Удешевляющие добавки, наполнители и вспомогательные пигменты
Все эти три термина применяют к широкому кругу материалов, которые вводят в состав красок для самых разнообразных целей. Они относительно дешевы и поэтому могут быть использованы вместе с основными пигментами для достижения определенных эффектов. Например, было бы технически трудно и непозволительно дорого производить хорошую эмульсионную белую краску с матовым эффектом, используя в качестве пигмента только лишь диоксид титана. Последний не эффективен как матирующий агент, да и вообще не предназначен для этой цели. Намного выгоднее использовать наполнитель с грубодисперсными частицами, такой как карбонат кальция в сочетании с ТіОг, для достижения необходимой белизны и укрывистости в матовых или полуматовых материалах (например, матовые латексные декоративные краски верхнего или промежуточного слоя или грунтовки). Подобные добавки обычно не вносят вклада в цвет и в большинстве случаев важно, чтобы они были бесцветными. Размер частиц удешевляющих добавок колеблется от долей микрона до нескольких десятков микрон; их показатель преломления обычно близок к показателю преломления органического связующего, в который их вводят, и поэтому их вклад в укрывистость за счет рассеяния света мал. Добавки пластинчатого типа, такие как слюда мокрого помола, могут влиять на водопроницаемость пленок и поэтому многие из них способствуют повышению коррозионной стойкости. Часто используются различные виды талька (например, в автомобильных грунтовках) с целью улучшения способности пленки к шлифовке перед нанесением верхнего слоя. Многие обычно используемые удешевляющие добавки имеют природное происхождение и подвергаются различной степени очистке в зависимости от их целевого использования. Хотя делается все возможное для обеспечения стабильности свойств этих добавок, все же по сравнению с основными пигментами их свойства менее постоянны; имеют место вариации формы, размера частиц, дисперсности (распределения по размерам частиц). Ниже дан перечень типичных неорганических наполнителей:
Бариты, бланфикс
Мел, кальцит, осажденный мел
Гипс, ангидрит, осажденный сульфат кальция
Кремнезем (диоксид кремния), диатомит,
Глина, тальк, слюда
В последние годы были попытки приготовить синтетические полимерные наполнители для специальных целей, в частности, для замены части ТіОг в красочной пленке. Один из таких материалов «spindrift», полученный в Австралии, находится в форме полимерных шариков (бисера) диаметром до 30 мкм, которые содержат внутри себя воздушные пузырьки субмикронных размеров и небольшое количество пигментной формы ТЮг. Введение воздушных пузырьков внутрь полимера, образующего бисер, влияет на эффективность рассеяния света диоксидом титана по одному из двух механизмов. Если пузырьки очень малы (<0,1 мкм), может уменьшиться средний эффективный показатель преломления полимерной матрицы и вследствие этого усилиться рассеяние света диоксидом титана. Если пузырьки большие (~0,8 мкм), они способны рассеивать свет сами. Другие методы введения пустот в пигментированные пленки с целью использования способности пузырьков рассеивать свет заключаются в эмульгировании маленьких капелек летучей жидкости в водных латексных красках, которые в результате испарения после коалесценции приводят к появлению в пленке полостей. Еще один метод заключается в использовании некоалесцирующих латексных частиц вместе с коалесцирующими латексами, что приводит к появлению в пленке пустот с острыми выступами. Все эти методы преследуют цель повысить кроющую способность и, следовательно, снизить стоимость без потери сплошности и других свойств пленки. Эти методы не получили широкого распространения, главным образом по экономическим соображениям. Тем не менее, они расширяют возможности при разработке рецептур лакокрасочных материалов для конкретных целей.