Чорні пігменти, все про фарбах
До чорних пігментів ставляться: технічний вуглець (сажа), черні, змішаний оксид заліза (II) і (III) Fe3О4, а також органічні пігменти - чорний анілін, нігрозин і індулін.
Елементарною структурною одиницею агрегатів є поліаценовий (графітоподібний) шар атомів вуглецю. Шари розташовуються приблизно концентрично навколо центрів зростання. Так утворюються первинні частинки. По периферії агрегатів поліаценовие шари рас-покладаються паралельно поверхні, утворюючи пачки. Частинки щільні, непористі, сферичної форми. Зі зменшенням розміру частинок і агрегатів підвищується чер-нота технічного вуглецю. Фарбувальна здатність пігменту увеличи-ється при зниженні розміру часток лише до 25 hm, а потім сни-жается за рахунок релєївського розсіювання світла. Технічний вуглець обла-дає вельми високою покривістістю З-6 г / м2 при товщині вкриваю-ного шару всього 8 мкм.
Первинна структура технічного вуглецю може бути низькою (цепочечная форма агрегатів), нормальної (слабо розгалужена форма) і високої (значно розгалужена форма). Агрегати обра-товують міцні агломерати (вторинну структуру), для руйнування яких при диспергування потрібні значні механічні зусилля. Все це надає барвистим системам більшу структурну міцність і в'язкість.
За хімічною будовою технічний вуглець можна розглядати як поліциклічні ароматичні вуглеводні або вуглеводні олефінового ряду, тому він може брати участь в реакціях заміщення-ня подібно бензолу і реакціях приєднання як олефіни.
На поверхні частинок технічного вуглецю знаходяться залишки розклалися сировини у вигляді вищих поліциклічних вуглеводні-пологів, а також мінеральні речовини, кисень на поверхні частинок технічного вуглецю знаходиться у вигляді карбоксильних, лактонові, фенольних, хінони і деяких інших груп, тому водна витяжка має кислу реакцію: рН 2-6. Наявність кисневмісних функціональних груп забезпечує підвищену адсорбцію плівкоутворюючих речовин, здатних встуила-пать в хімічну взаємодію з пігментом (алкіди, поліаміни, поліуретани і ін.). що робить позитивний вплив на фізико-механічні властивості лакофарбових плівок.
Технічний вуглець майже повністю поглинає світлові промені у видимій області спектра, а також ІЧ-і УФ-промені. Адсорбція УФ-променів знижує деструкцію плівкоутворювачів і таким чином підвищує світлостійкість і атмосферостійкість покриттів. Технічний вуглець термостійкий до 3000C, має стійкість до дії кислот і лугів, практично нешкідливий.
Наявність великої кількості кисню, адсорбованого поверх-ністю технічного вуглецю, може привести до самозаймання.
Розрізняють чотири способи отримання технічного вуглецю. У ка-ному способі продукт отримують при неповному згорянні природного газу в дифузійному полум'ї, і технічний вуглець осідає на охолоджуваних лотках - «каналах». Вихід становить всього 2-5%. Такий продукт позначають буквою «К» (раніше «Д»). При вико-вання пічного способу технічний вуглець отримують шляхом піролізу і часткового згоряння в печах-реакторах суміші аліфатичних і аро-тичних вуглеводнів (термогазойль, зеленого нафтового або ка-менноугольного залишкового масла) з природним газом. Вихід продукту становить 40-50%; позначається він буквою «П». Термічний спосіб здійснюється пиролизом вуглеводнів без допуску повітря. Продукт позначають буквою «Т». Ацетиленовий спосіб здійснюється при вибуховому розкладанні ацетилену. Продукт позначають буквою «А».
Для усунення цвітіння і підвищення насипної щільності техні-ний вуглець гранулюють. Більше 90% всього-вироблюваного технічного вуглецю застосовується для посилення гуми, для лакокра-соковитих матеріалів використовується менше 10%.