在涂料工業(yè)中有機(jī)顏料的應(yīng)用和對(duì)涂料性能的影響
在涂料工業(yè)中有機(jī)顏料的應(yīng)用和對(duì)涂料性能的影響
有機(jī)顏料作為顏料的一個(gè)分支，品種繁多，按其分子結(jié)構(gòu)中含有特定的發(fā)色基團(tuán)或功能基團(tuán)進(jìn)行分類，可分為偶氮顏料、酞菁顏料、高性能有機(jī)顏料及其他類有機(jī)顏料。其中偶氮顏料產(chǎn)量最大，偶氮顏料約占50%，酞菁顏料約占40%，其他類有機(jī)顏料約占10%。
有機(jī)顏料在涂料工業(yè)中應(yīng)用比例不斷上升，目前在涂料著色顏料使用中約占26%，近年來(lái)隨著我國(guó)涂料工業(yè)迅速發(fā)展，新型涂料不斷研制開發(fā)，高檔涂料品種占有的比例增幅較大，對(duì)有機(jī)顏料的需求增長(zhǎng)迅速，其品種和性能提出了更多、更高的要求，這給有機(jī)顏料工業(yè)發(fā)展提供了良好的機(jī)遇。
有機(jī)顏料在涂料工業(yè)中的應(yīng)用
高性能涂料為了滿足施工的功用性能，具有良好的分散性、儲(chǔ)存穩(wěn)定性，其涂膜應(yīng)具有優(yōu)良的耐UV性、耐候性、耐溶劑性、耐沾污性、抗劃傷性，以及優(yōu)良的耐水性、耐酸性、耐堿性等。如果是烘烤型涂料，還要具有優(yōu)良的耐熱性，特別是汽車面漆，除了上述性能外，更要有鮮艷的色澤、高的鮮映性、良好的質(zhì)感和豐滿度。一般無(wú)機(jī)顏料雖然有很好的耐久性和遮蓋力，但色澤不如有機(jī)顏料鮮艷，看起來(lái)不如有機(jī)顏料有質(zhì)感。因此，許多具有優(yōu)異特性的有機(jī)顏料被愈來(lái)愈多地應(yīng)用于高性能涂料工業(yè)。但是由于不同的涂料體系所用的成膜物不同，在制定配方時(shí)，應(yīng)根據(jù)樹脂性能、助劑及溶劑體系來(lái)選擇相應(yīng)的有機(jī)顏料。以下是介紹有機(jī)顏料在建筑涂料、汽車涂料和卷材涂料中的應(yīng)用。
有機(jī)顏料在建筑涂料中的應(yīng)用
由于乳膠漆色彩豐富，濃淡艷雅都可隨意選取，裝飾的效果好，使用周期長(zhǎng)，以丙烯酸乳液為成膜物的建筑涂料在城市裝扮中起著越來(lái)越重要的作用。作為乳膠漆中重要的組成物質(zhì)，有機(jī)顏料的選擇和使用直接影響到乳膠漆的保色性，而了解顏料的性能和應(yīng)用，可以提高乳膠漆的生產(chǎn)質(zhì)量。有機(jī)顏料在使用過(guò)程中不會(huì)受到物理及化學(xué)因素的影響，一般不溶于使用的介質(zhì)，始終以原來(lái)的晶體狀態(tài)存在，有機(jī)顏料的著色是靠對(duì)光線有選擇的吸收及散射來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
1、顏料色漿
有機(jī)顏料在建筑涂料中的應(yīng)用主要是通過(guò)顏料色漿來(lái)完成的，色漿是高度分散的顏料備制劑，有機(jī)顏料含量為30%～50％，無(wú)機(jī)顏料含量為60%～75％。顏料含量越高對(duì)色漿體系的不良影響越小。要求色漿分散性好，與水性聚合物乳液相容性好，不含粘結(jié)劑、乙二醇和對(duì)人體有害的重金屬離子，要求色漿批次均勻性好，著色力誤差控制在±5％(更高要求±3％)；要求色漿穩(wěn)定性好，至少2a存儲(chǔ)期。要求色漿可按任意比例與乳膠漆混合，各種色漿的組成及生產(chǎn)條件因所含顏料的性質(zhì)不同而異。
2、顏料色漿的應(yīng)用
顏料色漿廣泛地應(yīng)用于各種內(nèi)外墻建筑涂料(乳膠漆)、水性工業(yè)涂料、水性木器涂料等。色漿在乳膠漆中的使用是兩種分散體系的混合。色漿中的顏料在表面活性劑A的作用下分散在水中，表面活性劑的性能、數(shù)量決定了顏料的含量、分散。
有機(jī)顏料的物理性質(zhì)對(duì)涂料性能的影響
1.有機(jī)顏料的物理性質(zhì)有密度、比表面積、粒度、晶型、分散性及穩(wěn)定性等相關(guān)物理屬性。有機(jī)顏料的密度為1.0～2.0g/cm3，比表面積為10～100m2/g。有機(jī)顏料粒子的理想狀態(tài)應(yīng)該是初級(jí)粒子，其粒徑大小為0.01～0.05μm，但是由于如此細(xì)的粒子表面能極高，會(huì)引發(fā)生強(qiáng)烈的團(tuán)聚形成聚集體(尺寸為0.05～0.4μm)，而聚集體會(huì)以團(tuán)聚形成凝聚體(尺寸為0.1～20μm)，所以通常的有機(jī)顏料粒子為聚集體和凝聚體的混合物。
2.有機(jī)顏料粒子的大小對(duì)涂料顏色性能具有很大的影響，一方面是會(huì)影響涂料的遮蓋力和著色力。在一定范圍內(nèi)提高顏料粒度，涂料遮蓋力也會(huì)加強(qiáng)。顏料粒子變小時(shí)，比表面增大，涂料著色力就會(huì)增加。顏料粒度對(duì)涂料的色光也有著重大影響，通常粒徑大，粒度分布較寬，色光發(fā)暗，反之色光鮮艷。另一方面顏料粒度還會(huì)影響涂料的耐UV性，當(dāng)粒子變小之時(shí)，比表面積增大，吸收的光能量增加，受破壞的程度也增加，因此涂料褪色較快。顏料粒度小，受到的重力較小，涂料不易分層沉淀，但粒度小的顏料比表面積大，表面能增大使涂料發(fā)生絮凝粗糙的機(jī)會(huì)也增大，不利于研磨分散。
3.有機(jī)顏料大多以晶體狀態(tài)存在，且“同質(zhì)異晶”現(xiàn)象很普遍。銅酞菁的晶型，常見的有Q型紅光藍(lán)(如顏料藍(lán)15)穩(wěn)定性差，經(jīng)特定溶劑處理后則轉(zhuǎn)為穩(wěn)定的P型綠光藍(lán)(如15:3)，顏料紫19(喹丫啶酮結(jié)構(gòu))有α、β及γ3種晶型，α型無(wú)應(yīng)用價(jià)值，β型為紫紅色，而γ型為藍(lán)光紅。在涂料配方設(shè)計(jì)時(shí)，要注意助劑和溶劑的合理使用，防止不同的晶型在一定條件下發(fā)生轉(zhuǎn)變，從而使涂料發(fā)生色光漂移，難于按標(biāo)準(zhǔn)板找準(zhǔn)顏色。
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