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Eisenoxidpigmente

Der Oberbegriff Eisenoxidpigmente steht für die umfangreiche Gruppe von natürlichen und synthetischen gelben, roten, braunen und schwarzen Buntpigmenten, die Eisenoxide und Eisenoxidhydrate als farbgebenden Hauptbestandteil in verschiedenen Kristallstrukturen und Modifikationen enthalten. Formal gehören in diese Gruppe auch die beiden funktionellen Pigmente Eisenglimmer als Korrosionsschutzpigment und ferromagnetisches Eisenoxid als Magnetpigment.

Es gibt sowohl natürliche als auch synthetische Eisenoxidpigmente:

Natürliche Eisenoxidpigmente, auch Bolus, Erden, Ocker, Umbra genannt, zählen zu den ältesten Buntpigmenten und haben historische Bedeutung. Im technischen Bereich haben sie heute keine Bedeutung mehr, selbst Künstlerfarben mit historischen Bezeichnungen wie Umbra oder Siena basieren meist auf den synthetischen Produkten. Zu den natürlichen Pigmenten zählen z. B. Gelber Ocker, Rote Erde und Umbra.

Synthetische Eisenoxidpigmente sind z. B. Marsgelb, Marsrot. Chemisch: Synthetische Eisenoxide definierter stöchiometrischer Zusammensetzung sind Eisenoxidgelb, Eisenoxidrot und Eisenoxidschwarz. Die konstitutionellen Gehalte an Eisen liegen bei Eisenoxidgelb bei 58 Prozent und bei Eisenoxidrot bei 63 Prozent. Alle synthetischen Eisenoxidpigmente enthalten kein kristallines Siliciumdioxid und sind somit kein gefährlicher Stoff im Sinne der Gefahrstoffverordnung bzw. entsprechender EU-Regelungen. Sie werden in reproduzierbaren Farbtönen von Gelb über Rot, Braun und Schwarz hergestellt. Eisenoxidpigmente besitzen hohe Farbstärke und sehr gutes Deckvermögen. Die koloristischen Eigenschaften sind abhängig von der Teilchengröße und der Teilchengrößenverteilung.

Herstellungsverfahren

  • Durch thermische Zersetzung von Eisensalzen im Einstufen- oder Mehrstufenprozess
  • Durch Ausfällen aus Eisensalzlösungen mit Alkalien
  • Die Reduktion von Nitrobenzol durch Eisen unter speziellen Zusätzen
  • Durch hydrothermale Entwässerung von Eisenoxidgelb in alkalischer Suspension entstehen plättchenförmige Eisenoxidrotpigmente, die als Metalleffektpigmente Verwendung finden

Alle nach den erwähnten Verfahren hergestellten Pigmente können anschließend noch calciniert werden. Beim Calcinieren entstehen gelbe, rote, braune oder schwarze Pigmente (beispielsweise Eisenoxidgelb, Eisenoxidrot, Eisenoxidschwarz). Typen mit sehr viel kleineren Teilchengrößen 0,001 – 0,05 µm sind transparent. Sie sind lichtecht und alkalibeständig, während die Temperaturbeständigkeit unterschiedlich ist. Von Vorteil ist der relativ niedrige Preis. Verwendung: Anstrichfarben, Baustoffindustrie, Bautenlacke, Dispersionsfarben, Einbrennlacke, Holzschutzmittel, Kalkfarben, Kunststofffärbungen, Leimfarben, Papier, in der Lebensmittelindustrie, für Silikatfarben, Verpackung und Kosmetik.

Im Gegensatz zu normalen Eisenoxiden, die bei einer Teilchengröße von 0,1 – 1 µm ein gutes Deckvermögen aufweisen, sind gespannte Eisenoxide bei einer Teilchengröße um 0,01 µm bei guter Dispergierung transparent. Aufgrund ihrer Lichtechtheit haben diese Pigmente Bedeutung bei der Herstellung von Metalleffektlacken für Kraftfahrzeuge. In Holzanstrichen werden transparente Eisenoxide eingesetzt, weil sie die Holzmaserung nicht verdecken und durch ihr hohes UV-Absorptionsvermögen eine Vergrauung des Holzes infolge der Lichteinwirkung verhindern.

Foto: manuta/Adobe Stock
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