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粉末涂料用着色颜料的选择

时间:2018-5-16 9:01:40 点击:189

  核心提示:国内在粉末涂料发展的初期,由于资料欠缺,在选择颜料和配色时不可避免地受到溶剂型涂料、油墨和塑料行业经验的影响。随着行业的迅速发展,相关知识和资讯的丰富,粉末涂料在选择颜料时针对性越来越强,标准越来越高,如果不了解各种颜料的化学组成和有关性能,面对成百上千种颜料型号就会无所适从,导致配色成本偏高或达不...

    国内在粉末涂料发展的初期,由于资料欠缺,在选择颜料和配色时不可避免地受到溶剂型涂料、油墨和塑料行业经验的影响。随着行业的迅速发展,相关知识和资讯的丰富,粉末涂料在选择颜料时针对性越来越强,标准越来越高,如果不了解各种颜料的化学组成和有关性能,面对成百上千种颜料型号就会无所适从,导致配色成本偏高或达不到使用要求。正确地选择颜料是正确进行配色的基础。为此,本文只讨论使用最广、品种最多的着色颜料以供同仁参考。

    1颜料的分类和性能

    颜料分类可以采用多种方法,著名的ColorIndex(颜色索引)将颜料分为颜料黄(PY)、颜料橙(PO)、颜料红(PR)、颜料紫(PV)、颜料蓝(PB)、颜料棕(PBr)、颜料黑(PBk)、颜料白(PW)、金属颜料(PM)等几大类。

    颜料的化学成分对其性能有决定性的影响。颜料按化学组成可分为无机颜料和有机颜料两大类,其中无机颜料可细分为氧化物、硫化物、铬酸盐、钒酸盐、钼酸盐、金属等;有机颜料可细分为偶氮颜料、酞菁颜料、多环颜料和其它颜料等。

    颜料的应用性能不仅与颜料自身的结构等因素有关,而且与被着色的材料(介质)的物性有关。与粉末涂料关系最密切的应用性能简述如下,以便在选择颜料时加以考虑。

    1.1颜色

    颜色是颜料最基本的性能,人们以此将颜料分为红色、黄色、蓝色等几大类。颜料的颜色主要由化学结构和晶型决定,而粒径对色相有影响。

    谈到颜色还要注意彩度或饱和度问题,即通常所说的鲜艳性。彩度是颜色的属性之一,表示颜色偏离相同灰色的程度,它取决于颜料对光波反射选择性的高低,选择性越高则彩度越高。可见光的各种单色光是彩度最高的。在实际配色中,可以用彩度较高的颜料调配彩度较低的颜色,反之则不行。某些用有机颜料调出的板,用无机颜料无论怎样增加用量都无法调出,就是由于无机颜料彩度较低的限制。有些特别鲜艳的油墨或油漆色板,粉末涂料无法调出,这是因为粉末涂料中颜料浓度较低,同时较高的固化温度将许多不耐热的鲜艳颜料排斥在外。

    1.2着色力

    着色力又称着色强度,是颜料使被着色的物体具有颜色的能力。它主要取决于化学结构,还与晶型、粒径等因素有关。

    1.3遮盖力

    遮盖力是指涂层遮盖底物而限制光线透过的能力,其光学本质是颜料与介质的折光率的差别,差别越大遮盖力越强,同时颜料对光的吸收能力越强(如黑色)其遮盖力也越强。对同种颜料而言,粒径和粒子形状会影响遮盖力。

    1.4耐热性

    耐热性主要与化学结构和晶型有关,还与粒径、颜料表面处理等因素有关,另外许多颜料冲淡后耐热性下降。

    1.5耐光性和耐候性

    耐光性反映颜料在光照下变暗、褪色的程度,从严重到轻微分为1~8级,8级表示耐光性最好。耐候性更全面地反映颜料在户外自然条件下的牢度,从最差到最好分为1~5级。颜料的耐光性和耐候性主要取决于化学结构,与晶型、粒径、表面处理也有关系,许多颜料冲淡后耐光性和耐候性下降。

    1.6毒性

    毒性涉及的范围很广,包括急性毒性、对皮肤和粘膜的刺激、过敏、亚急性毒性、慢性毒性、诱变和致癌性等。

    不同国家对毒性限制的标准是不同的,不同用途对毒性的限制标准也不同。一般而言,对无机颜料主要是限制重金属的含量,有时是限制总含量,有时是限制可溶性部分的含量。对有机颜料主要是限制某些芳胺和多氯联苯(PCB)等物的含量,它们可能作为中间体、溶剂或副产物存在于颜料中。根据颜料的分子式或示性式基本上可知道某种颜料是否含有重金属,但考虑到颜料及填料可能含有重金属杂质,在要求严格的场合还应送交权威检测部门检验。对于有机颜料,仅从分子式难于判断有无毒性,即使已知道结构式,也不能知道有毒的溶剂或副产物是否超标,必要时应送检。

    2选择着色颜料的一般原则

    2.1收集关于颜料的信息

    有关于颜料主要的信息来源有3个:专业人员、颜料供应商、图书和期刊。

    专业人员是业内或厂内相对资深的配色师。在粉末涂料发展初期,专业人员可能是其它行业的配色师。在借鉴其它行业的经验时必须小心对待,比如C红(色淀红C)广泛应用于塑料行业,早期曾被引入到粉末涂料中。但C红耐热只有140℃左右,用于调配大红色、深咖啡色等尚可,用于调配粉红色等浅色就不合适了,因为烘烤温度和时间的波动对颜色影响太大。

    来自于颜料供应商的信息(包括数据和色卡)也很重要,但要注意其准确性和适用性。颜料生产企业所提供的性能参数和色卡往往是基于其它介质体系的,对于这些信息应该通过实验来验证。

    查阅图书和期刊是获取有关颜料的全面信息的主要方法。但是,颜色索引号相同的颜料的性能参数在不同文献中可能相差较大,这可能是颜料生产工艺、后处理方式、晶型、粒径等方面的差异引起的,所以选择颜料不能只看颜色索引号,还要注意品牌和型号。

    2.2为来样选择颜料

    粉末涂料的缺点之一是用户不能自行调色,能否调出客户要求的颜色,往往成为一个关键问题。这不仅涉及配色水平的高低,还取决于颜料选择是否正确。但是,对选择颜料起决定作用的往往不是实验室里的配色师,而是其他一些人。配色师的一个主要任务,就是从销售及管理人员那里取得足够的信息(包括成本范围、牢度要求、安全要求等),从而制定一个合理的配色方案。主要考虑成本、牢度要求及安全要求。

    2.3构建配色体系

    人们总是希望用尽可能少的颜料来调出尽可能多的颜色,就像三色或四色印刷系统那样,但实际上,任何一组原色都有相应的色域。对于粉末涂料而言,由于受固化温度较高、颜料浓度较低等因素的限制,想用少量几种颜料作原色来完成所有的配色任务是困难的,也不一定是经济的。不管是采用电脑配色还是人工配色,都应选择适当数量、价格及色相搭配合理的颜料来展开配色工作,形成相对稳定的配色体系,这对于管理是十分有利的。

作者: 来源:慧聪表面处理网
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