TIPURI DE COMPONENTE SI SISTEME MULTIFAZICE

1 Materiale pentru armare

1.1 Fibre din sticla

Fibrele din sticla sunt cele mai cunoscute armaturi pentru compozitele cu matrice polimerica, avand ca principale avantaje costul relativ redus si rezistente mecanice convenabile.

Dezavantajele principale constau in valoarea redusa a modulului de elasticitate, rezistenta nesatisfacatoare la abraziune care-i reduce potentialul structural, precum si aderenta necorespunzatoare la matricea polimerica in prezenta apei. Aderenta redusa necesita folosirea unor agenti de cuplare care se folosesc pentru tratarea suprafetei fibrelor.

Sticla, din care se realizeaza o mare parte din intreaga productie de materiale plastice armate este un material anorganic amorf in compozitia caruia intra ionii de siliciu si de oxigen.

Cu o compozitie ceva mai complexa, sticla folosita in industria materialelor compozite este de mai multe tipuri, fiecare dintre acestea aducand unele avantaje referitoare la caracteristicile mecanice, electrice, sau chimice, atunci cand este folosit [71].

Prin modificarea proportiei dintre siliciu si diferiti oxizi metalici se obtine o gama de proprietati fizico-mecanice convenabile.

Printr-un tratament textil executat pe suprafata fibrelor, cu un ancolant, se usureaza incorporarea materialului de armare in masa de baza, imbunatatindu-se si performantele materialului compozit realizat. In ancolanti se introduc si agenti antistatici care diminueaza incarcarea electrostatica a filamentelor.

Liantii aplicati pe suprafata filamentelor, diminueaza deteriorarea armaturilor in cursul prelucrarii textile, ameliorand in acelasi timp si aderenta

rasinii la suprafata sticlei.

Lubrifiantii micsoreaza riscul zgarierii fibrelor in timpul acelorasi prelucrari prin reducerea coeficientului de frecare sticla-sticla.

Cu agenti de cuplare se asigura o buna 'udare' a sticlei, imbunatatind si aderenta masei de baza.

Agentii de cuplare reprezinta de fapt tratamente chimice de suprafata aplicate pe fibre si in raport cu destinatia pot fi de doua tipuri: unul temporar care minimizeaza degradarea fibrelor prin abraziune mentinandu-le in timpul manipularii si prelucrarii, iar altul aplicat pentru a imbunatati aderenta initiala a matricii de sticla si a reduce efectele distructive ale apei asupra regiunii de interfata. Pe piata internationala sunt foarte numeroase tipurile si formele de prezentare a materialelor de armare realizate din fibre de sticla.

Principalele tipuri de materiale de armare pe baza de sticla sunt:

Fibrele continue (fig. 1) se obtin prin etirare, netorsionate si cu diametre cuprinse intre 2,5 si 14,0 μm, tratamentul textil amintit efectuandu-se imediat dupa etirare.

Fibrele de sticla se remarca prin: excelente calitati mecanice si electrice, o remarcabila inertie chimica, nu iau foc, nu ard, nu putrezesc, sunt insensibile la radiatiile ultraviolete si au o higroscopicitate practic nula.

Fibrele de sticla tubulare au o densitate aparenta mai mica si o rigiditate mai mare, prezentand un interes deosebit la fabricarea caroseriilor vehicolelor, cupolelor cladirilor, pasarelelor, pontoanelor, etc.

Figura 1 Diferite forme ale firelor din filamente de sticla

1.- fir cu filamente paralele; - fir unic obtinut prin rasucirea

filamentelor; 3. - ansamblu cu doua fire; 4. - fir torsionat;

5. - cele doua directii de torsionare a firelor.

Firele se obtin din filamente de sticla prin prelucrari textile obisnuite,

tinandu-se seama de necesitatile armarii.

Roving-ul este un ansamblu de filamente din sticla continue (diametru 8-­14 μm), netorsionate, paralele si grupate in 6-60 toroane. Roving-ul standard are 60 sau 204 'capete', uniform tensionate si fara deformari.

Roving-ul utilizat la formarea prin infasurare trebuie sa aiba o tensionare uniforma a filamentelor, o buna flexibilitate, o buna comportare la abraziune si scamosare precum si o viteza cat se poate mai mare de impregnare cu materialul plastic pe care-1 armeaza.

Roving-ul mai este folosit la obtinerea firelor de sticla tocate (roving tocat), la realizarea mat-ului, la formarea prin stropire, la formarea prefabricatelor si pieselor in care apar solicitari mecanice unidirectionale si la obtinerea unor tesaturi grele, folosite la armare in cazuri speciale.

Caracteristicile roving-ului se refera la rezistenta la tractiune (determinata de compozitia sticlei si a materialului de tratare), integritatea strand-ului (strand = funie din mai multe fire), gradul de legare al monofilamentelor si cel de tensionare al fasciculului de roving, la modul de taiere, etc.

Fire de sticla tocate (lungimea 3-50 mm) se obtin cu ajutorul unor utilaje de taiere, din roving sau strand. In fragmentele obtinute filamentele raman prinse intre ele. Acest material ca si roving-ul tocat este foarte mult folosit la formarile cu premix (premix = amestec de fire de sticla tocate sau macinate si un liant organic).

Fibrele de sticla macinate (obtinute in mori cu ciocane; lungimea 0,4-6,0 mm) sunt folosite la formarea prin turnare, ca agenti de umplere in unii adezivi sau in unele materiale cu caracteristici electrice si mecanice deosebite sau in care trebuie limitata aparitia tensiunilor interne si a fisurilor.

Mat-ul este o impaslitura, din fire de sticla tocate sau continue fixate cu ajutorul unui liant, realizata sub forma de patura. Fibrele cu lungimea 25-50 mm sunt aglomerate mecanic cu ajutorul unei rasini poliesterice. Liantul folosit este compatibil cu agentii de cuplare folositi, nu deranjeaza intarirea rasinii si nici nu o coloreaza.

Tipurile de mat foarte subtiri sunt folosite, indeosebi, la ameliorarea aspectului si caracteristicilor suprafetei pieselor formate.

Mat-ul de suprafata este constituit din filamente cu diametre mici, are pana la SOg/m2, mare putere de absorbtie a rasinii si este destinat realizarii unor suprafete foarte netede si uniforme avand rezistenta foarte buna la agentii agresivi externi.

Mat-ul, roving-ul si tesaturile preimpregnate sunt realizate, de cele mai multe ori, cu rasini poliesterice sau epoxidice, prin presare sau laminare continua.

Tesaturile (fig. 2) executate cu fire de sticla sunt caracterizate prin modul de tesere, numarul de noduri (ruperi) pe centimetrul patrat, latime, grosime, latimea ochiului (porozitate), rezistenta la indoire, aspectul suprafetei si, tratamentul textil care le-a fost aplicat.

Tesaturile sunt recomandate la formarea manuala, la cea sub vid si la laminarea continua dar nu sunt indicate acolo unde este necesar ca materialul de armare sa urmareasca foarte fidel contururile matritei. Principalele moduri de tesere a materialelor realizate cu fibre si fire de sticla sunt: legatura panza, legatura diagonala si legatura atlas.

Figura 2 Tipuri de tesatura din fibre de sticla

1, si 5. - legatura panza;

- legatura lana; 3. - legatura atlas;

4. - tesatura cu modul de armare;

6. - legatura lana speciala;

7. - legatura satin.

Tabelul 1

Proprietati fizico-mecanice ale fibrelor din sticla

Pentru compozitele utilizate in structurile ingineresti se utilizeaza fibrele de sticla de tip E sau S [1], ale caror proprietati fizico-mecanice principale sunt prezentate in tabelul 1.

1.2 Fibre din carbon si din grafit

Fibrele pe baza de carbon se folosesc la armarea compozitelor cu performante ridicate. Termenul fibra de grafit se foloseste pentru a caracteriza fibrele cu un continut de carbon ce depaseste 99 % in timp ce fibra de carbon provine din material cu continutul in carbon cuprins intre 80-95 %. Continutul de carbon este determinat de temperatura de tratament termic. Fibrele de carbon folosite la armarea materialelor polimerice sunt obtinute prin piroliza controlata, urmata de orientarea preferentiala a cristalitelor, prin tratamente termice si mecanice simultane, din unele materiale organice (celuloza, fibre acrilonitrile sau acrilice, reziduuri de la distilarea gudroanelor etc.). Aceste fibre se remarca prin stabilitate la temperaturi ridicate si prin rezistenta la ablatiune. Au o densitate mica (1400-1800 Kg/m³), conductibilitate electrica mare si termica mica. Sunt compatibile cu foarte multe materiale plastice, neafectandu-le intarirea. Raportul rezistenta/greutate este exceptional de bun. Ele confera materialelor pe care le armeaza o rezistenta la abraziune mai mare ca in cazul armarii cu fibre de sticla, dar si un coeficient de frecare mai mic. Daca in masa de baza se introduc si unii agenti de umplere (grafit sau pulbere de bronz), rezistenta la uzura poate fi apreciabil marita.

Filamentele scurte de carbon sunt folosite unite in fire (grosime 0,15­ - 1,00 mm). Tesaturile realizate cu aceste fire sunt uni- sau, mai rar, bidirectionale, au 10-30 fire/cm2, se remarca prin unele caracteristici mecanice exceptionale (modul de elasticitate si rezistenta la forfecare mari, contractie mica). Sunt livrate ca atare sau impregnate. Armarea cu fibre de carbon este recomandata la aplicatiile in care se cere o stabilitate termica si o buna rezistenta la temperaturi ridicate, caracteristici ablative bune, o densitate mica si o izolatie termica mare.

Firele de grafit pirolitic se obtin prin oxidare sau prin incalzire controlata avand ca scop reorientarea cristalitelor din grafitul natural. Au o structura grafitica si contin 99 % carbon, au o densitate mica, o conductibilitate termica buna, o buna rezistenta la rupere, o excelenta rezistenta la soc termic si un remarcabil modul de elasticitate. Se produc si sub forma de impaslituri preimpregnate cu rasini epoxidice care pot fi formate la cald. Aceste preimpregnate se utilizeaza in special in industria aeronautica si de transporturi. Fibrele de carbon actuale se oblin prin descompunerea unor 'precursori' organici: fibre poliacrilnitril (PAN), fibre rayon sau rasini [3, 7, 8, 18, 19J.

Proprietatile fizico-mecanice ale fibrelor de carbon utilizate pentru materialele compozite se prezinta in tabelul

Tabelul 2

Proprietati fizico-mecanice ale fibrelor de carbon

Se disting, dupa cum se observa in tabelul 2, doua categorii de fibre de carbon definite de caracteristicile fizico-mecanice: fibre de carbon cu modul de elasticitate ridicat si fibre de carbon cu rezistenta la tractiune mare; aceasta diferentiere recomanda utilizarea lor in raport cu cerintele specifice de rigiditate sau rezistenta.

1.3 Fibre aramidice

Fibrele din polimeri aramidici sunt materiale organice la care lanturile moleculare sunt aliniate si rigidizate cu ajutorul inelelor aromatice legate prin punti de hidrogen.

In prezent se utilizeaza pentru armare doua tipuri de fibre aramidice: Kevlar 29 (cu modul de elasticitate mai redus) si Kevlar 49 (cu modul de elasticitate ridicat), ultimul tip fiind cel mai folosit.

Fibrele de Kevlar au valori substantial mai ridicate ale caracteristicilor mecanice, in raport cu alte fibre organice, mai ales la solicitarea de intindere. Rezistenta la compresiune este de circa 1/8 din rezistenta la tractiune, de aceea aceasta armatura trebuie folosite la elemente preponderent intinse.

Fibrele de Kevlar se pot prelucra cu usurinta in tesaturi fine pentru armarea produselor compozite.

Unele proprietati reprezentative pentru fibrele de Kevlar sunt prezentate in tabelul 3.

Tabelul 3

Proprietati fizico-mecanice ale fibrelor aramidice

1.4 Fibre din bor

Fibrele din bor se obtin prin depunerea vaporilor de bor pe filamente de carbon sau tungsten. Se produc la diametre de 100 μm, 140 μ.m si 200 μm, si au rezistenta mecanica si rigiditate foarte mare. Caracteristicile mecanice ale fibrelor din bor pentru diferite diametre sunt prezentate in tabelul 4.

Tabelul 4

Proprietati fizico-mecanice ale fibrelor din bor

1.5 Fibre ceramice

Fibrele ceramice au fost realizate in special pentru fabricarea compozitelor utilizate la temperaturi ridicate. Aceste fibre combina caracteristicile mecanice mari cu o comportare favorabila la temperaturi ridicate si rezistenta sporita la agresivitatea mediului. Cele mai utilizate sunt fibrele de alumina si carbura de siliciu (SiC). Fibrele de (SiC) sunt produse prin depunerea chimica a vaporilor (DCV) sau prin piroliza controlata a unui precursor polimeric. Fibrele ceramice se recomanda in mediile in care fibrele de carbon si bor dezvolta reactii adverse. Caracteristicile fizico-mecanice esentiale ale fibrelor ceramice sunt prezentate in tabelul 5.

Tabelul 5

Proprietati fizico-mecanice ale fibrelor ceramice

1.6 Fibre sintetice si naturale

Compozitele se pot arma si cu fibre sintetice sau naturale: poliamide, poliesteri, polietilena cu densitate mare, sisal sau iuta [1, 23, 25, 26, 52].

Fibrele naturale utilizate pentru compozitele cu matrice polimerica sunt: bumbac, iuta sau sisal. Ele prezinta valori mai reduse ale caracteristicilor mecanice si fizice, dar pot constitui o sursa de materii prime pentru armaturi in conditiile unor exigente reduse, pretul de cost avand prioritate.

Tabelul 6

Proprietati fizico-mecanice ale fibrelor naturale si sintetice

Fibrele sintetice si naturale din aceasta categorie sunt biodegradabile.

Fibrele naturale de sisal si iuta, sub forma de fibre sau tesaturi, sunt folosite frecvent la armarea materialelor plastice.

In linii mari, cu aceste armaturi se obtin imbunatatiri sensibile ale rezistentei la agenti agresivi, la soc si tractiune, ale stabilitatii dimensionale, rigiditatii, duritatii si ale comportarii in mediu umed.

Fibrele de bumbac se folosesc ca atare sau sub forma de tesatura, obtinandu-se cresteri remarcabile ale rezilientei.

Fibrele poliesterice sunt similare cu cele poliamidice, dar au un modul de elasticitate mai mare si o sensibilitate pronuntata la medii alcaline. Ele conduc la materiale cu caracteristici mai bune decat cele armate cu fibre de sticla si de politetrafluoretilena.

Sunt recomandate indeosebi pentru armarea acetatilor; maresc rezistenta la agenti chimici, micsoreaza coeficientul de frecare si imbunatatesc aptitudinile de formare, stabilitatea dimensionala, rigiditatea si duritatea. Caracteristicile unor fibre din aceasta grupa sunt prezentate in tabelul 6.

1.7 Concluzii

Comportarea liniar elastica a fibrelor utilizate frecvent in productia de compozite este ilustrata in fig.3. Graficul permite vizualizarea curbelor tensiune-deformatie specifica, si faciliteaza intelegerea diferentelor ce exista intre caracteristicile mecanice ale materialelor utilizate pentru armarea compozitelor cu matrice polimerica.

Figura 3 Curbe tensiune - deformatie ale materialelor utilizate

pentru armarea compozitelor

2 Matrici

1 Generalitati

Fibrele nu pot transmite eforturi de la una la alta, de aceea au utilizari limitate in aplicatiile ingineresti.

Inglobate in matrici, fibrele au posibilitatea de a indeplini functiuni portante, sunt protejate impotriva unor agresivitati ale mediului si pastreaza forma geometrica a produsului din compozite.

Matricea are o influenta decisiva asupra unor caracteristici mecanice (mai ales in directie transversala, la forfecare si compresiune).

Caracteristicile fizice si chimice ale matricii, cum sunt temperaturile de intarire sau topire, vascozitatea si reactivitatea cu fibrele, influenteaza alegerea procesului de fabricatie. De aceea matricea selectata pentru un sistem compozit este aleasa pe baza unui ansamblu ce cuprinde o suma de factori.

Polimerii reprezinta clasa de matrici cu cea mai larga utilizare in fabricarea compozitelor armate cu fibre.

Avantajele principale ale acestor mase de baza sunt: costul convenabil, prelucrabilitatea usoara, rezistenta chimica buna si densitatea redusa.

Pe de alta parte unele caracteristici cum sunt valorile reduse ale rezistentelor, rigiditatilor si temperaturilor de serviciu sunt factori care limiteaza domeniul lor de utilizare.

Proprietatile fizice si chimice ale matricilor polimerice influenteaza decisiv caracteristicile materialelor compozite.

Polimerii se clasifica in doua grupe:

a.      Polimerii termoplastici - sunt polimerii care se inmoaie sau topesc la incalzire si constau din lanturi moleculare liniare sau ramificate avand legaturi intramoleculare puternice dar slabe intermolecular. Topirea si solidificarea acestor polimeri sunt reversibile fiind posibila reformarea produselor prin aplicarea presiunii si temperaturii.

b.     Polimerii termorigizi - au structura reticulata cu legaturi covalente intre molecule. La incalzire nu se inmoaie dar, la temperaturi ridicate se pot descompune. Dupa constituirea retelei de legaturi transversale polimerii termorigizi nu-si pot modifica forma initiala.

Din cele doua grupe de materiale plastice, cele care prezinta un interes deosebit in domeniul constructiilor sunt polimerii termorigizi, iar dintre acestia se remarca, in mod deosebit poliesterii.

2 Matrici polimerice termorigide

Rasini poliesterice

Rasinile poliesterice sunt poliesteri nesaturati dizolvati intr-un monomer polimerizabil. Poliesterii nesaturati sunt lanturi polimerice liniare care contin un numar de legaturi duble de carbon si se obtin din combinarea chimica a acidului maleic si a unui glicol, dizolvate intr-un polimer nesaturat, stiren.

Monomerul polimerizabil (stirenul) actioneaza ca agent de reticulare transversala prin legarea moleculelor poliesterice adiacente la punctele de nesaturatie. Monomerul actioneaza, de asemenea ca diluant, reduce vascozitatea si usureaza punerea in opera. Procesul de intarire este initiat prin adaugarea unei cantitati mici de catalizator (promotor), de exemplu un peroxid organic.

Procesul de intarire se poate desfasura la temperaturi normale sau ridicate cu sau fara presiune suplimentara, prin reactia dintre monomerul stiren si scheletul poliesteric obtinandu-se un polimer retea. Reactia este exoterma si insotita de contractia materialului la solidificare.

Unele proprietati ale polimerilor termorigizi sunt prezentate in tabelul 7

Rasini epoxidice

Rasinile epoxidice (tabelul 7) sunt lichide organice cu greutate moleculara redusa, continand un numar de grupari epoxi. Reactia de formare este de polimerizare-aditie, fara produsi secundari insotita de ridicarea temperaturii. Proprietatile rasinilor epoxidice intarite depind de compozitia chimica a prepolimerului epoxi si de conditiile de intarire.

Rasini fenolice

Aceste rasini sunt obtinute pe baza de fenoli si aldehide; sunt materiale termorigide cu proprietati mecanice bune (tabelul 7), lucrabilitate acceptabila si pret de cost rezonabil.

3 Matrici polimerice termoplaste

Polimerii termoplastici au stabilitate dimensionala mai redusa dar se prelucreaza mai usor, fapt ce permite utilizarea lor in aplicatii de serie mare, cu avantajele ce rezulta in privinta costului produsului final.

Multi polimeri termoplastici se utilizeaza in prezent ca matrici pentru materialele compozite, armate in special cu fibre scurte.

Proprietatile unor rasini termoplastice sunt sintetizate in tabelul 8.

Tabelul 7

Proprietati fizico-mecanice ale unor matrici termorigide

Tabelul 8

Proprietati fizico-mecanice ale unor matrici termoplastice

3 Adaosuri

In alcatuirea unui material compozit folosit la realizarea unei anumite piese intra in cantitati mici si alti compusi chimici - produsi naturali sau de sinteza - care faciliteaza unele reactii chimice sau prelucrarea. Aceste adaosuri se introduc pentru a modifica in sens favorabil unele caracteristici fizice, mecanice sau chimice ale materialului rezultat, precum si pentru a asigura un aspect placut produsului final. Eficacitatea introducerii acestor adaosuri nu depinde numai de caracteristicile chimice, ci si de starea lor fizica, de modul in care se realizeaza o buna dispersie in masa materialului plastic (respectiv de modul cum se realizeaza omogenitatea amestecului utilizat) precum si de felul in care s-a respectat succesiunea introducerii lor intr-o anumita ordine impusa de caracteristicile si functia pe care o indeplinesc.

Catalizatorii sunt compusi chimici care activeaza dublele legaturi chimice prin radicalii liberi pe care ii produc, conducand la reticulari, respectiv structuri tridimensionale si la o diminuare apreciabila a nesaturarii, la materialele plastice termorigide.

In general, agentii de reticulare favorizeaza cresterea lantului molecular. Proprietatile materialului plastic armat obtinut sunt puternic influentate de tipul si proportia catalizatorului folosit si de temperatura la care se lucreaza.

Catalizatorii utilizati sunt numerosi, fiecare fiind recomandat pentru anumite conditii de lucru. Astfel, spre exemplu, la rasinile epoxidice, poliamidele cu grupari amino sunt specifice pentru temperaturi normale, in timp ce anhidridele, aminele aromatice sau poliaminele alifatice se folosesc la rasinile cu intarire la cald.

Acceleratorii, folositi la rasinile poliesterice (in proportie de 1/10 din cea a catalizatorului introdus) sunt compusi chimici care maresc apreciabil viteza reactiilor de condensare si efectul catalizatorului folosit. Astfel, cu catalizatori peroxidici se folosesc unele amine tertiare, iar cu catalizatorii hidroperoxidici unii compusi ai cobaltului (naftenatul sau linoleatul). Tot in acest sens, la aceleasi rasini, sunt folositi si unii monomeri nesaturati cum ar fi stirenul sau solventii activi.

Inhibitorii sunt introdusi in reteta unor mase plastice armate pentru a obtine unele avantaje, ca de exemplu cresterea rezistentei la fisurare si a duritatii. Alti inhibitori sunt introdusi in reteta pentru a impiedica aparitia unor reticulari premature.

Agentii de umplere amelioreaza valoarea unor caracteristici ale maselor

plastice armate. Calitatea si cantitatea admisa dintr-un asemenea material variaza in functie de natura chimica a polimerului, de necesitatile impuse de imbunatatirea caracteristicii urmarite si de tehnica de formare aleasa. Agentii de umplere, diminueaza cantitatea de aer inglobat in material, imbunatatesc aspectul, usureaza formarea si modifica intr-un sens dorit valoarea unor caracteristici, iar deseori diminueaza costul.

Astfel, pulberile de aluminiu, cupru sau carbon imbunatatesc conductibilitatea electrica, in timp ce oxidul de aluminiu imbunatateste caracteristicile termice. Dintre agentii de umplere mai trebuie citati: caolinul, oxidul de magneziu si fibrele ceramice. Silicatul de calciu este folosit pentru imbunatatirea stabilitatii dimensionale, rezistentei la soc si a unor caracteristici electrice.

Antioxidantii sunt compusi sau amestecuri de compusi chimici, care se adauga materialelor plastice pentru a le mari stabilitatea chimica si durata de depozitare.

Unii antioxidanii sunt specifici stabilizarii unor materiale prepolimerizate sau precatalizate, pe durata anterioara punerii lor in opera.

Agentii antistatici reduc la minimum electricitatea statica aparuta intr-un MPA si implicit cantitatea suspensiilor solide retinute din atmosfera ca si pericolul exploziilor si incendiilor provocate de eventualele descarcari electrice.

Diluantii se introduc atunci cand este necesara diminuarea vascozitatii materialului plastic. Pentru rasinile poliesterice se utilizeaza stiren si mai rar acetona sau etanol, iar la rasinile epoxidice se folosesc solventi inerti.

Substantele protectoare contra radiatiilor UV se introduc pentru asigurarea stabilitatii la radiatii si la conditiile din exploatare (temperatura si agenti chimici agresivi). Dintre acestia trebuie amintita benzofenona.

Ignifugantii favorizeaza aparitia in cursul arderii a unor cruste izolante, pana la o anumita limita. Trioxidul de arseniu si multi compusi ai antimoniului actioneaza ca agenti inhibitori la propagarea focului.

Colorantii, in cele mai multe cazuri se incorporeaza in masa de baza. La alegerea colorantului trebuie sa se tina seama de stabilitatea termica, chimica si la actiunea radiatiilor, de puterea de migrare, de modul in care influenteaza caracteristicile fizice, chimice si mecanice ale materialului plastic, de compatibilatea acestuia, de costul si de accesibilitatea lui.

Colorarea in masa a MPA are un caracter de dispersie si nu de reactie chimica. Tonurile ce se obtin sunt influentate de distributia si de puterea de acoperire, de natura chimica a pigmentului, dar si de unii agenti de umplere folositi. Puterea de acoperire este influentata de forma si marimea particulelor.

Pigmentii anorganici folositi la colorare sunt oxizi sau saruri metalice ca Ti0₂, Fe₃0₄, CO₃(PO₄)₂, (NH₄)Mn(P₂O₇), etc. Ei sunt folositi singuri sau in amestec. Colorantii organici (negru de anilina, dioxazinele etc.) sunt, de asemenea, utilizati singuri sau in amestecuri.

Agentii de decrofare sunt folositi ca straturi intermediare intercalate intre suprafata matritei si cea a piesei formate.