颜料和填料PPT讲稿
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《染料与颜料》课件
竞争格局
染料与颜料市场集中度较高，少数大型企业占据主导地位，但中小 企业也在不断成长。
发展趋势预测
环保要求趋严
01
随着全球环保意识的提高，各国政府对染料与颜料生产过程中
的环保要求将更加严格，推动企业加大环保投入。
绿色染料与颜料的需求增长
02
消费者对健康和环保的关注度不断提高，将推动绿色染料与颜
料的需求增长。
总结词
酸性染料是一种在酸性介质中能与纤维反应生成共价键的 染料。
总结词
酸性染料具有色泽鲜艳、色谱齐全、染色方法简便等优点 。
详细描述
酸性染料通常含有磺酸基或羧酸基等酸性基团，具有较好 的水溶性和染色性能，主要用于羊毛、丝和锦纶等蛋白质 纤维和聚酰胺纤维的染色。
详细描述
在染色过程中，酸性染料可在酸性或中性介质中与纤维反 应生成共价键，使染料和纤维形成牢固的结合，不易脱落 。
染料与颜料的应用领域
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
纺织印染
纺织印染是染料与颜料应用的重 要领域之一，通过染色和印花技 术，使纺织品具有丰富多彩的外
观和优良的品质。
染料与颜料在纺织印染中发挥着 关键作用，能够赋予纺织品各种 颜色和图案，提高其美观度和附
加值。
详细描述
直接染料可用于棉、麻、丝等天然纤维的 染色，染色后颜色鲜艳、耐洗和耐摩擦性 能一般。
03
颜料的种类与特性
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
无机颜料
01
02
03
天然矿物颜料
直接从矿物中提取，如群青、 赭石等。
合成无机颜料
通过化学合成获得，如钛白、 锌白等。
染料与颜料市场集中度较高，少数大型企业占据主导地位，但中小 企业也在不断成长。
发展趋势预测
环保要求趋严
01
随着全球环保意识的提高，各国政府对染料与颜料生产过程中
的环保要求将更加严格，推动企业加大环保投入。
绿色染料与颜料的需求增长
02
消费者对健康和环保的关注度不断提高，将推动绿色染料与颜
料的需求增长。
总结词
酸性染料是一种在酸性介质中能与纤维反应生成共价键的 染料。
总结词
酸性染料具有色泽鲜艳、色谱齐全、染色方法简便等优点 。
详细描述
酸性染料通常含有磺酸基或羧酸基等酸性基团，具有较好 的水溶性和染色性能，主要用于羊毛、丝和锦纶等蛋白质 纤维和聚酰胺纤维的染色。
详细描述
在染色过程中，酸性染料可在酸性或中性介质中与纤维反 应生成共价键，使染料和纤维形成牢固的结合，不易脱落 。
染料与颜料的应用领域
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
纺织印染
纺织印染是染料与颜料应用的重 要领域之一，通过染色和印花技 术，使纺织品具有丰富多彩的外
观和优良的品质。
染料与颜料在纺织印染中发挥着 关键作用，能够赋予纺织品各种 颜色和图案，提高其美观度和附
加值。
详细描述
直接染料可用于棉、麻、丝等天然纤维的 染色，染色后颜色鲜艳、耐洗和耐摩擦性 能一般。
03
颜料的种类与特性
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
无机颜料
01
02
03
天然矿物颜料
直接从矿物中提取，如群青、 赭石等。
合成无机颜料
通过化学合成获得，如钛白、 锌白等。
填料总结PPT课件(2024版)
第21页/共38页
1)钠质膨润土阳离子交换总量中钠离子含量大于50％ 用途广、用量大； 2)钙质膨润土阳离子交换总量中钙离子含量大于50％ 用途广、用量较小； 膨润土及其加工产品具有良好的物理化学性能和工业技术特 点而用途广泛，它可做粘结剂、悬浮剂、增塑剂、增稠剂、 触变剂、稳定剂等。 例如采用33＃胶衣树脂的中间体UP33作基体材料，膨润土为触 变剂制成的改性胶衣树脂的压缩强度提高，膨胀系数减小， 见图2。这主要是因为蒙脱石具有很强的吸附性和膨胀性。
第1页/共38页
表1 粒状填料对聚合物的性能影响
注：P-热塑件树脂；S-热固性树脂；O-此性能好
第2页/共38页
续表1 粒状填料对聚合物的性能影响 注：P-热塑性树脂；S-热固性树脂；O-此性能好
第3页/共38页
2 影响填充改性的因素
2.1 填料的形状 填料的形状对填充改性的影响较大。 填料形状大致可分为圆球状、粒状、片状、柱状、纤维状等 纤维状、片状填料对复合材料的机械强度有利，而成型加工不利； 圆球状填料与此相反，可提高成型加工性能，而降低材料的机械强度。 (1)圆球状 圆球状填料最单纯,其典型代表是玻璃微珠, 可用合成方法制取,也可从 粉煤灰中提取。良好的流动性、在制品表面能形成平滑面，制品内部内 应力均匀。 (2)片状 底面形状与厚度存在一定比例关系。只有当底面长径与厚度比值大于一 定值时，才能大大提高复合材料的刚性
第12页/共38页
表2 石墨聚氯乙烯的物理机械性能
项目 导热系数 线膨胀系数
抗拉强度 焊接强度
冲击强度 表面电阻
体积电阻
单位 W/(m·K) ℃-1（9～40℃ ）
MPa MPa
J/m2
• CM
含石墨24% 3.72
1)钠质膨润土阳离子交换总量中钠离子含量大于50％ 用途广、用量大； 2)钙质膨润土阳离子交换总量中钙离子含量大于50％ 用途广、用量较小； 膨润土及其加工产品具有良好的物理化学性能和工业技术特 点而用途广泛，它可做粘结剂、悬浮剂、增塑剂、增稠剂、 触变剂、稳定剂等。 例如采用33＃胶衣树脂的中间体UP33作基体材料，膨润土为触 变剂制成的改性胶衣树脂的压缩强度提高，膨胀系数减小， 见图2。这主要是因为蒙脱石具有很强的吸附性和膨胀性。
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表1 粒状填料对聚合物的性能影响
注：P-热塑件树脂；S-热固性树脂；O-此性能好
第2页/共38页
续表1 粒状填料对聚合物的性能影响 注：P-热塑性树脂；S-热固性树脂；O-此性能好
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2 影响填充改性的因素
2.1 填料的形状 填料的形状对填充改性的影响较大。 填料形状大致可分为圆球状、粒状、片状、柱状、纤维状等 纤维状、片状填料对复合材料的机械强度有利，而成型加工不利； 圆球状填料与此相反，可提高成型加工性能，而降低材料的机械强度。 (1)圆球状 圆球状填料最单纯,其典型代表是玻璃微珠, 可用合成方法制取,也可从 粉煤灰中提取。良好的流动性、在制品表面能形成平滑面，制品内部内 应力均匀。 (2)片状 底面形状与厚度存在一定比例关系。只有当底面长径与厚度比值大于一 定值时，才能大大提高复合材料的刚性
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表2 石墨聚氯乙烯的物理机械性能
项目 导热系数 线膨胀系数
抗拉强度 焊接强度
冲击强度 表面电阻
体积电阻
单位 W/(m·K) ℃-1（9～40℃ ）
MPa MPa
J/m2
• CM
含石墨24% 3.72
涂料用颜料与填料涂料色浆32页PPT
2妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
涂料用颜料与填料涂料色浆 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
第三章矿物填料与颜料
3.1.1 矿物填料与颜料的作用和性能
填料是在主要材料中添加的一种材料，也叫作 添加剂。属矿物填料的主要作用是增量、增强和赋 予功能（P81）。填料可分为两种：
一种是为了降低成本，将廉价材料添加在价格 较高的材料中料以降低制品的成本，并不改变材料 性能的隋性填料，也叫增量剂；例如在塑料、橡胶、 胶黏剂等中填充碳酸钙以降低聚合物的用量；在纸 张中填充碳酸钙、滑石粉以减少纸纤维的用量。
与非金属矿物填料填充效果有关的主要性能是 化学组成、粒度大小和粒度分布、比表面积、颗 粒形状、堆砌密度，以及热性能、光性能、电性 能和表面性质等。详见P81-85。
3.1.2 非金属矿物颜料的作用和性能
颜料是作为涂料、油墨、塑料、橡胶、胶黏剂、染料以 及陶瓷和建材制品等的着色剂而使用的材料，一般不溶于 水、油或溶剂。它是白色或有色的无机或有机化合物，应 用过程中以细微粒状态分散于介质（或基料）中。颜料粒 子本身并不具有染着物体的能力，而是借助基料固着于物 体表面或微细地分散于基料中实现着色，并起装饰及保护 （如防锈、防腐、防辐射等）作用。
（１）破碎筛分
在非金属矿石的破碎中，常用的破碎筛分工艺流程 是两 段 开 路 和 两 段 一 闭 路 流 程，如 图所 示。
石英、长石、石灰石、方解石、硅灰石、高岭石、 滑石等大多采用二段破碎流程。在一些特殊情况下，也 采用一些特别的破碎工艺流程。如处理极坚硬的矿石和 特大规模的加工厂，为减少各段的破碎比和增加总的破 碎比，采用三段破碎流程；而原矿粒度较小的小规模加 工厂则可采用一段破碎工艺流程。
⑤ 吸油量 在定量的粉体颜料中，逐步将油滴入 其中，使其均匀调入颜料，直至滴加的又恰好使 全部颜料浸润并黏结在一起的最低用油量即为吸 油量，用 mL油／g颜料表示。
颜料、颜料制剂及填料
于溶剂 中，过滤 ，将 ４ ０ ０ ｇ得到 的浆料与 １ ｇ铬钢球（ ０ｋ 直 径 ３ｍ ） ｍ和相 同的助剂在 ６ ｍ ｎ ０ｒ ｉ 研磨 ３ 溶解于溶剂 中， ／ ０ ｈ 制得 固体分 ７ ％ ０ 的浆料 ，其含 有粒 子（ ３５ ｕ ｄｆ ． ｍ，ｄ０８３ ＝ ＿ ＝ ． ｓ ＝
种 助 剂 （ １ ０ ｃ 下 在 ０８ ｇ对 甲苯 磺 酸存 在 下 加热 ５ 在 Ｃ ８ ． ０
２ １ ０ １ ６ 涂 装 处 理 方 法 、计 算 机控 制 涂 装 以及 涂 装 处 ００ ４ ２
ｒｐ ｌｌ ０ 和 ９ｇＭ Ｅ ５ ］ 理 设 备 ： Ｓ ０ ９ ２ １１ ８美 国 专 利 申 请 公 开 ］ｎ本 ： ｏｙ ｇ Ｐｉｏ ０ ９ ８ ＰＧ ７ ０制得 ）：所 得 的 混合 物溶 Ｕ２ ０ — ９ ９ ［ ／ Ｔ ｋｏ
其中该基材及涂料源相互移动。提供 了一种处理方法 用于 调节 用于各种基材的所需的涂层厚度分布。通过第一种传 输体系和第二种传输体 系的方式 ， 连续 移动使基材和／ 或涂 料源之间相互运动 ， 这样该基材和／ 或涂料源可 以连续地覆
盖 指 定 的位 置 ，并 在 各 个 位 置 停 留 可 各 自调 节 的 停 留 时
间。通过 该定位控 制停 留功能 ，利用 ２种传输体系的同步
控 制 实 现 定位 和停 留 时 间 的控 制 。
ｍ） ：以 ８ ／ ｉ ０ ｒｍ ｎ研磨一种混合物［ ４ ０ｇ这些粒子、 （ ０ 含
１ ｇ粒 径 为 ３ ｍ ０ｋ ｍ的 铬 钢 球 、 ９０ ｇ醋 酸 异 丙 酯 和 ３ ０ ０ｇ
Ｄ １Ｈ １ ５ ２ ２ ／ ２
一
材 ，使该处理溶液和 溶剂在基材 上扩散 ，从而在基材 的整 个表面使该涂料溶液扩散。
颜料与填料
水溶物可通过清洗去处，但容易引起成本增加；水溶物 存在会使颜料吸附水分，与涂膜接触，形成空穴，破坏 漆膜对底材的保护作用，盐分还会引起底材腐蚀。
颜料中水份的存在以及pH
颜料吸收水分，根据不同颜料的应用情况，规定颜料合 理的含水量。 过酸过碱容易产生凝聚等分散问题。
Байду номын сангаас
7、亲水亲油平衡值（HLB）
HLB可以实验和计算两种方法得到，HLB没有绝对值，是相对 值， 一般以石蜡的HLB值为0，油酸的HLB值为1，油酸钾的HLB值 为20，十二烷基硫酸钠的HLB值为40作为标准。 多数无机颜料具有较高的HLB值，显示出较强的亲水性，多数 有机颜料属于亲油性颜料
2.37 2.71 2.55
颜料粒径与着色力，遮盖力关系示意图，n—折射率 k— 吸收系数
C、着色力 某一种颜料与基准颜料混合后颜色强弱的能力。颜料对光的 吸收；颜料的分散度。
白色颜料粒径与着色力关系示意图，1－金红石型TiO2 ，2－ZnS
3、颜料的颗粒性质
以单晶存在，为颜料的最小结构单元。
结晶的影响因素
过饱和过冷是颜料结晶的主要驱动力。结晶不是 越快越好，也不是越慢越好。
影响因素： 温度；pH；浓度；机械搅拌；时间；杂质和添 加物。
beta-晶型铜酞菁的X-射线衍射图
alpha-晶型铜酞菁的X-射线衍射图
2、颜料的光学性能
A. 颜料的颜色：化学组成，晶体结构，颗粒大小
B、遮盖力
原生颗粒表面互相接触，是界面相邻单晶的组成物。
由原生颗粒或凝聚体松散地组合在一起，通过 边、角或菱组合在一起。分散就是将该颗粒破 碎。
颗粒大小的测量和表征
采用SEM或TEM直接对颜料颗粒进行观察
12 10
颜料中水份的存在以及pH
颜料吸收水分，根据不同颜料的应用情况，规定颜料合 理的含水量。 过酸过碱容易产生凝聚等分散问题。
Байду номын сангаас
7、亲水亲油平衡值（HLB）
HLB可以实验和计算两种方法得到，HLB没有绝对值，是相对 值， 一般以石蜡的HLB值为0，油酸的HLB值为1，油酸钾的HLB值 为20，十二烷基硫酸钠的HLB值为40作为标准。 多数无机颜料具有较高的HLB值，显示出较强的亲水性，多数 有机颜料属于亲油性颜料
2.37 2.71 2.55
颜料粒径与着色力，遮盖力关系示意图，n—折射率 k— 吸收系数
C、着色力 某一种颜料与基准颜料混合后颜色强弱的能力。颜料对光的 吸收；颜料的分散度。
白色颜料粒径与着色力关系示意图，1－金红石型TiO2 ，2－ZnS
3、颜料的颗粒性质
以单晶存在，为颜料的最小结构单元。
结晶的影响因素
过饱和过冷是颜料结晶的主要驱动力。结晶不是 越快越好，也不是越慢越好。
影响因素： 温度；pH；浓度；机械搅拌；时间；杂质和添 加物。
beta-晶型铜酞菁的X-射线衍射图
alpha-晶型铜酞菁的X-射线衍射图
2、颜料的光学性能
A. 颜料的颜色：化学组成，晶体结构，颗粒大小
B、遮盖力
原生颗粒表面互相接触，是界面相邻单晶的组成物。
由原生颗粒或凝聚体松散地组合在一起，通过 边、角或菱组合在一起。分散就是将该颗粒破 碎。
颗粒大小的测量和表征
采用SEM或TEM直接对颜料颗粒进行观察
12 10
粉末涂料中颜料、填料的选择讲课讲稿
粉末涂料中颜料、填料的选择摘要：本文详细介绍了有机颜料、无机颜料、金属粉颜料、功能颜料等在粉末涂料中的应用以及颜料产品的技术参数。
1 概论适用于粉末涂料的颜料按其性能和作用大致可分为：着色颜料﹑金属颜料﹑功能颜料﹑体质颜料等四大类。
它们是粉末涂料的重要组成部分，赋予涂层绚丽多彩的色泽﹑改进涂料的机械化学性能﹑或降低涂料的成本等。
着色颜料分为有机和无机两大类，几乎能涵盖所有的色相体系。
金属颜料主要包括浮型和非浮型铝粉﹑各种色调的铜金粉和珠光颜料﹑金属镍粉和不锈钢粉等。
功能颜料主要包括荧光颜料﹑夜光颜料﹑耐高温颜料﹑导电颜料等。
体质颜料广义地讲有钛白粉（锐钛型和金红石型）﹑碳酸钙（轻质和重质等）﹑硫酸钡（沉淀型和天然重晶石型）﹑滑石粉﹑膨润土﹑石英粉等。
配制高质量的粉末涂料离不开选择高质量的颜填料。
颜填料对粉末性能的影响见表1。
2 颜填料选择的一些基本原则2.1 颜料的选择·颜料种类繁多，性能不一，并非什么颜料都能用在粉末涂料中。
粉末涂料由于自身的工艺特殊性，选择颜料时应注意以下几点。
·颜料分散性要好，最佳分散粒度为0.2～0.9?m，不易结块。
·颜料遮盖力和着色力要强。
·热稳定性要好，至少需耐温160℃以上。
·颜料要具备一定的耐光耐候性，如不易褪色，抗粉化，物理性能要持久。
·颜料吸油量适中，抗渗色性要好。
2.2 填料的选择在粉末涂料中加入一定量的填料可增加涂层的硬度等机械性能，并能降低成本，是调整粉末涂料成本的有效途径。
粉末涂料中应用的填料主要是碳酸钙和硫酸钡，而像膨润土、滑石粉、石英粉等可看成功能性填料，总体用量非常少。
根据生产工艺和原料等因素，碳酸钙可分为轻质碳酸钙和重质碳酸钙两类，这两类碳酸钙在粉末上都有应用。
硫酸钡也有两类：沉淀型和重晶石型。
前者为化学反应制成，后者由天然重晶石研磨而成。
选择填料应注意的问题是：·填料白度要高，可减少钛白粉的用量。
涂料培训教材(PPT 32页)
除了具有耐高温性能外，还兼有耐候 性、憎水性、电绝缘性和耐辐照等性能。 但也存在附着力差、耐溶剂性欠佳等不足。
无机耐高温涂料特点：
其中含有水溶性碱和金属离子，成膜 后碱性物质渗出，有起霜现象，一般用有 机乳液处理。但是由于无极涂料不易燃， 无公害，所以近几年发展很快。
15
四、阻燃、防火涂料
防火涂料具有延缓火灾发生和在 短时间内保护底材不被破坏的作用。
23
八、导电涂料
具有传导电流和排除积累静电荷 功能的涂料称之为导电涂料。
添加型（价格便宜，应用面广） 组成 结构型（难以用普通方法施工）
防静电导电涂料 电阻率 电磁波屏蔽涂料
24
在合成纤维和塑料广泛应用的时代， 防静电是急需解决的难题。例如：玻 璃钢输油管线表面，衣物，地毯织物 等等。
25
九、耐核射线辐照和屏蔽涂料
膨胀型防火涂料：
发泡方式 现场发泡型 组合泡沫型
机理：在火焰作用下软化膨胀形成 比原厚高几十倍的均匀细腻多孔的泡 沫层，隔绝火焰对底材的作用。
组合型配方设计较现场发泡型简 单，但一般涂层较厚பைடு நூலகம்在装饰性要求 不太严格的条件下可以使用。
18
五、导热阻垢的防腐涂料
在石油、化工、冶金等工业部门广泛采用。
乙烯基漆
化学防腐、金属防腐、绝缘、金属底漆、外用涂料
8
4、特殊作用
防污涂料
消融防热涂料
耐高温涂料
阻燃、防火涂料
特殊涂料
导热阻垢的防腐涂料 示温涂料
阻尼涂料
耐核射线辐照 和屏蔽涂料
导电涂料
隐身涂
料
9
一、防污涂料
主要应用于海洋运输。
组成 渗毒
溶剂型 接能型 扩散型 自抛光型
无机耐高温涂料特点：
其中含有水溶性碱和金属离子，成膜 后碱性物质渗出，有起霜现象，一般用有 机乳液处理。但是由于无极涂料不易燃， 无公害，所以近几年发展很快。
15
四、阻燃、防火涂料
防火涂料具有延缓火灾发生和在 短时间内保护底材不被破坏的作用。
23
八、导电涂料
具有传导电流和排除积累静电荷 功能的涂料称之为导电涂料。
添加型（价格便宜，应用面广） 组成 结构型（难以用普通方法施工）
防静电导电涂料 电阻率 电磁波屏蔽涂料
24
在合成纤维和塑料广泛应用的时代， 防静电是急需解决的难题。例如：玻 璃钢输油管线表面，衣物，地毯织物 等等。
25
九、耐核射线辐照和屏蔽涂料
膨胀型防火涂料：
发泡方式 现场发泡型 组合泡沫型
机理：在火焰作用下软化膨胀形成 比原厚高几十倍的均匀细腻多孔的泡 沫层，隔绝火焰对底材的作用。
组合型配方设计较现场发泡型简 单，但一般涂层较厚பைடு நூலகம்在装饰性要求 不太严格的条件下可以使用。
18
五、导热阻垢的防腐涂料
在石油、化工、冶金等工业部门广泛采用。
乙烯基漆
化学防腐、金属防腐、绝缘、金属底漆、外用涂料
8
4、特殊作用
防污涂料
消融防热涂料
耐高温涂料
阻燃、防火涂料
特殊涂料
导热阻垢的防腐涂料 示温涂料
阻尼涂料
耐核射线辐照 和屏蔽涂料
导电涂料
隐身涂
料
9
一、防污涂料
主要应用于海洋运输。
组成 渗毒
溶剂型 接能型 扩散型 自抛光型
涂料用颜料与填料
颜料是一类有色的微细颗粒状物质，不溶于分散介质中，是以“颗粒”展现其颜色的一类无极或有机物质。
颜料的粒度范围介于30nm~100μm之间。
颜料的颜色，遮盖力，着色里以及其他特性与其在介质中的分散状态（颜料颗粒在介质中的存在状态）有极大的相关性。
颜料与染料的区别：染料使用时可以溶解到适当的溶剂中。
填料是一类在介质中以填充为主要目的的微细颗粒状物质，不溶于分散介质中，也成体制颜料。
填料外观多位白色或浅灰色，在介质中其遮盖力和消色力很低。
在介质中加入填料，可以有效的改变介质中的非颜色性的物理性质与化学性质。
填料在涂料中主要有两个方面，一是填充作用，降低成本，而是通过加入填料改变涂抹或涂料的物理和化学性质。
颜料与填料在涂料中的作用颜色属性明度是人眼对光源或者物体明亮程度的感觉，能够表现出颜色的明暗和深浅。
明度体现了颜色在“量”方面的不同。
即表征是一个物理反射光线多少的知觉属性。
色调也称色相，即表示红、黄、蓝、紫等颜色的特性，是一种视觉感知属性。
色调体现了颜色的“质”。
饱和度是颜色在色料基础上所表现色彩的纯洁度，所以又称“彩度”。
它是吸收光谱中表现为波长段是否“窄”、频率是否单一。
当物体反射出光线的单色性越强，则饱和度越大。
颜料的颜色性能评价指标着色力又称为着色强度(tinting strength)，是表征一种颜料与另一基准颜料混合后所显现颜色强弱的嫩里，通常以白色颜料为基准来衡量各种彩色或黑色颜料的着色能力。
着色力=待测颜料所需白颜料数/标准颜料所需白颜料数*100%着色力是颜料对光线吸收和散射的结果，且主要取决于吸收，吸收能力越大，其着色力越高。
着色力的强弱不仅与颜料的化学组成有关，还取决于颜料粒子大小、形状、粒径分布、晶型结构和颜料粒子在涂膜中的分散度等因素。
一般，着色力随颜料粒子的粒径先增大后减小(粒子太小会发生光的绕射现象，降低遮盖力)。
消色力是指一种颜色的颜料抵消另一种颜色的颜料的能力。
一般颜料着色力越强，其消色力也越强，通常用于评定白色颜料。
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颜料中水溶物的存在
水溶物可通过清洗去处，但容易引起成本增加；水溶物 存在会使颜料吸附水分，与涂膜接触，形成空穴，破坏 漆膜对底材的保护作用，盐分还会引起底材腐蚀。
颜料中水份的存在以及pH
颜料吸收水分，根据不同颜料的应用情况，规定颜料合 理的含水量。 过酸过碱容易产生凝聚等分散问题。
7、亲水亲油平衡值（HLB）
表面电荷：
颜料表面电荷的来源： 1）颜料吸附 电解质；2）颜料本身含有少量可电 离的基团；3）来源于分散剂。
Zeta电位表示颜料表面电荷数量的多 少。
如图所示，θ＝0°，完全润湿；90°>θ>0°部分润湿； 180°>θ>0°，基本不润湿；θ>180°,完全不润湿。
表面吸附
1）颜料表面存在很高的自由能；
• 易分散性--- 粒子的表面处理 • 耐迁移性--- 分子量与粒径大小 • 耐溶剂性--- 分子结构与分子量 • 晶型稳定性--- 晶格结构 • 抗絮凝性---晶格结构与粒子的表面处理 • 耐热性---分子结构与氢键 • 流变性--- 分子极性与介质的匹配性
总结
有机颜料的结构与性能
一、有机颜料的分类
5、颜料的稳定性能
1 颜料化学成分的稳定性 2 颜料耐化学药品的稳定性 3 颜料的耐光性、耐候性和耐热性
6、颜料的分散稳定性
漆膜在干燥过程中产生的流动
漂浮
1）花浮； 水平方向颜色不同 2）泛浮。 垂直方向颜色不同。
絮凝
漆膜中各颜料粒子微分迁移率 不同。 分离过程中颜料发生絮凝。
布朗运动和絮凝的关系
牢度不同
摩擦牢度良好
气候牢度和日晒牢度 好
颜色鲜艳度
高
颜色发暗
应用领域
纺织品、皮革
橡胶、塑料、纺织品
适用性不同
具有选择性
适合于所有织物
物性不同
可溶于水或其它有机 不溶解在任何使用介
溶剂
质，强酸除外
在基材表面的存 通过化学键或范德华 以颗粒状态存在，与 在状态和作用力 力以分子状态上染 基材间没有作用力
alpha-晶型铜酞菁的X-射线衍射图
2、颜料的光学性能
A. 颜料的颜色：化学组成，晶体结构，颗粒大小
B、遮盖力 颜料在透明的基料中使用使之变为不透明，完全遮住黑白格所需要的最少 颜料。 颜料和存在其周围介质折射率之差造成的。
颜料名称 空气 水
油
树脂
折射率 1.0 1.33
1.48
1.55颜料名Biblioteka 碳酸钙二、颜料的基本性质
1、颜料结晶的特点
1
形成极细小的晶体，是在反应过程中形成的。
2
同一化学成分可以生成不同的多晶型和多晶系
3
自发结晶或引入晶核
结晶的影响因素
过饱和过冷是颜料结晶的主要驱动力。结晶不是 越快越好，也不是越慢越好。
影响因素：
温度；pH；浓度；机械搅拌；时间；杂质和添 加物。
beta-晶型铜酞菁的X-射线衍射图
2）颜料表面电荷；
3）表面原子或分子与其内部的不同，由于原子价或分子力 的不饱和。
吸油量
颜料的吸油量是指每100g干粉颜料所能吸收的精制亚麻仁 油的最低值，以g/100g表示 。
颜料的吸油量与颜料化学组成、粒径、形状、表面积、颗粒表面的微 观结构、颗粒间的自由空隙大小等因素有关。颜料颗粒的平均粒径越 小，比表面积越大，吸油量越大。
HLB可以实验和计算两种方法得到，HLB没有绝对值，是相对 值， 一般以石蜡的HLB值为0，油酸的HLB值为1，油酸钾的HLB值 为20，十二烷基硫酸钠的HLB值为40作为标准。
多数无机颜料具有较高的HLB值，显示出较强的亲水性，多数 有机颜料属于亲油性颜料
影响颜料性能的主要因素
• 着色强度---- 分子结构，粒径大小及分布 • 耐晒牢度---- 分子结构 • 耐气候牢度---分子结构 • 色光鲜艳度--分子结构，粒径大小及分布 • 遮盖力--- 粒径大小及分布，颗粒要大 • 透明度--- 粒径大小及分布，颗粒要小 • 光泽度--- 粒径大小及分布，分布要均匀
分类方法
色谱 功能性
应用对象 颜料分子结构
黄、橙、 红、紫 、棕、蓝、绿色颜料等 普通颜料、荧光颜料、珠光颜料、变色颜料 等 油漆和涂料专用颜料，油墨专用颜料，塑料 和橡胶专用颜料，化妆品专用颜料等 偶氮类颜料和非偶氮类颜料
有机颜料化学结构和性能的关系
1、化学结构与色光的关系
对偶氮颜料而言，若一端含有供电子基团，一端含有吸电子基团， 则颜色加深。 共轭系统越长，颜色越深。 对色淀颜料，色光与金属离子有关；Na,Ba,Sr,Ca,Mn(黄光红---蓝光 红) 与颜料分子的取代基有关。
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
Particle Size [µm ]
粒度分布曲线（DLS,或筛分法）
4、颜料的表面性能
表面能和比表面积
颜料粒子内部的分子处在力场均衡状态，合力等于零。表 面的分子则处于力学不均衡状态，横向合力为零，纵向合 力为一垂直固体的力，使表面有收缩的倾向，粒子分散的 越小，表面自由能越大，物系则越不稳定。 S=6/ρd，S---比表面积； ρ---密度； d---颗粒直径 •颗粒变大； •吸附其它分子、离子、基团等。 •采用BET或吸油值等方法计算。
3、颜料的颗粒性质
以单晶存在，为颜料的最小结构单元。
原生颗粒表面互相接触，是界面相邻单晶的组成物。
由原生颗粒或凝聚体松散地组合在一起，通过 边、角或菱组合在一起。分散就是将该颗粒破 碎。
颗粒大小的测量和表征
采用SEM或TEM直接对颜料颗粒进行观察
Particle [%]
12
10
8
6
4
2
0
二氧化硅
立德粉
氧化锌
折射率 1.58 1.55
1.84
2.02
颜料名称
硫化锌
金红石 钛白粉
锐钛型 钛白粉
折射率 2.37 2.71
2.55
颜料粒径与着色力，遮盖力关系示意图，n—折射率 k— 吸收系数
C、着色力 某一种颜料与基准颜料混合后颜色强弱的能力。颜料对光的 吸收；颜料的分散度。
白色颜料粒径与着色力关系示意图，1－金红石型TiO2 ，2－ZnS
颜料和填料课件
一、颜料的定义
颜料：颜料是一类有色（含白色）的微细颗粒状物质，不 溶于分散介质中,是以 “颗粒”展现其颜色为特征的一类无 机或有机物质。
染料：能将纤维或其他基质染成一定颜色且具有一定牢度 的有机化合物。
染料
颜料
相同点
二者均为着色物质，均可用于纺织品的染色 和印花，二者化学结构相似，发色基团相同。