颜料

颜料颜料是不溶于涂料基料的微细粉末状的固体物质，将它们分散在涂料中之后，会赋予或增进涂料的某些性能。

这些性能包括色彩、遮盖力、耐久性、机械强度和对金属底材的防腐蚀性。

颜料可分为两大类，即着色颜料和体质颜料。

体质颜料又称填料，着色颜料常统称为颜料。

颜料（着色颜料）主要用来使涂料具有色彩和遮盖力，在涂料中它还可以起到其他作用，如防腐蚀作用等。

按它的化学结构，颜料可以分成无机颜料和有机颜料两种。

这两种颜料在特性和用途上都有很大的不同。

它们在涂料中都使用很普遍。

但有机颜料主要用在装饰性涂料配方中，而无机颜料则在保护性涂料中使用较多。

填料（体质颜料）是不溶于涂料基料但加入到基料中之后不显颜色和不具备遮盖力的固体粉末物质，也就是说它是没有遮盖力和着色力的颜料。

在涂料配方中使用填料是由于它们能改变涂料的某些性能等原因。

1.1颜料的基本性能大多数颜料是结晶体，晶体的形态常常对颜料的特性有较大的影响。

颜料质点的大小和形状也是颜料的两个重要性能指标，因为它们对颜料在基料中的团聚和涂料在贮藏过程中发生颜料沉底作用的难易、基料对颜料的润湿作用以及涂膜的光泽都有直接的影响。

描述颜料性能的其他指标尚有色泽、着色力、颜色牢度和遮盖力等。

颜料的比重也是它的一个重要指标，因为从颜料比重的大小可以推断一种颜料是否易于发生沉底作用，而且颜料比重也是计算颜料在涂料中所占的体积百分数的一个重要数据。

颜料除了要有较好的上述各种物理性能之外，还应有较好的分散性能和机械强度。

因为在涂料中颜料是分散在基料中的。

它们应当尽可能长时间地处于稳定的分散状态中，即使有颜料沉淀现象发生，也应当一经搅动而很容易地重新分散。

颜料在分散过程中还往往受到较大的剪切力，如球磨、辊轧等，因此应当有较好的机械强度。

1.2着色颜料有机颜料在色漆中主要是起到着色作用，而无机颜料除了着色作用以外还起到其他作用。

一、白色无机颜料1.二氧化钛TiO2二氧化钛又称钛白粉，是一种合成的无机颜料。

它的化学结构稳定，没有毒性，在涂料工业中应用很广，既可用于保护性涂料也可用于装饰性涂料。

工业上，二氧化钛颜料有两种晶型结构，一种为金红石型，另一种为锐钛型。

金红石型二氧化钛结构比较紧密，因而比重较大，折光指数高，稳定性和耐久性较好。

金红石型二氧化钛的折光指数是2.7，锐钛型二氧化钛的为2.5。

二氧化钛的这种很高的折光指数使得它们在涂膜中具有比其他任何白色颜料高很多的覆盖力。

金红石型二氧化钛在光化学反应活性上是惰性的，因而在涂膜中能通过将吸收的光散射而使涂膜免受因光照而引起的降解。

与此相反，锐钛型二氧化钛具有一定的光化学活性，用它着色的涂膜受阳光照射后会发生较严重的粉化，因而锐钛型二氧化钛主要在室内用漆中使用，与金红石型二氧化钛相比，它的白度较好。

2.氧化锌ZnO氧化锌是一种合成的碱性涂料。

在涂料中加入大量氧化锌（约占涂膜总重量的30%）时，能抑止霉菌在涂膜中的生长。

由于它带有碱性，在酸价较高的基料中使用时，能与基料反应而生成锌皂。

锌皂的形成会增加涂膜的机械强度，但在户外曝晒时则易使涂膜发脆。

3.锑白Sb2O3锑白（氧化锑）是一种惰性的无机合成颜料，它在涂料中广泛应用在防火涂料中。

它与含氯的树脂一起使用时，在遇到明火时能产生氯化锑蒸气覆盖火焰而阻止火焰蔓延。

锑白的遮盖力也较高。

4.铅白2PbCO3•Pb(OH)2铅白也是一种合成的碱性颜料，它的使用历史很久，由于它有毒性，现在使用量已较少。

铅皂的生成能增加涂膜的弹性，这对用作木材底漆有利。

铅白容易粉化，而且在空气中含硫量较高的污染地区使用时，还会因生成硫化铅而使涂膜发黑。

另一种白色铅颜料，碱式硫酸铅主要用于防腐蚀底漆，将在下面叙述。

5.锌钡白ZnS•BaSO4锌钡白又称立德粉。

它的特点是白度较高，遮盖力较强，但耐候性耐光性不太好，因而常在户内使用。

因为它是中性颜料，可在酸价高的基料中使用。

二、黄色颜料1.铬黄PbCrO4铬黄又称铅铬黄，铬黄颜料根据它的制造条件和成分的不同，其颜色可以从柠檬黄到深黄（或甚至猩红色）之间变化。

铬黄具有较高的着色力、遮盖力和耐光牢度。

但在含硫的污染环境中容易变白，如接触的是硫化氢，则会发暗；如接触的是二氧化硫则会漂白。

铬黄还会与碱性底材反应而引起失色。

尽管如此，铬黄仍是一种使用较广的无机黄色颜料，不论在底漆还是面漆，保护性漆还是装饰漆中都可以使用2.锌铬黄ZnCrO4锌铬黄颜料的主要成分为铬酸锌，它有三种规格。

第一种规格是着色型锌铬黄。

它具有很好的耐光牢度和对碱及二氧化硫的颜色稳定性，但它的遮盖力较低。

铬酸锌稍带碱性，用在酸性的基料中时，会引起漆料在贮存期间的粘度增大。

第二种规格是防腐型锌铬黄，也称单盐基锌铬黄。

这种锌铬黄颜料中必须不含氯离子，氯离子是上述第一种着色型锌铬黄中可能存在的杂质。

第三种规格是四盐基锌黄，主要用于磷化底漆中。

后两种规格将在防腐颜料一节中再作叙述。

3.氧化铁黄Fe2O3•H2O氧化铁黄有天然的和合成的两种。

天然的铁黄又称土黄，颜色从浅黄到暗黄棕色。

合成的铁黄由于纯度较高，颜色比天然铁黄较鲜些，亮度亦较高。

两者均耐碱和有机酸，但遇无机酸会反应而失色，在高温下也会辨色。

氧化铁黄会吸收紫外线，因而用在户外涂料中能起到保护作用。

4.镉黄CdS镉黄是合成的无机颜料，根据制备的工艺不同，颜色可从浅黄变化到橙黄，色彩较鲜艳。

镉黄耐热（耐温约达500℃），耐晒，耐碱，但不耐酸。

它们主要用于耐碱和耐高温的涂料中。

二、绿色无机颜料1.氧化铬绿Cr2O3氧化铬绿的色泽不光亮，遮盖力和着色力也较低，但具有很好的耐光、耐热、耐酸和耐碱性，主要用在需要高度耐化学腐蚀和耐候的涂料中。

2．铅铬绿PbCrO4：KFe[Fe(CN)6]它是铅铬黄和铁蓝的混合物，根据两者比例的不同，颜色可以从草绿色变化到深绿色。

铅铬绿的遮盖力很好，但部耐碱，在污染环境中易发暗，在某些涂料基料中还会发生浮色和发花现象。

四、蓝色无机颜料1.铁蓝KFe[Fe(CN)6]铁蓝，也称普鲁士蓝、华蓝。

它具有较高的着色力、耐晒牢度和一定的抗酸性，但它的遮盖力低。

遇碱或在高温时分解为氧化铁。

2.群青3Na2O•3Al2O3•6SiO2•2Na2S群青是含多硫化钠的复杂的硅酸铝颜料。

它具有较好的耐光、耐热和耐碱性，但遇酸会分解，着色力会较差还易沉淀。

它可在耐碱的涂料中使用。

还常常少量地加入白漆中，使白漆带有蓝色色光以增强洁白感。

五、红色无机颜料1.氧化铁红Fe2O3和氧化铁黄一样，氧化铁红也有天然和合成的两种。

天然氧化铁红又称红土（或土红），含有较多的杂质，并由于红土的氧化铁的含量不一样，其颜色也不一样，可从橙红到深棕。

天然铁红的遮盖力随氧化铁含量的增加而增加。

合成铁红的纯度较高，因而质地较软，着色力较高。

天然铁红和合成铁红都耐碱和有机酸，但部耐无机酸和高温。

氧化铁红能吸收紫外线，因而能提高涂膜的耐候性。

另外尚有两种红色无机颜料，即红丹和碱式硅铬酸铅，它们都是防锈颜料。

六、黑色颜料1.氧化铁黑Fe3O4氧化铁黑的着色力较低，主要用于腻子（填孔剂），底漆和二道底漆。

氧化铁黑具有很好的抗化学性，但在高温下易氧化成铁红而变为红色。

2.炭黑炭黑是烃类物质的碳化产物。

原料来源、所含杂质和制造方法的不同会影响炭黑的性质。

碳含量较高的炭黑的质地细密，色泽纯正，遮盖力较高。

碳含量越低，炭黑的品质越低。

炭黑的耐光牢度高，耐酸，耐碱，耐溶剂。

它们的遮盖力和着色力很高。

炭黑能在各种涂料系统使用。

七、黄色有机颜料1.耐晒黄这是一种偶氮颜料，颜色从橙黄色到嫩黄色。

未冲淡的本色的颜料其耐晒性好是它们最大的特点，但以白颜料冲淡时耐晒性下降。

它们的遮盖力较差，但由于没有毒性，因此常用来代替铅铬黄。

耐晒黄溶于酮、酯和芳香族溶剂，但难溶于脂肪族烃，这使得耐晒黄经常在用脂肪烃作溶剂的常温干燥型涂料和乳胶漆中使用。

2.联苯胺黄这是一类不溶性的偶氮黄颜料，包括从黄至红的色相。

它们的遮盖力比耐晒黄好，并且不溶于大多数涂料用溶剂。

它们也没有毒性，有很好的耐酸、耐碱性，耐热可达140℃。

但它们的耐晒性较差不宜外用，因而仅适于在室内使用，尤宜用于内用烘漆中代替铬黄颜料。

八、黄、绿色有机颜料1.酞菁蓝酞菁蓝颜料不仅色彩鲜艳，而且性能相当全面。

它们有很高的着色力、遮盖力、耐光牢度、耐高温（达500℃）、耐大多数溶剂和耐化学品性（不耐强酸），而且它们没有毒性，因而广泛用于各种涂料中。

2.酞菁绿酞菁绿是酞菁蓝的氯化产物，它们的色彩也相当鲜艳，其余性能也与酞菁蓝相似，用途十分广泛。

九、红色有机颜料1.甲苯胺红它是一种无毒的偶氮颜料，颜色鲜红，具有很好的耐光性、耐酸耐碱性，遮盖力高，短期耐热达180℃。

但它们的耐光性随着白色颜料的加入而减低，用甲苯胺红制得的粉红色漆较易褪色。

另外，它们溶于芳香族溶剂，微溶于脂肪族溶剂和醇类，因此它们用在某些非转化型涂料和烘干型涂料中时容易渗色。

2.大红粉大红粉是不溶性的偶氮颜料。

它的遮盖力较好，不溶于水，微溶于油，有一定的耐光、耐酸和耐热性，经白颜料冲淡时耐光性差，价格较廉，是目前在国内涂料工业中使用较多的一种无机红颜料。

大红粉的原料之一是含芳酰胺的萘酚，习称萘酚AS；可支撑一系列的红颜料，耐碱性好，有些芳酰胺红的耐光性良好。

1.3.防锈颜料防锈颜料在涂料中能增加涂膜对金属的防锈蚀作用，大致可分为金属粉和无机盐两大类。

金属粉防锈颜料中，铅粉和锌粉较为重要，其次是铝粉，国外也有使用不锈钢粉作为防锈颜料的。

某些无机盐防锈颜料中常含有能微溶于水的阴离子，这种阴离子可使金属底材钝化延缓金属的腐蚀过程。

一、无机盐防锈颜料无机盐防锈颜料在涂料中的作用是缓蚀剂，它们常用于各种防锈底漆中。

含铅和含铬酸盐的无机颜料曾经是最常用的防锈颜料，但由于它们的毒性以及对环境的污染问题，现在已出现改用新的毒性较小的防锈颜料如膦酸锌颜料等的趋势。

这些新的低毒性防锈颜料比以往的铅系、铬酸系颜料的防锈性能虽然略差一些，但它们对底材的保护作用还是相当不错的。

1.碱式硅铬酸铅PbO•CrO3•SiO2这是一种橙色的，低着色力的合成颜料。

它可以以各种比例与着色颜料并用以提高整个涂层的防锈性能。

碱性硅铬酸铅的防锈作用可能是由于铬酸根离子的渗出和铅皂的形成（如果用高酸价的油改性树脂为基料）。

这种颜料可在许多类型的涂料基料中使用，对涂料的流动特性和贮藏稳定性没有什么有害的影响。

虽然它们的化学组成中也含有铅，但它的毒性要比红丹小。

2.铅酸钙2CaO•PbO2铅酸钙在纯度较高时呈白色，通常情况下呈米色。

它具有碱性，与含有一定酸价的油改性树脂基料反应能生成铅皂。

铅皂具有阻滞锈蚀的作用，同时也能增强涂料的机械性能。

如果基料的酸价不是太高的话，铅酸钙颜料的加入不会损害涂料的稳定性。

它的防锈作用还与它的电极反应中的极化作用有关。