Wat zijn organische pigmenten?

Organische pigmenten zijn belangrijke kleurstoffen die alomtegenwoordig zijn in ons leven. Dit artikel legt uit wat organische pigmenten zijn door ze op te delen in zes belangrijke punten:

1. Definitie van organische pigmenten
2. Kenmerken van organische pigmenten
3. Kleureigenschappen
4. Classificatie van organische pigmenten
5. Toepassingen van organische pigmenten
6. Ontwikkelingsgeschiedenis en trends

Definitie van organische pigmenten

Organische pigmenten zijn een klasse kleurstoffen gemaakt van organische verbindingen die een reeks pigmentaire eigenschappen bezitten. In tegenstelling tot kleurstoffen hebben organische pigmenten geen affiniteit voor de voorwerpen die ze moeten kleuren. Ze hebben kleefstoffen of filmvormende stoffen nodig om zich te hechten aan oppervlakken of om te worden opgenomen in voorwerpen om kleur te geven.

Organische pigmenten zijn onoplosbaar in water of oplosmiddelen. Niet alle onoplosbare organische stoffen kunnen echter worden gebruikt als organische pigmenten. Organische pigmenten kleuren voorwerpen door fijne deeltjes te dispergeren in het medium dat ze moeten kleuren. Daarom hangt hun prestatie niet alleen af van hun chemische structuur, maar ook van de volgende factoren:

- De grootte en verdeling van pigmentdeeltjes

- Fysische toestand deeltjesoppervlak

- Polariteit en kristalvorm

- Compatibiliteit met het medium

Veel pigmentfabrikanten ontwikkelen niet alleen nieuwe structurele variëteiten, maar doen ook onderzoek naar de oppervlakte-eigenschappen van pigmenten. Ze streven ernaar producten te ontwikkelen met uiteenlopende eigenschappen, zoals gemakkelijke dispersie, hoge transparantie, hoge kleurkracht en uitstekende vloeibaarheid, om de productkwaliteit te verbeteren.

Pigmenteigenschappen zijn onder andere bestendigheid tegen zonlicht, onderdompeling in water, bestendigheid tegen zuren en alkaliën, bestendigheid tegen organische oplosmiddelen, hittebestendigheid, kristalstabiliteit, dispergeerbaarheid en dekkracht.

Kenmerken van organische pigmenten

-Productieproces: De tussenproducten, apparatuur en syntheseprocessen die nodig zijn voor de productie van deze stoffen zijn vergelijkbaar met die welke worden gebruikt bij de productie van kleurstoffen, dus worden ze vaak binnen de kleurstoffenindustrie geproduceerd.

-Vergelijking met anorganische pigmenten:

- Voordelen: Ze hebben meestal een hoge kleurkracht, zijn gemakkelijk te malen en te dispergeren, bezinken minder snel en hebben levendige kleuren.

- Nadelen: Ze zijn meestal slecht bestand tegen licht, hitte en weersinvloeden.

- Toepassingen: Ze worden vaak gebruikt om materialen te kleuren, zoals inkt, coatings, rubberproducten, kunststoffen, schrijfwaren en bouwmaterialen.

Kleureigenschappen van organische pigmenten

- Levendige kleuren en sterke kleurkracht

- Lage dichtheid en niet-giftig

- Sommige variëteiten zijn echter vaak niet zo lichtbestendig, hittebestendig, bestand tegen oplosmiddelen en migratiebestendig als anorganische pigmenten.

De verscheidenheid aan kleuren is eindeloos en kleurrijk. Elke kleur kan worden bepaald door drie parameters:

(1) Tint: De eigenschap die kleuren van elkaar onderscheidt, die rood, geel, groen, blauw, paars, enz. kan onderscheiden.

(2) Lichtheid (helderheid): De karakteristieke waarde die de verandering in de lichtheid en donkerheid van het oppervlak van een object aangeeft.

(3) Verzadiging (chroma): De karakteristieke waarde die de intensiteit van de kleur op het oppervlak van een object aangeeft.

De kleuren in de natuur veranderen voortdurend, maar de basiskleuren zijn de drie primaire kleuren rood, geel en blauw.

Classificatie van organische pigmenten

Er zijn veel soorten organische pigmenten en er zijn veel classificatiemethoden:

• Indeling naar kleurenspectrum Indeling in gele, oranje, rode, paarse, bruine, blauwe, groene pigmenten enz.

• Indeling naar functie Indeling in gewone pigmenten, fluorescerende pigmenten, parelmoerpigmenten, kleurveranderende pigmenten, enz.
• Indeling naar toepassingsobject Indeling in pigmenten voor coatings, pigmenten voor inkten, pigmenten voor kunststoffen en rubber, pigmenten voor cosmetica, enz.
• Indeling naar moleculaire structuur

Azopigmenten: Pigmenten met een azogroep (-N=N-)

Ftalocyanine pigmenten: zoals ftalocyanine blauw en ftalocyanine groen

Gecondenseerde polycyclische pigmenten

Andere structuurpigmenten

Opmerking: Azopigmenten en ftalocyaninepigmenten vertegenwoordigen meer dan 90% van alle organische pigmenten en worden voornamelijk geproduceerd in West-Europa, de Verenigde Staten en Japan.

Toepassingen van organische pigmenten

Vanwege hun uitstekende eigenschappen worden organische pigmenten veel gebruikt in tal van industrieën:

- Inktindustrie: Een van de grootste toepassingsgebieden, met name drukinkten (offset, flexografie en diepdruk), die levendige kleuren, een hoge kleurkracht, fijne deeltjes en een uitstekende dispergeerbaarheid vereisen.

- Industriële verfindustrie: Gebruikt in verschillende verven en coatings, met name verven voor de auto-industrie, industrie en buiten, waar weer- en lichtbestendigheid van cruciaal belang zijn.

- Kunststofindustrie: Pigmenten worden gebruikt om verschillende kunststoffen te kleuren en vereisen een uitstekende hittebestendigheid (150°C-280°C), migratieweerstand en goede dispergeerbaarheid.

- Textielvezel: Door middel van pre-slurry kleuring worden pigmenten gelijkmatig gemengd in gesmolten polymeren en vervolgens gesponnen om gekleurde vezels te produceren.

- Cosmetische toepassingen: Toepassingen in oogschaduw, lippenstift en gelnagellak. Organische pigmenten bieden een breed scala aan levendige kleuren, waaronder rood, ftalocyanine blauw en ftalocyanine groen. Organische pigmenten bieden een uitstekende kleurkracht en kleurstabiliteit, waardoor gelnagellak levendige kleuren kan bereiken.

- Andere gebieden: waaronder rubberproducten, leer, papierfabricage, keramiek, voedselverpakking, farmaceutische verpakkingsdruk, kinderspeelgoed, briefpapier, enz.

Ontwikkelingsgeschiedenis & ontwikkelingstrends

De ontwikkeling van organische pigmenten heeft grofweg drie fasen doorlopen:

(1) Vroege exploratie (eind 19e eeuw-begin 20e eeuw): In 1856 synthetiseerde William Perkin de eerste organische kleurstof "anilinepaars", wat het begin inluidde van het tijdperk van synthetische organische pigmenten.

(2) Snelle ontwikkeling (jaren 1920-1960): De opkomst van de kleurendrukindustrie bevorderde de ontwikkeling van traditionele azopigmenten en ftalocyaninepigmenten.

(3) Modernisering en diversificatie (jaren 1980 tot nu): De vooruitgang van fundamentele disciplines heeft de sprong van de organische pigmenttechnologie bevorderd en de uitvinding van DPP-pigmenten is een mijlpaal.

De toekomstige ontwikkeling van organische pigmenten wordt voornamelijk weerspiegeld in:

- Hoge prestaties: Pigmenten ontwikkelen die beter bestand zijn tegen ruwe omgevingen (zoals hogere temperaturen en sterkere ultraviolette straling)

- Milieubescherming en veiligheid: Ontwikkeling van milieuvriendelijke organische pigmenten die minder giftig zijn en geen zware metalen en schadelijke aromatische aminen bevatten

Ontwikkeling van nieuwe materialen: Bijvoorbeeld het onderzoeken van organisch-inorganische hybride nanopigmenten afkomstig van natuurlijke planten.

Samenvatting

Organische pigmenten, als onmisbare kleurstoffen in de moderne industrie en het leven, zijn er in allerlei soorten, met uiteenlopende eigenschappen en een breed scala aan toepassingen. Van alledaagse kunststoffen en bedrukte materialen tot veeleisende coatings voor auto's, technische kunststoffen en cosmetica, ze creëren levendige kleuren.