黑色以外的无机有色颜料,主要为红色、枣红色、棕色、黄色、橘黄色、绿色、蓝色和紫色颜料。在红色、枣红色和棕色的无机颜料中,最重要的是各种氧化铁颜料,可从天然矿物中取得,也可以用化学方法制成,具有价格低、对褪色持久性好和遮盖力高的三个特点。其一系列的颜色从淡黄起,经过深黄、棕色、红色、枣色,以至黑色。主要的矿源是广泛分布在世界各地的赤铁矿、褐铁矿、磁铁矿、硫铁矿和菱铁矿。颜料的制备方法有许多种,其中相同的工艺是通过精制、磨细和煅烧改变矿物的化学组成。最普通的合成氧化铁原料是硫酸亚铁FeSO4·7H2O,即所谓的绿矾,也有其它的铁盐。
一、天然氧化铁
赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿是红色颜料的主要原料,其中最著名的是西班牙氧化物和波斯湾氧化物。最好的西班牙氧化物至少含有85%的Fe2O3,其组分通常为6.1 ~ 8.1% SiO2、1.0 ~ 1.5% Al2O3和4% CaO + MgO,烧灼损失为2.4 ~ 3%,相对密度为4.35~ 4.68,吸油量为12 ~ 17 g/l00 g,325号筛余物不超过1%。西班牙氧化物的颜色偏暗,实际上没有一种氧化铁颜料能够在颜色的光亮和纯度方面与有机红色颜料相比。由于高的含铁量和低的可溶盐成份,西班牙氧化物几乎在所有的涂料和喷漆中都有应用,是最好的防锈底漆用天然氧化铁。波斯湾氧化物是天然氧化铁红中颜色最鲜艳的,为保持所需的鲜艳度,需要对矿物进行仔细的筛选,研磨到所需要的细度后用空气浮选。其组分为60 ~ 80% Fe2O3、16 ~ 24% SiO2、2 ~ 3% Al2O3和1.0 ~ 2.5% CaO+MgO,烧灼损失不超过2%,相对密度为4.10 ~ 4.50,吸油量为11 ~ 22 g/100 g,325号筛余物不超过0.5%。波斯湾氧化物广泛的应用于对光稳定性和氧化铁颜色和色调有较高要求的体系中。
二、烧富铁黄土
烧富铁黄土是盛产于意大利的一种黄褐色铁矿,主要组分是氧化铁,与相当多的铁和铝的硅酸盐、氧化硅、氧化铝、和水结合在一起。煅烧可除去原矿中的水,氧化所有的有机物质,同时把氧化亚铁变成氧化铁,颜料的最后颜色和煅烧的情形以及矿的铁含量有关。
烧富铁黄土的氧化铁含量为30 ~ 86%,其它组分大部份是硅酸盐,烧灼损失最高可达5 ~ 6%,相对密度为3.03 ~ 4.64,吸油量为21 ~ 65 g/100 g,325号筛余物不超过1%。其颜色可以从黄红色、红色以至红棕色,在着色或渍斑颜色中有较多的应用,也可作为其它涂料中底漆的颜料。
硫铁矿烧结物是一种深红、紫红或枣色物质,主要组分是氧化铁和烧灼硫化铁所余下的物质,在许多种涂料,特别是在金属涂料的底漆或面漆中有一定的应用。可以对烧结物进行磨碎和分选,但由于其结构较硬,以及颗粒大小差异较大,因此其用途受到了一定的限制。化学组分通常为90%的Fe2O3和少量的氧化硅、氧化铝、硫酸物,相对密度为4.95,吸油量为15g/100g。
三、合成氧化铁
合成氧化铁的生产方法主要有三种:煅烧硫酸亚铁;用硫酸亚铁水溶液和碱反应沉淀出黄色的氧化铁水合物,焖烧后得到红色的氧化铁;从硫酸亚铁溶液直接沉淀。
从淡红到深蓝红色的氧化铁都可以用上述三种方法的任一方法制出。