I pigmenti funzionali comunemente presenti nei rivestimenti

Come tutti sappiamo, la resa del colore è la funzione di base dei pigmenti. Ma oltre alla funzione del colore, sapete quali altre funzioni hanno i pigmenti?

Pigmento perlescente

Grazie alle sue eccellenti proprietà, come la forte lucentezza, il buon effetto decorativo, la non tossicità, la resistenza alla luce, la resistenza agli agenti atmosferici, la resistenza agli acidi, la resistenza agli alcali, la resistenza al calore, la buona dispersione, la non conduttività, la conducibilità non magnetica e così via, il pigmento perlescente è ampiamente utilizzato nella verniciatura di automobili, motociclette, biciclette e giocattoli e nei rivestimenti decorativi. Il pigmento perlescente è un film sottile con un alto indice di rifrazione e un colore perlato dovuto all'interferenza della luce. Il colore di questo pigmento dipende dalle sue proprietà ottiche, per cui spesso esistono diverse composizioni chimiche di pigmenti perlescenti che hanno un effetto perlato simile.

Il pigmento perlato naturale proviene dalla perla, dalle squame di pesce, le prime varietà sintetiche contengono prodotti Hg2Cl2, PbHPO4 o Pb-HASO4, per poi mostrare il pigmento perlato alcalino di carbonato di piombo, tutti con una certa tossicità. I pigmenti perlati a bassa tossicità a base di ossido di cloruro di bismuto (BiOCl) sono stati scoperti all'inizio degli anni Sessanta. Il pigmento perlescente prodotto oggi è principalmente di tipo mica-titanio, composto da mica, quarzo in scaglie, allumina in scaglie o polvere di vetro in scaglie come materiale di base e rivestito da uno strato di pellicola trasparente di ossido metallico con un alto indice di rifrazione sulla superficie. Quando la luce colpisce la superficie piatta del pigmento perlescente, si generano luce riflessa e luce riflessa per rifrazione, che interferiscono tra loro per produrre un forte colore perlescente tridimensionale.

Pigmento fluorescente

Il pigmento organico a fluorescenza è chiamato anche pigmento a fluorescenza solare. Dopo aver assorbito la luce visibile e la luce ultravioletta, è in grado di trasformare la fluorescenza ultravioletta, precedentemente invisibile all'occhio umano, in luce visibile di un certo colore, e la sua intensità di riflessione totale è superiore a quella dei normali pigmenti colorati. I pigmenti fluorescenti possono essere suddivisi in due tipi: pigmento fluorescente e pigmento di resina fluorescente. I pigmenti fluorescenti sono ampiamente utilizzati nei passaggi sicuri, nelle porte di sicurezza, nelle attrezzature antincendio, nella segnaletica stradale, nonché nella pubblicità, negli edifici, nelle decorazioni e così via.

I pigmenti fluorescenti inorganici sono composti principalmente da solfuro di zinco (ZnS) e solfuro di cadmio (CdS) e contengono tracce di composti metallici come Cu, Ag e Mn come attivatori, che possono presentare luce verde, rossa, blu e gialla a seconda dei diversi attivatori. I pigmenti fluorescenti inorganici sono incolori o debolmente colorati alla luce del sole, ed esistono varietà che mostrano il colore solo se esposte alla luce ultravioletta.

Pigmento che indica la temperatura

I pigmenti che indicano la temperatura sono anche chiamati pigmenti che cambiano colore. Se il pigmento discolorante viene utilizzato come vernice di finitura in un luogo dove la variazione di temperatura è difficile da misurare, la variazione di temperatura può essere osservata dal cambiamento di colore della pellicola di vernice. Questi pigmenti si dividono in due categorie: una è quella dei pigmenti decoloranti reversibili, che cambiano colore quando la temperatura aumenta, per poi tornare al colore originale dopo il raffreddamento; l'altra è quella dei pigmenti irreversibili, che subiscono cambiamenti chimici irreversibili quando vengono riscaldati, per cui non possono tornare al loro colore originale dopo il raffreddamento.

I pigmenti colorati irreversibili comunemente utilizzati includono solfati, nitrati, fosfati, cromati, solfuri, ossidi, pigmenti azoici, pigmenti di ftalocianina e coloranti arilmetanici di metalli come piombo, nichel, cobalto, ferro, stronzio, zinco, manganese, molibdeno, bario e magnesio. Il pigmento reversibile comunemente utilizzato è principalmente lo ioduro di Ag, Hg, Cu, il sale complesso o il sale complesso di cobalto, il sale di nichel e i composti formati dall'esametilentetramina.

Pigmento metallico

I pigmenti metallici sono un tipo speciale di pigmenti con una lunga storia. Con lo sviluppo dell'industria moderna, la domanda di una varietà di polveri è in aumento. Le polveri metalliche più comuni sono la polvere di alluminio, la polvere di zinco e la polvere di piombo, mentre le leghe di polvere metallica sono la polvere di rame e zinco (comunemente nota come polvere d'oro), la polvere di zinco e alluminio e la polvere di acciaio inossidabile.

Rispetto ad altri pigmenti, i pigmenti metallici hanno caratteristiche proprie. I pigmenti metallici in polvere sono composti da metalli o leghe con lucentezza e colore metallici brillanti, per cui molti pigmenti metallici sono utilizzati come pigmenti decorativi, come la polvere di rame e zinco, la polvere di alluminio e così via.

Pigmento antiruggine

Il pigmento anticorrosivo non ha lo scopo di colorare, ma di preparare pigmenti per vernici anticorrosive, che svolgono un ruolo di protezione della superficie metallica dalla corrosione. Le sostanze antiruggine come la polvere di piombo rosso, la polvere di ferro rosso, la polvere composita di ferro e titanio, la polvere di tripolifosfato di alluminio e zinco, ecc. sono indicate collettivamente come pigmenti antiruggine.

I pigmenti antiruggine utilizzati nei rivestimenti tradizionali sono principalmente quelli contenenti cromo, piombo e cadmio, come il piombo rosso, la polvere di piombo e il cromato di zinco, bario e piombo. Il rivestimento che li compone ha buone proprietà anticorrosive, ma è di per sé velenoso e può inquinare l'ambiente e danneggiare la salute durante il processo di produzione e di utilizzo, il che è già stato limitato rigorosamente da molti paesi al momento. Al giorno d'oggi, la protezione dell'ambiente è stata oggetto di un'attenzione sempre maggiore e lo sviluppo di nuovi rivestimenti antiruggine ecocompatibili e non inquinanti è diventato uno dei trend di sviluppo. I ricercatori nazionali e stranieri hanno sviluppato pigmenti a base di fosfati, molibdati, borati e scaglie e altri pigmenti antiruggine non tossici e altamente efficaci.

Vernice antivegetativa

Nelle zone marine del mondo esistono più di 18.000 tipi di animali attaccati e 600 tipi di piante attaccate. L'adesione di organismi marini al fondo di una nave provoca una serie di ostacoli, come l'aumento del passo e del consumo di carburante, la riduzione della velocità e l'aumento dell'usura meccanica. Inoltre, l'adesione di microrganismi sulla superficie della struttura in acciaio provoca la corrosione dell'acciaio da parte dei microrganismi e danneggia il rivestimento della superficie metallica, accelerando così la corrosione e l'invecchiamento del metallo. Di conseguenza, la vita della struttura in acciaio delle navi e dell'ingegneria navale si riduce notevolmente, costringendo le navi a entrare in bacino molto frequentemente per la ristrutturazione, con un notevole spreco di tempo e risorse.

La vernice antivegetativa è un prodotto essenziale per la pittura marina, che rappresenta circa il 50% del costo del materiale della vernice marina. La vernice antivegetativa è uno speciale rivestimento applicato sul fondo della nave e delle strutture subacquee. In genere, il rivestimento viene applicato sul fondo della nave e costituisce lo strato più esterno. La sua funzione principale è quella di rilasciare gradualmente materiali tossici attraverso l'essudazione, la diffusione o l'idrolisi dei materiali tossici della pellicola di vernice, in modo da "avvelenare" l'attaccamento, per impedire agli organismi marini attaccati al fondo della nave o alle strutture subacquee marine.