Цинколор и его применение¶

Цинколор — это общее название группы неорганических пигментов на основе оксида цинка, а также торговое обозначение ряда марок цинковых белил и цинксодержащих пигментных паст, выпускавшихся в СССР и ряде стран Восточной Европы во второй половине XX века. В узком смысле под цинколором понимают модифицированный оксид цинка (ZnO) с добавками оксидов металлов, придающими ему оттенок от чисто-белого до кремового и повышающими атмосферостойкость. Термин не является строго научным и в современной химической номенклатуре не используется: это скорее техническое и торговое обозначение, закрепившееся в лакокрасочной, резиновой и керамической промышленности.

¶Химическая природа

Основу цинколора составляет оксид цинка — амфотерный оксид, получаемый двумя основными способами:

• Французский (непрямой) процесс — окисление паров металлического цинка в специальных камерах; даёт наиболее чистый продукт с частицами округлой формы.
• Американский (прямой) процесс — восстановление и окисление цинксодержащего сырья (руды, отходов латуни) в печах; продукт содержит больше примесей (свинец, кадмий, железо).

Чистый оксид цинка белого цвета, при нагревании приобретает лимонно-жёлтый оттенок, который исчезает при охлаждении. В составе цинколора могут присутствовать добавки:

Именно наличие примесей и добавок отличает технический цинколор от фармакопейного и реактивного оксида цинка.

¶История

Оксид цинка как пигмент известен с древности: следы цинковых белил обнаружены в росписях Древнего Египта и в индийских рукописях I тысячелетия н. э. Однако систематическое промышленное производство началось лишь в XVIII–XIX веках. В 1782 году французский химик Гитон де Морво предложил использовать оксид цинка вместо ядовитых свинцовых белил, а в 1840-х годах во Франции и Бельгии появились первые заводы.

Термин «цинколор» (нем. Zinkolor, от Zink — цинк и лат. color — цвет) вошёл в оборот в немецкой и восточноевропейской технической литературе в 1920–1930-е годы. В СССР под этим названием выпускали пигментные марки для масляных и водоэмульсионных красок, а также для резинотехнических изделий. В послевоенный период цинколор широко применялся в производстве:

• масляных и алкидных красок для наружных работ;
• грунтовок по металлу и дереву;
• линолеума и клеёнки;
• косметических и фармацевтических мазей (в очищенном виде).

К концу XX века в связи с развитием титановых белил (диоксид титана) доля цинксодержащих пигментов в лакокрасочной промышленности заметно снизилась, однако цинколор сохранил позиции в антикоррозионных покрытиях и специальных составах.

¶Свойства

Ключевые характеристики цинколора как пигмента:

• Укрывистость — ниже, чем у свинцовых и титановых белил, что требует большего расхода на единицу площади.
• Атмосферостойкость — высокая; покрытия на основе оксида цинка устойчивы к ультрафиолету и перепадам температур.
• Антикоррозионные свойства — оксид цинка обеспечивает катодную защиту стальных поверхностей, замедляя электрохимическую коррозию.
• Нетоксичность — в отличие от свинцовых белил, не представляет выраженной опасности при соблюдении норм (хотя вдыхание цинковой пыли вызывает металлическую лихорадку).
• Реакционная способность — реагирует с кислотами и щелочами, что ограничивает применение в агрессивных средах.
• Фотокаталитическая активность — под действием УФ-излучения оксид цинка способен разлагать органические связующие, поэтому в некоторых рецептурах требуется стабилизация.

¶Применение

¶Лакокрасочная промышленность

Цинколор используется как самостоятельный пигмент и как компонент комбинированных белил. Антикоррозионные грунты на его основе (цинкнаполненные праймеры) наносят на мосты, суда, трубопроводы, металлоконструкции. В декоративных красках цинколор применяют для получения матовых и полуматовых покрытий.

¶Резиновая и пластмассовая промышленность

Оксид цинка — обязательный активатор вулканизации каучуков: он взаимодействует с ускорителями, обеспечивая образование поперечных связей. Цинколор в этих рецептурах выполняет роль активного наполнителя и стабилизатора.

¶Керамика и стекло

В керамических глазурях и эмалях оксид цинка служит флюсом, снижающим температуру плавления, и придаёт покрытию блеск и термостойкость. В стекловарении его добавляют для повышения показателя преломления.

¶Фармацевтика и косметика

Очищенный оксид цинка (цинковая мазь, цинковые пасты, присыпки) применяется как подсушивающее, антисептическое и защитное средство при кожных заболеваниях. В солнцезащитных кремах он выступает физическим УФ-фильтром широкого спектра.

¶Прочие области

Цинколор находит применение в производстве:

• люминофоров для электронно-лучевых трубок (в смеси с сульфидом цинка);
• элементов газовых датчиков и варисторов;
• кормовых добавок (как источник цинка для животных);
• фотобумаги и электрофотографических материалов.

¶Безопасность и регулирование

Оксид цинка относится к умеренно опасным веществам (класс опасности 3 по ГОСТ 12.1.007). При работе с пылью цинколора требуется вентиляция и средства защиты дыхания. Предельно допустимая концентрация пыли оксида цинка в воздухе рабочей зоны составляет 6 мг/м³ (в пересчёте на ZnO). Соединения цинка нормируются в сточных водах, так как в повышенных концентрациях токсичны для водных организмов.

В странах ЕС оксид цинка внесён в перечень разрешённых УФ-фильтров косметической продукции с ограничением концентрации до 25 %. В России требования к цинксодержащим пигментам устанавливаются техническими условиями и государственными стандартами, в частности ГОСТ 202-84 (белила цинковые).

¶Современное состояние

Сегодня термин «цинколор» в значительной мере вышел из активного употребления, уступив место более точным обозначениям: «цинковые белила», «оксид цинка технический», «цинк-оксидный пигмент». Тем не менее в ретроспективной технической документации, каталогах советских и восточноевропейских производителей, а также в среде реставраторов и специалистов по истории лакокрасочных материалов это название продолжает встречаться. Интерес к цинксодержащим пигментам в последние десятилетия отчасти возродился в связи с поиском менее токсичных альтернатив свинцовым соединениям и развитием наноразмерных форм оксида цинка для функциональных покрытий.