氧化鐵顏料性能和使用介紹
1前言
氧化鐵顏料是一類量大面廣的無機彩色顧料，它的應用較為廣
泛，大量使用予建材、涂料、油墨、橡膠、塑料、陶瓷、玻璃制品、
五金玻璃拋光、戲劇油彩、繪畫、化妝品、藥品著色、復印材料、催化劑、電子工業及錄音錄像磁性記憶材料等方面。
1氧化鐵顏料具有的顏料通性：
1．1有高度的化學穩定性和物理耐牢度：
1．1．1耐堿：對任何濃度的堿類以及其他種類堿性物質，尤其是建筑
上常用的水泥、石灰灰漿等都是非常穩定的，并且對水泥建筑構件不發生粉化作用，亦不影響它的強度。
1．1．2耐酸：對一般弱酸和稀酸類具有一定的抗耐性能，但也能逐漸溶解于強酸中，特別是在加溫和較濃情況下。
1．1．3耐光：在強烈的日光曝曬下色澤不變。
1．1．4耐熱：在一定的溫度極限內是穩定的，超過它的溫度極限色澤就開始變化，隨著溫度的遞增，變化的程度也就愈益顯著，各個品種的溫度極限如下：
氧化鐵黃超過130℃逐漸變色為紅相
氧化鐵紅超過300℃逐漸變色為深紅
氧化鐵紫超過400℃逐漸變色為深紅
氧化鐵黑超過100℃逐漸變色為暗紅
氧化鐵棕超過130℃逐漸變色為紅相
鐵 綠超過200℃逐漸變色為暗紅
1．1．5耐氣候影響：不受大氣的寒暑、干濕等氣候條件的影響。
1．1．6耐污濁空氣：在任何污濁的氣體中都是非常穩定的，如硫化氫、氧化碳、氧化硫、氯化氫、氧化氮等氣體。
1．1．7耐水、耐油、耐溶劑的滲性：不溶解于水、各種礦物油、植物油和醚、酯、酮類等以及其他有機溶劑中，并且沒有滲透現象。
1．2有明凈的色澤和獨特的色調
氧化鐵顏料的色澤非常明凈純正，并不用其他有機或無機色素加套潤色。雖然并不象某些有機顏料或其他顏料的色調那樣鮮艷奪目，但是氧化鐵顏料的色調具有獨特的風格，其柔和、幽諧的色調悅目可親，適用于住宅、公共場所、戶內外的涂刷。其莊嚴的色調，尤其適用于豪華大樓和宏偉端莊的建筑工程。
1．3優異的經濟效果
氧化鐵顏料具有很高的著色力，細而均勻的顆粒度，保證了他的使用價值，加上較低的售價，保證了使用者的經濟效果。
全世界用于著色的氧化鐵顏料銷售量估計在60～65萬噸／年。建筑業和涂料工業是主要的用戶。氧化鐵也用于非著色領域，如鐵氧體、磁記憶材料、化工觸媒等。如果所有這些領域都計算在內，世界氧化鐵的需要量接近l 007)噸／年，其中合成氧化鐵占70％，天然氧化鐵占30％。我國氧化鐵整個行業生產能力95年已近25～30萬噸／年。
2下面將分述各種氧化鐵顏料的性能和用途。
2．1水泥建材用氧化鐵顏料
2．1．1特性：色調美觀而耐久、耐強烈的日光曝曬和氣候變化，以及耐堿、耐灰漿等，對水泥的性質無損害的影響。著色力強，有適宜的顆粒細度和顆粒組織，分散性好。
2．1．2用途：適用于下列各種建筑結構和水泥制件的著色。a
各種室內外的彩色混凝土表面和建筑表面。如墻面、地坪、地磚、
屋頂瓦、嵌板、水槽、砌塊、標塔、彩色灰漿等。彩色面瓦、脊瓦。
水磨石和馬賽克花磚，用于敷飾室內外墻面、地面地坪、階梯、
門廊、通道等。
人造石。如人造大理石、人造灰華石等。
石棉水泥，用于敷飾墻面嵌板、地石蓋板、屋頂瓦、窗臺、階梯
2．1．3使用方法：
在混凝土制品件中氧化鐵顏料用量限定在1～1 o％，越過高限會
使制品件機械強度下降，一般在5～8％為宜，同時氧化鐵顏料中不含鉛、鋅氧化物這兩種化合物會影響凝固時間和凝固強度?；炷林破酚袝r需在200。C以上熱壓固化，因而對于在1 80℃可轉化為鐵紅的黑色和棕色氧化鐵必需先經過熱穩定性處理。
如使用在水磨石上、底層厚2～3厘米，面層厚15厘米。
2．1．4應用：由于具有良好的耐候性、耐堿性、耐光性能，這些性能不是其他無機顏料或有機顏料所能兼有的，因此在建材都應用氧化鐵顏料作為涂料和著色。如墻面粉飾、人造大理石、磨石子地坪以及硅酸鹽制品的著色。在彩色水泥或混凝土路面的飛機跑道，寺廟外墻用的氧化鐵黃，皇宮四周護城墻，使用氧化鐵紅起到表面粉飾的作用。
2．2在油漆中的應用
2．2．1特性：氧化鐵顏料耐強烈的目光曝曬、大氣影響、耐污濁氣體(如硫化氫等)、耐堿性好、防銹性能好、防腐蝕佳，具有裝飾和標
識作用，遮蓋力和著色力強。
2．2．2用途：適用于各種涂料油漆的著色和保護物質。如醇酸樹脂類、胺基醇酸類、過氯乙烯樹脂類、聚氨酯類、硝基類、聚酯類漆等。
此外，也適用于電泳漆、。低漆、磁漆、鉛筆漆、調和漆、烘漆、防銹漆、地板漆、水線漆等。還可用于水性涂料、粉末涂料和塑料涂料等。
以及用于玩具漆、裝飾漆、家具漆、房屋漆、車庫漆、停車場漆、汽車面漆等等。
2．3．2使用方法：一般分為三步：潤濕、研磨和分散(調漆)。氧化鐵顏料和漆料、填充料在配料槽中混勻，配成粗色漿、根據溶劑的加入量所得到的不同粘度而采用不同的研磨設備，如厚漿可用三輥機軋細，薄漿可用高效的砂磨機(立式或臥式)或球磨機研磨。底漆一般在50微米左右，面漆要求在40微米左右，然后再在調漆槽中，加入樹月旨、干料、溶劑等進行調漆分散、配色、調節粘度等、過．濾、成品包裝。
2．2．4應用：氧化鐵顏料具有很好的耐候性、純度高、熱穩定性好，與應用體系中的其他成份相溶性好，能吸收紫外線，防止基料降解，加上成本低廉，能廣泛應用于涂料油漆中。因有強遮蓋力，對紫外線有極強的不透過性及很小的吸水性，在漆膜中能增強漆膜的機械強度，特別是在附著力方面的優良特點，其他的防銹顏料如紅丹、鋅黃等混合使用，能增強漆膜穩定性和機械強度，現廣泛地應用于各種戶外用漆、交通用漆、金屬防銹用底漆及面漆中。應用于涂料油漆中的氧化鐵顏料有鐵紅、鐵黃、鐵棕、鐵黑、鐵綠、云母氧化鐵、透明氧化鐵的產品，其中量大面廣的是鐵紅產品。透鐵適宜用于汽車面漆、木材著色、罐頭涂料、醫藥包裝器著色等方面。
2．3橡膠和塑料用氧化鐵顏料
2．3．1特性：色調美觀大方、著色力強、純度高、能耐強烈的日光曝曬、耐大氣影響、耐污濁氣體和各種氣候的變化。耐堿性好、耐酸性較差。對橡膠制品的被覆力相當大，遇日光、空氣、酸堿在熱硫酸中反應，遇硫磺或硫化氫均不起變化，具有補強效果，防止橡膠制品件的老化!在塑料制品件中熱穩定性要求加工溫度不太關鍵的成型工藝中。對石棉塑料制品如剎車片、剎車板能增加摩擦系數和減少摩擦損耗。在使用上經濟實惠。
2．3．2用途：橡膠用氧化鐵顏料能適用于下列各種橡膠制品。
各種內胎制品：汽車內胎、飛機輪內胎、自行車及人力車吠胎等。
模型制品：鞋底、鞋跟、瓶塞、熱水袋、手套、球胎、橡膠瓦
等。
硬質制品：化工材料、絕緣材料、蓄電池槽、醫療器具、文具制品等。
其他：管類、皮帶、皮包、電線、防水雨布等。
塑料用氧化鐵顏料適用于下列各種塑料制品件著色。
熱固性塑料：尿醛塑料、三聚氰胺樹脂塑料、酚醛塑料、泡沫塑料、石棉塑料(剎車片、剎車板等)制品．
熱塑性塑料；聚苯乙烯塑料、聚氯乙烯塑料(有色薄膜、塑料地
板)、聚乙烯模塑料等中。
2．3．3使用方法：氧化鐵顏料在橡膠上的使用方法：一般將生橡膠洗滌精制后，用機械處理使橡膠得到必要的可塑性，然后加入硫化劑和氧化鐵顏料、氧化鋅、碳酸鈣等填充料進行控制得到橡膠原坯。再加工成型各種橡膠品件。
氧化鐵顏料在塑料上的使用方法：如使用在石棉塑料剎車板上
的制品，取樹脂、石棉、氧化鐵顏料混合一起，以溶劑調整一定粘度后進行捏和和烘干，然后取石棉塑料放入壓機I中成型，即成木紋裝飾紙氧化鐵顏料用于聚氯乙烯塑料的著色方法：先將氧化鐵顏料和增塑劑(苯二甲酸二鋅酯等‘)混合成厚漿(用量按吸油量大小分為2：1，1 1．1，l：o．5等)，放于平輥機或三輥機研磨(有透明薄膜和不透明薄膜)，然后根據透明或不透明薄膜配方將各組份和色漿調和均勻，直至不產生色絲、色點、穎粒為止。把此著色的聚氯乙烯糊狀物盛于涂布器中，順勢均勻地涂布于玻璃板上，待靜止、流干、消泡后，．放入180℃鼓風機烘箱中，進行塑化，10分鐘后取出冷卻，即成聚氯乙烯無色或有色薄膜。
2．3．4應用：在橡膠塑料方面的應用中，具有不含銅、錳等重金屬離子的氧化鐵紅可用于航空用輪胎，防止橡膠的老化。氧化鐵顏料具有著色力強，色澤純正的特點，作為著色劑和填充劑應用在聚氯乙烯的塑料地板、聚氯乙烯有色薄膜中，在熱固性塑料一電玉粉、膠木粉，以及聚烯烴等熱塑性塑料方面都可使用：氧化鐵顏料如制成色母?；驖{狀制備物，在望料工業中將更受歡迎。由于氧化鐵顏料無毒，國外把透明氧化鐵顏料用于塑料啤酒瓶的著色、醫藥用小瓶、食品包裝塑料的著色，是一種新型的塑料用調入顏料。
2．4鐵氧體磁性材料用氧化鐵
2 4．1特性：化學純度高，顆粒細而均勻，呈球狀結構，比表面積大，一般均在10～15平方米／克左右，晶型呈蜂窩狀較佳，化學活潑性強，固相反應完善，化學雜質及可溶性鹽分少。
它適用于其他一種或多種的金屬元素的氧化物、氫氧化物、碳酸鹽或草酸鹽等以固相反應復合氧化物即成鐵氧體磁性材料。
2．4．2用途：氧化鐵與各種其他金屬元素的氧化物和采用不同的反應條件能制成不同結晶構造來適用于各方面不同的應用要求。如軟磁性鐵氧體制品、永磁性鐵氧體制儡、旋磁性鐵氧體制品、短磁性鐵氧體制品、壓磁性鐵氧體制品。
2．4．3使用方法、將氧化鐵與一種或多種其他金屬元素的氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、草酸鹽等按照一定的配比量置于球磨機中，混合磨細后取出烘干，然后在高溫爐700～900。C下加熱預燒，再將預燒后的粉沫磨細放入壓磨中成型，再移入11 00～1400℃焙燒和進行熱處理等工序，待精致加工后即成鐵氧體制品件。
2．4．4應用：氧化鐵在電子工業中的應用，氧化鐵粉子具有細而均勻，比表面積大，可達到10～15平方米／克，化學活潑性強的特點，它是鐵氧體磁性材料的重要原料之一，氧化鐵與錳、鋅、鎳、鎂等金屬元素結合組成的鐵酸鹽，具有尖晶型石結晶構造，廣泛應用于各種磁鐵和微波中。對于磁性氧化鐵一磁粉，具有很好的化學穩定性和熱穩定性，以及在矯頑力磁帶回線等優良的性能，已大量使用于各種類型的磁帶、計算機、記憶材料、磁性塑料及探傷磁粉等制品件中Y—Fe：03，
它是一種尖晶石型針狀結晶構造的氧化鐵，加上它的亞微米粒徑，是制造錄音、錄像磁帶的好材料。因具有針狀粒子，在涂布過程中，施加磁場后能得到更好的取向，是磁性記錄材料的主要關鍵材料。可用于錄音、錄像磁帶、儀器磁帶，其他如磁性塑料、電視機調音中心磁極片，會聚片等以及鋼鐵制件的表面探傷用。
目前國內生產的品種有探傷用球狀磁粉、磁性塑料用高效率磁
粉、錄音磁帶用針狀磁粉、錄像磁帶用滲鈷磁粉及儀器計測磁帶用微顆粒磁粉。
2．5金屬探傷用氧化鐵
2．5．1性能：氧化鐵(磁性氧化鐵)用于金屬探傷具有下列特征；有 括羨酌磁性j霄均勻的頰粒組織。
2．5．2用途：用于檢查各種黑色金屬材料桃械和各種磁性合釜的零件 (利用它的鐵磁性檢查各種鋼鐵材料的裂紋、傷皰睜起顯示砟用，) 可以檢查翻粗裂傷紋，以避免發生各種事故，’用于鋼材、、鋼藏：{蒈件， 鑿軸、齒輪、汽車和飛機零件等制品件的檢查。
2．5．3使用方法：磁粉使用在探傷上酡制液料其方法是將磁粉用煤油 (按1：1)配制成磁粉漿液。在配制過程中，必須使磁粉微粒在溶液中處理懸浮液狀態，因此首先要用少量的煤油仔細地把磁粉訶成糊狀，然后在稀釋到每升的混合液含有磁粉3．5_4．5公斤。
2．6玻璃制品及玻璃五金拋光用氧化鐵
2．6．1特性：用于玻璃制品件及玻璃、五金制．品件的拋光用氧化鐵的特性是：有適宜的顆粒細度和顆粒組織，有良好的磨光能力和光潔度，粒子顆粒的硬度優良。用于玻璃制品件的氧化鐵顏料的氯含量必須少于01．2％，低于0．1％含量的更佳適用。。
2．6．2用途：玻璃制品件中、平板玻璃(浮法生產)、光學玻璃。
玻璃制品的拋光；平面玻璃、眼鏡片、光學鏡片、鐘表玻璃片、玻璃鎂制品、平面有機玻璃等。
五金制件的拋光：儀器、醫療器件、日用品、紡織制件及制品、鋼針、電筒、筆尖、筆管．金銀制品等。
其它方面：各種拋光膏制品。
2．7用于化學觸媒的氧化鐵
2．7．1特性：用于化學催化劑反應的氧化鐵具有：分子顆粒細而均勻、比表面積大，催化活性作用強，化學雜質及可溶性鹽份少，活化性好，轉化率高。氧化鐵催化劑都是經過活化或促進過的，加入促進劑，如K、Cr、Pb等是現代化肥、石油精煉和基本化學工業的基石。
2．7．2用途：用_于加氫、脫氫、合成氨、煤氣脫硫和H_CO合成碳氫化合物等方面。如苯乙烯脫氬催化劑、異戊烯脫氬制異戊二烯鐵系催化劑。
2．7．3使用方法：將氧化鐵與碳酸鉀、氯化鉻混合后經球磨制成球狀(添加活化劑或促進劑)、干燥后再經900。C煅燒制成鐵酸鉀，分子呈疏松狀態，孔隙大。
苯乙烯脫氫催化劑的組成如下：
氧化鐵：83％，氧化鉻：3％，氧化鉀：9％。
比表面積：1～3平方米／克。促進劑：4％。
由于鉻在工業生產中的副作用，國外近期新研制了一種新型的苯乙烯脫氫催化劑，組成如下：
氧化鐵：82％，氧化鉀：10％，氧化鈰：2％，氧化鉻：1％，氧化鈷。0．3％，釩、鎢：1．5嚦
氧化鐵催化劑是小噸位產品，但又是高技術產品，售價較高。對于煤氣脫硫和H。、CO合成碳氫化合物的氧化鐵系催化劑研究是石油資源枯竭后，采用煤替代時全世界必須解決的首要問題。
2．8用于食品、醫藥、化妝品及化妝油彩著色用的氧化鐵顏料
2．8．1特性：性能穩定，無毒、無嗅、無味、人體不吸收，無副作用劑量不限，無油滲性，不損害皮膚，顏色久曝不變，可長久保存，藥品用符合衛生藥典要求，砷鹽小于l 5PPM，鈷鹽小于30PPM，鋇鹽呈陰性反應。美國食品和藥物管理局規定必須使用合成品，且鈷含量要低10PPM，汞含量低于3PPM，砷含量低于3PPM，銻含量低于2PPM。對各類重金屬含量要求控制很嚴。
2．8．2用途：中、西藥，藥丸、膠囊的理想著色劑是識別藥物的優良色素。可用于人丹、羅布嘛片、脈通、復方降壓靈、肝寧片、維生素Ei六應丸、養血、硫酸亞鐵片。
各類化妝用品的著色劑：如肥皂、指甲油、面油、護膚霜、化妝用筆、口紅等以及卷煙紙類。
用于化妝油彩顏料和繪畫顏料及寵物飼養料添加劑等。
2．8．3應用：從化學穩定性來說，氧化鐵是化妝品的理想顏料。該顏料相對于易分散，不溶于水、堿和有機溶劑，顏色從黃、紅到黑、棕都有，色相豐富。氧化鐵不透光，具有很強的遮蓋力，缺點是色彩不夠明亮，黃、黑顏料在1 50～200℃左右易于變色。用于化妝品的氧化鐵生產時，原材料必須精制，以除去As、Pb等對皮膚有害的雜質，且對純度要求高。美國FDA規定要求已前述，而歐盟要求更具體：水溶物：<1．0％，As<3PPM，Ba<50PPM，Z50PPM，Cr<100PPM，Pb<10PPM，Cd<1 OPPM‘，Cu<
Hg<1PPM，Ni<200PPM，n<1 0 oP PM該類產品屬高附加值產品，具有較高的效益。
2．9．1特性：具有有機顏料色彩鮮艷，著色力強的性能，由具有無機顏料親水性的特點，色調美觀而耐久。無毒、耐光性7級， 耐熱性200。C，耐侯性穩定。遮蓋力強，著色力比氧化鉻綠高5～l 0倍。質地松軟，易盂潤濕分散．價格比氧化鉻綠便宜。
2．9．2用途礙于各種建筑結構和水泥制品件的著色。
各種室內外的彩色混凝土表面和建筑表面。如墻面、地坪、地塊、天花板、支柱、門廊、階梯、街道、汽車站、停車場、車站等。
各種彩色混凝土制件和建筑材料。如磚、面磚、地磚、屋頂瓦、嵌板、水槽、混凝土標塔等。
水磨石和馬賽克花磚。如用于敷飾墻面嵌板、地面地坪、階梯水
槽、回廊、通道等。
人造石：如人造大理石、人造灰華石等。
石棉水泥：如用于敷飾墻面石嵌板、地石蓋板、屋頂瓦、窗臺、
階槎、階、箱匣等。
用于橡膠塑料制品件的著色。
用于模型制品件：如鞋底、鞋跟、瓶塞、熱水袋、球胎等。
各種內胎制品件：如自行車和人力車的內胎。
管類、防水塑料雨布等。
聚氯乙烯塑料地板、有色薄膜、塑料布等。
用于油漆的著色：如電泳漆、調合漆、地板漆等。
2．10透明氧化鐵顏料
2．10．1特點：透明氧化鐵具有較好的耐光、耐熱、耐候和耐化學性能。分子顆粒細微，對光有較大的散射能力，具有獨特的透明性，能強烈地吸收紫外線，有良好的屏蔽性能。色彩鮮明純正，分散性良好。粒徑小，比表面積大。
2．10．2用途：用于油漆中。如汽車面漆、金屬罩面漆、丙烯酸閃光漆。
家具涂料中的木器漆及木材的著色。
聚氯乙烯農業有色薄膜、聚乙烯模塑制品件中耐能l 80～200℃的溫度。
罐頭涂料及醫藥包裝容器的著色，透明性及防紫外線的破壞。
油畫繪畫顏料。
無光油墨、廣告紙貼畫顏料、絲網印刷油墨。
錢幣的票證印刷。
市政及建材的制品著色。
2．1 l彩色顯像管紅色專用氧化鐵顏料
2．11．1特性：涂敷于紅色熒光粉后，提高紅光鮮艷度并能延長使用壽命，使紅色熒光粉對比度好，亮度損失少。穎粒的粒度和均勻性達到日本同類產品水平，反射率在550n‘m短波部分低，在620rim．長波部分高，符合用戶使用要求。
2．11．2用于彩色顯像管中紅色熒光粉的著色。
2．12化學試劑用氧化鐵
2．12．1物性：具有適宜的顆粒細度和顆粒組織，化學純度高，化學雜質及可溶性鹽份少。具有的顆粒硬度。
2．12．2用途：各類化學試劑分析測試。
電子工業中的鐵氧體磁性材料。
化學反應中的鐵催化劑。
玻璃制品件及玻璃、五金制品的拋光。