitu miedziowo-ftalocyjaninowego stosuje się glikol polietylenowy, zwiększa się zwilżalność i zdolność dyspergowania pigmentu.
(2) Modyfikacja pochodnymi pigmentów
W metodzie tej wykorzystuje się pochodne pigmentów z określonymi grupami podstawnikowymi jako modyfikator modyfikujący powierzchnię pigmentów w celu dalszej poprawy dyspergowalności i połysku powierzchni pigmentów.
(3) Obróbka przez mielenie, rozpuszczanie kwasu, pęcznienie kwasem i rozpuszczalnik organiczny
W ramach tej metody pigmenty będą mielone i rozpuszczane w określonych ośrodkach w celu rozproszenia grubych cząstek pigmentu oraz zmiany rozmiarów i kształtów kryształów cząstek. To nie tylko usuwa zanieczyszczenia w celu uzyskania stabilnych, oczyszczonych produktów, ale także zwiększa zdolność barwienia pigmentów organicznych.
Organiczne pigmenty w proszku
Proszek zapachowy w mikrokapsułkach
Fotochromowe proszki pigmentowe
Proszki pigmentowe termochromowe
Więcej
Jakie rodzaje pigmentów nieorganicznych i pigmentów organicznych?
