颜料分类
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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。
·杂质要少,考虑到粉末涂料的工艺特殊性,填料中杂质多将影响涂膜的表面装饰性(涂层表面颗粒多,流平差)。
·粒度过于粗的填料不要选用,因其不易分散,对螺杆有磨损。
·填料要松散,不能结块,含水量要低。
3 调配色提示
(1)习惯上色彩大体可分为红、橙、黄、绿、蓝、紫、黑、白等几大类。各颜色
之间存在着一定的关系。我们可用三个参数来表征任何一个颜色,即色调、饱和度和明度。
色调是区别各个颜色的基本特性,决定于光源的光谱组成,及物体表面反射光波对人眼所产生的感觉,体现了颜色在“质”方面的特性。
饱和度为颜色在“质”的基础上所表现出的彩色纯度,又称为“彩度”。
明度是人眼对物体颜色明亮程度的感觉,每个人在判断上有差异。
(2)红、黄、蓝是三原色,不能再分解。其它颜色都是由这三种颜色搭配而成的。(3)技术员在调色时须注意所要求的颜色属于哪一类,以哪种颜色为主色,并要
考虑颜基比(PVC值)和颜料的遮盖力以及成本核算。有关这方面的内容将另文
详述。
4 各类颜料简述
4.1 着色颜料
4.1.1 无机颜料
①炭黑
炭黑为最重要的黑色颜料,由于生产工艺的不同,炭黑的色相、着色力、分散性都有很大的差别。主要有乙炔黑、槽法炭黑、灯黑等。炭黑具有良好的抗紫外线性能。适用于粉末涂料的炭黑推荐卡博特(Cabot)的REGAL 330R和日本三菱的MA-100,它们均是蓝相炭黑,色相纯正,典型数据可参考表2。
②氧化铁颜料
这类颜料主要分为三类:铁黄、铁红和铁黑(包括铁棕)。氧化铁颜料在粉末涂料中应用很普遍,价格低廉,无毒,易分散。这里列举德国拜耳和国内某厂的系列氧化铁颜料的基本性能参数(见表3和表4)。
③铬系颜料
主要包括铬黄、钼铬红、铬绿等三类。该类颜料色泽鲜艳,耐酸碱性能好,着色力强,易分散,在国内粉末界使用非常普遍。铬系颜料耐热性和耐候性较氧化铁系颜料差一些。铬黄按照色相,又可细分为柠檬黄、淡铬黄、中铬黄、深铬黄、桔铬黄等,应用较为普及的是柠檬黄和中铬黄。铬黄的基本性能见表5。
各厂家生产的铬系颜料品质差异很大,需注意选择。用于粉末涂料的铬系颜料推荐采用上海铬黄颜料厂的产品,以及国外厂家如加拿大的DCC公司,德国巴斯夫和
瑞士等的相关品种,但国外公司的产品价格较高。
④群青,群青的化学名称等铝磺化硅酸钠,色相丰富,从粉红到紫色都有,耐热
性良好,无迁移性,无毒,易分散。耐酸碱性差,户外粉一般不采用。
国产群青的色相品种较少,鲜艳度低,着色力偏低。推荐采用英国HOLLIDAY公
司的系列产品,如RS-05、RS-08和RS-32等牌号。
这里顺便介绍该公司的锰紫,化学名焦磷酸锰铵,具有独特的颜色,色调柔和高雅,耐温可达250℃,无迁移性,耐光达7~8级,多用在白色粉末中。
⑤其它无机颜料
铁蓝,分子式:Fe4[Fe(CN)6]3?XH2O。具有较好的综合性能,使用面不广。
钛绿、钛蓝都是钛酸盐,同时含有金属镍(Ni)、锌(Zn)和铝(Al)。钛绿耐碱,耐热性差,一般用于户内场合。钛蓝性能尚可。它们的应用面不广。
4.1.2 有机颜料
①酞菁蓝
酞菁类颜料。国内粉末厂多选用酞菁蓝BGS,属国标产品,色光为绿相蓝,β晶体,有较好的分散性和着色力。进口酞菁蓝建议采用巴斯夫的L7072D和L7090,或德国科莱恩的B2G。
从综合性能和多年的使用实践看,国产酞菁蓝尚无满足粉末涂料的及其要求品种,绝大部分粉末厂多选用进口酞菁蓝加以弥补。
要获得色相纯正的酞菁绿不易,国产酞菁绿大多呈黄相,主要供应商有上海染化一厂和上海染化十一厂、江苏双乐化工、安徽合雅化工等。
进口酞菁绿,主要用于汽车品种,多推荐德国科莱恩、瑞士汽巴、德国巴斯夫以及日本的大日本油墨等公司的产品。聚酯型等粉末要求一定的耐候年限,应选择进口酞菁绿,质量才有保障。
③有机黄
主要是单、双偶氮类颜料,品种很多,有永固黄、联苯胺黄、耐晒黄、分散黄、颜料黄等。除分散黄和颜料黄外,绝大多数有机黄的耐候性差,不宜用于户外耐久性的涂料(参见表10)。
如没有特殊要求,这些颜料都可选用。科莱恩公司生产的该类产品,性能超群,可在耐候性粉末中选用,主要有HOSTAPERM黄 6GL,黄H6G、H2G、H3G、
HR70、M2R70。国内颜料厂推荐杭州百合化工公司的产品,它们的部分黄颜料效
果也较好。
有机黄类颜料具有较高的吸油量,在粉末中使用量高时,易出现分散不良和渗色等弊端。调色时应注意。